O modelo de dna e a Biologia Molecular: inserção histórica para o ensino de Biologia



Baixar 1.13 Mb.
Pdf preview
Encontro13.12.2019
Tamanho1.13 Mb.
#5310


 

Filosofia e História da Biologia, v. 4, p. 139-165, 2009.

 

139 


O modelo de DNA e a Biologia Molecular: in-

serção histórica para o Ensino de Biologia 

Mariana Ap. Bologna Soares de Andrade 

*

  



Ana Maria de Andrade Caldeira 

#

  



 

Resumo:  O  desenvolvimento  do  conhecimento  científico  caracteriza-se,  na 

maioria das vezes, por processos de trabalhos coletivos entre os pesquisadores. 

Um dos caminhos que pesquisadores utilizam para explicar fenômenos é a elabo-

ração  de  modelos  teóricos  de  estruturas  e  funções. O modelo  da  molécula  de 

DNA elaborado por Watson e Crick foi significativo para o desenvolvimento de 

pesquisas na área da Biologia Molecular. Neste trabalho, apresentamos, em um 

texto para alunos do Ensino Médio, o processo de construção desse modelo e os 

principais  trabalhos  de  outros  autores  que  contribuíram  para  que  a  dupla  de 

pesquisadores elaborasse o modelo final. No texto do professor discutimos, de 

forma mais aprofundada, alguns conceitos de cristalografia e da história da biolo-

gia  molecular  e,  também,  sobre  construção  de  modelos  e  a  utilização  desses 

elementos no Ensino de Ciências. 

Palavras-chave: ensino de Biologia; história da biologia; modelo da molécula de 

DNA. 

The DNA model and the molecular biology: historical insertion to biology 



teaching 

Abstract: The development of scientific knowledge is characterized most often 

by the processes of collective work among researchers. One usual ways research-

ers take to explain phenomena is developing theoretical models of structures and 

functions.  The  DNA  molecular  model  elaborated  by  Watson  and  Crick  was 

significant  to  the  Molecular  Biology  research  development.  In  this  work  we 

present in a high school text the construction process of this model and the main 

work from other researchers who have contributed to the couple to produce the 

 

                                                      



*

  Doutoranda  do

 

Programa  de  Pós-Graduação  em  Educação  para  a  Ciência  e 



membro do Grupo de Pesquisa em Epistemologia da Biologia – UNESP. Email: 

marianabologna@yahoo.com.br 

#

 Docente do Departamento de Educação e membro do Grupo de Pesquisa em 



Epistemologia da Biologia – UNESP. Email: anacaldeira@fc.unesp.br  


 

 140 


final model. In the teacher’s text we discussed, in depth, some concepts of crys-

tallography  and  the  history  of  molecular  biology,  and  also  on  construction  of 

models and use these elements in the Science teaching. 

Keywords: Biology teaching; History of Biology; DNA molecular model. 

INTRODUÇÃO 



Escrever um texto didático com o objetivo de abordar o de-

senvolvimento  histórico  de  um  determinado  conceito  científico 

não  é  tarefa  fácil,  pois,  interpretações  errôneas  podem  acarretar 

distorções na aprendizagem desses conceitos. Se o conceito cientí-

fico a ser relatado envolve um conjunto grande de informações - 

como a participação de vários cientistas, correntes teóricas diver-

gentes,  especialidades  distintas  (química,  física,  biologia,  cristalo-

grafia, etc.) e com um período de tempo, de aproximadamente 20 

anos - é preciso estabelecer quais são os principais pontos a serem 

discutidos com os alunos para que a aprendizagem dos conceitos 

bem como da história da construção desse conhecimento ocorram 

de  maneira  a  possibilitar  que  a  aprendizagem  ocorra  de  forma 

articulada e significativa. 

O modelo da estrutura da molécula de DNA, elaborado por 

James  Dewey  Watson  (1928-)  e  Francis  Harry  Compton  Crick 

(1916-2004), é um dos mais conhecidos e utilizados no Ensino de 

Biologia.  Esse  modelo  teve  papel  importante  nos  estudos  do 

DNA  e  da  hereditariedade  e  permitiram  o  desenvolvimento  da 

Biologia Molecular, ocorrido a partir da segunda metade do século 

XX.  A  molécula  de  DNA  presente  no  material  genético  traz  as 

informações  que  orientam  o  desenvolvimento  dos  organismos 

vivos e, por isso, optamos pelo estudo desse modelo proposto em 

1953: a construção da estrutura da molécula do ácido desoxirribo-

nucléico (DNA) – a sigla do inglês DesoxiriboNucleic Acid.  

A compreensão de modelos é um tema que recebe grande a-

tenção  nas  pesquisas  em  Ensino  de  Ciências  por  fazer  parte do 

cotidiano  dos  processos  de  ensino  e  aprendizagem.  Nas  discus-

sões sobre modelos, costuma-se dividi-los em duas categorias: os 

modelos mentais e os modelos conceituais. Modelos mentais são 

representações pessoais, construídas mentalmente para a compre-

ensão de um determinado fenômeno; já modelos conceituais são 

representações externas construídas por indivíduos ou coletivida-

des de pesquisadores para facilitar a compreensão ou o ensino de 



 

Filosofia e História da Biologia, v. 4, p. 139-165, 2009.

 

141 


determinado  fenômeno.    Segundo  alguns  autores,  os  modelos 

mentais  são  representações  do  conhecimento  implicitamente  in-

completas, imprecisas, instáveis, incoerentes com o conhecimento 

normativo em vários domínios. O modelo mental é, contudo, útil 

e pode ser considerado como um nível intermediário de análise de 

um fenômeno, anterior ao modelo conceitual. Os modelos concei-

tuais  são  representações  completas  e  precisas,  coerentes  com  o 

conhecimento científico aceito (Greca & Moreira, 2000, p. 2-3; 5).  

Compreender a forma (estrutura) e função (atividade) da molé-

cula de DNA pode nos auxiliar a estudar questões fundamentais 

das Ciências Biológicas - ressaltamos, no entanto, que o processo 

de desenvolvimento dos organismos é um estudo complexo, que 

vai  além  do  conhecimento  sobre  a  estrutura  de  uma  molécula. 

Assim, utilizar o modelo de DNA no Ensino de Biologia requer 

que se compreenda a necessidade de estabelecer relações entre os 

conhecimentos  científicos  que  possibilitaram  a  elaboração  do 

modelo para que a aprendizagem dos alunos ocorra, nas devidas 

proporções, pela reconstrução do pensamento dos cientistas. 

Um dos objetivos deste texto é recuperar uma discussão pre-

sente  no  final  dos  anos  40  e  início  dos  anos  50  do século  XX, 

motivada  pela  idéia  de  que  o  entendimento  das  estruturas  das 

macromoléculas  poderia  solucionar  questões  relacionadas  com  a 

vida dos organismos. Esse aspecto, responsável por desencadear 

uma série de pesquisas - entre elas a de Watson e Crick - não é 

freqüentemente abordado nos livros didáticos de Biologia. 

Percebemos que o modelo de DNA apresentado pelos livros 

didáticos  elaborados  para  alunos  do  Ensino  Médio,  aparece  de 

forma historicamente descontextualizada do conhecimento bioló-

gico. Apontam o modelo como sendo único e sem deixar claro 

que sua construção resultou de uma série de pesquisas anteriores. 

Priorizam o modelo e o modo como a informação é codificada, 

em  detrimento  de  uma  construção  didática  que  possibilite  aos 

alunos compreender quais foram os conhecimentos mobilizados 

pelos autores do modelo em seu processo de construção. 

Em atividades didáticas a aprendizagem de modelos conceitu-

ais é efetiva quando o aluno compreende que por um conjunto de 

informações  (conclusões  de  pesquisas)  os  cientistas  estabelecem 

relações  (constroem  modelos  mentais)  que  possibilitam  constru-

ção de modelos conceituais. Para a aceitação dos modelos concei-



 

 142 


tuais,  deve  ser  considerado  se  esses  modelos  se  sustentam  com 

base nos conceitos já aceitos pela

 

comunidade científica. 



 

 

Figura 1. Modelo de parte da estrutura helicoidal de uma molécula de 



DNA. Imagem disponível em: 

ew.png>  




 

Filosofia e História da Biologia, v. 4, p. 139-165, 2009.

 

143 


A  percepção  desse  movimento  permite  aos  alunos  aprender 

conceitos  científicos  e,  também,  a  construção  desses  conceitos, 

possibilitando um processo de análise, síntese, re-análises e novas 

sínteses  que  o farão  desenvolver  habilidades do  pensar  que  não 

são  associadas  só  a  esse  grupo  conceitual,  mas  que  servirão  de 

base para novas aprendizagens. Assim, reconstruir os processos da 

produção do conhecimento biológico, como por exemplo, a pro-

posição do modelo da molécula do DNA, pode permitir aos alu-

nos a compreensão dos conceitos envolvidos e o modo de fazer 

da ciência e do cientista. Ao recuperar os métodos de trabalho de 

um cientista, os alunos podem aprender o conhecimento propri-

amente dito e desenvolver habilidades do pensar lógico.   

Para que esses objetivos se cumpram, é necessário articular os 

processos de ensino e aprendizagem. Optamos por produzir um 

texto para alunos do Ensino Médio, que possibilite a aprendiza-

gem de processos e conceitos que fazem parte do conhecimento 

biológico, e outro complementar, para o professor, mediador do 

processo de ensino e aprendizagem.  

O DNA E A BIOLOGIA MOLECULAR 



Constantemente, ouvimos falar que nosso material genético é 

o  DNA.    Nos  livros  didáticos  o  encontramos  representado,  em 

ilustrações, por uma estrutura helicoidal, como na Figura 1. 

Lemos e ouvimos que as pesquisas desenvolvidas na área da 

Biologia Molecular podem nos trazer respostas para diversos as-

pectos dos organismos vivos como: desenvolvimento de doenças, 

clonagem, genoma etc. Por que essa molécula, o DNA, é tão im-

portante? Por que a sua descrição trouxe tantos avanços ao desen-

volvimento científico? E ainda, de que forma as pesquisas sobre 

nosso material genético foram possíveis?  

Para começarmos, observe os exemplares de seres vivos repre-

sentados na Figura 2. Podemos tentar estabelecer relações entre a 

Figura 1 e a Figura 2? Na Figura 2, todos representam seres vivos, 

mas, o que eles têm em comum? O que os diferencia? O que per-

mite que eles apresentem um ciclo biológico como, nascer, crescer 

e morrer? Em síntese: como podemos explicar o que é vida? O 

que  faz  com  que  sejamos  seres  vivos,  interagindo  com  outros 

seres e com o ambiente?  




 

 144 


 

 

Figura 2: Exemplos de seres vivos 



Essas  perguntas  podem  ter  sido  formuladas  por  você,  ainda 

que  de  outras  formas,  ao  estudar  ciências  naturais  e,  particular-

mente, Biologia. Podemos dizer que, se compararmos os exempla-

res de seres vivos, eles apresentam características que os diferenci-

am. Mas sabemos, hoje, que no núcleo das células dos eucariontes 

ou no citoplasma dos procariontes estão presentes cromossomos 

compostos por ácidos nucléicos.  

Nos dias atuais já há uma quantidade significativa de informa-

ções sobre como o DNA, cromossomos e genes, por processos 

de interações com outras estruturas dos organismos, expressam-se 

em características dos seres vivos. Entretanto, todas essas infor-

mações  são  possíveis  porque  estudos  anteriores  deram  suporte 

para as pesquisas atuais. 

2.1 


Alguns estudos que antecederam o modelo de DNA 

O que conhecemos hoje como DNA começou a ser estudado 

em 1869. Ao analisar uma amostra de pus, o bioquímico alemão 

Johann  Friedrich  Miescher  (1844-1895)  identificou  uma  nova 

substância ácida e denominou-a nucleína. Ela foi assim denomi-

nada porque era proveniente dos núcleos das células de glóbulos 

brancos  presentes  no  pus.  Em  1889,  Richard  Altmann  (1852-

1900) confirmou a natureza ácida do material e o denominou de 

ácido nucléico. Estudos posteriores, realizados em 1909 por  Pho-

ebis Levine (1869-1940) e Walter

 

Jacobs (1883-1967), possibilita-



ram determinar a organização das moléculas de fosfato, do açúcar 


 

Filosofia e História da Biologia, v. 4, p. 139-165, 2009.

 

145 


e das bases nitrogenadas (adenina, guanina, citosina e timina) co-

mo sendo a unidade fundamental do ácido, o nucleotídeo. A figu-

ra 3 mostra a estrutura de um ácido nucléico e suas unidades, os 

nucleotídeos, como é conhecida atualmente: 

A relação entre a molécula de DNA e a hereditariedade foi es-

tabelecida nos anos 40 e 50 do século XX e um dos trabalhos que 

contribuíram para esclarecer a natureza química do material gené-

tico foi o de Oswald Avery (1877-1955), Colin MacLeod (1909-

1972) e Maclyn MacCarty (1911-2005), publicado em 1944. Dúvi-

das acerca da aceitação dos resultados de Avery e colaboradores 

surgiram na época. Contudo, é provável que tenham despertado o 

interesse de outros pesquisadores em conhecer melhor a estrutura 

do  DNA.  Em  1951,  o  bioquímico  austríaco  Erwin  Chargaff 

(1905-1992) constatou que a proporção entre as bases Adenina-

Timina e Guanina-Citosina era sempre mantida no material gené-

tico.  


 

Figura  3.  Os  ácidos  nucléicos  são  formados  pelo  encadeamento  de 

nucleotídeos ligados por uma cadeia de açúcar e fosfato. Os nucleotídeos 

são compostos de uma pentose, um fosfato e base nitrogenada. A base 

nitrogenada pode ser do grupo das bases púricas (adenina e guanina) ou 

das  pirimídicas  (citosina,  timina  e  uracila).    Imagem  disponível  em: 

http://www.qmc.ufsc.br/qmcweb/images/vida_dna_bases.gif  



 

 146 


As dúvidas anteriormente mencionadas parecem ter sido resol-

vidas  com  os  trabalhos  de  Alfred  Day  Hershey  (1908-1997)  e 

Martha Chase (1907-2003), em 1952. Este trabalho envolvia expe-

rimentos com bacteriófagos marcados com elementos radioativos 

concluindo que o material genético era o DNA.  

2.2 


A construção do modelo da molécula de DNA 

A proposição de um modelo que nos parece simples só é pos-

sível  porque  os  investigadores  mobilizam  os  conhecimentos  já 

existentes, percebem quais são os principais pontos que são im-

portantes e consistentes, levantam dúvidas, problemas, e propõem 

hipóteses para resolvê-las.  

 Retomando a questão da estrutura do DNA, o conjunto de in-

formações que a comunidade científica dispunha até a década de 

1950, permitiu-lhes conhecer, ainda que não totalmente, a compo-

sição química da molécula de DNA. Mas, de que modo o sal, a 

base e o açúcar, componentes da unidade básica do DNA, isto é, 

do nucleotídeo (Figura 3), se ligavam e formavam uma estrutura 

espacial, ainda era uma incógnita para os cientistas.  

 

 



Figura 4. Francis Crick (esquerda) e James Watson (direita). Imagem 

disponível em: 

http://osulibrary.orst.edu/specialcollections/coll/pauling/dna/pictures

/watsoncrick-walking.jpg  




 

Filosofia e História da Biologia, v. 4, p. 139-165, 2009.

 

147 


A molécula de DNA, tal como é aceita atualmente, foi descrita 

em 1953 pelo biólogo James Dewey Watson e pelo físico e bio-

químico Francis Harry Compton Crick, em um artigo publicado 

na Revista Nature. Os dois pesquisadores tiveram a oportunidade 

de trabalhar no mesmo laboratório em Cambridge, na Inglaterra, o 

Cavendish Laboratory.  

No cenário das pesquisas referentes à elucidação do modelo de 

DNA, vários grupos estavam envolvidos: além do Cavendish, na 

Inglaterra, havia também o grupo do King’s College, onde traba-

lhavam  Maurice

 

Wilkins  (1916-2004)  e  Rosalind  E.  Franklin 



(1920-1958). Nos Estados Unidos, havia o grupo do Instituto de 

Tecnologia  da  Califórnia,  conhecido  como  Caltech,  onde  traba-

lhava Linnus Pauling (1901-1994). 

Para compreender como que essa estrutura chegou a ser pro-

posta pela dupla precisamos olhar com mais detalhes o contexto 

em que as pesquisas sobre o modelo de DNA se desenvolveram. 

O interesse pelos estudos sobre os ácidos nucléicos iniciou-se logo 

após  a  Segunda  Grande  Guerra  Mundial,  quando  a  Sociedade 

Experimental de Biologia organizou, em julho de 1946, um sim-

pósio em Cambridge, na Inglaterra, sobre o tema. Esse encontro 

desencadeou interesse de vários grupos de pesquisa que buscaram 

compreender a estrutura do material genético. 

Naquela ocasião, William T. Astbury (1898-1961), que era físi-

co e também biólogo, já apresentava suas idéias de que as seqüên-

cias das bases do DNA eram determinadas por arranjos químicos, 

ou geométricos ou, ainda, a combinação de ambos. Ele utilizava a 

difração de Raios-X para obter as imagens de moléculas de DNA 

e, por meio dessa técnica, propôs como seria a estrutura dos nu-

cleotídeos com suas distâncias e ângulos. Apesar de seu trabalho 

não  ter  sido  suficiente  para  elaborar  um  modelo,  os  diagramas 

construídos  por  ele  mostravam  um  empilhamento  de  nucleotí-

deos,  contribuindo  para  que  outros  cientistas  construíssem  seus 

modelos tridimensionais do DNA. 

A tentativa de todos os interessados era buscar um modelo que 

pudesse explicar quais eram os pontos de união, formando liga-

ções entre os nucleotídeos. O problema a ser resolvido era: como 

os nucleotídeos formados por uma base nitrogenada, uma molé-

cula  de  açúcar  e  um  grupo  fosfato  se  ligavam  em  cadeias.  Um 




 

 148 


modelo  consistente,  com  essas  informações,  poderia  facilitar  a 

compreensão da estrutura geral da molécula. 

Entre os vários modelos propostos, e que Watson e Crick tive-

ram  contato,  está  o  do  cristalógrafo  Sven  Furberg

 

(1920-1983), 



que foi baseado no trabalho de Astbury. Neste modelo, o DNA 

era caracterizado por uma única hélice de nucleotídeos empilha-

dos e com anéis de açúcar, que mostravam as imagens do material 

que  ele  tinha  conseguido  pela  análise  cristalográfica.  Entretanto, 

os dados mais importantes do trabalho – e que chamaram a aten-

ção de Watson quando ele assistiu à palestra de Furberg, em um 

Congresso em Nápoles, em 1951 – foram a disposição dos ângu-

los  nos  quais  os  nucleotídeos  se  apresentavam  na  molécula  e  a 

estrutura helicoidal da molécula. 

No mesmo congresso, Wilkins apresentou o seu duplo objeti-

vo de pesquisa sobre ácidos nucléicos: a estrutura e a orientação 

molecular de ácidos nucléicos estudados em preparados obtidos a 

partir de espermatozóides de moluscos do gênero Sepia. Essa pa-

lestra, ouvida por Watson, foi decisiva para a sua transferência de 

Copenhague  para  Cambridge.  A  partir  de  então  ele  inicia  suas 

pesquisas relacionadas à estrutura do DNA. 

 

 

Figura 5: Imagem cristalográfica do cristal de DNA obtida por Rosalind 



Franklin. Imagem disponível em: 

http://distancelearning.ksi.edu/demo/bio378/DNA_files/image009.jpg 




 

Filosofia e História da Biologia, v. 4, p. 139-165, 2009.

 

149 


Depois de assistir a uma palestra de Rosalind, Watson teve a-

cesso às imagens que a pesquisadora obteve no laboratório e ano-

tou vagamente os cálculos realizados por ela. Passou essas infor-

mações para Crick e, do conjunto de dados, Watson e Crick en-

tenderam que tinham informações suficientes para apresentar um 

modelo de DNA. Contudo, ainda enfrentavam os seguintes pro-

blemas: decidir qual era o número de cadeias de polinucleotídeos 

dentro da molécula de DNA (os dados poderiam ser compatíveis 

com uma ou mais cadeias), saber exatamente os ângulos e como 

os filamentos de DNA se torciam em torno de um eixo central. 

Em 1951, apresentaram o primeiro modelo, que era constituí-

do  de  três  cadeias.  Naquela  ocasião,  Rosalind  e  Wilkins  foram 

chamados para avaliar o modelo e descartaram a possibilidade de a 

molécula ter a forma helicoidal. Além disso, a composição química 

apresentava problemas, invalidando o modelo. 

Watson se dedicou então às pesquisas sobre o vírus do mosai-

co do tabaco (VMT), que era composto de RNA em sua estrutura 

molecular.  Ele  entendia  que  se  obtivesse  algum  resultado  com 

suas pesquisas poderia, comparativamente, chegar ao DNA. Em 

seus estudos, Watson concluiu que o VMT possuía uma estrutura 

helicoidal

 

 



 

Figura 6: Rosalind E. Franklin (1920-1958) e Maurice Wilkins (1916-

2004). Imagem disponível em: 

http://distancelearning.ksi.edu/demo/bio378/DNA_files/image009.jpg  




 

 150 


helicoidal.  Isso  fez  com  que  ele  procurasse  Crick  e  desse  novo 

ânimo à pesquisa sobre a estrutura do DNA. Associados a isso, 

começaram a discutir os dados que conheciam sobre as relações 

de base de Chargaff. Precisavam, também, solucionar um proble-

ma: como as bases púricas e pirimídicas se ligavam entre si e como 

essa ligação poderia dar sustentação ao modelo helicoidal?  

Baseado também nos dados apresentados por Astbury, Pauling 

propôs  um  modelo  de  tripla  hélice.  Watson  teve  acesso  a  esse 

modelo  no  final  de  1952  por  meio  de  uma  correspondência  de 

Linus  Pauling  para  seu  próprio  filho.  Ao  tomar  conhecimento 

deste  modelo,  ainda  a  ser  publicado,  Watson  se  desapontou,  a-

chando que a estrutura do DNA já estava elucidada. Mas, ao de-

tectar  uma  série  de  inconsistências  na  proposta  de  Pauling,  ele 

retomou com ânimo suas pesquisas. Parece, então, que o modelo 

de Pauling serviu como elemento de acirramento na corrida pela 

publicação da estrutura do DNA. 

 

 

 



(a) 

(b) 


Figura 7. (a) Modelo em metal elaborado por Watson e Crick. (b) Es-

quema do modelo de DNA publicado no texto de 1953 (Watson e Crick, 

p. 737, 1953) 



 

Filosofia e História da Biologia, v. 4, p. 139-165, 2009.

 

151 


Desta forma, Watson e Crick perceberam que um modelo de 

dupla-hélice seria mais consistente do que qualquer outro. Watson 

organizou o modelo das bases em papel e, com auxilio de Jerry 

Donohue  (1920-1985)–  que  apresentou  configurações  de  bases 

desconhecidas por Watson,– identificou quais formas bioquímicas 

das bases seriam mais apropriadas para  a estrutura do DNA.  

O novo modelo deveria, então, estar em acordo com os dados 

de Chargaff e, por meio de tentativas e erros, Watson percebeu 

que poderia unir adenina com timina e citosina com guanina. Es-

sas proporções, descritas por Chargaff, correspondiam exatamente 

a esse emparelhamento.  

As imagens de cristalografia de Rosalind e os cálculos realiza-

dos  por  Wilkins  foram  determinantes  para  embasar  os  autores. 

Assim como Astbury e Furberg, Rosalind e Wilkins também tra-

balhavam com difração de Raios-X.  

Watson e Crick confeccionaram um modelo em metal (figura 

7a) e chamaram Wilkins e Rosalind para avaliá-lo, e estes concor-

daram com a estrutura proposta. Decidiram então enviar a publi-

cação para a revista Nature, citando os principais dados e autores 

que ajudaram nessa construção. Além disso, foi decidido, também, 

que Wilkins e auxiliares, bem como, Rosalind Franklin e Raymond 

G.  Gosling  (1926  -)  mandariam  também  artigos  independentes, 

com os dados experimentais de difração que sustentavam o mode-

lo. Os artigos foram publicados no volume 171 da revista Nature, 

de abril de 1953. 

Ao declararem que o modelo proposto (Figura 7b) era radical-

mente diferente, eles pretendiam enfatizar a vantagem que a dupla-

hélice apresentava em relação às demais. Salientamos, no entanto, 

que mesmo a proposta sendo original, ela é resultado do aprendi-

zado dos dois com as tentativas, sem sucesso, de outros autores e 

dos dados de cristalografia produzidos por Wilkins e Franklin.  

A repercussão do modelo na comunidade científica não foi i-

mediata.  Os  cientistas  consideravam  o  modelo  muito  simples  e 

teórico. Somente no final da década de 50, e início da década de 

60 seu potencial para interpretar outras dúvidas em Biologia Mo-

lecular passou a ser considerado. 

Crick continuou seus trabalhos de Biologia Molecular com es-

tudos  sobre  a  natureza  do  código  genético  e  faleceu  em  28  de 

julho de 2008. Watson dedicou-se a produção de material didático 



 

 152 


sobre  Biologia  Molecular  e  a  gerenciar  projetos  de  pesquisa  na 

mesma área. 

Sabemos hoje que os ácidos nucléicos carregam a informação 

genética e, por meio dela, os organismos apresentam o padrão de 

sua espécie, com graus de variabilidade e que os genes regulam as 

funções biológicas. Não sabemos ainda quais são todos os cami-

nhos ou vias bioquímicas por meio das quais esses genes se ex-

pressam. É importante salientar que hoje avançamos para enten-

der  a  vida  como  um  fenômeno  complexo,  que  não  se  reduz  à 

discussão sobre o modo como as moléculas constituem os genes. 

Além disso, as pesquisas voltam-se para tentar trabalhar com múl-

tiplas  variáveis  que  afetam  a  vida  dos  seres  vivos.  Convidamos 

você a estudar Biologia e, quem sabe, no futuro, você poderá ser 

um  dos pesquisadores  estimulados  a  buscar  elementos  para  res-

ponder o que é vida! 

TEXTO COMPLEMENTAR PARA O PROFESSOR 



A introdução dos estudos moleculares sobre o DNA em livros 

do Ensino Médio ocorre, de maneira geral, na unidade de Citolo-

gia. Essa opção deve-se talvez à falta de uma seção específica, pois 

a constituição da Biologia Molecular, bem como os trabalhos sig-

nificativos que contribuíram para a sua consolidação, não têm sido 

descritos nos livros didáticos do Ensino Médio.  

Os livros didáticos, em geral, são organizados em seções que 

contêm as áreas clássicas do conhecimento biológico. Essas uni-

dades  estudam  forma  e  função  dos  seres  vivos,  bem  como  sua 

história natural. Porém, no campo da biologia molecular a integra-

ção entre morfologia e fisiologia acabou por fundir seus campos 

de investigação.  

Tem-se, na origem dessa junção uma nova epistemologia bio-

lógica que, se não esclarecida e entendida, dificultará a compreen-

são de seus conceitos constituintes. Assim, podemos compreender 

que o objetivo da Biologia Molecular é apresentar como a estrutu-

ra genômica se expressa na estrutura funcional, que constitui os 

seres vivos. Desta forma, é preciso que, já no Ensino Médio, apre-

sentem-se  discussões  que  possibilitem  compreender  o  percurso 

desta área. 




 

Filosofia e História da Biologia, v. 4, p. 139-165, 2009.

 

153 


No inicio do século XX vários campos de investigação biológi-

ca,  particularmente  a  genética,  a  bioquímica  e  a  fisiologia,  bem 

como outras áreas como a física, convergiram em pesquisas que, 

até nos dias atuais, buscam explicar a complexidade com que o-

correm os fenômenos biológicos. Jacob afirma que essa articula-

ção de áreas ocorreu, justificando que “não basta mais, por exem-

plo, estudar por um lado os genes, por outro as reações químicas e 

por outro os efeitos fisiológicos” (Jacob,

 

1983, p. 253). Para obter 



respostas  sobre  questões  do  conhecimento  biológico,  é  preciso 

juntar esforços de várias áreas do conhecimento para estudar fe-

nômenos  emergentes  que,  separadamente,  não  se  conseguiriam 

interpretar. Os diferentes inícios de capítulos que abordam o ma-

terial genético em livros didáticos trazem como ponto de partida, 

a publicação, em 1953, do artigo de Watson e Crick que propõe o 

modelo  da  molécula  de  DNA.  Os  livros  didáticos  apresentam, 

apenas, o trabalho final que resultou no modelo da molécula de 

DNA tal qual a comunidade cientifica aceita até os dias atuais, ou 

seja, um modelo construído pela análise de diferentes cientistas e 

testado para ser apresentado a comunidade é inserido como mera 

ilustração. 

Percebemos que os fatos históricos em que os caminhos, dis-

cussões e trabalhos paralelos (que são as características das produ-

ções científicas e, consequentemente, da construção de modelos) 

são deixados de lado, menosprezando a importância das correntes 

científicas divergentes e os debates ocorridos (Bastos, 1998).   

Podemos definir a ciência como um processo de construção de 

modelos  com  distintas  capacidades  de  previsão.  Esta  definição 

une os processos (de elaboração de modelos e de utilização dos 

mesmos como ferramentas do pensamento científico) e os produ-

tos (modelos gerados por tais processos) da ciência. (Justi, 2006, 

p. 176). 

Uma vez que se identifica a construção do modelo como um 

processo dinâmico da elaboração do conhecimento cientifico para 

explicar e prever fenômenos o aluno se apropria do caráter coleti-

vo dos processos da ciência. 

Nos  livros  didáticos  há  uma  descaracterização  dos processos 

pelos quais pesquisas significativas para uma determinada ciência 



 

 154 


– na verdade, qualquer produção científica – percorrem para che-

gar as suas conclusões e apontamentos. 

De  maneira  geral,  encontramos  nos  textos  didáticos,  por  e-

xemplo, afirmações como: a descoberta da dupla hélice do DNA 

ocorreu em 1953, como sendo única do ponto de vista histórico 

para a compreensão desse modelo. Na produção de textos didáti-

cos, a construção histórica desse modelo – considerado um divi-

sor de águas para a Biologia Molecular – bem como os trabalhos 

de outros pesquisadores são desconsiderados. 

Esse texto sobre o modelo da molécula de DNA não tem a 

pretensão de apresentar alguma discussão original sobre o proces-

so histórico, mas trazer os principais fatos para que o aluno possa 

verificar: 

1.  estágio  do  desenvolvimento  do  conhecimento  científico  no 

início dos anos 50; 

2.  Como técnicas de pesquisa ajudam a produzir indicações que 

facilitam a interpretação de um fenômeno em estudo; 

3.  papel do modelo para facilitar a compreensão do fenômeno; 

4.  modelo como base para novas pesquisas; 

5.  Que a produção do conhecimento científico ocorra por meio 

de discussões sustentadas por evidências empíricas, ou por con-

clusões teóricas que sejam consensos entre eles

6.  Que a produção de algum conhecimento novo não é um pro-

cesso individual, de um gênio recluso em seu laboratório e depen-

de dos trabalhos anteriormente publicados sejam eles considera-

dos bem ou mal sucedidos. 

Para que esses objetivos possam ser alcançados de forma signi-

ficativa na aprendizagem de conceitos científicos o texto elabora-

do para os alunos procurou mostrar como trabalhos de décadas 

anteriores bem como contemporâneos às pesquisas de Watson e 

Crick foram primordiais para que a dupla elaborasse um modelo 

conceitual do DNA. 

A busca por aquilo que seria a vida e de que forma ela se de-

senvolve, sempre foi de interesse da comunidade científica. Nesse 

sentido, uma célebre pergunta foi sintetizada pelo físico austríaco 

Erwin Schrödinger (1887-1961) em 1944, no livro intitulado O que 

é vida? Ao publicar um livro com essa pergunta, Schrödinger bus-

cou entender de que forma a vida pode ser considerada, e com-

preendida,  como  um  fenômeno  explicável  pela  ciência.  Para  o 



 

Filosofia e História da Biologia, v. 4, p. 139-165, 2009.

 

155 


autor,  importantes  características sobre  como  a  vida  poderia  ser 

concebida, em termos de armazenagem e transmissão de informa-

ções biológicas, estaria em uma região específica da célula, o nú-

cleo.  


Esse livro influenciou as pesquisas de cientistas que se senti-

ram  compelidos  a  buscar  respostas  fundamentadas  em  razões 

científicas  dos  processos  dos  seres  vivos.  Watson,  em  seu  livro 

DNA: o segredo da vida (Watson, 2005) deixa explícita a influên-

cia  desse  livro  nos  trabalhos  de  muitos  pesquisadores  e  no  seu 

próprio. Esse livro é também citado por Robert

 

Olby, influenci-



ando as pesquisas sobre o material genético, pois, Schrödinger não 

aceitava que fenômenos biológicos fossem explicados com termos 

físicos,  incitando  a  busca  por  leis  próprias  para  a  compreensão 

desse material e seus fenômenos (Olby,

 

1974). O ponto de partida 



foi procurar compreender a estrutura do material presente nesses 

cromossomos e suas partes componentes, sendo que o modelo do 

DNA possibilitou conhecer a estrutura (forma) dessa molécula e 

abriu caminhos para que outras pesquisas estudassem as funções 

do material genético. 

Inicialmente  no  texto  do  aluno  procuramos  caracterizar  os 

trabalhos e conhecimentos já existentes até o inicio da década de 

1950 e que tiveram fundamental importância conceitual para que 

as pesquisas sobre a molécula se desenvolvessem. Os fatos cientí-

ficos significativos que precedem os estudos sobre o modelo são: 

- Miescher identifica o DNA; 

- Altaman confirma a natureza ácida da molécula; 

- Levine e Jacobs concluíram que o componente básico dos ácidos 

nucléicos  era  uma  estrutura  composta  por  uma  unidade  que  se 

constituía numa base nitrogenada ligada a uma pentose, e esta por 

sua  vez,  ligada  a  um  fosfato.  Esta  unidade  foi  denominada  de 

nucleotídeo; 

- Avery, Macleod e McCarty esclarecem as dúvidas sobre a nature-

za química da molécula de DNA; 

- Chargaff apresenta as proporções das bases púricas e pirimídicas 

na molécula; 

- Hershey e Chase em pesquisa com material radioativo concluí-

ram que o material genético era o DNA. 



 

 156 


Essas pesquisas devem ser consideradas por serem significati-

vas  para  todos  os  pesquisadores  que  estudavam  a  estrutura  do 

DNA. 

O início dos anos de 1950 foi para a Biologia um momento 



muito significativo, pois,a corrida para construir um modelo estru-

tural  para  a  molécula  de  DNA  se  intensificou.  Watson  era  um 

estudante norte americano que foi realizar um pós-doutorado em 

Copenhague. Ao perceber que seu interesse era pela estrutura da 

molécula de DNA

1

 conseguiu uma transferência para o laborató-



rio de Cambridge, o Cavendish, onde Crick já trabalhava. Lá, os 

pesquisadores  se  dedicavam  a  pesquisas  físico-químicas  das  ma-

cromoléculas. Francis, que trabalhava no mesmo laboratório, rea-

lizava pesquisas sobre a estrutura da hemoglobina, visando con-

cluir seu doutorado. 

Logo os dois perceberam o interesse em comum em estudar a 

molécula  de  DNA  e  começaram  a  discutir sobre  os  achados  de 

bioquímicos e físicos. Oficialmente, o objeto de pesquisa de Wat-

son era aprender a técnica de cristalografia e, no caso de Francis, 

estudar a estrutura da hemoglobina. Contudo, seus reais interesses 

estavam na especulação teórica sobre a estrutura da molécula de 

DNA.  


Outros dois laboratórios desenvolviam pesquisas com a molé-

cula  de  DNA,  o  King’s  College  em  Londres  onde  trabalhavam 

Rosalind  Franklin  e  Maurice  Wilkins  e  o  Caltech,  na  Califórnia, 

onde  trabalhava  Linus  Pauling.  Esses  laboratórios  bem  como 

esses pesquisadores e suas pesquisas foram os trabalhos contem-

porâneos que tiveram maior influência para no trabalho de Wat-

son e Crick. 

Watson e Crick entraram em contato com modelos de DNA 

propostos por Sven Furberg, Bruce Fraser

2

 (1924-) e o de Linus 



 

                                                      

1

 Watson  estava  em  um  congresso  em  Nápoles,  em  1951,  quando  assistiu  à 



palestra  em  que  um  pesquisador  de  cristalografia  chamado  Maurice  Wilkins 

apresentava seus estudos radiográficos feito sobre o DNA. Wilkins trabalhava no 

King’s College de Londres. 

2

 A análise do DNA, por infravermelho, foi feita por Bruce Fraser e os resultados 



das  imagens  mostravam  que  as  bases  no  DNA  estão  dispostas  perpendicular-

mente ao eixo da molécula.  

 



 

Filosofia e História da Biologia, v. 4, p. 139-165, 2009.

 

157 


Pauling. Sabiam que outros grupos de investigadores também se 

dedicavam  a  esta  tarefa.  Entre  eles,  Maurice  Wilkins  e  Rosalind 

Franklin. Os modelos propostos por Furberg, Fraser e Pauling, as 

pesquisas de cristalografia de Rosalind e Wilkins deram a Watson 

e Crick a base de conhecimento para a elaboração do modelo. 

Um dos primeiro modelos apresentados sobre a molécula de 

DNA  foi  o  de  Astbury.  Nesse  trabalho,  o  autor  propõe  que  o 

arranjo do DNA deveria ser químico ou geométrico (ou os dois) e 

também  já  propunha  distâncias  e  ângulos  (que  posteriormente 

foram recalculados) entre os nucleotídeos. Outro ponto importan-

te do trabalho de Astbury é que ele apresenta, no seu modelo, um 

empilhamento dos nucleotídeos. Os dados de Astburry foram re-

elaborados por Furberg que apresentou um modelo de DNA em 

formato helicoidal. 

Além desses modelos Watson e Crick

4

 também citam o mode-



lo  de  três  cadeias  proposto  por Fraser.  Esse  modelo foi  apenas 

citado pelos autores, mas não relatado por ser considerado incon-

sistente: 

Em seu [Fraser] modelo os fosfatos estão do lado de fora e as ba-

ses pelo lado de dentro ligadas por pontes de hidrogênio. Esta es-

trutura tal como é descrita, não está bem definida, e por essa ra-

zão não comentaremos (Watson e Crick, 1953, p. 737).  

Entretanto Watson e Crick ainda tinham dúvidas se a ligação 

das moléculas formava uma estrutura plana ou com ângulo (e qual 

ângulo)  e  se  a  estrutura  possuía  uma  ou  mais  cadeias  e,  ainda, 

como propor uma estrutura que estivesse compatível com os da-

dos já descritos por outros pesquisadores.  

 É nesse ponto que se deve salientar, para os alunos a impor-

tância dos dados de pesquisas de Rosalind, Wilkins, Linus Pauling 

e Donohue para que Watson e Crick chegassem ao seu modelo de 

DNA. 


Nota-se, pelos modelos de Astbury, Furberg e Fraser e poste-

riormente  pelos  de  Rosalind,  Wilkins  e  Pauling,  o  papel  funda-

 

                                                                                                        



4

 As citações do artigo de Watson e Crick apresentadas nesse texto foram retira-

das do livro A dupla hélice, escrito por Watson, que apresentada a tradução inte-

gral do artigo de 1953. 




 

 158 


mental que as pesquisas em cristalografia tiveram na construção 

dos modelos. 

As informações do trabalho de cristalografia de Rosalind con-

tribuíram de forma significativa para Watson e Crick por: demons-

trar que a molécula de DNA possuía dois estados; definir os dois 

estados,  bem  como  sugerir  que  os  grupos  fosfatos  estavam  na 

parte externa da molécula e que a estrutura helicoidal deveria ter 

mais de uma cadeia. 

Como as imagens de cristalografia e suas interpretações foram 

primordiais para a construção do modelo de Watson e Crick, res-

saltamos que essas imagens não são imagens de simples interpre-

tação.  De  forma  resumida  podemos  compreender  a  técnica  de 

Cristalografia  por  Raio  X  ou  infra-vermelho,  segundo  Carmelo

 

Giacovazzo, como a análise de imagens feitas de cristais (DNA, 



proteínas) (Giacovazzo, 2002). Os dados obtidos através de expe-

rimentos de difração consistem apenas na intensidade dos feixes 

difratados, a partir do qual pode-se obter a amplitude de fatores 

da estrutura. Sendo que, depois de definidas, essas estruturas são 

organizadas e processadas em uma matriz que possibilita o estabe-

lecimento  da  posição  dos  átomos  nas  moléculas.  Atualmente  o 

processo de análise de cristais é feito por computadores, entretan-

to nas pesquisas realizadas pelos cristalógrafos citados nesse traba-

lho, as análises e os cálculos eram feitos pelos próprios pesquisa-

dores. 


A técnica de cristalografia é utilizada para obter imagens de 

macromoléculas como proteínas, ácidos nucléicos e carboidratos. 

Essas imagens possibilitam a elaboração de modelos dessas estru-

turas, assim, 

Compreender exatamente como um cristalógrafo obtém modelos 

de moléculas de proteína [ou outra macromolécula] por medidas 

de difração é essencial para compreender, por completo, como se 

usa esses modelos. (Rhodes, 1993, p. 8) 

A técnica de cristalografia, segundo Rhodes (1993), utiliza: 

- Cristais: Em certas circunstâncias muitas substâncias se solidifi-

cam  e  formam  cristais,  ao  entrarem  em  estado  de  cristal  essas 

moléculas adotam uma ou poucas orientações formando um cris-

tal tridimensional unido por ligações não covalentes. Essas estru-

turas representam a menor e mais simples unidade da molécula e 




 

Filosofia e História da Biologia, v. 4, p. 139-165, 2009.

 

159 


que, por meio da técnica de cristalografia, pode-se obter nuvens 

de elétrons que circundam essa unidade (o que aparece nas ima-

gens de cristalografia). 

- Imagens por raio-X: Para coletar imagens, um cristal é colocado 

entre  uma  fonte  de raio–X  e  um  detector  (um  filme de  raio-X) 

como mostra a figura 8. O filme quando revelado exibe pontos – 

que são os pontos onde os raios incidiram no filme. Esses pontos 

são chamados de reflexo. São essas as informações que vemos nas 

imagens de DNA de Rosalind. 

A partir dessa imagem, um scanner mede a posição e a intensi-

dade de cada reflexo e transmite essa informação para um compu-

tador. A posição de um reflexo pode ser usada para obter a dire-

ção  na  qual  um  raio  foi  difratado  pelo  cristal.  A  intensidade  do 

reflexo  é  obtida  pela  medida  da  absorção  dos  pontos  no  filme 

dando a medida do raio que sofreu difração. 

Olhando para a figura 8 nota-se que apenas um plano da estru-

tura aparece no filme. Para obter medidas de direção e intensidade 

de uma estrutura tridimensional como a molécula de DNA, 

O cristalógrafo deve coletar padrões de difração de todas as ori-

entações de um cristal em relação aos raios. O resultado direto de 

dados de cristalografia é uma lista de intensidades para cada pon-

to da estrutura tri-dimensional. Esses dados são a matéria bruta 

para  determinar  a  estrutura  das  moléculas  no  cristal  (Rhodes, 

1993, p. 17). 

Os dados são convertidos, por meio de equações matemáticas, 

e reconstruídos por computadores que tratam os reflexos como 

ondas e recombinam essas ondas para produzir uma imagem da 

molécula (ou um mapa de elétron-densidade). 

O cristalógrafo interpreta um mapa exibindo-o em um gráfico 

de computador e construindo um modelo gráfico. Com esse mo-

delo em mãos, o cristalógrafo pode começar a explorar o modelo 

para buscar pistas sobre seu funcionamento (Rhodes, 1993). 

Assim, a foto de cristalografia do DNA feita por Rosalind, e 

que pode ser encontrada em alguns livros didáticos, não deve ser 

apresentada  como  uma  foto  de  simples  interpretação.  Deve-se 

discutir com os alunos que essa figura, por meio de cálculos ma-

temáticos, é interpretada e traduzida em um gráfico que possibilita 

estabelecer a posição de átomos e moléculas da estrutura. 




 

 160 


 

Figura 8. Esquema de coleta de imagens pela técnica de cristalografia 

(Rhodes, 1993, p. 17). 

Os  outros  modelos  citados  no  texto  (Furberg,  Astbury  e 

Fraser) não foram apresentados no texto do aluno, pois não são 

modelos estruturais da molécula de DNA e, sim, gráficos com os 

dados  de  distâncias  e  posição  das  moléculas  e,  desta  forma, 

ficariam além dos propósitos do conteúdo para alunos do Ensino 

Médio. 

Assim como os trabalhos de Rosalind, outro trabalho paralelo 

que deu informações essenciais para a elaboração do modelo foi o 

trabalho de Linus Pauling. Pauling, dentre os pesquisadores cita-

dos no trabalho de 1953, foi quem elaborou um modelo estrutural 

da molécula de DNA. Esse modelo foi tido como consistente por 

Pauling por dois motivos: pelas distâncias de Van der Waals que 

foram consideradas satisfatórias e pela presença de forças covalen-

tes. Entretanto esses dados foram considerados não satisfatórios 

por  Watson  e  Crick,  pois,  no  modelo  de  tripla-hélice  elaborado 

por Pauling as bases nitrogenadas estariam livres na parte externa, 

dando ao ácido características básicas, e os fosfatos que, ao ocupa-

rem  o  interior  da  molécula,  sofreriam  a  repulsão  de suas  cargas 

como explicam Watson e Crick no artigo de 1953: 

A estrutura do acido nucléico já havia sido proposta por Pauling e 

Corey. Eles gentilmente disponibilizaram seu manuscrito para nós 

antes da publicação. O modelo deles consiste em três cadeias en-

trelaçadas, com os fosfatos perto do eixo da fibra e as bases do 

lado de fora. Em nossa opinião, esta estrutura é insatisfatória por 

duas razões: nós acreditamos que o material que dá os diagramas 

dos raios-X é o sal, não o ácido livre. Sem os átomos de hidrogê-



 

Filosofia e História da Biologia, v. 4, p. 139-165, 2009.

 

161 


nio, não está claro qual forças poderiam segurar as estruturas jun-

tas, especialmente as cargas de fosfato negativas que estão perto 

do eixo e irão repelir-se. Algumas das distâncias Van der Waals 

aparentam ser muito pequenas (Watson & Crick 1953, p. 737).    

O modelo desenvolvido por Pauling, apesar de apresentar in-

consistências, tinha informações que foram levadas em considera-

ção  por  Watson  e  Crick:  que  a  molécula  não  teria  apenas  uma 

cadeia e que a molécula tinha uma estrutura helicoidal. 

Por volta de 1950, já havia muitos autores que trabalhavam 

com modelos de fibras em forma de hélice, mas foi Linus Pauling 

quem popularizou entre os cientistas os modelos helicoidais. 

Por  fim,  salientamos  ainda  que  a  construção  do  modelo  da 

molécula de DNA por Watson e Crick foi possível por meio da 

contribuição de Donohue que apresentou à dupla de cientistas as 

formas  estruturais  corretas  das  bases  nitrogenadas  (Olby,  1974). 

“Devemos muito ao Dr. Jerry Donohue pelos conselhos e críticas, 

em especial no que diz respeito às distâncias interatômicas” (Wat-

son & Crick, 1953, p. 737). 

Ao comentarem sobre o modelo proposto, no início de seu ar-

tigo, Watson e Crick, ressaltaram: “Desejamos propor uma estru-

tura radicalmente diferente para o sal do ácido desoxirribonucléi-

co.  Essa  estrutura  possui  duas  cadeias  helicoidais  enroladas  em 

volta do mesmo eixo” (Watson & Crick, 1953, p. 737). 

Por meio de um processo de buscas por informações, contes-

tações  de  dados  de  outras  pesquisas,  elaboração  de  hipóteses, 

discussões  e  argumentações  e  depois  de  terem  construído  um 

modelo concreto, de metal, para apresentarem os dados para ou-

tros pesquisadores, Watson e Crick chegaram à descrição do mo-

delo de molécula de DNA: 

Ao longo de cada cadeia encontra-se um resíduo cada 3,4 Å, na 

direção Z. Pensamos num ângulo de 36º entre os resíduos adja-

centes sobre a mesma cadeia, de maneira que a estrutura é repeti-

tiva depois de 10 resíduos, isto é, depois de 34 Å. [...] A caracte-

rística inovadora da estrutura é a maneira segundo a qual as duas 

cadeias estão unidas pelas bases de purinas e pirimidinas. Os pla-

nos das bases são perpendiculares ao eixo da fibra. Elas estão li-

gadas duas a duas, a base de uma cadeia unida por uma ligação de 

hidrogênio a uma base da outra cadeia, de forma que as duas este-




 

 162 


jam lado a lado com coordenadas Z idênticas (Watson & Crick, 

1953, p. 737). 

Assim, ao apresentar a construção de um modelo aceito pela 

ciência, pode-se caracterizar o contínuo da construção do conhe-

cimento  científico,  valorizando  seus  principais  personagens  – 

chamamos de principais pelo fato de serem reconhecidos não só 

pela  comunidade  científica  como  Watson,  Crick  e  Wilkins,  mas, 

também, por serem mais conhecidos devido a terem recebido o 

premio Nobel – e, principalmente, valorizando a participação de 

pesquisadores menos conhecidos pelos alunos, mas de importân-

cia fundamental no desenvolvimento de todo conhecimento cien-

tifico. 


MAS  COMO  TRABALHAR  DIDATICAMENTE  COM 

O TEXTO SUGERIDO? 

Pensamos que o professor poderá: 

1.  Primeiramente, levantar as concepções dos alunos sobre como 

os cientistas trabalham. Provavelmente vão surgir idéias estereoti-

padas sobre o cientista, de avental branco, em um laboratório, o 

caráter  solitário  de  seu  trabalho,  em  busca  do  conhecimento,  e 

acima de qualquer sentimento que não seja bom; 

2.  Realizar, então, o estudo do texto, procurando elucidar concei-

tos que os alunos não conhecem e garantindo a compreensão das 

articulações que o texto propõe; 

3.  Solicitar que os alunos levantem questões sobre o texto e ga-

rantir uma discussão clara sobre o mesmo;  

4.  Elaborar  um  roteiro  para  que  os  alunos  possam  fazer  uma 

descrição do trabalho de pesquisa desenvolvido. Por exemplo: A) 

Quais eram os modelos sobre a molécula de DNA que os pesqui-

sadores  dispunham  até  1953?  B)  Quais  eram  os  problemas  que 

esses modelos apresentavam para terem sido considerados insatis-

fatórios pela comunidade cientifica da época? C) Em que o mode-

lo de Watson e Crick avançou em relação aos anteriores? D) Quais 

foram os resultados obtidos por outros pesquisadores que foram 

fundamentais para o estudo teórico de Watson e Crick? E) Qual 

foi a importância do modelo para a continuidade das pesquisas? 

5.  Propor aos alunos que expressem suas considerações sobre o 

potencial heurístico do modelo; 




 

Filosofia e História da Biologia, v. 4, p. 139-165, 2009.

 

163 


6.  Por fim, sugerimos que as questões apresentadas pelos alunos 

sirvam  de  continuidade  para  outras  seqüências  didáticas  que  o 

professor elaborar. 

A inserção de um texto que aborde didaticamente a história de 

um tema exemplifica um trabalho interdisciplinar, ainda que, nesse 

caso, não tenha sido intencional dos cientistas. É possível verificar 

que Watson e Crick recorreram a várias áreas do conhecimento 

para resolver o problema que se propuseram a solucionar.  

Outro ponto que queremos ressaltar, neste artigo, é a impor-

tância que o papel da história da ciência tem para o ensino. Isso 

possibilita aos alunos compreender que o processo de construção 

do conhecimento científico ocorre por meio de discussões entre 

cientistas, além de perceber qual o papel que diferentes linhas e 

áreas  de  pesquisa  têm  no  desenvolvimento  científico.  Propicia 

também a percepção do caráter dinâmico da ciência, ou seja, da 

ciência como algo questionável, possível de mudar seus paradig-

mas,  de  seguir  mais  de  um  caminho.

 

A  inserção  da  história  da 



ciência possibilita uma melhor compreensão dos conceitos e mé-

todos científicos, supera o cientificismo e o dogmatismo que são 

encontrados em textos de ciências e possibilita a compreensão da 

natureza da ciência (Mathews, 1994). 

Como salientamos anteriormente, a utilização de um modelo é 

um recurso para a compreensão de determinado fenômeno bioló-

gico. As pesquisas sobre ensino de ciências indicam que, freqüen-

temente,  os  alunos  apreendem  o  modelo,  mas  não  conseguem 

fazer  a  devida  interpretação  do  fenômeno.  O  professor  precisa 

assegurar, por meio de avaliações constantes, se realmente o mo-

delo auxiliou a transposição didática para o ensino e a aprendiza-

gem em questão. 

Desta forma, com objetivos didáticos, procuramos apresentar 

os acontecimentos históricos, bem como as discussões teóricas e 

os  trabalhos  de  pesquisa  que  contribuíram  para  que  Watson  e 

Crick propusessem o modelo da Dupla Hélice do DNA. E tam-

bém por meio desse texto, contextualizar a natureza do conheci-

mento científico. 




 

 164 


REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 

AVERY,  Oswald  Theodore;  MACLEOD,  Colin  Munro; 

MCCARTY,  Maclyn.  Studies  on  the  chemical  nature  of  the 

substance inducing transformation of pneumococal types. The 

Journal of Experimental Medicine 98: 137-158, 1944.  

BASTOS, Fernando. História da ciência e pesquisa em ensino de 

ciências: breves considerações. Pp. 43-52, in: NARDI, Roberto 

(org). Questões atuais em ensino de ciências. São Paulo: Escrituras, 

1998.  

FRANKLIN,  Rosalind  E.;  GOSLING,

 

Raymond  G.  Molecular 



Configuration  in  Sodium  Thymonucleate  Nature  171  (April, 

25): 740, 1953.

 

 

FURBERG, Sven. On the structure of nucleic acids. Acta Chemica 



Scandinavica 6: 634-640, 1952.

 

 



GIACOVAZZO,  Carmelo.  Fundamentals  of  Crystallography,  2  ed. 

New York:  IUCr / Oxford Science Publication, 2002. 

GRECA, Ileana María; MOREIRA, Marco Antonio. Mental mo-

dels, conceptual models, and modelling. International Journal of 

Science Education 22 (1): 1-11, 2000. 

 

JACOB, François. A lógica da vida: uma história da hereditariedade. 



Trad.  de  Ângela  Loureiro  de  Souza.  Rio  de  Janeiro:  Graal, 

1983.  


JUSTI, Rosária. La enseñanza de ciencias basada em la elabora-

ción de modelos. Enseñanza de lãs Ciências 24 (2): 173-184, 2006. 

MATHEWS, Michael R. Science teaching: the role of history and philoso-

phy of science. London: Routledge, 1994. 

OLBY, Robert. The path to the double helix: the discovery of the DNA. 

Seattle: University of Washington Press, 1974. 

RHODES, Gales. Crystallography made crystal clear: a guide for users of 

macromolecular models. London: Academic Press, 1993. 

SILVA, Marcos Rodrigues da.  Rosalind Franklin  e seu  papel  na 

construção do modela da dupla-hélice do DNA. Pp. 297-310, 

in: MARTINS, Lilian Al-Chueyr Pereira; PRESTES, Maria Eli-

ce  Brzezinski;  STEFANO,  Waldir;  Martins,  Roberto  de  An-

drade (orgs) Filosofia e história da Biologia 2. São Paulo: Fundo 

Mackenzie  de  Pesquisa  –  MackPesquisa;  Livraria  da  física, 

2007.  



 

Filosofia e História da Biologia, v. 4, p. 139-165, 2009.

 

165 


WATSON,  James  Dewey.  A  dupla  hélice.  Trad.  Rui  Pedro  Alves 

Zambujal. 3. ed. Lisboa: Gradiva, 2003. 

––––– DNA: o segredo da vida. São Paulo: Companhia das Letras, 

2005. 


WATSON, James Dewey; CRICK, Francis Harry Compton. Mo-

lecular structure of nucleic acids: A structure for desoxyribose 

nucleic acid. Nature 171: 737-738, 1953. 

WILKINS,  Maurice  Hugh  Frederick;  STOKES,  Alex  R.; 

WILSON, Herbert  R. Molecular structure of desoxypentose 

nucleic acids. Nature 171: 739-740, 1953. 



 

 


Baixar 1.13 Mb.

Compartilhe com seus amigos:




©historiapt.info 2022
enviar mensagem

    Página principal