DNA, Biotecnologia e Processos Fermentativos
DNA: Função, Estrutura e Organização
Teoria do Pré-formacionismo
O pré-formacionismo (pré-formismo ou Teoria do homúnculo) foi um modelo do século XVII no qual os organismos se desenvolveriam a partir de versões em miniatura de si mesmos, presentes no esperma ou no óvulo.
Organismo Humano e DNA
O corpo humano é constituído por trilhões de células. Cada núcleo celular contém um complemento idêntico de cromossomos em duas cópias (genoma). Cada cromossomo é uma longa molécula de DNA e os genes são regiões funcionais desse DNA.
Conceito de DNA: O DNA é o material genético presente em todas as células vivas, responsável por codificar todas as informações de um organismo.
Célula Eucariótica
As células são as unidades funcionais de todos os seres vivos. O DNA encontra-se nas células.
O Material Genético
- As características estruturais do DNA devem permitir a replicação.
- O material genético deve ter um conteúdo informacional.
- O material genético deve ser capaz de mudar.
Introdução à Biotecnologia
Biotecnologia significa qualquer aplicação tecnológica que utilize sistemas biológicos, organismos vivos ou seus derivados para fabricar ou modificar produtos ou processos para utilização.
Biotecnologia Clássica
É o uso de organismos vivos na obtenção de produtos benéficos para a humanidade, aplicando-os em processos tecnológicos e industriais. Caracteriza-se pela utilização de organismos da forma como são encontrados na natureza (ex: uso de leveduras para a produção de vinhos, pães ou biocombustíveis) ou modificados por meio do melhoramento genético tradicional.
Biotecnologia Moderna
Envolve o uso de "novos organismos" alterados ou manipulados por técnicas de engenharia genética ou tecnologia do DNA recombinante. Esta tecnologia permite cortar e unir quimicamente o DNA, transferindo genes de uma espécie para outra para criar novas formas de vida e produtos.
DNA: Função e Localização
O DNA é responsável pelo armazenamento da informação genética e controle da atividade biológica, especificando todos os aspectos que tornam os seres vivos organismos funcionais. Encontra-se no núcleo celular (eucariotos), compactado nos cromossomos, que são compostos de DNA e proteínas.
O DNA é composto por bases nitrogenadas (A-T e C-G) e existe como uma dupla hélice com giro para a direita, onde duas cadeias polinucleotídicas são helicoidizadas uma ao redor da outra. As cadeias são complementares e mantidas juntas por pontes de hidrogênio, separadas por uma distância de 0,34 nm.
Fermentação
É um processo de transformação de substratos açucarados na ausência de oxigênio por enzimas secretadas por microrganismos, gerando etanol e dióxido de carbono. A glicose é a matéria-prima principal.
Fermentação Alcoólica
Leveduras e algumas bactérias fermentam açúcares, produzindo ácido pirúvico, convertido em álcool etílico (etanol), com liberação de CO2 e formação de ATP.
Fermentação Láctica
Realizada por microrganismos como lactobacilos e estreptococos em anaerobiose, fermentando a lactose do leite a ácido lático, que desnatura a caseína.
Produção de Etanol
A via fermentativa é a forma mais importante para a obtenção de álcool etílico no Brasil. O uso de matérias-primas como milho, trigo e beterraba é comum, utilizando principalmente o fermento biológico Saccharomyces cerevisiae.
Produção de Cerveja
A cerveja é fabricada pela fermentação alcoólica de grãos de cevada. A Lei de Pureza alemã (século XVI) determina o uso de cevada (malte), lúpulo e água.
Etapas de Produção
- Maltagem: Germinação das sementes para formar enzimas (amilases e maltases) que hidrolisam o amido.
- Preparo do mosto: Maceração do malte em água quente, fervura com lúpulo e resfriamento.
- Fermentação alcoólica: Adição de leveduras ao mosto aeróbico. Após o consumo do oxigênio, as leveduras produzem etanol em tanques fechados com temperatura controlada (10 a 25°C).