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segunda-feira, 30 de março de 2009

Animações de Biologia Celular e Molecular

Colecção de Animações Virtuais da Célula

Os educadores debatem-se muitas vezes com limitações no ensino de processos celulares e moleculares, porque normalmente eles têm apenas ferramentas de duas dimensões para ensinar algo que acontece na realidade em quatro dimensões. Investigações da aprendizagem tem demonstrado que a visualização de processos em três dimensões auxilia na aprendizagem, e que as animações são ferramentas de visualização eficazes para novos alunos e ajuda na retenção, na memória de longo prazo. A World Wide Web Instructional Comité na North Dakota State University tem utilizado estes resultados da investigação como uma inspiração para desenvolver um conjunto de animações de alta qualidade dos processos moleculares e celulares.
Actualmente, essas animações representam a transcrição, a tradução, a expressão genética bacteriana, o processamento do RNA mensageiro (RNAm), a divisão do mRNA, transporte de proteína numa organela, cadeia de transportes de electrões, bem como a utilização de um gradiente biológico para sintetizar a adenosina trifosfato. Estas animações são integradas com um módulo de ensino que consiste nos componentes Primeiro Olhar e Olhar Avançado que caracterizam imagens capturadas da animação representando as principais etapas dos processos em diferentes níveis de complexidade.

Uma experiência de investigação levada a cabo no interior da sala de aula demonstrou que a retenção dos conteúdos por parte dos alunos era significativamente melhor quando os estudantes recebiam as animações na aula, e em seguida, as animações eram utilizadas como uma actividade de estudo individual.

FONTE: http://www.lifescied.org/cgi/reprint/4/2/169

PROCESSOS CELULARES:
ATP Sintase
Os gradientes fornecem a energia para muitos ciclos biológicos importantes. A ATP sintase utiliza um gradiente de um ião de hidrogénio para ajudar a produzir uma fonte de energia fundamental para os organismos biológicos - ATP.

Cadeia de Transportes de Electrões
A respiração celular e as etapas da cadeia de transporte de electrões (ETC), permitem que as células animais e vegetais produzam energia utilizável. Esta secção fornece imagens com legendas e uma animação que cobrem as etapas fundamentais na ETC.

Distribuição de proteínas
O aparelho de Golgi está envolvido no tráfego e triagem de proteínas produzidas dentro de uma célula. As proteínas traduzidas no retículo endoplasmático rugoso são transferidas para o Golgi. De lá, elas são modificadas e embaladas em vesículas para distribuição. Esta secção dá uma visão geral dos mecanismos envolvidos neste processo.

Modificação de proteínas
O aparelho Golgi é uma organela celular responsável pela modificação e transporte de proteínas para outras organelas como a lisossomo, a organela da digestão da célula. As proteínas traduzidas no retículo endoplasmático rugoso são transferidas para o Golgi. De lá, elas são modificados e embaladas em vesículas para distribuição. Esta secção incide sobre a forma como as modificações feitas no Golgi ajudam a orientar este processo.

A secreção constitutiva (Golgi)
As proteínas podem ser segregadas, ou transferidas para fora da célula, através de várias vias. A secreção constitutiva é um desses processos. Na secreção constitutiva as proteínas são segregadas de uma célula continuamente, independentemente de factores externos ou sinais. Este percurso também é utilizado por todas as células eucarióticas para manter as células da membrana plasmática.

A secreção regulada (Golgi)
As proteínas podem ser segregadas, ou transferidas para fora da célula, através de várias vias. A secreção regulada é um desses processos. Na secreção regulada as proteínas são segregadas de uma célula em grandes quantidades quando um sinal especifico é detectado pela célula. O exemplo utilizado nesta animação é a libertação de insulina após um sinal de glicose entra numa célula beta pancreática.

Transporte de proteínas para a mitocôndria
O transporte de proteínas ocorre em vários locais numa célula. Esta animação segue os passos necessários para o transporte de uma proteína para a mitocôndria.

Fotossíntese
A fotossíntese é o meio pelo qual as plantas fazem uso da clorofila e da luz para produzir energia. Esta secção dá uma panorâmica das etapas fundamentais do da cadeia de transporte fotossintética de electrões.

Fotossistema II
A fotossíntese é o meio pelo qual as plantas fazem uso da clorofila e da luz para produzir energia. Esta secção dá uma panorâmica dos mecanismos que ocorrem no fotossistema II - um complexo fundamental na cadeia fotosintética de transporte de eletrões e o único que pode produzir oxigénio a partir da água e da luz.



PROCESSOS MOLECULARES:
A transcrição
A transcrição é um processo biológico vital nas formas de vida. É através deste processo que o roteiro biológico codificado numa banda de DNA é utilizado para produzir uma cópia de RNA complementar. O RNA pode então continuar para ajudar a produzir as proteínas e enzimas que alimentam os organismos vivos.

Processamento do mRNA
Depois de ser transcrito, o pré-mRNA tem que ser processado. Durante o processamento algumas funcionalidades são adicionadas ao mRNA original. Esta secção fornece uma animação e um conjunto de imagens que abrangem as etapas básicas da transformação do mRNA.

Divisão do mRNA
Depois de processamento do pré-mRNA estar concluído, a banda de mRNA está pronta para ser dividida. A divisão é a fase durante a qual os intrões são removidos da banda, e os exões que permanecem são montados numa banda final de mRNA que está pronta para a tradução. Esta secção fornece uma animação e um conjunto de imagens que abrangem as etapas básicas da divisão do mRNA.

A tradução
A tradução é um processo biológico fundamental nos seres vivos. É este conjunto de eventos que transforma o código contido no DNA e, mais tarde o mRNA, nas proteínas necessárias para a vida celular.

O operão lac
O operão lac é um exemplo de um sistema induzível da expressão do gene. O seu estado padrão é o inactivo. Só quando o catalisador certo é adicionado ao sistema, neste caso o açúcar lactose, é que é activado o processo, permitindo que os genes em questão se expressem.


Estas animações educativas com base em módulos estão disponíveis em http://vcell.ndsu.edu .

E isto é apenas uma amostra da complexidade dos processos celulares e moleculares.
Não sei se repararam que a este nível da biologia normalmente não vemos as habituais manifestações de fé darwinistas e as suas explicações fantásticas.

Aqui está mais uma oportunidade para os avestruzes darwinistas mais conscientes tirarem a cabeça da areia e começarem a tentar explicar como pode a filosofia darwinista explicar como estes mecanismos surgiriam através da graça da selecção natural e através da acção aleatória do espirito santo das mutações omnipresentes e omnipotentes.

Ao trabalho, Darwinistas! ;)



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A origem da vida não é consensual. A evolução dos seres vivos não é consensual. A teoria de Lamarck, a teoria de Darwin, e outras, propuseram a transformação dos seres vivos ao longo do tempo.

Mas o evolucionismo e o darwinismo não explicam de forma satisfatória a complexidade dos seres vivos. A biologia molecular e a biologia celular revelam mecanismos cuja origem os darwinistas nem se atrevem a tentar explicar.


Este blog trata de Design Inteligente, Darwinismo e Teoria da Evolução