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Relatório de Atividade Experimental cujo objectivo foi a Extracção do ADN de um Kiwi, realizado no âmbito da disciplina de Ciências Naturais (9º ano).
O ADN (ácido desoxirribonucleico) é o suporte universal da informação genética que define as características de cada organismo vivo. A unidade fundamental do ADN é o nucleótido, que resulta da ligação entre uma base azotada (A- adenina, G- Guanina, C- citosina, T- timina), uma pentose (desoxirribose) e um grupo fosfato.
Figura 1- Constituição do ADN
Nas células eucarióticas de plantas, fungos e animais, esta molécula encontra-se no núcleo. A designação dada ao nucleótido encontra-se relacionada com a respectiva base azotada que o compõe.
Dada a posição dos grupos fosfato no polímero, a sua carga negativa (a pH neutro) torna a molécula altamente hidrofílica. Em consequência disto, as moléculas que interagem com o material genético (nomeadamente proteínas) têm em geral cargas positivas necessárias a estabelecerem-se ligações iónicas com o ADN.
A extracção e análise de ADN é uma técnica laboratorial muito utilizada na investigação científica e em diversos estudos forenses (testes de paternidade e identificação de indivíduos).
Os segmentos de ADN que são responsáveis por carregar a informação genética são denominados genes. O restante da sequência de ADN tem uma importância estrutural ou está envolvido na regulação do uso da informação genética.
A dupla hélice ADN é estabilizada por pontes de hidrogénio entre as bases presas às duas fitas. As quatro bases são adenina, citosina, guanina e timina.
O objectivo desta actividade experimental era conseguir visualizar o ADN das células vegetais, neste caso do Kiwi. Para tal tínhamos que destruir os tecidos e separar os fragmentos celulares por filtração. A extracção de ADN completa-se adicionando álcool frio, que provoca a sua precipitação.
A Célula vegetal é, fundamentalmente constituída por:
Figura 2 - Constituição de uma Célula Vegetal
Cloroplasto: organela formada por duas membranas e por estruturas discóidais internas. É a sede da fotossíntese, pois contém moléculas de clorofila que capturam a energia solar e produzem moléculas como glicose que poderá ser utilizada pelas mitocôndrias para a geração de ATP.
Parede celulósica: constituída por celulose (polissacarídio) e também por glicoproteínas (açúcar + proteína), hemicelulose (união de certos açúcares com 5 carbonos) e pectina (polissacarídio). A celulose forma fibras, enquanto as outras constituem uma espécie de cimento; juntas formam uma estrutura muito resistente.
Vacúolo: Estrutura derivada do retículo endoplasmático que pode conter líquidos e pigmentos, além de diversas outras substâncias.
1º. Descascar e cortar o Kiwi;
2º. Triturar o Kiwi até ser uma solução líquida;
Figura 3 - Trituração da Preparação (água, sal e detergente)
3º. Fazer a preparação de extracção, juntando num copo, ½ colher de café de sal fino, 1 colher de chá de detergente e 100 ml de água;
4º. Adicionar a polpa de Kiwi à preparação de extracção, antes preparada;
Figura 4 - Filtração da preparação para o tubo de ensaio
5º. Colocar o filtro de café, preferencialmente em leque, de modo a ter a maior superfície de absorção possível, num funil;
6º. Verter através do funil a solução para o tubo de ensaio;
7º. Adicionar álcool à solução filtrada.
RESULTADOS: Na região de intersecção entre o álcool e a solução é visível a formação de um novelo fino e branco. Este novelo é o ADN do kiwi.
Foi realizada a extracção do ADN do kiwi, pois as células deste fruto possuem esta molécula com grande densidade. A extracção do ADN destas células consiste fundamentalmente em três etapas:
1ª Ruptura das células para a libertação dos seus núcleos;
2ª Desmembramento da cromatina nos seus componentes básicos, ADN e proteínas;
3ª Separação do ADN dos demais componentes celulares.
Para começar, na primeira etapa, foi necessário esmagar o kiwi para libertar o conteúdo do ADN que estava dentro do núcleo das células e por isso, intacto. Obteve-se assim o maior número possível de células.
Como resultado desta operação resultou uma polpa de kiwi espessa.
Ao kiwi foi, numa primeira fase, adicionado sal, detergente e água:
Utilizámos o sal (cloreto de sódio) para ajudar a manter as proteínas dissolvidas no líquido extraído, impedindo que elas se precipitem com o ADN. Mas a razão principal pela qual utilizámos o Sal deve-se ao facto que este interfere com a carga da molécula de ADN, tornando a molécula mais estável, com a ajuda das proteínas histonas. Ao contribuir com iões positivos para a solução, vai provocar reacções químicas e neutralizar a carga por natureza negativa do ADN. (O cloreto de sódio dissocia-se em Na+ e Cl- enquanto que o açúcar-fosfato, presente na molécula de ADN possui uma carga negativa. A junção dos dois elementos permite a agregação das moléculas de ADN, visto que os iões Na+ reagem com os grupos fosfato do ADN).
O detergente tem por função de separar as gorduras e afectar as membranas, abrindo e dissolvendo as camadas lipídicas que compõem a membrana plasmática e as membranas dos organelos.
Ao filtrar a preparação para o tubo de ensaio apenas uma parte liquida e quase translúcida atravessa o filtro e se deposita no fundo, de forma uniforme, enquanto que as substâncias mais espessas da polpa de kiwi não atravessaram o filtro e ficaram detidas no funil.
Posteriormente adicionámos o álcool gelado porque o ADN não é solúvel neste composto, logo vai precipitá-lo. Por outro lado, ajuda a remover a impurezas do ADN. Ao derramarmos o álcool na solução, foi claro que estes dois não são solúveis e a pouco e pouco começaram a notar-se no extracto filamentos brancos muito finos, na zona de intersecção dos dois. Estes filamentos representam o ADN.
Como o ADN precipitado é menos denso que a água, ascende rapidamente e acumula-se na parte superior, ascendendo depois lentamente na camada de álcool, tornando possível a sua visualização.
Assim podemos concluir que a molécula do ADN:
A nossa experiência realizou-se sem problemas, sendo possível obter os resultados esperados. Conseguimos separar o ADN das proteínas, e observá-lo numa proveta.
Pretendia-se com este trabalho efectuar a remoção e observação do ADN das células vegetais do kiwi, objectivos esses que foram plenamente atingidos.
Para a realização deste trabalho foram consultados os seguintes meios:
Angola
Moçambique
Cabo Verde
Brasil
Inglês
Portugal