2. Exploração das potencialidades da biosfera



2.1 Cultivo das plantas e criação dos animais


O Homem tentou rentabiliz...
Actualmente são produzidos milhares de clones através de uma única célula somática
ou de um pedaço de tecido vegetal atrav...
Processo de modificação das plantas:
Envolve três fases:

   1. Obtenção do gene modificado – remoção do plasmídeo do DNA ...
Aumento dos níveis de vitamina A e ferro no arroz;
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  1. 1. 2. Exploração das potencialidades da biosfera 2.1 Cultivo das plantas e criação dos animais O Homem tentou rentabilizar a produção dos alimentos e melhorar as características dos mesmos, recorrendo e técnicas de propagação vegetativa das plantas e reprodução selectiva de plantas e animais. Reprodução selectiva: Estas técnicas permitem obter plantas e animais com as características desejadas, através de cruzamentos controlados. Ex: Milho – Inicialmente as espigas eram pequenas, tinham poucos grãos que eram protegidos por uma casca dura. Na altura da disseminação os grãos caíam ao chão o que dificultava a colheita. Actualmente, as espigas são grandes, com muitos grãos por espiga que se encontram ligados à espiga e envolvidos por uma bainha protectora. Gado bovino de raça frísia – a partir de um antepassado comum foi-se apurando a capacidade para produzir leite. Actualmente, as vacas desta raça podem produzir até 20l de leite por dia. Desvantagens: Lentidão do processo; Apenas se combinam indivíduos da mesma espécie ou de espécies geneticamente aparentadas; As variedades resultantes são úteis apenas durante uns anos. Propagação vegetativa: Baseia-se na capacidade de reprodução assexuada evidenciada por muitas plantas. Antigamente os clones eram obtidos a partir de fragmentos da planta -mãe.
  2. 2. Actualmente são produzidos milhares de clones através de uma única célula somática ou de um pedaço de tecido vegetal através da micropropagação (baseada na cultura de tecidos vegetais in vitro). Fases da micropropagação: 1. Obter uma ou várias células de um parênquima ou de um explante (pedaço de tecido proveniente da planta mãe) e colocá-la num meio nutritivo com ambiente propício ao seu crescimento (nutrientes e hormonas adequadas); 2. Multiplicação das células até se desenvolver o tecido caloso; 3. Desenvolvimento do tecido caloso até que se origina uma plântula que é transferida para o solo. Características da plantas que as tornam ideais para serem geneticamente melhoradas: Ciclos de vida curtos (selecção rápida de novas características); Podem ser autofecundadas (fixação de uma nova característica); São muito prolíficas; Células vegetais isoladas mantêm a totipotência (podem regenerar um organismo completo). Introdução do DNA exógeno: Modos de introdução do DNA exógeno: Transferência mediada pela bactéria Agrobacterium tumefaciens: A bactéria penetra nas plantas causando tumores resultantes da transferência do T-DNA. Por isso, modificou-se a constituição do T-DNA retirando os oncogenes e introduzindo os genes que se pretendem introduzir na planta. Bombardeamento de partículas: Recorre a um canhão de partículas que dispara esferas revestidas com o DNA. As micropartículas atravessam a parede e a membrana celular das células introduzindo o DNA no núcleo.
  3. 3. Processo de modificação das plantas: Envolve três fases: 1. Obtenção do gene modificado – remoção do plasmídeo do DNA da E.coli e inserção da porção de gene com a característica desejada no plasmídeo. Reinserção do plasmídeo na E.coli para ser cultivada numa cultura para obtenção de cópias. 2. Obtenção de células vegetais transgénicas – através da Agrobacterium tumefaciens (plasmídeo da E.coli é transferido para a bactéria que irá introduzi- lo na planta) e do bombardeamento de partículas (transferência do plasmídeo para a superfície das esferas que são posteriormente bombardeadas introduzindo o DNA no núcleo); 3. Obtenção de plantas transgénicas : Célula transgénica Multiplicação da célula transgénica Obtenção de plântulas Plantas transgénicas adultas. Aplicações da modificação de plantas: Alteração na maturação dos frutos: O primeiro organismo geneticamente modificado e posto à venda foi o tomate Flvr Svr. Este tomate foi modificado de forma a não amolecer no processo de amadurecimento. Modificaram-no de modo produzir menos quantidade da enzima poligalacturonase, responsável pelo seu amolecimento. Tolerância a condições ambientais adversas: Espécies de plantas foram transformadas para produzirem a enzima superóxido dismutase que transforma a forma reactiva do oxigénio em peróxido de hidrogénio que é facilmente eliminado (o oxigénio interfere com os processos celulares e danificam as membranas). As espécies modificadas apresentam maior resistência à luminosidade. Para resistirem a secura e à salinidade as plantas são modificadas de modo a produzirem betaína (um dos osmólitos – compostos que promovem a entrada de água na célula protegendo-a de elevadas concentrações salinas- mais importantes). Melhoramento de qualidades nutritivas: Formas de melhorar as qualidades nutritivas: Obtenção de leguminosas com elevadas quantidades de metionina;
  4. 4. Aumento dos níveis de vitamina A e ferro no arroz; (ambas as formas são conseguidas através da introdução de DNA exógeno) Uma outra técnica de melhoramento consiste na fusão de protoplasmas. Células vegetais cujas paredes celulares foram removidas por acção de enzimas. É possível fundir dois protoplasmas de espécies diferentes que seriam reprodutivamente incompatíveis. Ex: Para aumentar a resistência aos herbicidas fundiu-se o protoplasma de uma batateira (não resistente ao herbicida) com o de uma erva-moura (resistente ao herbicida). Os híbridos resultantes são resistentes aos herbicidas e por isso já se pode utilizar estas substâncias em culturas de batata.

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