Para 3° anos

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Conclusão do gabarito referente ao capítulo 16.

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Para 2° anos

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Para 1° Anos

Fotossíntese

As etapas da fotossíntese

A fotossíntese ocorre em duas grandes etapas, que envolvem várias reações químicas: a primeira é a fase clara (também chamada de fotoquímica) e a segunda é a fase escura (também conhecida como fase química).

Em linhas gerais, os eventos principais da fotossíntese são a absorção da energia da luz pela clorofila; a redução de uma aceptor de elétrons chamado NADP, que passa a NADPH₂; a formação de ATP e a síntese de glicose.

A fase escura da fotossíntese não precisa ocorrer no escuro. O que o nome quer indicar é que ela ocorre mesmo na ausência de luz – ela só precisa de ATP e NADH2 para ocorrer.

Fase clara ou fotoquímica: Quebra da água e liberação de oxigênio

Esta fase ocorre na membrana dos tilacóides e dela participam um complexo de pigmentos existente nos grana, aceptores de elétrons, moléculas de água e a luz. Como resultado desta fase temos a produção de oxigênio, ATP (a partir de ADP + Pi) e também a formação de uma substância chamada NADPH₂;. Tanto o ATP quanto o NADPH₂; serão utilizadas na fase escura.

Na fase clara, a luz penetra nos cloroplastos e atinge o complexo de pigmentos, ao mesmo tempo em que provoca alterações nas moléculas de água. De que maneira essa ação da luz resulta em produtos que podem ser utilizadas na segunda fase da fotossíntese?

Um dos acontecimentos marcantes da fase clara são as chamadas fotofosforilações cíclica e acíclica.
Na fotofosforilação cíclica, ao ser atingida pela luz do Sol, a molécula de clorofila libera elétrons. Esses elétrons são recolhidos por determinadas moléculas orgânicas chamadas aceptores de elétrons, que os enviam a uma cadeia de citocromos (substâncias associadas ao sistema fotossintetizante e que são assim chamadas por possuírem cor). Daí, os elétrons retornam à clorofila.

A - Fotofosforilação cíclica

No chamado fotossistema I, predomina a clorofila a. Essa, ao ser iluminada, perde um par de elétrons excitados (ricos em energia). Estabelece-se, na molécula da clorofila, um "vazio" de elétrons. O par de elétrons é recolhido por uma série de citocromos, substâncias que aceitam elétrons adicionais, tornando-se instáveis e transferindo esses elétrons para outras moléculas.

À medida que passam pela cadeia de citocromos, os elétrons vão gradativamente perdendo energia, que é empregada na fosforilação (produção de ATP pela união de mais um grupo de fosfato a uma molécula de ADP). Como essa fosforilação é possível graças à energia luminosa, captada pelos elétrons da clorofila, é chamada fotofosforilação.

Após a passagem pela cadeia de citocromos, os elétrons retornam à molécula da clorofila, ocupando o "vazio" que haviam deixado. Como os elétrons retornam para a clorofila, o processo é cíclico.

Você poderá perguntar: qual a vantagem desse ciclo de transporte de elétrons?

A resposta é que ao efetuar o retorno para a molécula de clorofila, a partir dos citocromos, os elétrons liberam energia, pois retornam aos seus níveis energéticos originais. E essa energia é aproveitada para a síntese de moléculas de ATP, que serão utilizadas na fase escura da fotossíntese.

Perceba que o caminho executado pelos elétrons é cíclico. Por esse motivo, costuma-se denominar essa via de fotofosforilação cíclica, devido à ocorrência de síntese de inúmeras moléculas de ATP em um processo cíclico, com a participação da luz e de moléculas de clorofila.

Ao mesmo tempo que isso ocorre, moléculas de água – ao serem atingidas pela luz do Sol – são “quebradas” (usa-se o termo “fotólise da água” para designar a quebra das moléculas de água) e liberam prótons (H⁺), elétrons (e^-) e moléculas de oxigênio. Os prótons são captados por moléculas de NADP, que se convertem em NADPH₂; moléculas de oxigênio são liberados para o meio; e os elétrons voltam para a clorofila, repondo aqueles que ela perdeu no início do processo.

B - Fotofosforilação acíclica

Esse mecanismo emprega dois sistemas fotossintetizantes: o fotossistema I e o fotossistema II. No fotossistema I, predomina a clorofila a, enquanto no fotossistema II, predomina a clorofila b.

A clorofila a, iluminada, perde um par de elétrons ativados, recolhidos por um aceptor especial, a ferridoxina. Ao mesmo tempo, a clorofila b, excitada pela luz, perde um par de elétrons que, depois de atravessarem uma cadeia de citrocromos, ocupa o "vazio" deixado na molécula da clorofila a. Durante a passagem desses elétrons pela cadeia de citocromos, há liberação de energia e produção de ATP (fosforilação). Como o "vazio de elétrons" da clorofila a não é preenchido pelos mesmos elétrons que saíram dessa molécula, o mecanismo é chamado fotofosforilação acíclica.

No interior dos cloroplastos, a água é decomposta na presença da luz. Essa reação é a fotólise da água. (ou reação de Hill).

Dos produtos da fotólise da água, os elétrons vão ocupar os "vazios" deixados pela perda de elétrons pela clorofila b. Os prótons H+, juntamente com os elétrons perdidos pela clorofila a, irão transformar o NADP (nicotinamida-adenina-dinucleotídeo fosfato) em NADPH. Ao mesmo tempo, oxigênio é liberado. Esse é um aspecto importante da fotossíntese: todo o oxigênio gerado no processo provém da fotólise da água.

Os seres fotossintetizantes utilizam a água como fonte de átomos de hidrogênio para a redução do NADP. Esses átomos de hidrogênio são posteriormente empregados na redução do CO₂ até carboidrato. 

Fase escura ou química: Produção de Glicose

Nessa fase, a energia contida nos ATP e os hidrogênios dos NADPH₂, serão utilizados para a construção de moléculas de glicose. A síntese de glicose ocorre durante um complexo ciclo de reações (chamado ciclo das pentoses ou ciclo de Calvin-Benson), do qual participam vários compostos simples.

Durante o ciclo, moléculas de CO₂ unem-se umas as outras formando cadeias carbônicas que levam à produção de glicose. A energia necessária para o estabelecimento das ligações químicas ricas em energia é proveniente do ATP e os hidrogênio que promoverão a redução dos CO₂ são fornecidos pelos NADPH₂.

Veja com mais detalhes o ciclo de Calvin

O Ciclo de Calvin

O ciclo começa com a reação de uma molécula de CO₂ com um açúcar de cinco carbonos conhecido como ribulose difosfato catalisada pela enzima rubisco (ribulose bifosfato carboxilase/oxigenase, RuBP), uma das mais abundantes proteínas presentes no reino vegetal.

Forma-se, então, um composto instável de seis carbonos, que logo se quebra em duas moléculas de três carbonos (2 moléculas de ácido 3-fosfoglicérico ou 3-fosfoglicerato, conhecidas como PGA). O ciclo prossegue até que no final, é produzida uma molécula de glicose e é regenerada a molécula de ribulose difosfato.

Note, porém, que para o ciclo ter sentido lógico, é preciso admitir a reação de seis moléculas de CO₂ com seis moléculas de ribulose difosfato, resultando em uma molécula de glicose e a regeneração de outras seis moléculas de ribulose difosfato.

A redução do CO₂ é feita a partir do fornecimento de hidrogênios pelo NADH₂ e a energia é fornecida pelo ATP. Lembre-se que essas duas substâncias foram produzidas na fase clara.

O esquema apresentado é uma simplificação do ciclo de Clavin: na verdade, as reações desse ciclo se parecem com as que ocorrem na glicólise, só que em sentido inverso.

É correto admitir, também, que o ciclo origina unidades do tipo CH₂O, que poderão ser canalizadas para a síntese de glicose, sacarose, amido e, inclusive, aminoácidos, ácidos graxos e glicerol.

Respiração celular

Respiração celular

Quando ouvimos a palavra respiração, imediatamente a associamos com a troca de gases que ocorre no interior dos alvéolos pulmonares, em muitos animais terrestres, ou nas brânquias, em animais aquáticos: o gás oxigênio passa do ar atmosférico ou da água para o sangue, enquanto o gás carbônico realiza o movimento contrário.

Essa troca de gases, que não ocorre apenas nos animais, mas também em vegetais e em muitos microrganismos, é, no entanto, apenas o início (e também o fim) de um processo por meio do qual se obtém energia e que ocorre no interior das células da maioria dos seres vivos: a respiração celular.

Podemos representar a respiração celular, de forma bastante simplificada, pela seguinte equação química:

Sendo: C6H12O6 - glicose e O2 - gás oxigênio; CO2 - gás carbônico e H2O - água

O gás oxigênio é transportado até o interior das células, onde reage com a glicose, molécula proveniente da digestão dos alimentos consumidos pelos animais ou, no caso dos vegetais, produzida durante a fotossíntese.

Essa reação química leva à formação de moléculas de água e gás carbônico - que, por sua vez, será eliminado da célula e transportado pelo sangue ou seiva até sua eliminação para o ambiente.

Esse processo, entretanto, libera a energia contida nas ligações químicas da molécula de glicose, e parte dessa energia é utilizada para a formação de uma substância chamada ATP (Adenosine Triphospate ou trifosfato de adenosina), a partir de ADP (difosfato de adenosina) e Pi (fosfato inorgânico).

A energia liberada durante a respiração celular fica, portanto, armazenada nas moléculas de ATP e, a partir daí, pode ser usada para todas as atividades celulares que requerem gasto energético.

Costumava-se admitir a formação de 38 moléculas de ATP durante todo o processo da respiração celular, mas pesquisas mais recentes mostram que, a partir de uma molécula de glicose, formam-se, no máximo, 30 de ATP.

A respiração celular constitui-se de uma série de reações químicas distribuídas em três etapas: glicólise, ciclo de Krebs e fosforilação oxidativa (cadeia respiratória).

Glicólise

Esta primeira etapa, cujo nome significa quebra da glicose (do grego: glykýs, açúcar e lýsis, quebra), ocorre no citoplasma das células. Para que ela ocorra há um gasto inicial de energia (duas moléculas de ATP são consumidas), mas que será reposto, já que, ao final dessa primeira etapa, o resultado é a formação de duas moléculas de ácido pirúvico e 4 moléculas de ATP, havendo, portanto, um saldo energético de 2 ATP.

Além disso, também ocorre a liberação de elétrons energizados e íons H+, que são capturados por moléculas de uma substância aceptora de elétrons chamada NAD+ (Nicotinamide Adenine Dinucleotide), formando duas moléculas de NADH+H.

O ácido pirúvico passa, então, ao interior das mitocôndrias, organelas celulares onde ocorrem as etapas seguintes.

Formação da AcetilcoA

No espaço intermembranoso da mitocôndria, o ácido pirúvico reage com uma substância chamada coenzima A, dando origem a duas moléculas de gás carbônico, duas de Acetilcoenzima A e reduzindo duas moléculas de NAD+ a NADH+H.

Ciclo de Krebs

Na matriz mitocondrial (solução aquosa no interior das mitocôndrias), a Acetilcoenzima A é totalmente degradada numa série de reações denominadas pelo nome genérico de ciclo de Krebs e que têm, como produtos, mais quatro moléculas de gás carbônico, além de elétrons energizados e íons H+, que serão capturados por NAD+ e por um outro aceptor de elétrons e de hidrogênio chamado FAD (Flavine Adenine Dinucleotide), originando moléculas de NADH+H e FADH2. Durante esse processo, formam-se também duas moléculas de GTP (Guanosine triphosphate - muito semelhante ao ATP).

Fosforilação oxidativa

As 6 moléculas de NADH+H e 2 de FADH2 provenientes do ciclo de Krebs liberam os elétrons energizados e os íons H+. Os elétrons assim liberados - e também aqueles provenientes da glicólise e da formação de AcetilcoenzimaA - passam por uma série de proteínas transportadoras (citocromos e quinonas) presentes nas membranas internas da mitocôndria.

A essa série de proteínas dá-se o nome de cadeia respiratória e, durante a passagem através dela, os elétrons perdem energia que é, então, armazenada em moléculas de ATP.

Ao final da cadeia respiratória, os elétrons menos energizados e os íons H+ combinam-se com átomos provenientes do gás oxigênio, formando moléculas de água. Fosforilação oxidativa é a reação em que se formam as moléculas de ATP (26 no máximo) com a energia liberada pelos elétrons durante sua passagem pela cadeia respiratória, tendo o gás oxigênio ao final dela.

Embora o gás oxigênio só participe da fosforilação oxidativa, na sua ausência também não acontece o ciclo de Krebs, razão pela qual dizemos que essas são etapas aeróbicas da respiração celular, enquanto a glicólise é uma etapa anaeróbica. Na ausência desse gás, alguns organismos realizam a fermentação, onde a quebra da glicose forma duas moléculas de ATP e ácido pirúvico, que é transformado em ácido lático ou etanol, dependendo do organismo.

Questões 3° Anos

Questões 3° Anos

Continuação cap. 14

Questões 3° Anos

Questões 3° Anos

Respiração celular

Para o trabalho 1° Ano

Para o trabalho 1° Ano

Para o trabalho 1° Ano

Para a galera do 1° Ano

ESTUDO DIRIGIDO

1. Explique o que é Citosol ou hialoplasma e diferencie ciclose de movimento amebóide.

Citosol é um líquido gelatinoso constituído principalmente por água e proteínas, que preenche o espaço compreendido entre a Membrana Plasmática e a Carioteca, exceto os espaços ocupados pelas organelas. Apresenta elasticidade, contratilidade, coesão, rigidez e mobilidade interna, contribuindo para a adaptação das células a diferentes condições ambientais.

Ciclose é o movimento do citosol principalmente no estado sol (mais líquido, normalmente encontrado no chamado endoplasma da célula), no qual forma-se uma corrente que carrega as organelas celulares e distribui substâncias ao longo do citoplasma.

Movimento amebóide também ocorre com o citosol no estado sol, por meio da formação de projeções denominadas de pseudópodos, que possibilitam a locomoção da célula e a captura de partículas alimentares.

Obs: quando a célula não necessita efetuar movimentos, sua parte mais externa fica no estado gel (mais densa), formando o chamado ectoplasma.

2. O que são organelas celulares?

Estruturas citoplasmáticas especializadas na realização de determinadas funções que permitem a manutenção da vida na célula.

3. Aponte duas funções do Retículo Endoplasmático Não-granuloso (liso) e duas do Complexo golgiense.

Retículo – Depósito de Cálcio, produção (síntese) de esteróides e de lipoproteínas, detoxificação (neutralização de substâncias tóxicas para a célula, a exemplo de bebida alcoólica, por meio de aumento na concentração de citocromo P450 nos hepatócitos).

C. G. – centro de armazenamento, transformação e exportação de substâncias, organização do acrossomo nos espermatozóides, síntese de carboidratos para glicoproteínas e glicolipídios, etc.

4. Relacione o C. G. ao Retículo Endoplasmático Granuloso (rugoso).

Por conter ribossomos acoplados, o retículo sintetiza (por meio dos ribossomos) proteínas que migram para o complexo golgiense, onde serão processadas e/ou ficarão armazenadas. Um inicia um trabalho e o outro completa.

5. Descreva o citoesqueleto, apontando ainda as funções dos microfilamentos e dos microtúbulos.

Conjunto de microfilamentos, filamentos intermediários de natureza protéica que contribuem com a manutenção da forma da célula e dão sustentação a organelas celulares. Os microfilamentos são formados por actina, proteína contrátil que proporciona adesão entre as células, contração e mobilidade (movimento amebóide). Os microtúbulos são formados pela proteína tubulina. Na divisão celular, compõem as fibras do fuso. Participam também da formação de centríolos, de cílios e de flagelos.

6. O que são lisossomos, onde são formados e como formam vacúlos digestivos?

Organelas responsáveis pela digestão intracelular.

São formados a partir de vesículas que se desprendem do complexo golgiense.

Pela união com fagossomos.

7. Em que casos pode ocorrer a autofagia? E a autólise?

Autofagia – quando organelas tornam-se funcionalmente inativas ou em casos de subnutrição, a fim de a célula utilizar suas próprias substâncias como fonte de energia ou como material de renovação de seus constituintes essenciais.

Autólise – nos casos de morte celular programada (apoptose), que ocorre para a renovação de tecidos e órgãos, por meio da remoção de células envelhecidas que precisam ser substituídas por novas; processos patológicos também ocorrem por autólise, como a silicose (doença pulmonar que se manifesta em pessoas que aspiram regularmente pó de sílica).

8. De que forma os peroxissomos protegem as células?

Fornecendo um ambiente de contenção para a ocorrência da degradação do peróxido de hidrogênio, um subproduto do metabolismo celular. Catalases presentes nos peroxissomos degradam H2O2 em H2O e O.

9. Diferencie vacúolo pulsátil, digestivo e de reserva.

Pulsátil – responsável pela excreção de água em protozoários cujo meio interno é hipertônico em relação ao meio externo (hipotônico), a fim de evitar a ruptura desses seres unicelulares, devido ao fluxo contínuo de água que ocorre do ambiente ao interior da célula, por osmose.

Digestivo – relacionado com a digestão intracelular.

De reserva – promovem o armazenamento de substâncias (açúcares, sais, óleos, pigmentos, etc) e participam da regulação osmótica da célula vegetal.

10. De que são formados e que papel desempenham os centríolos nas células animais?

    De túbulos de natureza protéica, organizados em nove grupos de três túbulos, formados a partir dos microtúbulos ocos encontrados no citosol. Atuam no processo de divisão celular, orientando a migração dos cromossomos ao equador das células, bem como na formação e coordenação do movimento dos cílios e flagelos.

Capa e folha de rosto

CAPA

Margem superior:

ESCOLA ESTADUAL DE ENSINO FUNDAMENTAL E MÉDIO PAULO DE ASSIS RIBEIRO

(2 cm abaixo)

Nome do aluno e número

(9 cm abaixo)

EVOLUÇÃO E DIVERSIDADE DA VIDA

COLORADO DO OESTE

2011

(o ano fica no final da página, na linha imediatamente acima da margem inferior)

Fonte: Arial ou Times New Roman
Tamanho da fonte: 12

FOLHA DE ROSTO:

1° - Copie a capa (mesma fonte, mesmo tamanho de fonte e mesma formatação)
2° - Digite, alinhado à direita, abaixo do título, o seguinte: Trabalho apresentado à disciplina de Biologia, como requisito para avaliação parcial do 3° e 4° Bimestres do corrente ano, dos alunos do 3° Ano do Ensino Médio da E. E. E. F. M. Paulo de Assis Ribeiro, turma (indicar a turma, A, ou B, ou C, ou D, ou E, ou F). Professor: Renato Menegazzo.

Modelo:

ESCOLA ESTADUAL DE ENSINO FUNDAMENTAL E MÉDIO PAULO DE ASSIS RIBEIRO

(2 cm abaixo)

Nome do aluno e número

(9 cm abaixo)

EVOLUÇÃO E DIVERSIDADE DA VIDA

                                                                              Trabalho apresentado à disciplina de Biologia,

                                                                            como requisito a avaliação parcial do 3° e 4° Bi-

                                                                           mestres do corrente ano, dos alunos do 3° Ano

                                                                            do Ensino Médio da E.E.E.F.M. Paulo de Assis

                                                    Ribeiro, turma (indicar a turma).
                                                 Professor: Renato Menegazzo

  

COLORADO DO OESTE

2011

Compartilhando publicação

ANTI-HISTAMÍNICO COMBATE DISFUNÇÃO HEPÁTICA E

NORMALIZA SÍNTESE DE IGF-1: UM ESTUDO DE CASO

Renato Fernando Menegazzo¹

Fábio José Bianchi²

¹Acadêmico do Curso de Ciências Biológicas

²Orientador

Universidade Paranaense (Unipar), campus de Cascavel-PR

Área do conhecimento: Ciências Biológicas   Sub-área: Imunologia

Introdução: Alergia é uma resposta do sistema imunológico excessiva e inapropriada de pessoas sensíveis a alérgenos. Na fisiologia de doenças alérgicas, vários mediadores estão envolvidos, mas a histamina continua sendo o principal (CAMELO-NUNES, 2006). Sua ação, no entanto, é bloqueada por anti-histamínicos, seus antagonistas competitivos (TONIETTO, 2000).

Objetivos: Relacionar a normalização da síntese de IGF-1 ao combate a reações de hipersensibilidade no fígado.

Metodologia: Nascido em 1999, PWM passou a ter o crescimento monitorado após um aumento de apenas 13 cm entre 2004 e 2007. Exames foram feitos para verificação de quantidades de HGH e IGF-1 e tratamento a base de cloridrato de hidroxizina foi realizado por 11 meses a partir de fevereiro de 2007.

Resultados: PWM, que media 1,05 m em 2004 e em 2007 atingiu 1,18 m de altura, apresentou em teste 0,47 ng/ML de HGH basal e 82,7 ng/mL de IGF-1. Após seis meses de tratamento, novo teste revelou que o nível de HGH basal caiu a 0,07 ng/mL, valor normal para uma síntese de 89,5 ng/mL de IGF-1. Nesse período, PWM passou de 1,18 m a 1,21 m de altura. Em janeiro de 2008, atingiu 1,24 m, retomando os padrões normais de crescimento.

Discussão: O caso de PWM mostrou que o baixo crescimento deveu-se a uma disfunção/alergia no fígado que dificultava a produção de IGF-1. Isso porque as reações alérgicas podem ser desenvolvidas por meio de resposta humoral ou celular, de forma sistêmica ou local, podendo causar lesão tecidual ou disfunção de um órgão (MACHADO et al, 2004). O emprego de anti-histamínico atingiu o resultado. Era o esperado, pois a base científica de sua utilização com máxima eficácia em pacientes jovens, idosos, com disfunção hepática, renal ou em uso de outras medicações, é documentada em estudos de farmacocinética e farmacodinâmica (CAMELO-NUNES, 2006).

Conclusão: Deve-se testar a hipótese de que em casos como o de PWM, anti-histamínicos podem corrigir déficits no crescimento e dispensar reposição hormonal.

Referências

MACHADO, P. R. L.; ARAÚJO, M. I.; CARVALHO, L.; CARVALHO, E. M. Mecanismos de resposta imune às infecções. An bras Dermatol, v. 79, n. 6, p. 647-664, 2004.

CAMELO-NUNES, I. C. New antihistamines: a critical view. J Pediatr, v. 82, n.5 (Suppl), p. 173-180, 2006.

TONIETTO, V. Rinites: Tratamento na visão do pneumologista. Rev AMRIGS, v. 44, n. 3,4, p.105-107, 2000.

Gabarito do cap. 9 - 1º Ano

Preparação

As férias estão acabando. É bom começarem a ler sobre Evolução. Faremos um trabalho que demandará um considerável esforço de todos. Portanto, uma preparação prévia será muito bem vinda. Até logo!

Gabarito das questões sobre Ligação Gênica

Gabarito das questões sobre Interação Gênica

Gabarito das questões sobre Heranças do sexo

Recadinhos

Galera dos 3 anos: Não se esqueçam do trabalho sobre o Fenótipo Bombaim (Oh) e fazerem os exercícios de auto-avaliação, para se prepararem para a prova do mês que vem!

Respostas cap 6

Respostas

Respostas

Metilação

BIOLOGIA

Muito além do genoma

Desafio da ciência agora é entender como o estilo de vida aciona ou silencia os genes

PERSPECTIVAS: Até 2008, a epigenética pode desvendar mistérios não explicados pela genética clássica

Uma das ilusões mais cultivadas nos anos 90 foi a de que o Projeto Genoma Humano, o esforço internacional de seqüenciamento dos genes, desvendaria os responsáveis por disparar centenas de doenças. A simplificação cumpriu um papel didático e ajudou muita gente a receber verbas de pesquisa, mas escondeu o longo caminho que os cientistas têm pela frente. Ao identificar os tijolos químicos que guardam instruções sobre o funcionamento dos seres vivos, os pesquisadores produziram um marco na história da biologia. Mas o grande salto depende de mais um passo, o desenvolvimento da epigenética, a ciência que pretende esclarecer como fatores ambientais (hábitos alimentares e stress, por exemplo) podem interferir no funcionamento dos genes mesmo sem produzir mutações na sequëncia do DNA. "Os efeitos ambientais podem ser muito mais importantes do que se imagina", diz Thomas Insel, diretor do National Institute of Mental Health. "Esse campo é revolucionário."

Mais do que esmiuçar seqüências de genes para encontrar qual deles está relacionado a alguma enfermidade ou comportamento, os geneticistas buscam entender como o estilo de vida é capaz de acionar ou silenciar genes. O Projeto Epigenoma Humano, lançado em outubro, promete render boas notícias nos próximos anos, ainda que a conta-gotas. Parceria entre o britânico Sanger Institute e a empresa alemã Epigenomics, a iniciativa é uma extensão do Projeto Genoma, que consumiu uma década de trabalho de milhares de pesquisadores.

"O Projeto Genoma determinou o número e a localização dos genes, mas rendeu pouca informação sobre quais deles são ativados nos diferentes tecidos", diz Stephan Beck, um dos líderes do Sanger Institute. O alvo do novo trabalho é a chamada metilação - processo natural que ocorre na citosina, uma das quatro bases que compõem o DNA (conhecidas pelas letras A, T, C, G). Quando essas pequenas moléculas chamadas "grupos metil" agem sobre a citosina (a letra C), o gene fica inativo.

HÁBITOS O padrão fast-food pode interferir na expressão dos genes até das gerações futuras

A metilação normalmente silencia genes que não são necessários para determinada célula. A ciência tem demonstrado que esse processo é fortemente influenciado pela alimentação. Uma das mais relevantes pesquisas nesse campo foi divulgada em agosto pela equipe do cientista Randy Jirtle, da Duke University, nos Estados Unidos. Em um experimento com camundongos, ele demonstrou como a dieta da mãe altera o funcionamento dos genes da cria.

Jirtle trabalhou com uma linhagem de ratinhos dotados de informação genética que os predispunha à obesidade, ao diabetes, ao câncer e à pelagem amarelada. Durante a gravidez, a fêmea gorducha e de pêlos claros recebeu suplementos de vitamina B12, ácido fólico e betaína, nutrientes ricos em grupos metil. Eles desativaram os genes envolvidos no excesso de peso, na coloração dos pêlos e na tendência ao diabetes e ao câncer. Os filhotes nasceram saudáveis, marrons e dentro do peso ideal.O resultado ajudou a relativizar o papel dos genes na complexa engenharia dos seres vivos.

Até 2008, quando o Projeto Epigenoma Humano deverá estar concluído, muitos enigmas que a genética clássica ainda não foi capaz de explicar poderão ser desvendados. Uma das questões mais intrigantes diz respeito aos gêmeos idênticos, que compartilham o mesmo patrimônio genético mas enfrentam doenças diversas. Por que apenas um dos gêmeos desenvolve esquizofrenia, diabetes ou câncer, se ambos estão sujeitos à mesma predisposição genética?

Os grupos metil desempenham papel fundamental ä no controle de genes durante o desenvolvimento intra-uterino e mesmo após o nascimento. Por isso são tão vulneráveis aos padrões alimentares e ao estilo de vida. Os experimentos sugerem que, durante a gravidez, até mesmo breves exposições a qualquer coisa que interfira no padrão de metilação podem influenciar o destino da saúde do bebê ao longo de toda a vida. Os geneticistas especulam quais serão as conseqüências do padrão fast-food nas gerações futuras. As enormes porções americanas, cheias de gorduras e açúcar, podem estar estimulando efeitos epigenéticos - bons ou ruins. Por enquanto, já se sabe que padrões anormais de metilação estão envolvidos na gênese da maioria dos tipos de câncer, como os de mama, próstata e intestino.

Ao mesmo tempo, as propriedades antitumorais atribuídas a alguns alimentos podem ser explicadas não apenas pelos nutrientes em si, mas também pelos diferentes padrões de metilação verificados nas pessoas que os consomem. Essa linha de pesquisa abre oportunidades para a descoberta de novos medicamentos. Mas há muito trabalho pela frente, como ressaltou o cientista Francis Collins no principal artigo publicado ao final do Projeto Genoma. Com uma frase do poeta americano T.S. Eliot, Collins deu o tom da longa jornada: "O final de toda nossa exploração será chegar aonde começamos e conhecer esse lugar pela primeira vez".

Muito além do genoma

A GENÉTICA PASSA PELO PRATO

           

Os genes definem as características dos bebês, mas a dieta materna pode mudar o destino genético de um recém-nascido

1. Os bebês herdam os genes dos pais - metade da mãe, metade do pai. Assim, os traços de uma criança são determinados na hora da fecundação

2. Enquanto o embrião se forma, porém, a ação dos genes pode ser modificada pelos nutrientes que chegam a ele pelo cordão umbilical

3. Experiência feita no ano passado nos EUA (abaixo) mostra que a dieta materna pode decidir se um recém-nascido será loiro ou moreno. Ou até se terá tendência a ser obeso. Ou seja, os genes já não são soberanos: o "ambiente" dentro da barriga

da mãe também conta

4. A epigenética - que estuda a influência do ambiente sobre os genes - mostra que eles sofrem a ação de pequenas moléculas chamadas "grupos metil". São como presilhas, que travam a hélice de DNA: se a hélice não se desenrola bem, um gene pode ser desativado. Na experiência, o gene da obesidade foi desligado, gerando filhotes magros

5. Os grupos metil são feitos de ingredientes comuns do cardápio, como a carne, o feijão e a alface. Daqui para a frente, esses nutrientes ganham um papel de destaque na genética, ao lado dos próprios genes

As experiências, até agora, foram feitas apenas com ratos. Mas espera-se que no futuro possam dar resultado semelhante em humanos

A COR DO PÊLO NÃO ESTÁ NO DNA

A dieta da rata ao lado incluiu nutrientes que continham pouca vitamina B12 e ácido fólico. Teve mais filhotes amarelados do que marrons. Alguns dos amarelinhos também eram obesos. Ratas que recebem nutrientes diferentes têm filhotes de cores distintas. Mas esta rata, ao contrário da anterior, comeu bastante vitamina e ácido fólico e teve mais filhotes marrons, menos propensos a engordar. A experiência foi feita pelos pesquisadores Randy Jirtle e Robert Waterland, da Duke University.