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São Cristóvão 2015.2 Universidade Federal de Sergipe Centro de Ciências Exatas e Tecnologia Departamento de Química Disciplina: Química de Biomoléculas Docente: Acácia Maria dos Santos Melo Discentes: Marluce Santos, Ricardo Santos e Thiago Menezes. ÁCIDOS NUCLÉICOS marlu Realce Universidade Federal de Sergipe 2 SUMÁRIO 1. Introdução Teórica .......................................................................... 3 1.1. Objetivos ............................................................................. 3 2. Procedimento Experimental 2.1 Materiais, reagentes e vidrarias .................................................. 4 2.2 Procedimento ............................................................................. 5 2.2.1. DNA da Cebola ................................................................ 5 3. Resultados e Discussões .................................................................. 6 4. Conclusão........................................................................................ 7 5. Referências Consultadas .................................................................. 7 Universidade Federal de Sergipe 3 1. INTRODUÇÃO TEÓRICA Os nucleotídeos possuem uma variedade de papeis no metabolismo celular. Eles são a moeda energética nas transações metabólicas; os elos químicos essenciais na resposta das células aos hormônios e outros estímulos extracelulares; e os componentes estruturais de uma coleção de cofatores enzimáticos e intermediários metabólicos. E por ultimo, mas certamente não menos importante, eles são os constituintes dos ácidos nucleicos: ácido desoxirribonucleico (DNA) e ácido ribonucleico (RNA), as moléculas repositórias da informação genética. As estruturas de cada proteína e, em ultima análise, cada biomolécula e componente celular, é um produto da informação programada na sequencia nucleotidica dos ácidos nucleicos da célula. A habilidade de armazenar e transmitir a informação genética de uma geração para a próxima é uma condição fundamental para a vida. A sequência de aminoácidos de cada proteína em uma célula e a sequencia de nucleotídeos de cada molécula de RNA são especificadas pela sequencia do DNA da célula. Um seguimento de DNA que contem a informação necessária para a síntese de um produto biológica funcional, seja proteína ou RNA, é referido como um gene. Uma célula típica possui muitos milhares de genes, e as moléculas de DNA, nada surpreendentemente, tendem a ser muito longas. O armazenamento e a transmissão da informação biológica são as únicas funções conhecidas do DNA. 1.1. Objetivos Saber como identificar um ácido nucleico; Extrair e caracterizar o DNA da cebola. Universidade Federal de Sergipe 4 2. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 2.1. Materiais, Reagentes e Vidrarias MATERIAIS E VIDRARIAS Bastão de Vidro Béquer de 100 mL Funil de cano curto Proveta de 100 mL Tubos de Ensaio Pipeta Graduada REAGENTES E SOLUÇÕES Água Destilada aquecida Cebola ralada Etanol 95% Reagente de Dische Solução de Lise Universidade Federal de Sergipe 5 2.2. Procedimento 2.2.1. DNA da Cebola Universidade Federal de Sergipe 6 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES Extração do DNA da cebola Na realização do isolamento do DNA, a cebola foi inicialmente ralada. Esse procedimento teve como objetivo o rompimento mecânico da parede celular da cebola, uma vez que essa é composta de celulose. A utilização do detergente presente na solução de lise teve como finalidade o rompimento da membrana celular lipídica expondo, assim, o material do interior da célula e o DNA na solução. A utilização do EDTA teve como objetivo a captura dos íons Mg 2+ e Ca 2+ , o que possibilitou o impedimento da ação das enzimas DNAses que procederiam com a quebra da cadeia do DNA. A partir daí, o DNA se encontra na sua forma de hélice A, que é uma forma solúvel em água. Com a adição do etanol gelado, tomando-se o cuidado de não misturar as fases, o DNA desnaturou para a hélice B, tornando-se, portanto, insolúvel em água, o que possibilitou sua visualização na fase alcoólica e, por conseguinte o seu isolamento. Figura 1: Visualização do DNA na fase alcoólica. Caracterização da presença do DNA Em seguida, o meio ácido utilizado causou a hidrolise das ligações N-glicosídicas, causando a liberação das bases do DNA. A 2-desoxirribose livre se encontra em equilíbrio entre a forma de Hemiacetal e sua forma aldeidica. O meio ácido provoca a protonação e a perda de uma molécula de água. Uma vez que não possui hidroxila no carbono 2, não ocorre a perda de três moléculas de água como ocorreria com a ribose, que formaria o furfural, ou seja, nessa situação, formou-se o enol que por tautomerização tornou-se o aldeído β-hidroxi-levulinico. Em seguida o aldeído sofre desidratação intermolecular levando á formação do éter, que por sua vez sofre adição nucleofílica á carbonila dos aldeídos pela difenilamina, gerando um produto de coloração azul como pode ser visto no tubo 1 na figura 2. Figura 2: Comparação entre o tubo 1 contendo o DNA e o tubo 2 contendo branco. Tubo 1 Tubo 2 Universidade Federal de Sergipe 7 Desnaturação do DNA por temperatura Uma vez que a solução de DNA possui uma viscosidade maior que a da água pura, a solução de DNA demora mais para escoar. No entanto, com o aquecimento as ligações de hidrogênio presentes no DNA são rompidas, o que causa sua desnaturação, diminuindo, portanto, a sua viscosidade, o que faz com o que escoe em um menor tempo. À medida que a solução de DNA esfria, este volta a formar as ligações de hidrogênio, aumentando assim a intensidade das interações intermoleculares e consequentemente sua viscosidade, o que pode ser comprovado pelos tempos de escoamento da solução de DNA, como pode ser visto na tabela abaixo. Tempo de escoamento/ Seg. Solução de DNA antes do aquecimento 1,15 Solução do DNA aquecida 0,87 Solução de DNA após o resfriamento 1,06 Tabela 1: Tempos de escoamento da solução de DNA. 4. CONCLUSÃO Foram executados experimentos onde se buscou a identificação, bem como a extração e caracterização do DNA da cebola. Os resultados obtidos foram relativamente satisfatórios, uma vez que foi possível a visualização do DNA após a sua precipitação e por conta de sua insolubilidade em água, bem como, após sua extração, foi observada uma coloração azul, ainda que pouco acentuada, após reação com reagente de Dishe. A desnaturação da estrutura do DNA pelo aumento da temperatura pôde ser comprovada pelo tempo de escoamento da solução de DNA antes e depois de ser aquecida. 5. REFERÊNCIAS CONSULTADAS [1] - LEHNINGER, A. L.; NELSON, D. L.; COX, M. M. Princípios de Bioquímica, 4ª. Edição, Editora Sarvier, 2006, capítulo 7. [2] BRUICE, Paula Yurkanis. QUÍMICA ORGÂNICA. 4ª Ed., São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2006 Vol 2. [3] BARREIROS, A. L. B. S.; BARREIROS, M.L.; Química de Biomoléculas, Universidade Federal de Sergipe, CESAD, 2012.
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