estudo dirigido 1

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Nome do curso: Ciências Biológicas. Licenciatura - 2ª Graduação. 
Disciplina: Biologia Molecular. 
Tutor: Fabiane Lopes Barbosa. 
Nome do aluno: Silvano Pereira Ferraz. 
 
 
Dados científicos que possibilitaram o modelo de dupla hélice do DNA. 
 
Mariana Ap. Bologna Soares de Andrade e Ana Maria de Andrade Caldeira, 
autoras do livro de Filosofia e História da Biologia, em RESUMO diz que: 
[...] “O desenvolvimento do conhecimento científico caracteriza-se, 
na maioria das vezes, por processos de trabalhos coletivos entre os 
pesquisadores. Um dos caminhos que pesquisadores utilizam para 
explicar fenômenos é a elaboração de modelos teóricos de estruturas e 
funções. O modelo da molécula de DNA elaborado por Watson e Crick foi 
significativo para o desenvolvimento de pesquisas na área da Biologia 
Molecular.” (v. 4, p. 139, 2009). 
As mesmas autoras ensinam que: 
 [...] “A compreensão de modelos é um tema que recebe grande 
atenção nas pesquisas em Ensino de Ciências por fazer parte do cotidiano 
dos processos de ensino e aprendizagem. Nas discussões sobre 
modelos, costuma-se dividi-los em duas categorias: os modelos mentais 
e os modelos conceituais. Modelos mentais são representações pessoais, 
construídas mentalmente para a compreensão de um determinado 
fenômeno; já modelos conceituais são representações externas 
construídas por indivíduos ou coletividades de pesquisadores para facilitar 
a compreensão ou o ensino de Filosofia e História da Biologia de 
determinado fenômeno. Segundo alguns autores, os modelos mentais são 
representações do conhecimento implicitamente incompletas, imprecisas, 
instáveis, incoerentes com o conhecimento normativo em vários domínios. 
O modelo mental é, contudo, útil e pode ser considerado como um nível 
intermediário de análise de um fenômeno, anterior ao modelo conceitual. 
Os modelos conceituais são representações completas e precisas, 
coerentes com o conhecimento científico aceito (Greca & Moreira, 2000, 
p. 2-3; 5). Compreender a forma (estrutura) e função (atividade) da 
molécula de DNA pode nos auxiliar a estudar questões fundamentais das 
Ciências Biológicas - ressaltamos, no entanto, que o processo de 
desenvolvimento dos organismos é um estudo complexo, que vai além do 
conhecimento sobre a estrutura de uma molécula. Assim, utilizar o modelo 
de DNA no Ensino de Biologia requer que se compreenda a necessidade 
de estabelecer relações entre os conhecimentos científicos que 
possibilitaram a elaboração do modelo para que a aprendizagem dos 
alunos ocorra, nas devidas proporções, pela reconstrução do pensamento 
dos cientistas.” (v. 4, p. 141, 2009). 
 
De acordo com nossa pesquisa, os conhecimentos científicos existentes antes 
do estabelecimento do modelo de dupla hélice do DNA, criado por James Dewey 
Watson (1928-) e Francis Harry Compton Crick (1916-2004), foram os seguintes: 
- Em 1869. Ao analisar uma amostra de pus, o bioquímico alemão Johann 
Friedrich Miescher (1844-1895) identificou uma nova substância ácida e 
denominou-a nucleína. Ela foi assim denominada porque era proveniente dos 
núcleos das células de glóbulos brancos presentes no pus. 
- Em 1889, Richard Altmann (1852- 1900) confirmou a natureza ácida do material 
e o denominou de ácido nucléico. 
- Em 1909, estudos de Phoebis Levine (1869-1940) e Walter Jacobs (1883-
1967), possibilitaram determinar a organização das moléculas de fosfato, do 
açúcar e das bases nitrogenadas (adenina, guanina, citosina e timina) como 
sendo a unidade fundamental do ácido, o nucleotídeo. 
- Em 1944 foi publicado a existência da relação entre a molécula de DNA e a 
hereditariedade e um dos trabalhos que contribuíram para esclarecer a natureza 
química do material genético foi o de Oswald Avery (1877-1955), Colin MacLeod 
(1909- 1972) e Maclyn MacCarty (1911-2005). Dúvidas acerca da aceitação dos 
resultados de Avery e colaboradores surgiram na época. 
- Em 1951, o bioquímico austríaco Erwin Chargaff (1905-1992) constatou que a 
proporção entre as bases AdeninaTimina e Guanina-Citosina era sempre 
mantida no material genético. Os ácidos nucléicos são formados pelo 
encadeamento de nucleotídeos ligados por uma cadeia de açúcar e fosfato. Os 
nucleotídeos são compostos de uma pentose, um fosfato e base nitrogenada. A 
base nitrogenada pode ser do grupo das bases púricas (adenina e guanina) ou 
das pirimídicas (citosina, timina e uracila). 
- Em 1952, com os trabalhos de Alfred Day Hershey (1908-1997) e Martha Chase 
(1907-2003), As dúvidas acerca da aceitação dos trabalhos de Oswald Avery 
(1877-1955) e seus colaboradores, foram resolvidas. Os trabalhos de Alfred e 
Martha, envolvia experimentos com bacteriófagos marcados com elementos 
radioativos concluindo que o material genético era o DNA. 
Os estudos que antecederam o modelo da estrutura da dupla hélice do DNA 
criados por James Watson, juntamente com Francis Crick, consideraram os 
modelos antecessores, pelo menos em conceitos já experimentados e 
defendidos pelos cientistas autores. Alguns desses modelos foram: 
- William T. Astbury (1898-1961), que era físico e também biólogo, criou 
diagramas construídos que mostravam um empilhamento de nucleotídeos, 
contribuindo para que outros cientistas construíssem seus modelos 
tridimensionais do DNA. Esses diagramas mostravam as sequências das bases 
do DNA, determinadas por arranjos químicos, ou geométricos ou, ainda, a 
combinação de ambos. Ele utilizava a difração de Raios-X para obter as imagens 
de moléculas de DNA e, por meio dessa técnica, propôs como seria a estrutura 
dos nucleotídeos com suas distâncias e ângulos. 
- Sven Furberg (1920-1983), cristalógrafo, que foi baseado no trabalho de 
Astbury. Neste modelo, o DNA era caracterizado por uma única hélice de 
nucleotídeos empilhados e com anéis de açúcar, que mostravam as imagens do 
material que ele tinha conseguido pela análise cristalográfica. Esse modelo foi 
apresentado em 1951, e apresentaram a disposição dos ângulos nos quais os 
nucleotídeos se apresentavam na molécula e a estrutura helicoidal da molécula. 
- Baseado também nos dados apresentados por Astbury, Pauling propôs, em 
1952, um modelo de tripla hélice. O modelo de Pauling serviu como elemento de 
acirramento na corrida pela publicação da estrutura do DNA. 
O Modelo definitivo. 
Com os modelos e experimentos já realizados e aceitos, Watson e Crick 
concluíram que o modelo de dupla-hélice seria mais consistente do que qualquer 
outro. Com auxílio de Jerry, Watson organizou o modelo das bases em papel e 
Donohue (1920-1985), identificou quais formas bioquímicas das bases seriam 
mais apropriadas para a estrutura do DNA. O novo modelo deveria, então, estar 
em acordo com os dados de Chargaff e, Watson percebeu que poderia unir 
adenina com timina e citosina com guanina. As imagens de cristalografia de 
Rosalind e os cálculos realizados por Wilkins foram determinantes para embasar 
o novo modelo. Assim como Astbury e Furberg, Rosalind e Wilkins também 
trabalhavam com difração de Raios-X. Watson e Crick confeccionaram um 
modelo em metal. Wilkins e Rosalind concordaram com a estrutura proposta. 
Nascia então o novo modelo, que foi publicado na revista “Nature”, citando os 
principais dados e autores que ajudaram nessa construção. A proposta é 
resultado do aprendizado e criação dos dois cientistas, James Dewey Watson 
(1928-) e Francis Harry Compton Crick (1916-2004), levando em consideração 
os estudos científicos e com as tentativas, sem sucesso, desses outros autores 
e dos dados de cristalografia produzidos por Wilkins e Franklin. 
Considerado muito simples e teórico, o novo modelo não foi aceito de imediato 
pela comunidade científica. Na década de 60, o potencial do modelo apresentado 
foi demonstrado ser fundamental para interpretar outras dúvidas em Biologia 
Molecular. 
Hoje a ciência sabe que os ácidos nucléicos carregam a informação genética e,por meio dela, os organismos apresentam o padrão de sua espécie, com graus 
de variabilidade característica e que os genes regulam as funções biológicas. 
Resta, ainda, muitos estudos e pesquisas na área da biologia molecular para 
determinar os caminhos e vias bioquímicas que utilizam, os genes, para 
expressar suas características próprias e o legado que interferem na vida global 
do planeta e nas espécies de vida e sua formação transformação ao longo de 
milênios. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Referências bibliográficas. 
 
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acesso em 14/07/2021. 
 
 
 
 
 
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