SECRETARIA DE EDUCAÇÃO DE MACAÉ

PRÉ-VESTIBULAR

APOSTILA DE BIOLOGIA

marcusf.bio@hotmail.com Professor: Marcus Magarinho

CAPÍTULO I

ORIGEM DA VIDA

Como explicar o aparecimento de animais dentro de

outros animais? Não é tarefa fácil. É preciso conhecer o ciclo

reprodutivo dos vermes, conhecimento do qual, infelizmente, nem

todos têm acesso. Na falta da possibilidade de construir uma

explicação baseada em conhecimentos sobre como vivem e se

reproduzem os vermes, o ser humano - criativo que é - apela para

outras explicações. Assim, os vermes passam a simplesmente

"surgir" dentro de nós e, como esse surgimento tem que ter

alguma razão, o fator estimulador passa a ser o açúcar que está

nos doces (talvez porque as pessoas com verminoses tenham mais

fome e tendam a ingerir mais alimentos, inclusive os doces).

Não vamos nos esquecer dos bichos de goiaba. Você

pode até não saber como eles surgem na fruta, mas a esta altura,

já deve estar pensando que eles não podem aparecer lá

espontaneamente, tem que ter havido algum processo reprodutivo

que explique seu surgimento. Os bichos de goiaba são larvas de

insetos. Fêmeas adultas desses insetos depositam seus ovos nos

frutos e vão embora. Dos ovos saem as larvas. Elas entram no

fruto e se alimentam da própria goiaba até completarem seu

desenvolvimento e poderem sair voando por aí, como seus pais.

Repare que, apesar de aceitarmos facilmente que a

reprodução é o único meio de gerar vida, nos confundimos em

algumas situações e, sem perceber, construímos explicações que

acabam negando esse fato. É bom lembrar que cometemos esses

erros hoje, no século XXI, época em que já são bem conhecidos

os ciclos de vida de inúmeros seres.

Imagine os homens dos séculos passados, que

dispunham de pouquíssimos conhecimentos sobre os seres vivos.

Até o século XIX não eram só as pessoas leigas que achavam que

seres vivos podiam surgir espontaneamente em determinados

lugares. Para os próprios cientistas ainda não estava claro que um

ser vivo só pode se originar de outro ser vivo. Era opinião vigente

na comunidade científica que, em determinadas circunstâncias,

era possível que seres vivos fossem gerados espontaneamente,

sem a necessidade da existência de seres da mesma espécie para

se reproduzirem e gerarem os novos indivíduos.

Até os cientistas chegarem à idéia aceita atualmente

de que, em qualquer situação, seres vivos só se originam de

outros seres vivos, foi muito difícil. Muitas investigações, expe-

rimentações e discussões foram realizadas até ficar provado que

só a vida gera vida.

GERAÇÃO ESPONTÂNEA OU ABIOGÊNESE

A idéia de que os seres vivos poderiam surgir não só a

partir da reprodução, ou seja, da matéria viva, mas também a

partir da matéria bruta (sem vida) é conhecida como geração

espontânea ou abiogênese (a = negação; bio = vida; gênese =

origem). A abiogênese constitui uma maneira de explicar o

surgimento da vida que, embora cientificamente ultrapassada,

ainda está presente no cotidiano das pessoas.

Os defensores dessa hipótese se fundamentavam na

idéia de que haveria um "princípio ativo" ou força vital “em

determinada matéria bruta”. Esse "princípio" ou "força" seria

capaz de fazer com que a matéria bruta se transformasse em

matéria viva: assim, explicava-se a geração espontânea dos seres

vivos. O "princípio ativo" (algo bastante abstrato) estaria

presente, por exemplo, em determinados alimentos ingeridos pelo

homem, o que explicaria o surgimento “dos vermes em seu

sistema digestivo”. Estaria presente também nos restos de

comida jogados no lixo, o que explicaria o aparecimento de larvas

de insetos no lixo. A crença na possibilidade de gerar vida a

partir da matéria, sem vida era tão forte que alguns defensores,

da abiogênese chegavam a apresentar procedimentos para se

conseguir a geração espontânea de seres vivos. Um médico belga,

Von Helmont (1577 -1644) tinha uma receita para obtenção de

ratos:

"Enche-se de trigo e fermento um vaso, que é

fechado com uma camisa suja, de preferência de mulher. Um

fermento vindo da camisa, transformado pelo odor dos grãos,

transforma em ratos o próprio trigo”. (Sonia Lopes. Bio. V.1. Ed.

Saraiva).

BIOGÊNESE

O estabelecimento da hipótese da biogênese levou

séculos e se deve ao trabalho de vários cientistas insatisfeitos

com as explicações sobre a geração espontânea da vida e

dispostos a se oporem a uma idéia aceita pela maioria. Muitos

cientistas realizaram experiências que foram, passo a passo,

minando a certeza depositada na abiogênese.

Francesco Redi realizou a seguinte experiência:

Pedaços de carne crua foram colocados em vários frascos. Alguns

foram deixados abertos e outros foram fechados com gaze. Ele

verificou que a carne atraía moscas, que entravam nos frascos

abertos. Depois de algum tempo ele observou a presença de

larvas nos frascos abertos. Observando as larvas verificou que se

transformavam em moscas.

Redi resolveu, então, estudar os tais "vermes".

Observou que após algum tempo, os animais ficavam imóveis e

recobertos por uma casca. Depois de alguns dias, dessa casca saia

uma mosca.

O experimento elaborado por Redi é simples e é fácil

que você chegue às mesmas conclusões a que ele chegou há mais

de trezentos anos atrás. Pense um pouco, analise você mesmo os

fatos. Redi conseguiu mostrar que a carne em putrefação não era

capaz de originar vida. A vida tinha como fonte outros seres

vivos: as moscas que já existiam. Este estudo promoveu um forte

abalo na hipótese da geração espontânea. Entretanto, a idéia não

foi completamente derrubada.

FIGURA 1 – Experiência de Redi

NEEDHAM X SPALLANZANI

Até por volta do século XVII, não se tinha a menor

idéia da existência de vida microscópica. Tal conhecimento só se

tornou possível à medida que o homem foi capaz de criar um modo

de ver as coisas tão pequenas que seus olhos não são capazes de

enxergar. O homem inventou instrumentos capazes de aumentar

as imagens, os chamados microscópios. Embora os primeiros

microscópios datem do século XVI, eles só foram aperfeiçoados

no século XVIII e utilizados com finalidades de demonstrar

abiogênese dos microrganismos. O cientista inglês John Needham

(1713-1781) realizou vários experimentos nos quais fervia vários

frascos contendo substâncias nutritivas (já se sabia que a

fervura mata os microrganismos). Em seguida, fechava os frascos

com rolhas. Após alguns dias, observou o material ao microscópio:

havia microorganismos nas soluções nutritivas. Esses fatos

levaram Needham a um raciocínio lógico: A fervura matou os

microrganismos presentes nos frascos. A tampa impediu a

entrada de novos microrganismos. Conclusão: os microrganismos

observados ao microscópio eram os resultados do processo de

geração espontânea.

Esse experimento contribuiu bastante para que a

geração, espontânea continuasse sendo uma idéia aceita. Alguns

anos mais tarde, ainda no século XVIII, um pesquisador italiano,

Lazzaro Spallanzani (1729-1799), repetiu a experiência de

Needham, mas fez algumas modificações. Colocou a solução

nutritiva em balões de vidro. Fechou os balões hermeticamente e

os submeteu à fervura por uma hora. Depois de alguns: dias, a

análise do conteúdo dos balões revelou a ausência de

microrganismos. Deixando os frascos abertos, os microrganismos

tornavam a aparecer. Spallanzani concluiu que não havia a geração

espontânea dos microrganismos e que estes só haviam aparecido

nos frascos fechados de Needham porque a fervura não havia

sido feita pelo tempo necessário para matar todos os

microrganismos. Agora parece que a abiogênese está derrubada.

Só parece, houve contra argumentação por parte dos adeptos

dessa idéia. Needham apelou para a questão do "princípio ativo".

Respondeu que a fervura por tempo prolongado em recipientes

fechados tornava o ar desfavorável para o aparecimento da vida,

destruindo o tal "princípio".

Segundo esses cientistas, os microrganismos surgiam

espontaneamente em todos os lugares, independentemente da

presença de outro ser vivo.

Essas controvérsias duraram até meados do século

XIX, quando Pasteur conseguiu comprovar definitivamente que os

microrganismos surgem a partir de outros microrganismos.

EXPERIMENTOS DE PASTEUR

FIGURA 2 - Experimento de Pasteur

A ausência de microrganismos nos frascos do tipo

“pescoço de cisne” mantidos intactos e a presença deles nos

frascos cujo “pescoço” havia sido quebrado mostram que o ar

contém microrganismos e que eles, ao entrarem em contato com o

líquido nutritivo e estéril do balão, desenvolvem-se. No balão

intacto, esses microrganismos não conseguem chegar até o líquido

nutritivo e estéril, pois ficam retidos no “filtro” formado pelas

gotículas de água surgidas no pescoço do balão durante o

resfriamento. Já nos frascos em que o pescoço é quebrado, esse

“filtro” deixa de existir e os micróbios presentes no ar podem

entrar em contato com o liquido nutritivo, onde encontram condi-

ções adequadas para o seu desenvolvimento e proliferarem. A

hipótese da biogênese passou, a partir de então, a ser aceita

universalmente pelos cientistas.

Essa nova teoria gerou novo questionamento: se todos

os seres vivos surgem de outros pré-existentes, como foi que

surgiu o primeiro? Para responder a essa pergunta temos que

retomar a história da evolução de nosso planeta. Nosso planeta

não surgiu apresentando as mesmas condições ambientais que

temos hoje e sim condições muito distintas. Segundo os registros

encontrados nas rochas, foram necessários cerca de 1 bilhão de

anos para que as condições ambientais se tornassem propícias ao

aparecimento da vida.

Como, então, teriam surgido os primeiros seres vivos

nas condições ambientais de nosso planeta há cerca de 3,5 bi-

lhões de anos? Pelo menos três possibilidades têm sido

levantadas para responder a essa pergunta.

HIPÓTESES SOBRE A ORIGEM DA VIDA

Origem extraterrestre

Os seres-vivos não se originaram na Terra, mas em

outros planetas, e foram trazidos para cá por meio de esporos ou

formas de resistência, aderidos a meteoritos que caíram em

nosso planeta e que ainda continuam a cair. Essa hipótese não é

muito esclarecedora. Se a vida não se formou na Terra, mas em

outro planeta, como foi que surgiu a vida nesse outro planeta?

Continuamos sem resposta. Nos meteoritos que caem atualmente

na superfície terrestre têm sido encontradas algumas moléculas

orgânicas, indicando que a formação dessas moléculas no Universo

é mais comum do que se imaginava. Isso pode nos dar um indício

de que há vida em outros planetas.

Origem por criação divina

Essa é a mais antiga de todas as idéias sobre a origem

da vida e tem um forte cunho religioso. Até hoje é aceita por

fiéis de várias religiões. Na década de 1970 floresceu

principalmente nos Estados Unidos da América o chamado

“Criacionismo Científico” com muitos adeptos. Essa corrente afir-

ma que a Terra surgiu há apenas alguns poucos milhares de anos,

que os seres vivos foram criados individualmente por uma

divindade e que desde então possuem a mesma forma com que

foram criados. Eles não mudam ao longo do tempo: é o que se

chama de imutabilidade das espécies. Os cientistas apontam

evidências contra duas das idéias dessa corrente: os dados

disponíveis até hoje sugerem fortemente que a Terra se formou

a muito mais tempo, cerca de 4,5 bilhões de anos atrás; e os

seres vivos mudam ao longo do tempo, ou seja, os seres vivos

evoluem.

Origem por evolução química

A vida deve ter surgido da matéria inanimada, com

associações entre as moléculas, formando substâncias cada vez

mais complexas, que acabaram se organizando de modo que

origina os primeiros seres vivos. Essa hipótese foi inicialmente

levantada na década de 1920 pelos cientistas Oparin e Haldane e

vem sendo apoiada por outros pesquisadores. As condições da

Terra antes do surgimento dos primeiros seres vivos eram muito

diferentes das atuais. As erupções vulcânicas eram muito

abundantes, liberando grande quantidade de gases e de partículas

para a atmosfera. Esses gases e partículas ficaram retidos por

ação da força da gravidade e passaram a compor a atmosfera

primitiva. Embora ainda não exista um consenso, os cientistas

concordam que a atmosfera primitiva era composta

principalmente por metano (CH4), amônia (NH3) hidrogênio (H2) e

vapor d’água. Não havia o gás oxigênio (O2)nem ozônio (O3).

Nessa época, a Terra estava passando por um processo de

resfriamento, que permitiu o acúmulo de água nas depressões da

sua crosta, formando os mares primitivos. As descargas elétricas

e as radiações eram intensas e teriam fornecido energia para que

algumas moléculas presentes na atmosfera se unissem, dando

origem a moléculas maiores e mais complexas: as primeiras

moléculas orgânicas. O acumulo dessas moléculas orgânicas nos

mares primitivos formaram o que denominamos de “sopa

orgânica”. Essas moléculas orgânicas se agregaram, formando os

COACERVADOS, que ainda não eram seres vivos. Posteriormente

com o surgimento de um ácido nucléico esses aglomerados de

moléculas orgânicas ganhariam a capacidade de se reproduzirem,

tendo então, surgido o primeiro ser vivo semelhante a uma

bactéria atual.

A possibilidade de ter ocorrido evolução gradual foi

testada pela primeira vez pelo químico americano Stanley L.

Miller, em 1953. Ele construiu um aparelho que simulava as

condições da Terra primitiva e utilizando os componentes que

provavelmente constituíram a atmosfera naquela época. Miller

conseguiu comprovar que é possível, em laboratório, obter

moléculas orgânicas a partir das inorgânicas.

FIGURA 3 – Hipótese da evolução gradual dos sistemas químicos

EXERCÍCIOS

1. (UFRPE) Atmosfera primitiva -> chuvas e descargas elétricas ->

formação do primeiro aminoácido -> proteinóides -> coacervados -

> primeiro ser vivo. Esta teoria foi proposta por:

a) Linnaeus.

b) Aristóteles.

c) Lamarck.

d) Helmont.

e) Oparin.

2. (UFRJ) Uma criança argumenta com você que um automóvel é

um ser vivo, pois "bebe" água, usa combustível para suas

atividades, movimenta-se e mesmo "responde" a certos tipos de

estímulos: acelera quando pisamos no acelerador, freia quando

pisamos no breque, pára de funcionar quando algum mecanismo

interno apresenta problemas. Como você poderia explicar que o

carro é um ser inanimado e não um se vivo?

3. (PUC-MG) De acordo com a teoria da origem da vida, elaborada

por Oparin, são condições essenciais para que a vida tenha

surgido na Terra, EXCETO:

a) Radiações ultravioletas em abundância.

b) Existência de grande quantidade de descargas elétricas.

c) Atmosfera com constituição química bem diferente da atual.

d) Espessa camada de ozônio.

e) Temperatura elevada.

4. (PUC-RJ) Em evolução existe uma teoria, hoje considerada

ultrapassada, que afirma a possibilidade do surgimento de

espécies a partir de matéria não-viva, como os girinos que se

originariam da lama ou as larvas que se originariam de carne em

decomposição. Esta teoria é denominada de:

a) Criação especial.

b) Seleção natural.

c) Transmutação das espécies.

d) Geração espontânea.

e) Refúgio ecológico.

5. (UFMT) Sobre a origem dos seres vivos, duas teorias

sustentaram uma polêmica nos meios científicos, até fins do

século passado: a teoria da geração espontânea (abiogênese) e a

teoria da biogênese. Faça um comentário sucinto sobre tais

teorias, explicando como foi solucionada a polemica.

6. (UFPI) "Todo ser vivo se origina por reprodução de outro ser

vivo da mesma espécie". O texto anterior está de acordo com a:

a) Teoria da geração espontânea.

b) Teoria da biogênese

c) Hipótese heterotrófica da origem da vida.

d) Hipótese autotrófica da origem da vida.

e) Hipótese do criacionismo.

7. (UFPA - mod.) Em 1953, Miller submeteu à ação de descargas

elétricas de alta voltagem uma mistura de vapor de água, amônia

(NH3), metano (CH4) e hidrogênio. Obteve como resultado, entre

outros compostos, os aminoácidos: glicina, alanina, ácido aspártico

e ácido aminobutírico. Com base nesse experimento, pode-se

afirmar que:

a) Ficou demonstrada a hipótese da geração espontânea.

b) Não se podem produzir proteínas artificialmente; elas

provêm necessariamente dos seres vivos.

c) Formam-se moléculas orgânicas complexas em condições

semelhantes às da atmosfera primitiva.

d) A vida tem origem sobrenatural, que não pode ser descrita

em termos físicos nem químicos.

8. (UNB-DF) Num balão de vidro com gargalo recurvado e

aberto, Pasteur ferveu um caldo nutritivo, deixando esfriar

lentamente. O caldo permaneceu inalterado por muitos dias. A

seguir o gargalo foi removido e, 48 horas depois, era evidente a

presença de bactérias e fungos no caldo. Assinale a alternativa

correta, referente ao experimento descrito.

a) As bactérias e fungos do ar foram capazes de passar ao longo

do gargalo e atingir o caldo nutritivo após seu resfriamento.

b) O aquecimento não matou as bactérias e fungos primitiva-

mente existentes no caldo.

c) As bactérias e fungos que apareceram no caldo eram de

espécies diferentes daqueles que ocorrem no ar.

d) O aquecimento inativou, temporariamente, as substâncias do

caldo capazes de originar bactérias e fungos.

e) Todo ser vivo precede outro ser vivo.

f) Bactérias e fungos são autótrofos.

9. (PUC-MG) O bioquímico russo Oparin, em seu livro A origem da

vida, admitiu que a vida sobre a Terra surgiu a mais ou menos 3,5

bilhões de anos. Segundo Oparin, responda os itens abaixo:

a) Cite dois gases presentes na atmosfera primitiva.

b) A que condições estavam submetidos os gases da atmosfera

primitiva?

c) Que compostos químicos se originaram a partir dos gases

iniciais?

d) Atualmente sabemos que seres autótrofos constituem fonte

básica de alimento. No entanto, admite-se que os primeiros

organismos devam ter sidos heterótrofos. A partir de onde os

heterótrofos conseguiam seu alimento na Terra primitiva?

e) Qual o processo químico (metabolismo) utilizado pelos

primeiros organismos para obtenção de energia?

10. (FUVEST-SP) A hipótese mais aceita para explicar a origem

da vida sobre a Terra propõe que os primeiros seres vivos eram

heterótrofos.

a) Que condição teria permitido que um heterótrofo sobrevivesse

na Terra primitiva?

b) Que condição ambiental teria favorecido o aparecimento

posterior dos autótrofos?

c) Além das condições ambientais, qual o outro argumento para

não se aceitar que o primeiro ser vivo tenha sido autótrofo?

CAPÍTULO II

SERES VIVOS – CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS, VÍRUS E REINO MONERA

CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS

Há milhares de anos, os cientistas decidiram que era

necessário classificar os seres vivos. Quer dizer, organizar os

seres vivos em grupos para facilitar seu estudo. Porém, naquele

tempo, os cientistas não tinham aparelhos como o microscópio;

que permitem estudar com detalhes como os seres vivos fun-

cionam por dentro. Assim, no começo da Biologia, os seres vivos

eram classificados apenas pela aparência e pelo seu modo de vida.

Por exemplo, as baleias e golfinhos eram classificados como

peixes, pois parecem peixes (pelo menos por fora) e vivem na

água como os peixes. Hoje, porém, já sabemos que, por dentro, as

baleias e golfinhos não funcionam como os peixes, e sim como os

mamíferos (como o homem, cachorro, boi, etc.) Antigamente

também se pensava que os seres vivos ou eram plantas ou eram

animais. Com o uso do microscópio foram descobertos os seres

unicelulares (formados por apenas uma célula) como as bactérias

e os protozoários, que não se comportam exatamente nem como

plantas nem como animais. Com essas e outras descobertas, as

formas de classificar os seres vivos também foram mudando. Até

que, finalmente, chegamos ao modelo atual de classificação. Hoje,

para classificar qualquer ser vivo, é importante:

Sua morfologia (aparência ou forma externa);

Sua forma de vida;

Sua anatomia (forma interna);

Sua fisiologia (funcionamento das suas células

e órgãos);

Sua reprodução (multiplicação);

Sua embriologia (formação de um novo ser

vivo, desde o cruzamento dos pais até o nascimento).

O MODELO ATUAL DE CLASSIFICAÇÃO

As regras que são usadas no modelo atual de

classificação dos seres vivos foram sugeridas há mais ou menos

250 anos por um cientista de nome Lineu, e foram um pouco

modificadas por outros cientistas. O atual modelo classificatório

é dividido em sete grupos, chamados: Reino, Filo, Classe, Ordem

Família, Gênero e Espécie. Nesses grupos, os seres vivos são

classificados de acordo com as semelhanças que discutimos no

final da introdução acima. Do Reino até a Espécie, a semelhança

entre os seres vivos será cada vez maior.

ESPÉCIE

A espécie é o grupo básico a classificação. Dentro de

uma espécie teremos o maior grau de semelhança entre os seres

vivos. Para ser de uma mesma espécie, dois seres vivos devem

poder se cruzar e gerar descendentes (filhos) totalmente

normais e férteis, ou seja, descendentes que quando ficarem

adultos também poderão cruzar com outros da mesma espécie e

também terão descendentes. Se cruzarmos dois seres que não

são da mesma espécie, eles não terão descendentes, ou seus

descendentes serão estéreis (inférteis).

Veja um exemplo: O cão pastor-alemão e o cão

dobermann são diferentes na aparência externa, porém, se eles

cruzarem, terão filhotes totalmente normais e férteis. Por isso, o

pastor-alemão e o dobermann são considerados da mesma

espécie. Por outro lado, o cavalo e a égua são muito parecidos

(por fora) com o jumento e a jumenta. Mas, se cruzarmos a égua

com o jumento, ou o cavalo com a jumenta, nascera o burro (se

for macho), ou a mula (se for fêmea). Tanto o burro como a mula

são estéreis, ou seja, nunca conseguem ter filhotes. Por isso, o

cavalo e a égua não podem ser considerados da mesma espécie

que o jumento é a jumenta. Já o burro e a mula serão de uma

terceira espécie, diferente das duas anteriores. Em alguns casos,

dois seres vivos podem ser da mesma espécie, mas serem

diferentes na cor, no tamanho, etc., ou viverem em locais

diferentes, Se as diferenças forem apenas essas, usam-se os

termos subespécie ou raça. É o caso, por exemplo, de uma ave

chamada ema (parente do avestruz). Existe apenas uma espécie

de em a, mas essa espécie se divide em três subespécies (a ema

branca, a ema cinza e a ema grande). Os cachorros também são

todos da mesma espécie, porém, são de raças diferentes.

FIGURA 1 – Classificações dos seres em grupos

Resumindo: um Reino é um grupo de Filos; um Filo é um

grupo de Classes; uma Classe é um grupo de Ordens; uma Ordem

é um grupo de Famílias; uma Família é um grupo de Gêneros; um

Gênero é um grupo de espécies e, por fim, uma espécie é um

grupo de seres vivos tão semelhantes que podem cruzar entre si

e ter filhotes totalmente normais e férteis.

Portanto, há três pontos sobre este modelo de

classificação que você deve entender e guardar:

1 - À medida que caminhamos de um Reino até uma

espécie, a semelhança entre os indivíduos de cada

grupo é cada vez maior.

2 - À medida que caminhamos de um Reino até uma

espécie, o numero de seres vivos em cada grupo é

cada vez menor. Isso ocorre justamente por que o

nível de semelhança exigido é cada vez menor

3 - Se dois seres vivos estão em um mesmo grupo,

eles podem não ser parecidos o suficiente para estar

no mesmo grupo anterior, onde o nível de semelhança

exigido é menor. Por exemplo: dois seres vivos que são

parecidos o suficiente para estar no mesmo filo,

podem ou não, ser parecidos o suficiente para estar

na mesma classe, onde o nível de semelhança é maior.

Mas dois seres vivos que forem parecidos o suficiente

para estar no mesmo filo, com certeza estarão

também no mesmo reino, onde o nível se semelhança é

menor.

OS CINCO REINOS ATUAIS

Como dissemos no início, faz vários anos que os

biólogos já sabem que os seres vivos não são apenas plantas ou

animais. Pensando nisso, e usando o modelo de classificação que

acabamos de estudar, um cientista norte-americano chamado R.H.

Whillaker fez, em 1969, uma proposta. Ele propôs que os seres

vivos poderiam ser divididos em cinco diferentes Reinos. Essa

idéia foi aceita e é usada até hoje. Vejam agora quais são esses

cinco Reinos:

REINO MONERA

Nesse Reino encontramos os seres vivos classificados

como bactérias e algas azuis. São todos unicelulares (formados

por uma só célula) e procariontes (não possuem membrana

nuclear). Algumas são autótrofas e outras heterótrofas.

REINO PROTOCTISTA

Nesse Reino encontramos os seres vivos classificados

como protozoários que são eucarióticos (possuem membrana

nuclear), unicelulares e heterotróficos e algas que são

unicelulares ou pluricelulares (formados por várias células),

eucariontes e autotróficos fotossintetizantes.

REINO FUNGI

Nesse Reino encontramos os seres vivos classificados

como fungos, cogumelos, bolores ou mofos e fermentos. Podem

ser unicelulares ou pluricelulares e eucariontes.

REINO PLANTAE OU METAPHITA

Também chamado de Reino Vegetal. Aqui encontramos

todos os seres vivos que são classificados como vegetais ou

plantas. São pluricelulares, autotróficos fotossintetizantes e

eucariontes.

REINO ANIMALIA OU METAZOA

Também chamado de Reino Animal. Aqui encontramos

todos os seres vivos classificados como animais. São todos

pluricelulares, heterotróficos e eucariontes.

FIGURA 2 – Filogenia das espécies

NOME CIENTÍFICO (CLASSIFICAÇÃO BINOMIAL)

Como se dá o nome da espécie de qualquer ser vivo? O

nome da espécie de qualquer ser vivo é binomial, ou seja, formado

por dois termos ou epítetos (palavras). O primeiro termo indica o

gênero e o segundo indica a espécie.

Estes nomes sempre são escritos em latim e apenas a

primeira palavra (gênero) começa com letra maiúscula. O nome

também deve ser destacado. Este destaque costuma ser feito

passando-se um traço em baixo das palavras que formam o nome,

ou então escrevendo estas palavras com uma letra diferente

(geralmente usa-se o itálico, fazendo as letras ficar um pouco

inclinadas). Como já vimos no exemplo à cima. O nome da espécie

do cão doméstico é escrito Canis familiaris ou Canis familiaris.

O nome das espécies também é conhecido como nome

científico. Isso por que esse nome sempre é usado nos trabalhos

escritos por cientistas.

Em alguns casos o nome científico é formado por três

termos. O terceiro termo geralmente indicará a subespécie ou

raça. Por exemplo, Rhea americana alba (ema americana branca).

Os nomes científicos serão sempre iguais em qualquer parte do

mundo Isto é importante para facilitar a troca de idéias entre os

cientistas e estudantes. Por exemplo, em inglês, o nome popular

do cão é dog, em francês é chien e em espanhol é perro. Mas, nos

Estados Unidos, na França ou na Espanha, o nome científico do

cão será sempre Canis familiaris. Assim, um cientista no Brasil

pode ler um trabalho feito em qualquer parte do mundo que ele

saberá de qual ser vivo está se falando. No caso do homem atual,

a espécie (e, portanto, o nome científico) é Homo sapiens sapiens.

VÍRUS

Os vírus não são classificados em nenhum Reino, mas

formam um grupo muito interessante de seres vivos. Os vírus são

os únicos seres acelulares. Ou seja, seu corpo não chega a formar

nem mesmo uma célula. O corpo do vírus é formado por uma capa

de proteína (e algumas vezes gordura). Dentro desta capa

encontra-se um dos dois tipos de ácidos nucléicos (DNA ou RNA,

nunca os dois juntos). Como não possuem estruturas celulares, os

vírus não conseguem produzir energia nem se reproduzir

(multiplicar) sozinhos. Para que possam viver, os vírus têm que

estar obrigatoriamente dentro de alguma célula de outro ser

vivo, ou seja, os vírus são sempre parasitas intracelulares. Assim,

usando as estruturas da célula que foi invadida, os vírus

conseguem fazer copias idênticas deles mesmos. Esse processo

porém, acaba destruindo a célula hospedeira, causando

diferentes doenças.

Quando não estão dentro de alguma célula, os vírus

nem parecem seres vivos. Na verdade, fora das células eles

podem ser muito parecidos com cristais e sais minerais, como o

sal de cozinha, por exemplo. Os vírus são muito estudados porque

causam varias doenças, como: raiva, paralisia-infantil, sarampo,

varíola, rubéola, caxumba, AIDS, gripe e resfriado.

Com o passar do tempo os vírus sofrem mutações. O

fato de eles mudarem muito rapidamente torna mais difícil criar

remédios e vacinas para combater e prevenir as doenças

causadas por eles. Os vírus só são considerados seres vivos por

que têm a capacidade de produzir descendentes com as mesmas

características (hereditariedade) e porque podem evoluir (por

meio das mutações).

Existem basicamente dois tipos de ciclos

reprodutivos: o ciclo lítico e o ciclo lisogênico. Esses dois ciclos

iniciam-se com os vírus aderindo à superfície da célula

hospedeira. A seguir, o material genético do vírus é introduzido

no interior da célula. A partir desse momento, começa a

diferenciação entre o ciclo lítico e o lisogênico. No ciclo

lisogênico o DNA viral incorpora-se ao DNA bacteriano e não

interfere no metabolismo da bactéria, que se reproduz

normalmente, transmitindo o DNA viral aos seus descendentes.

No ciclo lítico o DNA viral passa a comandar o metabolismo

bacteriano e a formar vários DNAs virais e cápsulas protéicas,

que se organizam formando novos vírus. Ocorre a lise da célula,

liberando vários vírus que podem infectar novas bactérias.

TIPOS DE VÍRUS

DNA RNA síntese protéica

RNA RNA síntese protéica

RNA DNA RNA síntese protéica

(retrovírus – ex. HIV. Esses vírus possuem enzimas como a

transcriptase reversa que é capaz de transcrever DNA a partir

do RNA, a integrase responsável pela integração do DNA viral no

cromossomo da célula hospedeira e as proteases que cortam

longas cadeias polipeptídicas, originando as diversas proteínas

presentes no vírus)

FIGURA1 – Vírus

VACINA X SORO

Há vacinas contra vírus, bactérias e outros parasitas.

Elas podem ser fabricadas com partes dos micróbios ou com

micróbios mortos. Podem ser usados também micróbios

atenuados, que não causam a doença, mas estimulam o organismo

a produzir anticorpos. (imunização ativa)

O soro é extraído do sangue do cavalo, que recebeu

previamente o antígeno que ativou a produção de anticorpos.

Sendo assim a pessoa que recebe o soro, na verdade está

recebendo o anticorpo já pronto. (imunização passiva)

RESPOSTA IMUNOLÓGICA

Primária – quando o indivíduo recebe o

antígeno pela primeira vez. (resposta lenta)

Secundária – quando o indivíduo recebe o

mesmo antígeno pela segunda vez (resposta rápida)

PRÍONS

São moléculas de proteínas infectantes resistentes à

inativação, por procedimentos que normalmente degradam

proteínas e ácidos nucléicos. Os príons alteram a forma de outras

proteínas, que passam a se comportar como príons (partículas

protéicas infecciosas). Essas proteínas provocam a morte de

neurônios, que levam a perda de memória recente, orientação

espacial, incontinência urinária, demência e morte. Doenças

causadas por príons são chamadas de encefalites espongiformes

por que o sistema nervoso central adquire um aspecto esponjoso.

No gado essa doença é conhecida como “doença da vaca louca”.

DOENÇAS CAUSADAS POR VÍRUS

Catapora ou varicela Gripe

Modo de transmissão: saliva ou contato com objetos

contaminados pelas lesões

Características da infecção: pequenas e numerosas feridas no

corpo

Medidas profiláticas: vacinação, tratar doentes e evitar

contatos.

Modo de transmissão: gotículas de saliva espalhadas pelo ar de

pessoas contaminadas

Características da infecção: coriza, tosse, fraqueza e dores

musculares.

Medidas profiláticas: vacinação, tratar doentes e evitar

contato direto com eles.

Caxumba Febre amarela

Modo de transmissão: saliva; uso comum de copos, garfo e etc.

Características da infecção: inflamação das glândulas

salivares, testículos, ovários, pâncreas e cérebro.

Medidas profiláticas: vacinação, tratar doentes e evitar

contatos com objetos contaminados com salivas de

doentes.

Modo de transmissão: picada das fêmeas do mosquito Aedes

aegypti

Características da infecção: de aparente até fulminante,

afetando o fígado a pessoa fica com a aparência

amarelada.

Medidas profiláticas: vacinação, erradicação do vetor,

tratamento do doente.

Dengue Varíola

Modo de transmissão: picada das fêmeas do mosquito Aedes

aegypti

Características da infecção: febre alta, dores de cabeça,

dores nas juntas, fraqueza, falta de apetite, manchas

avermelhadas na pele e pequenos sangramentos.

Medidas profiláticas: não deixar caixas- d’água ou

reservatórios sem tampa. Tratar doentes

Modo de transmissão: gotículas de saliva e uso de objetos

contaminados pelo vírus

Características da infecção: feridas grandes e numerosas na

pele, que deixam cicatrizes. Hoje é considerada

erradicada

Medidas profiláticas: vacinação, tratamento do doente.

Poliomielite Resfriado

Modo de transmissão: provavelmente gotículas de saliva de

pessoas contaminadas ou ingestão de água ou alimentos

contaminados pelas fezes de pessoas doentes

Características da infecção: afeta o sistema nervoso e a

musculatura. Pode levar à morte. O caso mais conhecido é

a paralisia infantil.

Medidas profiláticas: vacinação com a Salk e a Sabin.

Modo de transmissão: gotículas de saliva espalhadas pelo ar de

pessoas contaminadas

Características da infecção: o vírus infecta o trato

respiratório, e seus efeitos são menos intensos que o

vírus da gripe

Medidas profiláticas: tratamento do doente e evitar contato

com ele.

MONERA

Este é o Reino onde encontramos os seres vivos

celulares mais simples que existem. Suas principais

características são:

São todos seres unicelulares (formados por apenas

uma célula).

Na maioria são heterótrofos, mas alguns são

autótrofos. Um ser heterótrofo é aquele que não consegue

produzir seu próprio alimento. Já um ser autótrofo produz seu

alimento através de reações químicas como a fotossíntese ou

quimiossíntese, que é uma reação de oxi-redução de compostos

inorgânicos (quimioautótrofa) ou orgânicos (quimioheterótrofa)

para obtenção de energia.

As heterotróficas podem realizar fermentação (que é

anaeróbia) do tipo: Alcoólica que origina gás carbônico e álcool

etílico ou Láctica que origina ácido láctico. Podem realizar

também a respiração celular (sendo aeróbia) onde o aceptor final

é o gás oxigênio e o produto final o gás carbônico e a água Os

moneras são procariontes, ou seja, têm células procarióticas.

Algumas espécies atuam como decompositoras,

degradando organismos mortos e com isso contribuindo para a

reciclagem da matéria orgânica do planeta.

Podem viver livres ou parasitando outros seres vivos.

Podem viver sozinhos ou em colônias (grupos).

Sua reprodução é, na maioria das vezes, assexuada

(sem sexo masculino e feminino). Sua multiplicação ocorre,

normalmente, por cissiparidade ou bipartição (uma célula se

divide em duas). Algumas bactérias apresentam mecanismos que

aumentam a variabilidade genética, como ocorre na conjugação,

onde duas bactérias se unem e estabelecem entre si uma ponte

de transferência. Uma delas chamada de “macho” duplica parte

de seu DNA e doa essa parte para outra bactéria, que é

chamada de “fêmea”. Outras bactérias podem ainda apresentar a

transdução, que é a transferência de genes de uma bactéria para

outra por intermédio de um vírus. Estes quando se formam

dentro de uma bactéria, podem incorporar ao seu próprio DNA

pedaços do DNA bacteriano. Ao infectar outra bactéria

transmitem esses genes. Caso essa bactéria sobreviva à infecção

viral, passará a ter novas características. Além da transdução

existe a transformação, onde a bactéria absorve moléculas de

DNA disponíveis no meio e incorpora-as ao seu DNA.

A maior parte dos procariontes possui parede celular,

cuja composição química é diferente da encontrada nas plantas

(celulose) e nos fungos (quitina) ela é formada principalmente de

peptidoglicano, que são moléculas de açúcares, ligados a

aminoácidos.

Algumas bactérias possuem flagelos relacionados ao

deslocamento.

O citoplasma das células procarióticas não possui

citoesqueleto nem organelas membranosas, mas possuem

ribossomos.

No citoplasma de muitas espécies existem moléculas

menores de DNA circular, chamadas plasmídeos. Estes contêm

genes que, apesar de não serem essenciais à sobrevivência da

bactéria, trazem vantagens. É o caso de genes que comandam a

síntese de proteínas capazes de degradar moléculas de certos

antibióticos, conferindo resistência à bactéria.

FIGURA 2 – Morfologia das bactérias

MORFOLOGIA

COCOS – formato arredondado

BACILOS – formato de bastão

ESPIRILOS – formato de um espiral

VIBRIÕES – formato de vírgula

1. FILO ESQUISÓFITA (BACTÉRIAS)

As bactérias podem ser encontradas no ar, na água,

na terra, nos objetos e dentro e fora do corpo do homem e

outros animais. As bactérias são muito estudadas porque muitas

são parasitas e causam doenças como meningite, pneumonia,

tuberculose, cólera, tétano, sífilis e gonorréia. Mas também há

bactérias úteis, que são usadas na produção de alimentos como o

vinagre e o iogurte. Também existem bactérias que vivem dentro

do nosso intestino, sem causar doenças, e que produzem vitamina

K e vitaminas do complexo B. Porém, as bactérias mais

importantes são as que garantem a reciclagem do nitrogênio,

elemento químico indispensável a todos os seres vivos. As

bactérias são divididas de acordo com sua forma, que podem ser

do tipo: cocos, diplococos, estreptococos, estafilococos, bacilos,

vibriões e espirilos.

Entre as bactérias encontramos um grupo especial.

São conhecidos como riquétsias, micoplasmas ou PPLO. Embora

sejam menores e mais simples que as bactérias, os PPLO são

unicelulares procariontes. Por isso, são classificados no Reino

Monera. Seu estudo é importante, pois, também são causadores

de doenças, como certos tipos de pneumonia, por exemplo.

As bactérias podem ser autotróficas ou

heterotróficas. As heterotróficas podem realizar a fermentação

ou a respiração celular.

2. FILO CIANÓFITA (CIANOFÍCEAS OU ALGAS

AZUIS)

As cianofíceas ou algas azuis são representantes

clorofilados do Reino Monera. Ou seja, possuem clorofila; e com

essa clorofila realizam fotossíntese. Com relação a esses seres

apesar do nome algas azuis é importante desatacar dos pontos:

As cianofíceas são diferentes das algas

verdadeiras.

As cianofíceas não são apenas azuis. Também

podem ser vermelhas, marrons ou pretas. As algas azuis não são

tão estudadas como as bactérias, pois não têm importância

médica ou econômica.

DOENÇAS CAUSADAS POR BACTÉRIAS

Botulismo Cólera

Agente etiológico: Clostridium botulinum

Modo de transmissão: ingestão da toxina liberada pela

bactéria, principalmente em alimentos enlatados e

conservas artesanais.

Características da infecção: a toxina bloqueia a

transferência dos sinais nervosos para os músculos

Medidas profiláticas: cuidados higiênicos ao processar

alimentos; não consumir alimentos em latas

estufadas.

Agente etiológico: Vibrio cholerae

Modo de transmissão: ingestão de água ou alimentos

contaminados pela bactéria.

Características da infecção: diarréia acentuada, vômitos

e cãibras. Podendo levar à morte

Medidas profiláticas: tratamento dos doentes,

saneamento básico, higiene básica, água clorada ou

fervida.

Tétano Tuberculose

Agente etiológico: Clostridium tetani

Modo de transmissão: os esporos desse bacilo são

encontrados principalmente no solo. Podem

penetrar no corpo humano quando ocorre uma lesão

causada por objetos contaminados.

Características da infecção: os bacilos liberam uma

neurotoxina que desencadeia principalmente fortes

contrações musculares; pode ocorrer parada

respiratória e/ou cardíaca.

Medidas profiláticas: vacinação com reforço a cada 10

anos; evitar ferimentos, especialmente com

objetos sujos de terra ou esterco; cuidados no

parto.

Agente etiológico: Mycobacterium tuberculosis

Modo de transmissão: inalação de gotículas espalhadas

pelo ar pela fala, espirro, e tosse de pessoa

contaminada pela doença.

Características da infecção: atinge os pulmões,

provocando infecções, e pode passar para o sangue

e a linfa, atingindo, através deles, outras

estruturas do corpo, como fígado, baço, medula

óssea, rins e sistema nervoso.

Medidas profiláticas: vacinação e tratamento de

doentes.

EUTROFIZAÇÃO

Essa matéria orgânica que se acumula na água é

decomposta, resultando em sais minerais, nutrientes que

aceleram a reprodução de algas e bactérias aeróbias. As algas

tornam a água turva, impedindo que a luz solar penetre. Quando

morrem, são decompostas, aumentando mais ainda o número de

bactérias decompositoras aeróbias. A grande quantidade de

seres consumidores faz com que diminua drasticamente a

quantidade de oxigênio disponível. Isso acarreta a morte dos

peixes e outros seres que vivem ali. E propiciando o

desenvolvimento de bactérias anaeróbias. Esse fenômeno

denominasse eutrofização. Ela pode ser natural ou provocada por

resíduos urbanos, industriais ou agrícolas.

FIGURA 3 - Eutrofização

EXERCÍCIOS

1. (UFPB) Comente a origem e as conseqüências ecológicas do

fenômeno de eutrofização dos rios.

2. (UFRJ) Apesar de esforços de numerosas equipes de

cientistas em todo o mundo, uma vacina contra a gripe, que

imunize todas as pessoas a longo prazo, ainda não foi conseguida.

A explicação para isso é que o vírus da influenza, causador da

gripe, sofre constantes mutações. Por que essas mutações

diminuem a eficácia das vacinas?

3. (UFRPE) Em relação ao vírus é incorreto afirmar:

a) O material genético pode ser DNA ou RNA

b) São agentes causadores de várias doenças em seres humanos

c) Possuem ribossomos e mitocôndrias essenciais

d) Proteínas compõem sua cápsula externa

4. (UFF – RJ) Os linfócitos T estão estreitamente relacionados à

AIDS por quê:

a) Podem ser destruídos pelos vírus, diminuindo, assim a defesa

contra infecções.

b) Seu número aumenta muito, diminuindo a incidência de

infecções secundárias.

c) Não tem afinidade com as moléculas protéicas do envelope do

vírus

d) Combatem eficazmente o vírus

5. (MACK-SP) Todos os indivíduos pertencentes ao reino Monera,

em sua célula, não apresentam:

a) DNA

b) Ribossomo

c) Cloroplasto

d) Membrana plasmática

6. (UFMG) Dona Margarida observou que uma lata de sardinha

estava estufada e resolveu não consumir o seu conteúdo. Assinale

a alternativa que apresenta uma justificativa incorreta para a

atitude de dona Margarida:

a) O alimento pode conter toxinas produzidas por

microorganismos

b) O alimento pode estar em processo de decomposição

c) Os gases responsáveis pelo estufamento da lata são tóxicos

d) Pode ter ocorrido falta de higiene durante o processo de

embalagem.

7. (UF-PA) Quando dois organismos pertencem a uma mesma

classe obrigatoriamente devem pertencer à (ao) mesma (o):

a) Ordem

b) Família

c) Espécie

d) Gênero

e) Filo

8. (UF-BA) O conjunto de indivíduos semelhantes e capazes de se

inter-cruzarem produzindo descendentes férteis, define

biologicamente:

a) Comunidade

b) Família

c) Gênero

d) Espécie

e) Classe

9. (UFMA) As bactérias reproduzem-se basicamente por um

mecanismo assexuado em que uma bactéria dá origem a outras

duas, geneticamente idênticas. Esse tipo de reprodução é

denominado:

a) bipartição

b) conjugação

c) brotamento

d) laceração

10. (Unifesp) A revista Ciência Hoje (nº. 140, 1998) publicou um

artigo relatando que pesquisadores da Fundação Oswaldo Cruz

desenvolveram uma vela preparada com o bagaço da semente de

andiroba, cuja queima é capaz de inibir o apetite da fêmea do

mosquito Aedes aegypti.

a) Cite uma doença transmitida por esse mosquito.

b) Explique, através do mecanismo de contágio, como a vela de

andiroba pode colaborar na diminuição da proliferação dessa

doença.

11. (UFRRJ) “Surto de cólera atinge centenas de pessoas na

cidade paranaense de Paranaguá. Num período de apenas 12 dias,

entre 26 de março e 7 de abril, mais de 290 habitantes da cidade

de Paranaguá, no estado do Paraná, foram parar em hospitais com

forte diarréia e uma perigosa desidratação. A cólera voltou a

atacar – e com força.” (adaptado de: Revista Época, 12 de abril de

99, p. 68)

a) Identifique o reino a que pertence o agente etiológico da

cólera.

b) Cite duas formas de proteção contra essa doença.

12. (UFC-CE) A AIDS tende a se tornar uma doença crônica (e

não fatal) graças ao maior conhecimento científico e à

precocidade no tratamento. Recentemente, um passo importante

foi dado nesse sentido com a utilização de um “coquetel antiaids”,

desenvolvido pela equipe do doutor David Ho, que dirige o centro

Aaron Diamond, de Nova York, onde se pesquisa a doença. O

coquetel é uma combinação de drogas que inibem a ação da

transcriptase reversa e a proteases.

Com base no texto acima, pergunta-se:

a) Que tipo de moléculas são essas, inibidas pelas drogas que

compõem o coquetel?

b) Qual a função desempenhada por cada uma dessas moléculas

(que são inibidas) utilizadas pelo vírus para se multiplicar?

CAPÍTULO III

SERES VIVOS – REINO PROTOCTISTA E FUNGI

PROTOCTISTA

Características gerais:

São eucariontes. Ou seja, suas células são

eucarióticas.

Também são unicelulares ou pluricelulares.

Podem ser heterótrofos ou autótrofos.

Também podem ser de vida livre ou parasitas

causadoras de doenças

Vivem sozinhos ou formando colônias.

E também têm reprodução assexuada,

principalmente por cissiparidade (divisão binária ou bipartição).

Alguns poucos se reproduzem por conjugação (união) de células,

um tipo de reprodução sexuada ou até por formação de gametas.

1. PROTOZOÁRIOS

Os protozoários são os protoctistas mais estudados.

Isso porque, embora alguns sejam de vida livre, muitos são pa-

rasitas. Os protozoários parasitas podem causar doenças como

disenteria, doença de Chagas, úlcera de Bauru e malária.

Costuma-se dividir os protozoários de acordo com sua forma de

locomoção (movimentação) conforme a tabela a seguir:

FILO RHIZOPODA ou SARCODÍNEOS

Locomovem-se por pseudópodos. Os pseudópodos se

formam por esticamento e encolhimento da célula que forma o

corpo do protozoário. EX.: AMEBAS

FILO ZOOMASTIGOPHORA OU

FLAGELADOS

Locomovem-se por flagelos. O flagelo é uma espécie

de cauda. Ex.: Trypanossoma cruzi (Doença de Chagas) e o

Leishmania brasiliensis (leishmaniose).

FILO CILIOPHORA OU CILIADOS

Locomovem-se por cílios. Os cílios cobrem toda a

célula que forma o corpo do protozoário. Ex.: Paramecium

caudatum

FILO APICOMPLEXA OU ESPOROZOÁRIOS

Não tem estruturas de locomoção próprias. Movem-se

levados pelo ar, ou por algum líquido (água, sangue etc.) uma

estrutura chamada de esporos Ex.: Plasmodium (malária) e o

Toxoplasma gondii (toxoplasmose).

FILO ACTINOPODA OU RADIOLÁRIOS OU

HELIOZOÁRIOS

Apresentam pseudópodes filamentosos, os axópodes,

sustentados por um eixo central e que se projetam como raios em

torno das células. Ex.: Actinophys sp

FILO FORAMINIFERA

Reúne protozoários dotados de uma carapaça

externa, constituída de carbonato de cálcio ou quitina, de onde se

projetam finos e delicados pseudópodes, que servem para a

captura de alimentos EX.: Bolivina soluta

FIGURA 1 – Morfologia dos protozoários

2. ALGAS

Nas algas não aparecem raízes, caules, folhas, vasos

condutores, flores, sementes e frutos. O corpo da maioria das

algas é formado apenas por um talo. Às vezes aparecem

estruturas parecidas com raízes (chamadas rizóides), estruturas

parecidas com caules (chamadas caulóides) e estruturas

parecidas com folhas (chamadas filóides) As algas são quase

todas aquáticas, podendo ser encontradas tanto na água doce

quanto na água salgada. Algumas poucas podem viver em pedras,

troncos ou mesmo na terra, em locais úmidos.

Por serem fotossintetizantes, as algas são

importantes na produção de oxigênio para os ecossistemas. Além

disso, constituem a base da alimentação de animais aquáticos e

algumas espécies são também utilizadas na alimentação humana.

Certas espécies de algas produzem grande quantidade

de substâncias utilizadas comercialmente. É o caso dos alginatos,

substâncias viscosas produzidas por certas espécies de algas

pardas, que são usados na fabricação de papel e como

estabilizadores em cremes dentais e sorvetes.

A reprodução das algas pode ser:

Por esporos: que são células de reprodução

assexuadas. Os esporos saem das algas e, encontrando boas

condições, irão formar novas algas;

Por conjugação: união de células sexuadas

(masculinas e femininas);

Por hormogonia: o corpo da alga

simplesmente se parte, e os pedaços formam novas algas.

Por divisão binária: as algas unicelulares

podem se dividir ao meio.

Por alternância de gerações: muitas algas

alternam entra a reprodução sexuada e assexuada. (com

indivíduos haplóides e diplóides) Ex.: Ulva

Outros exemplos são o ágar e a carragenina,

encontrados em certas espécies de algas vermelhas e usados

para finalidades diversas: na indústria farmacêutica, na

fabricação de cosméticos e de gelatinas, no preparo de meios de

cultura para bactérias, e como emulsionante, estabilizante e

espessante em alimentos.

*As algas UNICELULARES são divididas nos

seguintes grupos:

A - Euglenophyta (euglenas)

B - Dinophyta (dinoflagelados)

C - Bacillariophyta (diatomáceas)

Todas as algas têm o pigmento verde clorofila,

responsável pela fotossíntese. Porém, algumas algas têm outros

pigmentos de outras cores.

*As algas PLURICELULARES são divididas em:

A - ALGAS VERDES OU CHLOROPHYTA

Possuem grande quantidade de clorofila, dai sua cor

verde, Podem ser também unicelulares. São também chamadas

clorofíceas. São as algas que existem em maior quantidade no

nosso planeta. Garantem alimento para muitos peixes e outros

animais aquáticos. Mas, a principal característica das algas

verdes é que elas são as que mais contribuem para a renovação do

oxigênio do nosso planeta, por meio da fotossíntese.

B – ALGAS VERMELHAS OU RHODOPHYTA

São algas que, além da clorofila, possuem grande

quantidade do pigmento vermelho chamado ficoeritrina. Daí a sua

cor vermelha. Também são chamadas de rodofíceas. As algas

vermelhas são mais desenvolvidas que as algas verdes, embora

existam em menor quantidade. As indústrias utilizam algas

vermelhas para a fabricação de laxantes (remédios para prisão

de ventre), gelatinas e sorvetes.

C – ALGAS PARDAS OU MARRONS OU

RHODOPHYTA

São algas que, além da clorofila, possuem grande

quantidade do pigmento castanho chamado fucoxantina. Daí sua

cor parda (marrom). Também são chamadas de algas marrons ou

feofíceas. As algas pardas são as algas mais desenvolvidas que

existem, podendo atingir vários metros de tamanho. São muito

usadas na alimentação humana, principalmente em países como

Japão, China e Coréia. Também podem ser usadas como alimento

para o gado e como adubo para outras plantas.

Importante:

Como muitas algas são formadas apenas por um talo,

estas também são conhecidas como talófitas. Por serem as

plantas mais simples que existem, as algas às vezes são chamadas

de vegetais inferiores.

MARÉ VERMELHA

É um fenômeno relacionado principalmente com a

intensa proliferação do dinoflagelado Gonyaulax, que, sob

determinadas condições, forma populações extraordinariamente

grandes. Essas populações dão origem a extensas manchas

avermelhadas na superfície do mar, donde o nome de maré

vermelha. O grande problema está na elevada toxidade da

neurotoxina eliminada pelo protista, que leva à morte de animais

marinhos. Os principais fatores ecológicos relacionados ao

surgimento das marés vermelhas incluem o aumento da

temperatura e da quantidade de nutrientes da água do mar,

redução da salinidade (que ocorre em períodos de muitas chuvas)

e mar calmo.

FIGURA 2 – Maré vermelha

DOENÇAS CAUSADAS POR PROTOZOÁRIOS

Toxoplasmose Doença de Chagas

Agente etiológico: Toxoplasma gondii (esporozoário)

Características: doença geralmente assintomática, mas em alguns

casos pode causar cegueira, é grave em gestante, pois o

parasita pode passar para o feto, afetando seu sistema

nervoso.

Modo de transmissão: ingestão de cistos do parasita presente nas

fezes dos gatos, que são os hospedeiros naturais e ingestão

de carne crua mal cozida contaminada pelo parasita.

Medidas profiláticas: além de medidas de higiene pessoal e evitar

contato com animais contaminados e ingestão de carne bem-

cozida.

Agente etiológico: Trypanosoma cruzi (flagelado)

Características: hipertrofia de órgãos afetados pelo parasita,

principalmente a do coração.

Modo de transmissão: os principais transmissores são insetos da

espécie Triatoma infestans, vulgarmente conhecido como

barbeiro. Ao picar uma pessoa esses insetos defecam, e em

suas fezes estão as formas infectantes do parasita. Ao coçar

o local, a pessoa facilita a penetração do parasita através da

pele.

Medidas profiláticas: Tratar os doentes. Impedir a proliferação do

barbeiro, usar telas em portas e janelas, cuidados nas

transfusões de sangue. Não construir casa de pau-a-pique.

Giardíase Disenteria amebiana (amebíase)

Agente etiológico: Giárdia lamblia (flagelado)

Características: afeta principalmente o intestino delgado,

provocando diarréia e dores abdominais.

Modo de transmissão: ingestão de alimentos ou de água

contaminada por fezes que contenham cistos do parasita

Medidas profiláticas: implementar saneamento básico, alem de

medidas de higiene pessoal. Tratar os doentes.

Agente etiológico: Entamoeba histolytica (amebóide)

Características: diarréias intensas, com muco e sangue.

Modo de transmissão: ingestão de alimentos ou de água

contaminada por fezes que contenham cistos do parasita

Medidas profiláticas: implementar saneamento básico, alem de

medidas de higiene pessoal, como beber água filtrada e/ou

fervida e lavar bem frutas e verduras antes de ingeri-las.

Tratar os doentes.

Malária Úlcera de Bauru ou Leishmaniose de pele

Agente etiológico: Plasmódium vivax (febre terçã) ou Plasmódium

malarie (febre quartã) ou Plasmódium falciparum (irregular)

Características: acessos febris cíclicos e atinge o fígado

Modos de transmissão: mosquito Anopheles, conhecido também

como mosquito-prego, ou transfusões de sangue.

Medidas profiláticas: eliminar insetos, usar inseticida e telas nas

janelas.

Agente etiológico: Leishmania brasiliensis

Características: ulcerações graves na pele

Modos de transmissão: mosquito-palha ou birigui.

Medidas profiláticas: eliminar insetos (vetor) e usar inseticidas e

telas nas janelas.

FUNGI

Neste Reino encontramos os seres vivos conhecidos

como fungos. Esse grupo tem várias características muito

interessantes.

São seres unicelulares (formados por uma célula), mas

também encontramos seres pluricelulares (formados por várias

células), sendo sua célula chamada de hifa e o seu conjunto de

micélio. Os fungos têm características iguais às das plantas como

a falta de movimentação própria. Mas também têm

características iguais às dos animais (como o fato de não terem

clorofila e por isso não conseguirem realizar fotossíntese). Ou

seja, como os animais, todos os fungos são heterótrofos por

absorção, processo conhecido também como saprofagia, onde o

micélio libera enzimas digestivas, que agem extracelularmente,

degradando moléculas orgânicas. (não conseguem produzir seu

próprio alimento). Os fungos também têm características muito

próprias. Tudo isso fez com que os fungos fossem classificados

dentro de um reino só deles. As células dos fungos são sempre

eucarióticas (da mesma forma que acontece também com as

plantas e animais). Durante o processo de reprodução sexuada,

muitas espécies formam hifas especiais que crescem em

agrupamentos compactos chamados de corpo de frutificação dos

quais os cogumelos e o orelhas-de-pau são exemplos.

A reprodução dos fungos é assexuada, e pode ser de

três tipos diferentes:

Por brotamento: Quando seu corpo forma um broto,

que se solta e dá origem a um novo fungo.

Por fragmentação: Quando seu corpo se divide em

vários pedacinhos e cada pedacinho forma um novo

fungo.

Por esporos: É a forma mais comum. São células

especiais que são produzidas pelos fungos e

carregadas pelo vento ou pela água. Se as condições

no local onde os esporas caírem forem boas, então

eles darão origem a novos fungos.

Os ciclos de vida dos fungos são divididos em duas

fases: uma sexuada e outra assexuada. A fase assexuada é

caracterizada pela formação de esporos por mitose, e os esporos

formados são denominados assexuados. A fase sexuada é

caracterizada pela formação de esporos por meiose, e os esporos

formados são denominados sexuados. Estes são sempre imóveis

disseminados pelo vento. Existem varias fungos de interesse para

o homem. Entre os quais podemos citar:

FIGURA 3 – Estrutura dos fungos

Os mofos ou bolores, que aparecem em

lugares úmidos ou em alimentos que estão em decomposição

(apodrecendo);

As leveduras, usadas na produção de bebidas

alcoólicas (vinho e cerveja) e como fermento na produção de pães

e bolos;

Os cogumelos, sendo alguns comestíveis (como

o champignon) e outros venenosos (como o orelha-de-pau);

Há espécies capazes de produzir substâncias

que atuam como antibióticos e que, portanto, combatem

bactérias. Algumas dessas espécies têm sido usadas na produção

comercial de antibióticos, como é o caso do Penicillium notatum

que sintetiza penicilina.

Os fungos causadores de doenças chamadas

micoses (como o sapinho e a frieira, por exemplo).

FIGURA 4- Líquens

LÍQUENS

São associações mutualísticas entre fungos e algas

verdes ou cianobactérias. A alga sendo autótrofa realiza a

fotossíntese e, assim, produz alimento para ela e para o fungo.

Este, que é heterótrofo, oferece proteção à alga, além de reter

sais e umidade, necessários a ambos. Eles podem ser encontrados

em árvores, troncos, pedras ou muros. Eles são muito sensíveis à

poluição ambiental. Assim a presença de liquens sugere baixo

índice de poluição, enquanto seu desaparecimento sugere

agravamento da poluição ambiental.

EXERCÍCIOS

1. (UNESP-SP) Um determinado candidato a prefeito prometeu

que, se fosse eleito, faria uma grande ampliação da rede de

esgotos e do tratamento de água de sua cidade, para erradicar ou

diminuir a doença de Chagas e a malária. Ele realizou a sua

promessa, mas falhou parcialmente no seu intento; entretanto,

conseguiu erradicar a cólera e amebíase. Qual a explicação

biológica para.

a) A falha apontada?

b) O sucesso conseguido?

2. (FUVEST-SP) As leveduras podem viver tanto na presença

quanto na ausência do gás oxigênio.

a) Que processos de obtenção de energia as leveduras realizam

em cada uma dessas situações?

b) Em qual das situações a atividade metabólica das leveduras é

mais alta? Por quê?

3. (UFPE) Organismos aclorofilados, heterótrofos, unicelulares

ou pluricelulares, utilizados em indústrias farmacêuticas, das

bebidas fermentadas e em panificadoras. Esta descrição refere-

se às (aos):

a) Bactérias

b) Fungos

c) Diatomáceas

d) Protozoários

4. (FAAP-SP) É muito comum o paulistano sair aos sábados com a

família ou com os amigos para ir comer pizza e tomar cerveja.

Tanto a pizza quanto a cerveja só são possíveis de serem feitas

graças a um organismo fermentante. Esse organismo é:

a) Vírus

b) Lêvedo

c) Protozoário

d) Bactéria

5. (PUC-RJ) A malária é uma parasitose transmitida pelo mosquito

Anopheles. Ao ser introduzido no organismo humano o parasita é

levado pelo sangue a um local do organismo onde se transforma

em outras estruturas. Esta transformação ocorre no:

a) Esôfago

b) Estômago

c) Intestino

d) Fígado

6. (UFMA) Em protozoários de vida livre, como na Amoeba

proteus, existe o vacúolo contrátil, cuja função é a:

a) eliminação do excesso de água

b) locomoção

c) digestão de micrcrustáceos

d) absorção de água

e) emissão de pseudópodos

7. (Unicamp-SP) Uma certa quantidade de água de lagoa com

amebas foi colocada em frascos numerados de 1 a 5. Foram

adicionadas quantidades crescentes de sais a partir do frasco 1

até o 5. Observando-se, em seguida, as amebas ao microscópio,

constatou-se uma gradual diminuição da velocidade de formação

de vacúolos pulsáteis a partir do frasco 2. No frasco 5 não se

formaram esses vacúlos.

a) O que aconteceria se as amebas do frasco 1 não tivessem a

capacidade de formar vacúolos? Por quê?

b) Por que no frasco 5 não se formaram vacúolos?

8. (Vunesp –SP) fungos e bactérias têm sido considerados, por

muitos, os vilões entre os seres vivos. Sabemos, entretanto, que

ambos apresentam aspectos positivos e desempenham

importantes funções ecológicas.

a) Cite uma forma pela qual, bactérias e fungos podem contribuir

para a reciclagem de nutrientes minerais.

b) Cite um exemplo de conquista científica no combate a

infecções que foi possível a partir da utilização de fungos.

9. (EEM-SP) “Engana-se quem acha que uma salada com cogumelos

é um prato vegetariano. Cientistas descobriram que as

características genéticas dos fungos (categoria à qual pertencem

os cogumelos) estão muito mais próximas às dos animais do que às

dos vegetais. As novidades vêm do 16º Congresso Internacional

de Botânica, em St. Louis (EUA). (Isto É, “Salada sem cogumelo”,

08 de setembro. de 99)

Cite três características dos fungos que os tornam mais próximos

de animais do que de vegetais.

CAPÍTULO IV

SERES VIVOS – REINO VEGETAL

Nem todas as plantas têm todos os órgãos possíveis.

Ou seja, nem todas elas têm raiz, caule, folhas, vasos condutores

de seiva bruta e seiva elaborada, flores, sementes e frutos. O

Reino Vegetal é dividido, justamente, de acordo com os órgãos

que as plantas podem ter. Vejamos, agora, os principais grupos do

Reino Vegetal e exemplos de plantas de cada um desses grupos.

BRIÓFITAS

As briófitas são plantas menos evoluídas que as

outras plantas que veremos a seguir. Nas briófitas não aparecem

raiz, caule, folhas, vasos condutores, flores, sementes e frutos.

Mas em todas elas seu corpo é formado por um talo, dividido em:

rizóides, caulóides e filóides. São sempre plantas de pequeno

tamanho. Secretam em sua epiderme substâncias

impermeabilizantes e protetoras. Nos gametófitos existem poros

e nos esporófitos estômatos que por onde ocorrem as trocas

gasosas com o ar. As briófitas, em sua grande maioria não são

aquáticas, mas ainda dependem totalmente da água,

principalmente para a reprodução Por isso vivem sempre em

lugares úmidos e de sombra.

A reprodução das briófitas ocorre por um sistema

chamado de alternância de gerações. Nesse tipo de reprodução,

uma geração se reproduz por esporas (assexuadamente), a

geração seguinte se reproduz com gametas masculinos e

femininos (sexuadamente), depois vem outra geração com

reprodução assexuada, e assim alternadamente.

Na alternância de gerações, as plantas que se

reproduzem por esporas são chamadas esporófitos. E as plantas

que se reproduzem por gametas são chamadas gametófitos. Nas

briófitas, na fase de gametófito a planta é mais desenvolvida e

dura mais que na fase de esporófito. As briófitas são divididas

em três grupos:

A – MUSGOS

São as briófitas mais conhecidas. Os musgos são

aquelas plantinhas bem verdes que formam um tipo de tapete

aveludado e escorregadio em pedras, nos locais onde há bastante

umidade.

B – HEPÁTICAS

Não são tão conhecidas como os musgos. Receberam o

nome de hepáticas porque têm a forma aproximada de um fígado

(hepato = fígado).

C – ANTÓCEROS

São também pouco conhecidas. Os antóceros são bem

parecidos com as hepáticas, embora não tenham a semelhança

com o formato dos fígados.

FIGURA 1 - Musgo

As briófitas não são muito conhecidas porque além de

serem poucas espécies, não têm importância para a alimentação e

nem para as indústrias. As briófitas às vezes são chamadas de

vegetais intermediários, por serem mais evoluídas que as algas e

menos evoluídas que as plantas superiores.

FIGURA 2 – Ciclo de vida dos musgos

PTERIDÓFITAS

Também chamadas de filicíneas as pteridófitas são

um grupo muito importante dentro do Reino Vegetal. Isso porque

as elas são as primeiras plantas que apresentam raiz, caule e

folhas verdadeiros. E, mais importante ainda, são as primeiras

plantas que apresentam vasos condutores de seiva bruta (água e

sais minerais) chamados de xilema e vasos condutores de seiva

elaborada (solução de açúcar e outros compostos) chamados de

floema. Porém, as pteridófitas ainda não apresentam flores,

sementes nem frutos.

A reprodução delas também ocorre por alternância de

gerações, como nas briófitas. A diferença principal é que nelas,

na fase de esporófito (assexuada), a planta é mais desenvolvida e

dura mais que na fase de gametófito (sexuada).

A samambaia, a avenca, a renda-portuguesa e o xaxim

são os exemplos mais conhecidos de pteridófitas. Todas muito

usadas como plantas de enfeite nas casas.

Nas folhas grandes da samambaia (fase de

esporófito), podemos ver algumas bolinhas, geralmente de cor

marrom. Essas bolinhas são chamadas soros, e dentro delas

existem os esporângios. Quando estão maduros, os esporângios

se abrem, e deles saem os esporos. Os esporos, por sua vez, são

as células de reprodução assexuada que produzirão novas plantas

(gametófitos).

FIGURA 3 – Ciclo de vida das samambatias

GIMNOSPERMAS

As gimnospermas são plantas que, além da raiz, caule,

folhas e vasos condutores, apresentam pela primeira vez duas

estruturas muito importante: a flor e a semente. Porém, as

gimnospermas ainda não são capazes de produzir frutos. As

flores das gimnospermas são feias, sem cor nem perfume e com

aparência de madeira. Também chamadas de estróbilos, as flores

das gimnospermas não protegem as sementes que ficam presas a

elas, ou seja, suas sementes ficam à vista. Daí justamente vem o

nome gimnosperma (gimno == nua, sperma == semente).

Um exemplo bem conhecido de flor de gimnosperma

são as pinhas, dos pinheiros, que usamos como enfeites de Natal.

Um exemplo de semente de gimnosperma são os pinhões, que

comemos nas festas juninas. A reprodução das gimnospermas é

sexuada, e ocorre da seguinte forma:

As gimnospermas podem ter estróbilos

(flores) masculinos e femininos;

Os estróbilos masculinos produzem grãos de

pólen, que são os gametas (células sexuais) masculinos;

Os estróbilos femininos produzem óvulos,

que são os gametas (células sexuais) femininos;

Os grãos de pólen passam através do tubo

polínico fecundam os óvulos, dando origem ao embrião. Este

embrião ficará protegido e alimentado dentro da semente;

Quando as sementes caem ao chão, ocorre o

brotamento (desenvolvimento do embrião) e a formação de uma

nova planta.

As gimnospermas se dividem em dois grupos:

A – CICADÍNEAS

São as gimnospermas mais simples e menos

conhecidas que existem. Seus principais representantes são as

cicas. As cicas são arbustos (árvores bem pequenas).

B – CONÍFERAS

As coníferas são bem mais desenvolvidas e conhecidas

que as cicadíneas. Recebem este nome porque suas flores (pinhas)

têm forma de cone. Dentro do grupo das coníferas encontramos:

Todos os pinheiros: pinheiro comum,

pinheiro de natal, cedro, araucária (pinheiro-do-paraná), cipreste,

etc.;

As sequóias: típicas da América do Norte

são as maiores árvores do mundo e podem viver aproximadamente

3.000 anos

FIGURA 4 – As pinhas são estróbilos (flores) das gimnospermas

As gimnospermas têm enorme importância para o

homem, pois fornecem:

Madeira: para os mais variados fins;

Celulose: para a fabricação de papel;

Substâncias químicas: para a fabricação de

perfumes, desinfetantes e bebidas;

Alimento: na forma dos pinhões.

Atenção: Como você pode ver, os pinhões são

sementes e não frutas. Lembre que os pinhões são produzidos

pelas gimnospermas e as gimnospermas não produzem frutos.

ANGIOSPERMAS

As angiospermas são as plantas mais evoluídas que

existem. Possuem raiz, caule, folhas, vasos condutores, flor e

semente. Porém, o mais importante é que as angiospermas são as

primeiras e únicas plantas que produzem frutos. Os frutos são

reservas de alimentos que se formam nos ovários das flores após

a fecundação.

A reprodução das angiospermas também é sexuada.

As flores produzem grãos de pólen e óvulos. Os grãos de pólen e

os óvulos se unem, dando origem aos embriões, que ficam dentro

das sementes, que por sua vez ficam dentro dos frutos. Os

embriões se desenvolvem e formam as novas plantas. As

angiospermas se dividem em dois grandes grupos: as

monocotiledôneas e dicotiledônea. As plantas desses dois grupos

têm diferenças nos tipos e raízes, folhas e flores. Etc. Porém, a

principal diferença entre elas está nas sementes.

A – MONOCOTILEDÔNEAS

As monocotiledôneas são plantas angiospermas que

têm apenas um cotilédone em cada semente (mono =1). Como

vimos anteriormente, o cotilédone é a estrutura que transfere os

alimentos da semente para o embrião.

B – DICOTILEDÔNEAS

As dicotiledôneas são plantas angiospermas que têm

dois cotilédones em cada semente. Atualmente, as angiospermas

são as plantas Que dominam nosso planeta. Existem mais espécies

de angiospermas do que de todas as outras plantas juntas.

Logicamente, esse sucesso das angiospermas se deve ao fato de

elas serem as plantas mais evoluídas que existem. Principalmente

pela presença de sementes e frutos. Como já vimos, as sementes

e os frutos ajudam essas plantas a se espalharem, pois podem ser

levados para longe pelo vento, pela água ou por animais. Por serem

as plantas que existem em maior quantidade, as angiospermas são

também as plantas mais utilizadas na alimentação do homem e dos

animais que servem de alimento para o homem. As angiospermas

são também as plantas mais usadas no fornecimento de madeiras

e de várias substâncias utilizadas nas indústrias.

MONOCOTILEDÔNEAS DICOTILEDÔNEAS

COTILÉDONE Um cotilédone Dois cotilédones

FOLHAS Nervuras paralelas e folhas invaginantes Nervuras reticuladas e folhas pecioladas

FLORES Compostas de 3 elementos ou múltiplos Compostas de 4 ou 5 elementos ou seus

múltiplos

FRUTOS Frutos com 3 lojas ou múltiplos Frutos com 2 ou 5 lojas ou múltiplos

ESTRUTURA INTERNA DO CAULE Feixes vasculares espalhados pelos caules Feixes vasculares dispostos em torno de um

cilindro central (xilema no centro e floema

em volta)

SISTEMA RADICULAR Fasciculado Pivotante

EXEMPLOS Alho, cebola, abacaxi, bambu, arroz, trigo,

centeio, aveia, cana-de-açúcar, milho,

gengibre, palmeiras, coco-da-baía etc.

Eucalipto, rosa, morango, pêra, maçã, feijão,

ervilha, goiaba, algodão, cacau, mandioca,

tomate, café etc.

OS TECIDOS PRIMÁRIOS DAS PLANTAS

A partir dos meristemas apicais formam-se os meristemas

primários, que são a protoderme, o meristema fundamental e o

procâmbio.

TECIDOS

PRIMÁRIOS

ORIGINA FUNÇÃO

PROTODERME Epiderme Tecido que reveste o corpo da planta, impede a perda excessiva de água e permite trocas de gases

necessários à respiração e a fotossíntese. É geralmente uniestratificada, formada por células

justapostas, achatadas, aclorofiladas e com grande vacúolo. Na superfície externa pode haver

deposição de cutina ou cera, que são substâncias impermeabilizantes. Diferenciam-se na epiderme

estruturas como estômatos (é formado por duas células clorofiladas e uma abertura chamada de

ostíolo que controla a transpiração e trocas gasosas na planta), tricomas (controlam a perda de

água ou secretores de sustâncias oleosas, digestivas ou urticantes) e os pêlos (na epiderme da raiz

responsável pela absorção de água e sais minerais) e acúleos (são estruturas pontiagudas com

função de proteção da planta contra predadores, são freqüentemente confundidos com espinhos,

que são folhas ou ramos modificados. Os “espinhos” das roseiras na realidade são acúleos, que são

facilmente destacáveis, o que não ocorre com os espinhos).

MERISTEMA

FUNDAMENTAL

Parênquimas,

colênquimas e

esclerênquima

Parênquimas (formados por células vivas e classificados como: parênquima clorofilado, aqüífero,

aerífero amilífero), pelo colênquima (é um tecido de sustentação formado por células vivas,

geralmente alongadas e com paredes espessadas, ricas em celulose) e pelo esclerênquima (é um

tecido de sustentação formado por células mortas, com parede celular espessada em função de

depósito da lignina).

PROCÂMBIO Sistema

vascular

primário:

Xilema (lenho) e

floema (líber)

Xilema ou lenho (é um tecido responsável pelo transporte de seiva bruta – água e sais minerais) e o

floema ou líber (condutor de seiva elaborada – substância orgânica derivadas da fotossíntese) no

caule de dicotiledôneas, os feixes vasculares dispõem-se formando um círculo ao redor da medula;

nas monocotiledôneas, esses feixes encontram-se difusamente distribuídos pelo parênquima. Os

feixes vasculares do caule são formados por floema, mais externo, e xilema, mais interno

FRUTOS E PSEUDOFRUTOS

Os frutos são estruturas auxiliares no ciclo reprodutivo das

angiospermas: protegem as sementes e auxiliam em sua

disseminação. Eles correspondem ao ovário amadurecido, o que

geralmente ocorre após a fecundação. Nos casos em que o ovário

origina o fruto sem que tenha ocorrido a fecundação, não há

formação de sementes e o fruto chama-se partenocárpio, caso da

banana e da laranja-da-baía.

Os pseudofrutos são estruturas suculentas que contém reservas

nutritivas, mas que não se desenvolvem a partir do ovário. Podem

ser: simples (provenientes do desenvolvimento do pedúnculo ou do

receptáculo de uma só flor – maçã e caju), compostos

(provenientes do desenvolvimento do receptáculo de uma única

flor, com muitos ovários - morango) e múltiplos (provenientes do

desenvolvimento de ovários de muitas flores de uma inflorescência,

que crescem juntos numa única estrutura – amora, abacaxi e figo)

ABSORÇÃO

A absorção de água e sais minerais do meio ocorre

principalmente na região dos pêlos absorventes da raiz. Existem

duas vias por meio das qual a água e os sais atingem o cilindro

central. As substancias atravessam o citoplasma das células do

córtex da raiz; os sais são transportados por transporte ativo de

uma célula para outra, criando um gradiente de concentração que

resulta no fluxo da água também de célula para célula por

osmose. Além passar por entre as paredes celulares e não

atravessam o citoplasma das células; neste caso, os sais são

transportados por difusão. Ao chegar ao cilindro central, os sais

minerais são transferidos por processo ativo para dentro do

xilema, e a água é transferida por osmose. Forma-se assim a seiva

bruta, que será distribuída pelo xilema das raízes até as folhas.

CONDUÇÃO DA SEIVA BRUTA

O xilema apresenta os elementos de vaso e os traqueídes, células mortas que se dispõem de modo a formar longos e

estreitos canais desde a raiz até as folhas. Sendo estreitos, a água ascende por capilaridade, devido à propriedade de adesão e coesão

que as moléculas de água possuem. A ascensão cessa quando o peso da coluna líquida torna-se maior que a adesão das moléculas de água

à parede do tubo (chega até 1 metro do solo).

A pressão positiva ou impulso da raiz está relacionado com o transporte ativo de sais para o interior do xilema da raiz, o qu e

provoca o aumento da concentração osmótica em relação à solução aquosa do solo. Com isso, há grande entrada de água por osmose no

xilema da raiz, impulsionando a seiva bruta para cima. Quando o solo está muito úmido, pode ainda ocorrer um fenômeno chamado de

gutação que consiste em perda de gotículas de água pelos hidatódios localizados nas pontas das folhas.

A pressão da raiz não explica a condução da seiva bruta até a copa das árvores altas. O que melhor explica essa condução é

a teoria da coesão-tensão, formulado por Dixon, chamada de teoria de Dixon. Segundo ela a perda de água por transpiração nas folhas

atuaria como uma forma de sucção da água. A perda de água por transpiração nas folhas faz com que as suas células fiquem com força

de sucção aumentada. Com isso, tendem a absorver, por osmose, água do xilema onde a concentração é menor.

CONDUÇÃO DA SEIVA ELABORADA

A condução da seiva elaborada é chamada de

translocação. A teoria de fluxo em massa ou pressão ou equilíbrio

osmótico, diz que a seiva elaborada move-se através do floema,

ao longo de um gradiente decrescente de concentração, desde o

local que é produzida até o local em que é consumida. Retirando-

se um anel completo da casca de um tranco (anel de malpighi),

pode-se notar, após algumas semanas, que a casca logo acima do

corte fica com acúmulo de seiva elaborada. As folhas continuam

a receba a seiva bruta, mas as raízes e demais partes abaixo do

corte deixarão de receber a seiva elaborada, que irá morrer.

TRANSPIRAÇÃO

Na folha, a transpiração pode ocorrer através da

cutícula que reveste a epiderme, recebendo o nome de

transpiração cuticular, ou através dos estômatos, sendo

denominada transpiração estomática. A cuticular é pouco intensa

e independe do controle do organismo. Já a estomática é o

principal de perda de água pela planta e depende do controle do

organismo. A abertura e o fechamento dos estômatos são

controlados por diversos fatores, sendo o principal deles a água.

Se as planta estiverem com um suprimento adequado de água, as

células estomáticas permaneceram túrgidas, mantendo o ostíolo

aberto; com o suprimento insuficiente, as células perdem água e

consequentemente o turgor, e fecham o ostíolo.

HORMÔNIOS VEGETAIS

Existem vários tipos de auxinas produzidas pela

própria planta. Elas promovem o crescimento da raiz em

concentrações baixas. Por outro lado grandes concentrações

promovem o crescimento do caule. As auxinas controlam os

tropismos, que são movimentos orientados por um estímulo e que

ocorrem em função do crescimento. São exemplos de estímulos à

luz (fototropismo) e a força da gravidade da Terra

(geotropismo). Controla também a queda das folhas, fenômeno

chamado de abscisão. O etileno é um gás produzido por varias

partes das plantas, e que atua no amadurecimento de frutos.

HORMÔNIO LOCAL DE PRODUÇÃO E EFEITO

GIBERELINAS Produz folhas jovens, sementes imaturas e frutos. Estimulam o alongamento e a

divisão celular. Promovem alongamento caulinar, germinação de sementes, crescimento

de folhas, produção de flores e frutos

CITOCININAS Produzida nas raízes e conduzida para toda a planta. Estimulam à divisão e a

diferenciação celular, a diferenciação e o crescimento de raízes; induzem o

desenvolvimento de gemas laterais e retardam o envelhecimento da planta

ETILENO

Gás produzido em várias partes da planta. Atua na indução do amadurecimento de

frutos e promove a abscisão foliar.

ÁCIDO ABSCÍSICO (ABA) Produzido nas folhas, no caule e no ápice radicular. Inibe o crescimento das plantas,

Induzindo a dormência de gemas e de sementes. Induz o fechamento dos estômatos.

EXERCÍCIOS

1. (USU – RJ) Os primeiros vegetais na escala botânica que

possuem vasos lenhosos (xilema) e liberianos (floema) para a

condução da seiva são as:

a) Pteridófitas

b) Briófitas

c) Feófitas

d) Angiospermas

e) Gimnospermas

2. (Objetivo – SP) Considere os seguintes vegetais:

I – Avenca

II – Bolor

III – Musgo

IV- Samambaia

Pertencem ao grupo das pteridófitas apenas:

a) I e II

b) I e III

c) II e III

d) III e IV

e) I e IV

3. (UM-SP) Para diferenciar gimnosperma de angiosperma, penso

basicamente na:

a) Ausência de frutos nas angiospermas

b) Ausência de sementes nas gimnospermas

c) Ausência de flores nas gimnospermas

d) Presença de frutos nas gimnospermas

e) Ausência de frutos nas gimnospermas

4. (UFSCar-SP) O grande sucesso das gimnospermas e das

angiospermas pode ser atribuído a duas importantes adaptações

ao ambiente terrestre. Responda:

a) Quais são estas duas adaptações?

b) Qual dessas adaptações permitiu a classificação das

fanerógamas em gimnospermas e angiospermas?

5. (UFRJ) As flores que se abrem à noite, como por exemplo, a

dama da noite, em geral exalam um perfume acentuado e não são

muito coloridas. As flores diurnas, por sua vez, geralmente

apresentam cores mais intensas. Relacione essa adaptação ao

processo de reprodução desses vegetais.

6. (UFJF-MG) Em uma excursão realizada por estudantes, foi

feita uma série de observações listadas a seguir. Relacione as

observações com os itens abaixo:

A – Uma certa espécie de planta clorofilada, com poucos

centímetros de altura, vivendo em lugar úmido e sombreado,

apresentando rizóides e desprovida de tecidos condutores

B – Uma enorme árvore apresentando na ponta dos ramos uma

estrutura coniforme com enorme quantidade de grãos-de-pólen.

C – Uma planta rasteira, com flores vistosas, porém pequenas,

apresentando o cálice e carola com três peças. Ovário constituído

por três lóculos unidos.

1- Briófita 2 – Pteridófita

3 – Gimnosperma 4 – Angiosperma

A opção CORRETA é:

a) A-1, B-2, C-3

b) A-2, B-3, C-4

c) A-2, B-4, C-3

d) A-1, B-3, C-4

e) A-I. B-4, C-3

7. (UFPI) Em regiões de clima úmido, como serras, encontramos

muitos vegetais como samambaias e avencas designadas como

pteridófitas. A característica fisiológica que aproxima esse

grupo vegetal das angiospermas é:

a) A presença de raiz

b) O transporte da seiva por vasos condutores

c) O crescimento de frutos

d) A presença de folhas

e) A formação de sementes

8. (UFSC) Sobre flores responda:

a) As flores coloridas das angiospermas são interpretadas como

uma aquisição evolutiva que aumenta a eficiência da reprodução

sexuada. De que modo isso ocorre?

b) Dê que forma isso contribui para a variabilidade das espécies?

9. (Uesb-BA) Um acontecimento importante na evolução das

estruturas associadas à reprodução dos fanerógamos foi o

aparecimento de sementes que:

a) Possibilitam a adaptação geral do grupo a ambientes

aquáticos

b) São estruturas sempre protegidas pelos frutos.

c) Correspondem ao ovário fecundado e desenvolvido

d) Dificultam a dispersão dos vegetais mais evoluídos

e) Contém reserva alimentar para o embrião

10. (Unicamp-SP) A transpiração é importante para o vegetal, por

auxiliar no movimento de ascensão da água através do caule. A

transpiração nas folhas cria uma força de sucção sobre a coluna

de água do xilema. À medida que esta se eleva mais água é

fornecida à planta. Mencione uma maneira pela qual, as plantas

evitam transpiração.

11. (UFPB) Um florista que só dispunha de flores brancas em sua

loja, resolveu tentar colori-las de vermelho. Para isto, em um vaso

com água, dissolveu anilina vermelha e mergulhou, nessa solução, a

haste de um dos ramos de flores brancas. Após duas horas, as

flores ficaram coloridas de vermelho. Como se pode explicar esse

resultado?

12. (UFSE) Hidroponia é a técnica na qual, as plantas são

cultivadas em:

a) Soluções balanceadas de sais minerais, bem arejadas e na

presença de luz.

b) Soluções balanceadas de sais minerais, na ausência de oxigênio

e de luz.

c) Ausência de água, mas de luz.

d) Água destilada bem arejada, mas em presença de luz.

13. (UFJF-MG) Alguns insetos sugadores alimentam-se de seiva

elaborada pelas plantas, introduzindo seu aparelho bucal nas

nervuras das folhas. Para a obtenção dessas substâncias, o tecido

vegetal que deve ser atingido pelo aparelho bucal desses insetos

é o:

a) parênquima

b) colênquima

c) xilema

d) floema

14. (UEL-PR) A banana não tem sementes porque na realidade:

a) É um pseudofruto, ou seja, não é um fruto verdadeiro

b) É um fruto múltiplo, que não foi polinizado

c) É um fruto carnoso, partenocárpico

d) A banana não é um fruto

15. (FUVEST-SP) A remoção de um anel da casca do tronco de

uma árvore provoca um espessamento na região situada logo

acima do anel. A árvore acaba morrendo.

a) O que causa o espessamento? Por quê?

b) Por que a árvore morre?

c) Se o mesmo procedimento for feito num ramo, as folhas ou

frutos desse ramo tenderão a se desenvolver mais do que os de

um ramo normal. Por que isso ocorre?

d) No inverno, em regiões temperadas, a remoção do anel não

causa espessamento nas árvores que perdem as folhas. Por quê?

16. (UNESP) Os moradores de uma cidade sentem-se orgulhosos

pela beleza de suas praças e alamedas. Todos os anos, em

determinado mês, quase todos os ipês da cidade florescem e as

deixam enfeitadas de amarelo e roxo. O florescimento

simultâneo dos ipês é devido ao:

a) Fato de todas as árvores terem sido plantadas na mesma época

b) Fato de todas as árvores terem sido plantadas com a mesma

idade ou grau de desenvolvimento

c) Fato de só nessa época do ano haver agentes polinizadores

específicos

d) Fototropismo

CAPÍTULO V

ANIMAIS INVERTEBRADOS

PORÍFEROS

As esponjas ou poríferos não possuem tecidos bem

definidos nem órgãos estabelecidos. Sua organização é muito

simples. Realizaram digestão intracelular. A respiração e a

excreção ocorrem por difusão direta entre as células e a água

circulante através dos canais do corpo.

A parede do corpo é formada pela epiderme, pelo

mesênquima e pelo revestimento interno de células flageladas

com colarinho transparente, chamadas coanócitos. No

mesênquima, encontram-se os amebócitos. Existem poros

inalantes (óstios), por onde a água entra no corpo do porífero, e

um poro exalante (ósculo), por onde a água sai do porífero. A

cavidade central, forrada de coanócitos, é o átrio ou

espongiocele. No mesênquima, podem ser encontradas as

espículas calcárias ou silicosas, que fazem a sustentação do corpo

do animal. Há, contudo, esponjas sem espículas. Sua reprodução

pode ser do tipo sexuada por meio de fecundação cruzada e

interna ou assexuada por bipartição. Do ovo resulta uma larva,

que é eliminada pelo ósculo, nada e vai fixar-se ás rochas,

originando outra esponja.

FIGURA 1 – Esquema de um porífero

CNIDÁRIOS

Fazem parte desse grupo às anêmonas, corais, água-

vivas e caravelas. Também chamados de celenterados, são mais

evoluídos que as esponjas. Possuem tecidos e alguma evidencia de

órgãos. Embora façam a digestão intracelular, promovem muito

mais intensamente a digestão extracelular. Possuem gônadas,

onde são formados os gametas. Têm um rudimento de sistema

nervoso difuso. Revelam movimentos ativos notáveis graças a

células epitélio-muscular. Podem mostrar-se na forma de pólipos

ou de medusas. O corpo possui duas camadas: a epiderme e a

gastroderme. Entre elas, há uma camada gelatinosa – a mesogléia.

A cavidade central e interior do corpo é a cavidade

gastrovascular. Alguns se reproduzem por metagênese: as

medusas reproduzem-se sexuadamente dando pólipos, e estes se

reproduzem assexuadamente dando novas medusas. Outros

celenterados reproduzem-se apenas sexuadamente. E há,

também, os que se reproduzem assexuadamente por brotamento

ou por fragmentação do corpo. A parede de seu corpo possui

cnidócitos, células especiais para a defesa, que contém

nematocistos (cápsulas com filamento extensíveis inoculador de

toxina).

FIGURA 2 – Ciclo de vida dos cnidários

PLATELMINTOS

Compreendem os vermes achatados

dorsoventralmente e abrangem as planárias, esquistossomos e

solitárias. São mais evoluídos que as esponjas e celenterados

porque são triblásticos, apesar de serem acelomados e revelam

simetria bilateral. Possuem sistema nervoso simples, com gânglios

cerebróides comandando filetes nervosos que correm ao longo

das partes laterais do corpo. Sistema excretor constituído de

células–flama, que eliminam o excesso de água e os catabólitos

para o exterior através do sistema de canais. Sua respiração é

por difusão.

Quanto à reprodução a maioria é hermafrodita,

podendo ou não fazer a autofecundação. Os esquistossomos,

entretanto, são dióicos (têm sexos separados). As solitárias

podem atingir a vários metros de comprimento, possuem ventosas

na cabeça para a fixação. Não há qualquer rudimento de sistema

digestivo. Nutrição por difusão através da superfície corporal.

As tênias podem ser de dois tipos a solium (carne de porco) e a

saginata (carne de vaca). As tênias evoluem até a fase de larva no

hospedeiro intermediário e concluem a evolução do hospedeiro

definitivo. A larva é denominada cisticerco. Quando o homem se

contamina com os ovos e fazem assim o papel de hospedeiro

intermediário evolui uma doença mais agressiva que é a

cisticercose.

A esquistossomose, também conhecida como doença

do caramujo, desenvolve-se até a fase de larva (cercaria) no

caramujo, que penetra na pele humana e vai terminar a sua

evolução nas veias do intestino e do fígado.

FIGURA 3 - Planária

ANELÍDEOS

Possuem o corpo segmentado em anéis e a

segmentação externa corresponde à segmentação interna. Alguns

possuem apêndices locomotores não-articulados chamados

cerdas, que se implantam em nódulos carnosos denominados

parapódes. Há os que não possuem cerdas. E há até os que são

fixos, vivendo no interior de tubos calcários, no fundo do mar.

Respiração cutânea nos de hábitat terrestre; branquial, nos de

hábitat aquático.

Dividem-se em poliquetas (nereide), oligoquetas

(minhoca) e aquetas ou hirudíneos (sanguessuga). Em poliquetas

ocorre reprodução assexuada. Mas a forma mais comum de

reprodução é a sexuada, por meio de cruzamento e fecundação

interna. As minhocas são hermafroditas de fecundação cruzada.

FIGURA 4 – Fecundação cruzada das minhocas

NEMATELMINTOS

Formam a principal classe do filo dos Aschelminthes.

Com corpo cilíndrico, recoberto por uma cutícula resistente, com

sistema bilateral e dotado de pseudoceloma. Numerosas espécies

de vida livre, porém muitas outras, parasitas de animais e plantas.

Não possuem sangue nem sistema circulatório, muito menos

sistema respiratório. A respiração é anaeróbia e todos são

dióicos. São eles: Áscares lombricóide, Ancylostoma duodenale,

Wuchereria bancrofti e Ancylostoma brasiliensis

FIGURA 5 – BICHO GEOGRÁFICO

Ascaris lumbricoides (lombriga) Ancylostoma duodenale

Modo de transmissão: ingestão de alimentos ou água contaminada

por ovos da lombriga.

Medidas profiláticas: saneamento básico, lavar bem os alimentos,

as mãos, e tratamento dos doentes.

Sintomas: cólicas intestinais e náuseas, manchas brancas pelo

corpo, bronquite e pneumonia em decorrência da migração das

larvas pelos brônquios e pulmões.

Modo de transmissão: penetração ativa de larvas do parasita,

presentes no solo, no corpo humano através da pele.

Medidas profiláticas: saneamento básico; evitar contato da pele

com solos contaminados, tratamento de doentes.

Sintomas: anemia, por perda de sangue, ficando a pessoa pálida

(amarela), daí chamada de amarelão. Pode ainda provocar

bronquite, porque o verme percorre o corpo da pessoa atingindo

o pulmão.

Wuchereria bancrofti (filaria) Ancylostoma brasiliensis (bicho-geográfico)

Modo de transmissão: picada de mosquitos do gênero Culex, que

transmitem as larvas desse parasita para o ser humano.

Medidas profiláticas: controle da população do vetor, uso de

repelentes de insetos, uso de telas em janelas e tratamento de

doentes.

Sintomas: inchaço causado pela obstrução dos vasos linfáticos,

que são os responsáveis pela remoção do excesso de líquidos nos

tecidos. Em casos mais graves, causa a elefantíase: grande

aumento principalmente das pernas, do escroto ou das mamas.

Modo de transmissão: penetração ativa de larvas na pele humana.

Medidas profiláticas: evitar contato da pele, com solo ou areia

contaminados. Evitar levar cães e gatos para praias ou tanques

de areia.

Sintomas: forte irritação na pele, com coceira intensa,

especialmente à noite, o que pode causar insônia.

ARTRÓPODES

Possuem membros locomotores articulados em numero

par. Corpo protegido por exoesqueleto rígido de quitina e com

tubo digestivo completo, inclusive com glândulas salivares, fígado

e pâncreas, estes últimos fundidos em um único órgão chamado

de hepatopâncreas. Esse exoesqueleto sofre muda ou ecdise toda

vez que o artrópode precisa crescer. Existe um sistema

respiratório, sendo a maioria com respiração traqueal, embora os

de hábitat aquático tenham respiração branquial. A circulação é

aberta, isto é, o sangue circula primeiramente por vasos e, a

seguir, é projetado para lacunas no meio dos tecidos, de onde

volta depois para os vasos. O sangue tem características mistas

de sangue e linfa, daí preferivelmente ser chamado de hemolinfa.

A excreção se faz por meio dos tubos de Malpighi (na

maioria deles) estruturas mais evoluídas que as nefrídicas de uma

minhoca. Possuem um sistema nervoso ganglionar, ventral, bem

desenvolvido.

Aparecem também, órgãos dos sentidos muito

especializados situados na cabeça (órgãos auditivos, olhos e

antenas) alguns sofrem metamorfose durante o seu

desenvolvimento. Os artrópodes dividem-se em crustáceos,

insetos, aracnídeos, diplópodes e quilópodes.

Crustáceos: quase todos aquáticos (dulcícolas

ou marinhos); número de patas variável; dois pares de antenas;

cefalotórax e abdome; alguns com revestimento calcário.

Divididos em duas subclasses: entomostráceos e malacostráceos

Insetos: hexápodos, ápteros (sem asas como

as formigas, piolho, pulga e traça); dípteros (com um par de asas

como os mosquitos e moscas) e tetrápteros (dois pares de asas);

díceros (cabeça com um par de antenas); com cabeça, tórax e

abdome. Alguns são transmissores de doenças infecto-

contagiosas. Diversas ordens.

Aracnídeos: octópodos; áceros (sem antenas);

com cefalotórax e abdome. Alguns são peçonhentos (aranhas e

escorpiões); outros ectoparasitos de animais e do homem

(carrapatos). Algumas espécies são inofensivas.

Diplópodos: corpo dividido em cabeça e

tronco. Tronco com numerosos anéis, cada um com dois pares de

patas; díceros (cabeça com um par de antenas); Inofensivos (não-

peçonhentos).

Quilópodes: cabeça e tronco. Um par de patas

em cada anel. São díceros (cabeça com um par de antenas);

Peçonhentos

FIGURA 6 – Ecdise da cigarra

MOLLUSCA

O filo compreende animais de corpo mole, portadores,

na maioria das vezes, de uma concha calcária. Muitos são

consumidos na alimentação, alguns produzem pérolas e outros,

ainda, atuam como hospedeiros intermediários de parasitas. Com

exceção das ostras, mexilhões e mariscos, todos possuem uma

espécie de aparelho mastigador chamado rádula. O corpo é

dividido em cabeça, pé e manto (que é o revestimento da massa

visceral, com função de produção da concha).

Os moluscos se dividem em cinco classes:

Anfineuros – marinhos, recobertos por oito

placas transversais. Quítons.

Escafópodos – concha afunilada e recurvada

como um dente. Marinhos. Dentalium

Gastrópodes – divisão do corpo nítida em

cabeça, pé e massa visceral. Pé em forma de palmilha. Massa

visceral coberta pela concha da maioria das espécies. A concha é

produto de secreção do manto. Concha univalva. Alguns são

marinhos, outros são dulcículas e outros, ainda são terrestres.

Vulgarmente: caramujos, caracóis e lesmas.

Pelecípodos – compreendem as ostras,

mariscos e mexilhões. Concha bivalva. Pé em forma de lâmina de

machado. As brânquias filtram partículas alimentares e algas

microscópicas, que conduzem à boca, razão pela qual são

considerados animais filtradores.

Cefalópodes – o corpo possui massa visceral

(num saco pendente da cabeça, como se observa nos polvos),

cabeça e pés em forma de tentáculos. Estes ficam ligados

diretamente à cabeça. Não há concha externa, mas as lulas

possuem uma concha interna calcária. Aliás, elas também possuem

um sifão que lhes permite o deslocamento por jato-propulsão.

FIGURA 7 - Molusco

ECHINODERMATA

Abrange invertebrados estritamente marinhos, com

endoesqueleto calcificado e espinhos que ressaltam na superfície

do corpo, cobertos pela epiderme. Possuem simetria radial na

face adulta e simetria bilateral na fase embrionária. Classificam-

se como os únicos invertebrados deuterostômios (o blastóporo

fica reduzido com a função de ânus). O tubo digestivo é simples.

Nas estrelas e nos ouriços, a boca fica voltada para baixo (face

oral) e o ânus fica voltado para cima (face aboral). Nos ouriços

existem junto à boca um órgão chamado de lanterna-de-

aristóteles, organizado por cinco dentes calcários fortes e

afiados. Já nas estrelas não existe. O principal sistema

desenvolvido pelos equinodemos é o sistema aqüífero ou

ambulacrário. Os equinodermos se dividem em cinco classes:

Crinóides – quase todos fixos às pedras, com

aspecto de flor. Conhecidos como lírios-do-mar. Poucas espécies

nadantes.

Ofiuróides – corpo pequeno em forma de

moeda, com cinco braços muito móveis e finos. Vulgarmente

chamados de serpentes-do-mar.

Asteróides – aqui se enquadram às estrelas-

do-mar. São animais exclusivamente bentônicos (só vivem no

fundo). Número de braços variável de acordo com a espécie.

Holoturóides – corpo cilíndrico com alguns

tentáculos ao redor da boca. Movimentam-se lentamente no

fundo do mar. São também bentônicos, como as estrelas-do-mar.

Seu nome popular; pepinos-do-mar.

FIGURA 8 – Estrutura da estrela-do-mar

EXERCÍCIOS

1. (UFRJ - RJ) Dê uma razão que justifique o grande número de

ovos eliminados por uma tênia em cada anel expelido com as fezes

do doente. Relacione o fato ao ciclo de reprodução da espécie.

2. (UERJ - RJ) Explique o mecanismo e a finalidade da circulação

de água na estrutura do corpo de um porífero.

3. (UFC- CE) O caráter compartilhado que aproxima,

evolutivamente, o filo Echinodermata dos vertebrados o é:

a) A presença de notorcoda na fase embrionária

b) O desenvolvimento de um endoesqueleto

c) O tipo de tubo digestivo

d) O desenvolvimento embrionário

4. (SUAM - RJ) Explique resumidamente o que é e como funciona

o sistema hidrovascular (sistema ambulacral) dos equinodermos.

5. (UFMG - MG) Quais dos organismos abaixo realizam ao mesmo

tempo digestão intracelular e extracelular?

a) Cnidários

b) Protozoários

c) Poríferos

d) Vertebrados

6. (FATEC - SP) A célula típica dos celenterados é o:

a) Cnidócitos

b) Amebócito

c) Coanócito

d) Neurônio

7. (UFPI-PI) Das parasitoses abaixo, qual a causada por

helmintos:

a) Cólera

b) Esquistossomose

c) Amebíase

d) Febre amarela

8. (UNIFICADO - RJ) O combate ao caramujo Biomphalaria

glabrata nas águas de nossos riachos é uma medida profilática

contra a:

a) Doença de chagas

b) Esquistossomose

c) Malária

d) Febre amarela

9. (CESGRANRIO - RJ) Qual dos animais abaixo apresenta tubo

digestivo completo, sistema circulatório lacunoso e é hexápodo?

a) Tênia

b) Planária

c) Gafanhoto

d) Minhoca

10. (UNI-RIO) Dos animais abaixo, os que apresentam

endoesqueleto revestido por epiderme são os:

a) Moluscos

b) Equinodermos

c) Anelídeos

d) Quilópodes

11. (Unicamp-SP) No início do século XX, o Jeca Tatu,

personagem criado por Monteiro Lobato, representava o

brasileiro de zona rural, descalço, mal vestido e infestado por

vermes intestinais. Jeca se mostrava magro. Pálido e preguiçoso,

características estas decorrentes da parasitose. Sobre o

personagem, Monteiro Lobato dizia: “Ele não é assim, ele está

assim”, e ainda, “Examinando-lhe o sangue assombra-lhe a

pobreza em hemoglobina”.

a) Que vermes intestinais eram responsáveis pelo estado de

Jeca?

b) Tendo em vista esta parasitose ainda esta acomete milhões de

brasileiros, o que as pessoas devem fazer para não adquiri-la? Por

quê?

12. (Unicamp-SP) Uma criança, depois de passar férias em uma

fazenda, foi levada a um posto de saúde com quadro sugestivo de

pneumonia. Os resultados dos exames descartaram pneumonia por

vírus ou bactéria. A doença regrediu sem necessidade de

tratamento. Algumas semanas depois, um exame de fezes de

rotina detectou parasitismo por Ascaris lumbricoides e por

Enterobius vermicularis (oxiúros). A mãe foi informada de que

um dos vermes poderia ter causado a pneumonia.

a) Qual poderia ter sido o verme responsável? Justifique.

b) Cite outro verme que pode causar sintomas semelhantes no ser

humano.

13. (PUC - RJ) O que é a muda (ou ecdise) que ocorre nas

artrópodes?

14. (Mackenzie-SP) A elefantíase é uma verminose provocada por

um nematódeo, e seu principal sintoma é o inchaço de pés e

pernas. Esse inchaço é provocado:

a) Pelo acúmulo de vermes nos vasos linfáticos

b) pelo entupimento de vasos sangüíneos, causado pela coagulação

de sangue na tentativa de expulsar os vermes

c) pelo aumento do número de vermes nas células musculares das

regiões infectadas

d) pelo acúmulo de vermes nos capilares sangüíneos, dificultando

o retorno do sangue

CAPÍTULO VI

FILO DOS CORDADOS

No filo dos cordados encontramos os animais

considerados mais evoluídos do nosso planeta. A característica

principal deste filo é a presença da notocorda na fase

embrionária. Na fase embrionária, ou fase de embrião, é a

primeira fase de vida dos animais, dentro ovo ou do corpo da mãe.

A notocorda que aparece somente nos animais do filo dos

cordados é um cordão especial de células que fica no interior do

corpo do embrião e pode se transformar na coluna vertebral,

também chamada de espinha. A coluna, como se sabe, é o eixo do

esqueleto interno destes animais. O Filo dos cordados é dividido

em quatro subfilos; desses grupos merece destaque o subfilo dos

vertebrados.

SUBFILO DOS VERTEBRADOS

Dentro do subfilo dos vertebrados encontramos os

animais nos qual a notocorda se transforma na coluna vertebral

durante o desenvolvimento do embrião. Os animais vertebrados

são, portanto, os possuidores de esqueleto. O subfilo dos

vertebrados é um grupo muito grande, com animais bastante

variados. Neste subfilo encontramos os peixes, os anfíbios, os

répteis, as aves e os mamíferos. Encontramos animais

vertebrados nos mais diferentes ambientes terrestres, de água

salgada e de água doce. Abaixo estão as principais divisões do

subfilo dos vertebrados.

Peixes

(Condrictes)

Peixes

(osteíctes)

Anfíbios

Répteis Aves Mamíferos

Temperatura

do corpo

Ectotérmicos

Pecilotérmicos

Ectotérmicos

Pecilotérmicos

Ectotérmicos

Pecilotérmicos

Ectotérmicos

Pecilotérmicos

Endotérmicos

Homeotérmicos

Endotérmicos

Homeotérmicos

Sustentação

e locomoção

Esqueleto

cartilaginoso Esqueleto ósseo Tetrápodes Tetrápodes

Bípedes, ossos

ocos

(pneumáticos)

Tetrápodes

Tegumento

Escamas

placóides e

glândulas

mucosas

Pele coberta

por escamas e

glândulas

mucosas

Pele úmida com

glândulas

mucosas

Pele seca sem

glândulas. Escamas ou

placas córneas

queratinizadas

Pele seca e

delgada, com

penas

queratinizadas

Pele com pêlos

queratinizados e

glândulas

Nutrição e

digestão

Vários

filamentos de

dentes

substituídos

frequentement

e

e intestino com

cloaca

(reprodução e

excretas), que

se comunica

com o ânus

Dentes que não

são

substituídos e

intestino com

ânus

Boca sem

dentes e cloaca

Dentes substituídos

continuamente nos

crocodilianos,

ausentes nas

tartarugas e na

maioria dos lagartos

e intestino com

cloaca

Ausência de

dentes, tubo

digestivo com

papo, moela e

cloaca

Intestino com

ânus

Circulação

Coração com um

átrio e um

ventrículo

Circulação

simples

Coração com um

átrio e um

ventrículo

Circulação

simples

Coração com

dois átrios e um

ventrículo

Circulação dupla

e incompleta

Coração com dois

átrios e um ventrículo

Circulação dupla e

incompleta (exceto

nos crocodilianos)

Coração com dois

átrios e dois

ventrículos

Circulação dupla e

completa

Coração com

dois átrios e

dois ventrículos

Circulação dupla

e completa

Respiração Brânquias

Brânquias e

bexiga

natatória

Brânquias nas

larvas e

pulmões e

cutânea nos

adultos

Pulmonar Pulmonar e sacos

aéreos Pulmonar

FIGURA 1 - Équidna

FIGURA 2 - Ornitorrinco

FIGURA 3 – Ovo de arraia

FIGURA 4 - Pinguim

Sentidos Linha lateral Linha lateral Visão bem

desenvolvida

Fosseta loreal nas

cobras peçonhentas

Audição acurada

e visão a cores

Todos bem

desenvolvidos

Reprodução

Fecundação

interna. (órgão

sexual

masculino –

clásper)

Ovovivíparos e

ovíparos. (ovos

sem casca)

Desenvolviment

o direto

Fecundação

externa na

maioria

Maioria ovípara.

(ovos sem

casca)

Desenvolviment

o geralmente

direto

Fecundação

externa.

Desenvolviment

o indireto. (ovos

sem casca)

Fecundação interna.

Desenvolvimento

direto.

Ovíparos, (ovos com

caca) vivíparos e

ovovivíparos

Fecundação

interna (a maioria

não possui órgão

copulador. A

cloaca masc.

Libera SPTZ para

a cloaca feminina)

Ovíparos (ovos

com casca)

Desenvolvimento

direto.

Fecundação

interna.

Desenvolvimento

direto.

Vivíparo ou

ovíparo. (ovos

com casca)

Exemplos

Tubarão e raia

Sadinha, baiacu,

lambari.

Sapo, rã,

perereca,

salamandra

Lagartos, jacaré,

tartaruga, lagartixa

Ema, avestruz,

galinha, pombo,

pingüim

Ornitorrinco,

équidna, homem

cão, gato

EXERCÍCIOS

1. (UNESP-SP) Dê duas características de anfíbios que

justifiquem por que a maioria desses animais tem vida restrita a

ambientes úmidos. Explique a sua resposta.

2. (UFOP-MG) Num laboratório de fisiologia, um sapo e um rato

são mantidos em caixas separadas a uma temperatura de 2ºC. Um

deles praticamente não consumiu nenhum alimento, enquanto o

outro se alimentou todo o tempo. Identifique cada um deles,

justificando a sua resposta.

3. (UFSE) De modo geral, produzem maior número de gametas os

animais que apresentam:

a) Desenvolvimento interno

b) Desenvolvimento direto

c) Hermafroditismo

d) Fecundação interna

e) Fecundação externa

4. (UFRN) Coloca-se um girino em um recipiente com água

marinha. Após certo tempo, o girino:

a) Sofre metamorfose, pela ação da salinidade

b) Perde água em excesso, por osmose, e morre

c) absorve muita água, através da difusão, e morre

d) começa a murchar, por que suas células se rompem

5. (Unicamp-SP) Os vertebrados apresentam apenas

endoesqueleto, enquanto os invertebrados podem apresentar

exoesqueleto ou endoesqueleto.

a) Dê um exemplo de invertebrado com endoesqueleto e outro

com exoesqueleto. Indique em cada caso a função e o principal

componente químico do esqueleto.

b) Que grupo de vertebrados possui esqueleto inteiramente

cartilaginoso?

6. (UFSCar-mod.) Um animal que possui como características

presença de coluna vertebral, fecundação interna com cópula (ato

sexual), respiração pulmonar, embrião protegido por ovo de casca

dura e temperatura variável com o ambiente deve pertencer ao

grupo:

a) Das aves

b) Dos répteis

c) Dos peixes

d) Dos anfíbios

e) Dos mamíferos

7. (Unicamp-SP) Nas aves, a aquisição evolutiva das penas foi um

passo importante para o vôo.

a) Cite duas outras características que permitem às aves

aprimorar sua capacidade de vôo.

b) Além do vôo, dê outra função das penas.

c) Que estrutura dos mamíferos é homóloga às penas? Explique.

8. (UFSCar/2009) O sistema circulatório dos vertebrados

mostra uma evolução ocorrida entre os grandes grupos. Na

maioria das espécies de cada grupo, há um padrão na divisão das

cavidades do coração. Isto pode ser confirmado na frase:

a) O coração dos peixes tem dois átrios e um ventrículo,

ocorrendo a mistura do sangue venoso com o sangue arterial nos

primeiros.

b) O coração dos anfíbios tem dois átrios e um ventrículo,

ocorrendo a mistura de sangue venoso com o sangue arterial

neste último.

c) O coração dos répteis tem dois átrios e um ventrículo, não

ocorrendo mistura do sangue venoso com o sangue arterial.

d) O coração dos répteis é igual ao das aves, ocorrendo em ambos

mistura do sangue venoso com sangue arterial.

e) O coração dos mamíferos apresenta dois átrios e dois

ventrículos, parcialmente separados, ocorrendo mistura do

sangue venoso com o sangue arterial em pequena escala.

9. Alguns anfíbios passam por um processo denominado neotenia,

no qual certas características da fase juvenil são mantidas na

fase adulta. Os axolotls (salamandras) norte –americanos são

exemplos desse fenômeno. Os animais neotênicos podem

permanecer aquáticos e apresentar brânquias externas como os

juvenis da sua espécie, enquanto os demais se tornam terrestres.

Tais características anatômicas são e ecológicas são

acompanhadas por adaptações fisiológicas. Identifique o principal

composto nitrogenado excretado pelos axolotls neotênicos e

pelos terrrestres. Justifique a sua resposta.

CAPÍTULO VII

COMPONENTES QUÍMICOS DA CÉLULA

As células, independente da função e da forma que

possuam, têm componentes químicos que formam suas estruturas

e que participam de seus processos vitais. Estes componentes

podem ser de natureza inorgânica ou orgânica. Lembramos a você

que as substâncias inorgânicas são mais simples que as orgânicas,

estas últimas, constituídas de vários átomos de carbono. No

quadro abaixo, damos exemplo de cada um dos dois tipos de

substâncias que compõem as células:

SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS SUBSTÂNCIAS ORGÂNICAS

Água Carboidratos

Sais minerais Lipídios

Aminoácidos e proteína

Ácidos nucléicos

SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS

A ÁGUA

A água é o componente inorgânico mais presente nas

estruturas celulares. Suas características favorecem uma série

de processos desempenhados pela célula. Por não ser ácida nem

básica (ela é, portanto, neutra), dissolve vários tipos de

substâncias, transportando-as dentro e fora das células.

Como as substâncias nela dissolvidas estão em

constante movimento, propicia-se, assim, o encontro e as reações

químicas entre essas substâncias. Outra característica

interessante - a capacidade de reter grande quantidade de calor

sem esquentar muito - torna a água um dos responsáveis pela

manutenção da temperatura de seres vivos. Veremos, ainda nessa

unidade, que isto é fundamental para as reações enzimáticas.

SAIS MINERAIS

Os sais minerais podem estar dissolvidos em água, sob

a forma de íons (positivos ou negativos) ou formando cristais.

Quando formam íons, são responsáveis por processos

fundamentais para a vida da célula como a permeabilidade da

membrana plasmática (capacidade de permitir a entrada e a saída

de substâncias da célula), pela maior ou menor fluidez do

conteúdo celular (citoplasma), pela capacidade de responder a

estímulos externos, entre outros. Quando formam cristais, são

componentes estruturais de esqueletos, carapaças, cascas de

ovos.

A tabela abaixo mostra alguns dos principais sais minerais presentes em vários processos importantes para as células:

SAIS

MINERAIS FUNÇÕES PRINCIPAIS ALIMENTOS

Ajuda no equilíbrio dos líquidos Sal de cozinha e sal natural dos

SÓDIO do corpo e na condução do alimentos

impulso nervoso

POTÁSSIO Funções semelhantes as Frutas, verduras, feijão, leite,

do Sódio cereais

Forma ossos e dentes, atua no Laticínios e hortaliças verdes

CÁLCIO funcionamento dos músculos, (brócolis, espinafre)

nervos e coagulação do sangue

Forma a clorofila; ajuda na Hortaliças de folhas verdes,

MAGNÉSIO formação dos ossos e cereais, peixes, carnes, ovos,

funcionamento de nervos e soja, banana

músculos

Forma a hemoglobina, que leva Fígado, carnes, gema de ovo,

FERRO oxigênio; participa da respiração legumes e hortaliças verdes

celular

Adaptados de tabela dos livros: "Biologia" - volume único - César e Sezar e "Biologia" - programa completo S. Linhares e F.

Gewandsznajder.

SUBSTÂNCIAS ORGÂNICAS

AÇÚCARES E GORDURAS

Tanto os açúcares, que formam os carboidratos,

quanto os lipídios são moléculas que guardam energia nas suas

ligações químicas. São, portanto, moléculas energéticas. Enquanto

os carboidratos fornecem um tipo de energia de uso imediato, os

lipídios são reservas energéticas para as células. Ao ingerirmos

alimentos ricos em carboidratos (pão, macarrão, biscoito, arroz

etc.) estamos comendo longas cadeias de açúcares simples. Estas

cadeias, chamadas de Polissacarídeos, sofrerão várias "quebras"

engendradas pelas enzimas digestivas, resultando em moléculas

bem menores, os MONOSSACARIDEOS. Entre eles, destacamos

a glicose, a frutose, a galactose, a ribose e a desoxirribose,

facilmente assimiláveis pelas células. Repare nas figuras abaixo

Os lipídios são moléculas que compreendem óleos,

gorduras e ceras (todos os lipídios simples), fosfolipídios (lipídios

compostos) e esteróides como o colesterol e os hormônios

sexuais. Além de terem, como função, servir de reserva

energética para as células e para o organismo, alguns deles têm

outros papéis importantes.

PRINCIPAIS POLISSACARÍDEOS LOCAL E FUNÇÃO

Polissacarídeo estrutural Celulose Mais abundante na natureza. Encontrado

nas plantas (parede celular)

Polissacarídeo estrutural Quitina Parede celular de fungos e exoesqueleto

de artrópodes

Polissacarídeo energético Amido Encontrado nas plantas e alguns protistas;

tem função de reserva

Polissacarídeo energético Glicogênio Encontrado em fungos e nos animais, tem

função de reserva

PROTEÍNAS E ÁCIDOS NUCLÉICOS

Estas substâncias formam importantes estruturas

que constituem as células. Enquanto os ácidos nucléicos

participam da formação do material nuclear e dos ribossomos, as

proteínas são as "argamassas" das células. Estão presentes em

todas as estruturas, desde o envoltório celular (membrana

plasmática), até as organelas no seu interior. O metabolismo

celular é regulado por enzimas (proteínas com funções

específicas) produzidas pela célula. A identidade da célula bem

como suas funções são na verdade caracterizadas pelos tipos de

proteína que ela produz. Por exemplo, as hemácias (células

sangüíneas) transportam o oxigênio, devido ao fato de possuírem

hemoglobina (um tipo de proteína) que pode se combinar com esse

gás. Podem ser também do tipo: anticorpos ou hormônios como a

insulina e o glucagon ou simplesmente a queratina que

impermeabiliza o tecido que se localiza. As proteínas são

formadas por longas cadeias de AMINOÁCIDOS, moléculas

orgânicas mais simples. Na natureza existem 20 tipos diferentes

de aminoácidos e, as proteínas são formadas por inúmeros

arranjos dessas moléculas mais simples. Os aminoácidos têm algo

semelhante entre si. Os aminoácidos produzidos por um

organismo são denominados naturais e os que necessitam ser

ingeridos, são chamados de essenciais.

Os aminoácidos se unem formando o que chamamos de

LIGAÇÕES PEPTÍDICAS. Polipeptídeos é o termo que designa

moléculas formadas por vários aminoácidos. Quando o

polipeptídeo é constituído por mais de 70 aminoácidos, chama-se

PROTEÍNA. Quando analisamos uma proteína do ponto de vista

dos aminoácidos que a formam, estamos estudando sua estrutura

primária. Nenhuma proteína se apresenta de forma linear, ou

seja, ela se dobra em forma de hélice, formando o que chamamos

de estrutura secundária.

Algumas proteínas podem, além de enrolar-se

linearmente em hélice, curvarem-se várias vezes sobre si

mesmas, formando uma estrutura tridimensional. São as

proteínas globulares e este tipo de disposição é chamado de

estrutura terciária. As enzimas se comportam dessa forma como

no esquema a seguir:

FIGURA 1 – Estruturas das proteínas

Já que falamos em enzimas, vamos lembrar seu papel

no metabolismo celular. As reações químicas que ocorrem nas

células são mediadas por enzimas, uma vez que, sem elas, tais

reações demorariam muito mais tempo para ocorrerem e

necessitariam de altas temperaturas. As enzimas funcionam,

então, como Catallsadores. São específicas, ou seja, existe um

tipo de enzima para cada tipo de reação. Sua especialidade é

tamanha, que ela se encaixa anatomicamente ao formato da ou

das substâncias nas quais ela vai atuar, formando o chamado

encaixe da "chave na fechadura". Temos, a seguir, um modelo que

ilustra bem o que dissemos.

FIGURA 2 – Efeito chave fechadura

Duas substâncias chamadas de substratos (onde a

enzima vai atuar) encaixam-se em determinados sítios da enzima

que funciona como molde, promovendo a reação entre elas. Ao

final da reação, a enzima se desprende do substrato e está

pronta para repetir o processo com outras moléculas. Vários

fatores podem afetar a atividade enzimática dentro das células,

tais como a temperatura, a concentração de substrato, o grau de

acidez do meio e de certas substâncias. Caso ultrapassem o limite

suportável pela enzima, passam a destruir sua estrutura espacial

e terminam por DESNATURÁ-LA, quer dizer, a enzima perde seu

poder catalisador. Por essa razão, a vida não se mantém em

temperaturas muito elevadas.

Os ÁCIDOS NUCLÉICOS são moléculas orgânicas

relacionadas à hereditariedade e ao controle das atividades

celulares. Há dois tipos de ácidos nucléicos, que chamaremos

pelas suas siglas: o DNA (ácido desoxirribonucléico) e o RNA

(ácido ribonucléico). São moléculas "gigantes", comparadas as

outras (é lógico que estamos tratando de um nível molecular. Elas

cabem dentro de uma célula, são, portanto, microscópicas). São

formadas de pequenas unidades, chamadas de NUCLEOTIDEOS.

Abaixo, você verá algumas representações (modelos) de

nucleotídeos. Existem cinco tipos diferentes de nucleotídeos,

todos, porém, têm em sua fórmula um radical fosfato - HPO4 -

um açúcar ribose no caso do RNA ou desoxirribose, no caso do

DNA e uma base nitrogenada.

FIGURA 3 – Nucleotídeos

A diferença entre os nucleotídeos está justamente

em suas bases nitrogenadas. Estas bases podem ser maiores

(púricas - formadas por um anel duplo de carbono e nitrogênio) ou

menores (pirimídicas - formadas por um anel simples). São bases

púricas: a adenina (A) e a guanina (G), e de bases pirimídicas: a

timina (T), a uracila (U) e a citosina (C). Na molécula de DNA,

encontramos a adenina, a guanina, a timina e a citosina. Na

molécula de RNA, a ti mina é substituída pela uracila. O DNA é o

material formador dos cromossomos onde são guardadas todas as

informações acerca da célula. Essa característica do DNA

assegura que as células filhas sejam semelhantes à que as gerou.

Sob o comando do DNA, o RNA faz a "leitura" dessas

informações e sintetiza substâncias necessárias à célula.

Há um modelo que descreve como os nucleotídeos se

dispõem para formar a molécula de ácido nucléico. É um modelo

interessante, proposto em 1953, pelos cientistas americanos

Watson e Crick, e confirmado posteriormente através de alguns

experimentos. Segundo esse modelo, o DNA é formado por

cadeias de nucleotídeos que se dispõem uns acima dos outros,

ligados entre si pelo grupo fosfato. Esta cadeia de nucleotídeos é

pareada (faz "par") com outra, lembrando o modelo de uma

escada (volte ao esquema acima). Esse pareamento acontece

basicamente em função das bases nitrogenadas. Repare só: se de

um lado, há uma timina, do outro lado encaixa uma adenina (e

vice-versa); se há uma guanina, na outra cadeia encontra-se uma

base citosina (e vice-versa). Os diferentes códigos genéticos

encontrados nas células dos seres vivos resultam das inúmeras

combinações e seqüênciações desses quatro nucleotídeos. Esse

modelo "escada" torce-se em forma de uma hélice dupla.

FIGURA 4 - DNA

EXERCÍCIOS

1. (FUVEST-SP) Leia o texto a seguir, escrito por Jacob

Berzelius em 1828.

“Existem razões para supor que nos animais e nas plantas,

ocorrem milhares de processos catalíticos nos líquidos do corpo e

nos tecidos. Tudo indica que, no futuro, descobriremos que a

capacidade de os organismos vivos produzirem os mais variados

tipos de compostos químicos reside no poder catalítico de seus

tecidos.” A previsão de Berzelius estava correta, e hoje sabemos

que o “poder catalítico” mencionado no texto deve-se:

a) Aos ácidos nucléicos

b) Aos carboidratos

c) Aos lipídios

d) Às proteínas

2. (UFU-MG) O colesterol é um esteróide que constitui um dos

principais grupos de lipídios. Com relação a esse tipo particular

de lipídio, é correto afirmar que:

a) Na espécie humana, o excesso de colesterol aumenta a

eficiência da passagem do sangue no interior dos vasos

sangüíneos, acarretando a arteriosclerose.

b) O colesterol participa da composição química das membranas

das células animais e é o precursor dos hormônios sexuais

masculino (testosterona) e feminino (estrógeno).

c) O colesterol é encontrado em alimentos tanto de origem animal

como vegetal (por ex.: manteigas e óleos de soja), uma vez que é

derivado do metabolismo dos glicerídeos

d) Nas células vegetais, o excesso de colesterol diminui a

eficiência dos processos de transpiração celular e da

fotossíntese.

3. (PUC-MG) Uma célula, em condições de laboratório, teve

cortado o seu suprimento de aminoácidos. De imediato, não mais

poderão ser formados (as):

a) Nucleotídeos

b) Lipídeos

c) Glicídeos

d) Proteínas

4. (UFPI) São exemplos de proteínas:

a) Colesterol e quitina

b) Hemoglobina e colágeno

c) Celulose e insulina

d) Glicogênio e miosina

5. (UFJF-MG) As proteínas são macromoléculas com grande

diversidade estrutural e múltiplas funções biológicas. Diga três

exemplos de proteínas, mencionando suas respectivas funções.

6. (SUAM – RJ) Cite o nome da unidade fundamental fornecida

pelas proteínas e que são importantes para o crescimento das

crianças e para a constituição dos adultos.

7. (UFV-MG) Utilizando os seus conhecimentos sobre a vida no

planeta Terra, responda:

a) De onde provêm todos os açúcares naturais (carboidratos)

utilizados pelos animais e vegetais?

b) Por que se diz que caso, a produção dos açúcares naturais

acabassem, a vida na Terra seria extinta?

8. (UFOP-MG) É comum alguém dizer que está com o colesterol

alto e que precisa fazer dieta para reduzi-lo no sangue. Pergunta-

se:

a) Como se pode adquirir o colesterol?

b) Por que ele é importante para o organismo?

c) Cite um malefício de seu excesso para o organismo.

9. (UFTPR-JUNHO/2009) Uma dieta rica em lipídios pode

tornar-se nociva ao homem, especialmente em relação a ingestão

de alimentos industrializados ricos em gorduras trans. Pesquisas

recentes afirmam que existem lipídios que não são sintetizados

pelo organismo e que devem ser acrescentados moderadamente

na dieta, como os ácidos graxos pertencentes à família ômega 3 e

ômega 6, cujas principais fontes são os óleos vegetais de soja,

canola, milho, girassol e os óleos de peixes marinhos como o

salmão e a sardinha. Os lipídios abrangem uma classe de

compostos com estrutura variada e que exercem diferentes

funções biológicas. Os lipídios não atuam como:

a) reserva de energia.

b) componente estrutural de membranas celulares.

c) precursores de hormônios como testosterona e estrógeno.

d) ceras como a da carnaúba e do favo de mel de abelha.

e) catalisadores biológicos.

CAPÍTULO VIII

MEMBRANA PLASMÁTICA - MODELO ATUAL

A membrana plasmática é o envoltório mais externo

das células animais (os vegetais além dela, têm a parede celular).

Além de individualizar a célula do meio externo, a membrana

plasmática controla a entrada e a saída de substâncias da célula.

Este fenômeno é denominado PERMEABILlDADE SELETIVA.

Isto acontece por causa de sua constituição. Ela é formada por

um tipo especial de lipídio - os FOSFOLlPÍDIOS. Eles estão

dispostos formando duas camadas; uma mais interna, em contato

com o citoplasma da célula e, outra, mais externa, em contato

como exterior. Sua ultra-estrutura só é perceptível com o auxílio

da microscopia eletrônica de transmissão.

No modelo atualmente aceito (ver figura abaixo) os

fosfolipídios formam um tapete "oleoso", no qual estão inseridas

moléculas de proteínas

FIGURA 1 – Estrutura da membrana plasmática

Estas moléculas são dotadas de grande mobilidade,

devido à fluidez proporcionada pelos fosfolipídios (diz-se que

esse modelo de membrana é o do "mosaico fluido"). Se os

fosfolipídios formam a estrutura básica da membrana, as

proteínas são responsáveis pelas características seletivas da

membrana. Algumas proteínas servem de poros para a passagem

de substâncias não solúveis em lipídios (impedidos de passar pelos

fosfolipídios), outras são transportadoras específicas de certas

moléculas, para dentro e para fora da célula. Há também

açúcares associados a proteínas, na parte externa da membrana -

as glicoproteínas. Ao conjunto de glicoproteínas da membrana,

chamamos de glicocálix. O glicocálix está ligado ao

reconhecimento de uma célula por outra do mesmo tecido, de

forma a torná-lo coeso. O glicocálix é comum em células que

revestem cavidades. Existem em animais e muitos protistas.

O TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS PELA

MEMBRANA

As substâncias que podem entrar na célula, penetram

através da membrana plasmática basicamente de duas maneiras

diferentes: ou elas são transportadas (com ou sem gasto de

energia) ou são envolvidas (englobadas) pela membrana.

A DIFUSÃO SIMPLES é o movimento de partículas

de onde há maior concentração delas, para onde elas estão em

pouco número. Observe o desenho a seguir, ele mostra a entrada

de pequenas partículas por difusão na célula. Essas partículas

poderiam ser sais, oxigênio, gás carbônico e certos íons.

FIGURA 2 - Difusão

A OSMOSE é um caso particular de difusão, quando a

substância difundida é a água. Ela passa de um local de menor

concentração de soluto (hipotônico), para outro de maior

concentração (hipertônico), ou seja, de onde tem maior

quantidade de água proporcional (soluto /solvente) para onde tem

menor quantidade de água proporcional (soluto/solvente)

FIGURA 3 – Osmose

No TRANSPORTE POR DIFUSÃO FACILITADA, a

membrana plasmática, que permite a entrada de uma substância

que demorariam a entrar pela difusão simples, mediada por uma

proteína transportadora. Essa é a forma de entrada de alguns

aminoácidos, vitaminas, açúcares simples, alguns íons, como cálcio,

cloro, sódio e potássio. As proteínas transportadoras são

específicas e só "permitem" a entrada de substâncias que elas

reconhecem. Nesse caso, não há gasto de energia, uma vez que a

substância irá de um meio em que se encontra em maior número,

para outro (intracelular), onde sua concentração é pequena.

FIGURA 4 – Difusão facilitada

Quando uma substância deve ir de um meio onde ela

está em menor número, para outro onde há grande concentração

da mesma, esse transporte ocorre contra a lei da difusão. Nesse

caso, há gasto de energia. É o que ocorre, por exemplo, com os

íons Na+. Eles são muito pequenos, e acabam penetrando

facilmente pela membrana plasmática. Para que uma série de

eventos ocorra dentro da célula, no entanto, é necessário que os

íons Na+ sejam expulsos. Como sua concentração é maior fora da

célula, ele é transportado para o exterior por uma proteína, com

gasto de energia. Esse processo é chamado de TRANSPORTE

ATIVO.

FIGURA 5 – Transporte ativo

A FAGOCITOSE é um processo corresponde ao

englobamento de partículas sólidas de grande porte. A célula se

aproxima da partícula, emite projeções de sua membrana

plasmática (pseudópodos: pseudo = falsos; pódos = pés) e a

engloba, formando uma vesícula no interior da célula, o vacúolo

alimentar. Esse fenômeno é próprio de certas células, como a

ameba, que utiliza o processo para se alimentar, ou de glóbulos

brancos, que englobam bactérias e vírus, protegendo o organismo

contra invasores estranhos a ele.

Quando o fenômeno de captação de substância do

exterior para dentro da célula envolve partículas bem pequenas,

chamamos esse processo de PINOCITOSE. Todas as células são

capazes de realizá-lo. As vesículas formadas por esse processo

podem receber enzimas digestivas.

FIGURA 6 – Fagocitose e pinocitose

EXERCÍCIOS

1. (UFRPE) A fluidez da membrana plasmática pode ser explicada

pela presença de:

a) Água,

b) Açúcares

c) Proteínas

d) lipídios

e) Sódio e potássio

2. (FEI-SP) As carnes "salgadas" não se estragam, porque

qualquer microorganismo que nela se instalar desidratará e

morrerá, Esta carne se encontra no estado:

a) Hipotônico

b) Isotônico

c) Túrgido

d) Osmótico

e) Hipertônico

3. (UFPE) Assinale a alternativa INCORRETA:

a) A difusão simples é um tipo de transporte passivo através da

membrana plasmática que ocorre quando existem condições de

gradiente de concentração, sem haver gasto de energia,

b) A difusão facilitada utiliza proteínas carreadoras para o

transporte de açúcares simples e aminoácidos através da

membrana constituindo, por essa razão, um processo de

transporte ativo.

c) A membrana plasmática é formada por uma camada bimolecular

de fosfolipídeos onde estão dispersas moléculas de proteínas

globulares, dispostas como um mosaico.

d) Qualquer processo de captura por meio do envolvimento de

partículas é chamado endocitose.

e) Na fagocitose, a célula engloba partículas sólidas através da

emissão de pseudópodos que as englobam formando um vacúolo

alimentar denominado fagossomo.

4. (FUVEST-SP) Pesquisadores norte-americanos produziram uma

variedade de tomate transgênico que sobrevive em solos até 50

vezes mais salinos do que o tolerado pelas plantas normais. Essas

plantas geneticamente modificadas produzem maior quantidade

de uma proteína de membrana que bombeia íons de sódio para o

interior do vacúolo. Com base em tais informações, pode-se

concluir que plantas normais não conseguem sobreviver em solos

muito salinos porque, neles, as plantas normais:

a) Absorvem água do ambiente por osmose

b) Perdem água para o ambiente por osmose

c) Absorvem sal do ambiente por difusão

d) Perdem sal para o ambiente por difusão

e) Perdem água e absorvem sal por transporte ativo

5. (UFJF-MG - mod.) Observando-se ao microscópio células

animais (hemácias) e células vegetais mantidas em meio

hipotônico, percebe-se que somente as primeiras sofrem ruptura

da membrana plasmática. Essa diferença é explicada pela

presença nas células vegetais de:

a) Mitocôndrias.

b) Ribossomos.

c) Parede celular

d) Cromossomos.

6. (CESGRANRIO) Que problemas uma célula enfrentaria se sua

membrana plasmática fosse permeável (e não semipermeável)?

7. (UFRJ) Uma solução de 0,9% de cloreto de sódio é isotônica

com os glóbulos vermelhos do sangue. Um técnico de laboratório

colocou acidentalmente uma amostra de sangue em uma solução

de 1,8% de cloreto de sódio. O que aconteceu com os glóbulos

vermelhos dessa amostra de sangue?

8. (PUC-RJ) Proteínas de transporte presentes na membrana

plasmática são utilizadas tanto para o transporte ativo como para

o transporte passivo (difusão facilitada). No que esses dois

processos diferem então?

9. (Unicamp-SP) Foi feito um experimento utilizando a epiderme

de folha de uma planta e uma suspensão de hemácias. Esses dois

tipos celulares foram colocados em água destilada e em solução

salina concentrada. Observou-se ao microscópio que as hemácias,

em presença de água destilada, estouravam e, em presença de

solução concentrada, murchavam. As células vegetais não se

rompiam em água destilada, mas em solução salina concentrada

notou-se que o conteúdo citoplasmático encolhia.

a) A que tipo de transporte celular o experimento está

relacionado?

b) Em que situação ocorre esse tipo de transporte?

c) A que se deve a diferença de comportamento da célula vegetal

em relação à célula animal? Explique a diferença de

comportamento, considerando as células em água destilada e em

solução concentrada.

10. (UFRJ) Na membrana citoplasmática existe uma proteína que

faz o transporte ativo (com gasto de energia) de Na+ para fora

da célula. Outro tipo de proteína funciona como uma espécie de

portão que pode abrir ou fechar, permitindo ou não a passagem

do Na+. Com o portão fechado, o Na+ acumula-se do lado de fora

da célula, o que aumenta a pressão osmótica externa,

compensando a grande concentração de soluto orgânico no

citoplasma. Isso evita a entrada excessiva de água por osmose.

a) Que estrutura celular torna menos importante essa função de

equilíbrio osmótico do Na+ nas células vegetais? Justifique.

b) Entre as duas proteínas, qual delas permite o movimento do

Na+ a favor do gradiente de concentração? Justifique.

CAPÍTULO IX

CITOPLASMA E ORGANELAS

A célula, como unidade formadora de qualquer ser

vivo, seja ele unicelular ou pluricelular, funciona basicamente

como um organismo inteiro. Ela se alimenta a partir da digestão

das partículas que absorve do meio, tem mecanismos de obtenção

de energia, reproduz-se, enfim, guarda proporcionalmente uma

complexidade semelhante à observada num organismo

pluricelular. Esta unidade tratará do estudo do conteúdo celular,

ou seja, de suas estruturas internas e de como atuam de forma a

possibilitar a sobrevivência da célula. O núcleo, apesar de ter

papel fundamental na dinâmica celular, não estará presente nesta

unidade, pois, devido à sua importância, terá uma unidade

inteiramente dedicada a ele.

O estudo da célula só progrediu graças aos avanços

tecnológicos proporcionados pela microscopia. Com o surgimento

do microscópio eletrônico, estruturas celulares, antes invisíveis

ao microscópio óptico, foram descobertas. Métodos modernos de

investigação bioquímica desvendaram o papel desempenhado por

tais estruturas. De qualquer forma, há ainda muito que se

pesquisar.

Existe uma dificuldade dos livros em apresentar a

célula como um corpo tridimensional. Os desenhos, esquemas ou

fotos, geralmente apresentam fatias de células, em que suas

estruturas internas são representadas por pequenas vesículas ou

pontos. Muitas vezes, as vesículas são na verdade estruturas

tubulares cortadas na transversal. Isso significa dizer que o que

tem a forma de um tubo aparece, após o corte, como uma pequena

bolsa arredondada.

Esses equívocos refletem as dúvidas dos próprios

pesquisadores. A ciência, porém, está mais à frente do que

podemos supor. O que está sendo investigado por ela, agora, só

fará parte da literatura didática daqui a alguns anos, ou seja,

estudamos agora um conteúdo que já foi descoberto há décadas.

Lembre-se, portanto, que as figuras que

apresentarmos nas duas dimensões do papel devem ser vistas

como algo que também possui volume, profundidade. Com essa

idéia tridimensional, o estudo aproxima-se mais da realidade.

A CÉLULA - UMA VISÃO GERAL

Observe o desenho a seguir. Nele estão

representadas algumas estruturas celulares que abordaremos

nessa unidade. Tente localizar cada estrutura apresentada pela

lista abaixo no desenho da célula. Ele apresenta a célula em

cortes longitudinais e transversais.

FIGURA 1 – Célula

RIBOSSOMOS

Os ribossomos aparecem no microscópio eletrônico

como grânulos. São constituídos na verdade, por duas

subunidades (uma maior que a outra) que se encaixam. O RNA

entra na sua composição química. Os ribossomos estão presentes

em todos os tipos de células, das mais primitivas às mais

complexas. Isso porque sua função é fundamental para a célula.

Eles participam da síntese de proteínas a partir da união de

aminoácidos. Os ribossomos podem estar soltos no citoplasma ou

aderidos à face externa do retículo endoplasmático.

FIGURA 2 - Ribossomo

RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO

Volte à figura da célula, no início dessa unidade.

Localize o retículo endoplasmático. Ele se apresenta como sacos

achatados, dispostos uns em cima dos outros. Trata-se de um

sistema de membranas (semelhantes à membrana plasmática) que

se dobram, aumentando assim a superfície de contato e de trocas

entre a célula e o meio externo. Se reparar na figura da célula,

você verá que existem dois tipos de retículo – o RUGOSO e o

LISO. O primeiro apresenta na face externa, grânulos que

correspondem a ribossomos associados ou aderidos. O retículo

liso, com aspecto de cisternas interligadas, não apresenta

ribossomos aderidos. Ambos têm funções importantes no

metabolismo celular.

RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO

Síntese de proteínas que serão

exportadas (secretadas pela célula como as enzimas, por

exemplo).

Síntese de proteínas da membrana

plasmática

RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO

Síntese de lipídios (exemplo:

hormônios como a cortisona e a testosterona)

Produção de fosfolipídios que

formarão a membrana plasmática

Armazenamento de substâncias

produzidas

FIGURA 3 – Retículo endoplasmático

COMPLEXO DE GOLGI

À semelhança do retículo, o complexo de Golgi é um

conjunto de sacos achatados e de vesículas, formados por dupla

membrana lipoprotéica. Sua função é sintetizar glicídios e

adicionar açúcares simples a proteínas sintetizadas no retículo

endoplasmático rugoso, razão pela qual estão sempre próximos um

do outro, em estreita colaboração. O complexo de Golgi também

"empacota" as substâncias produzidas pelos dois organóides,

concentrando-as em vesículas, que desembocam fora da célula ou

em lisossomos.

Pelas características descritas acima, você pode

concluir que o complexo de Golgi está intimamente ligado à

secreção de substâncias. Células secretoras (como as que formam

as glândulas) têm um grande número dessas vesículas no

citoplasma.

Observe as figuras abaixo. Numa delas, há o desenho

do aspecto do complexo de Golgi, como sacos achatados e

empilhados. Na outra figura, vê-se uma foto da imagem do

complexo de Golgi, aumentado em 240.000 vezes, pela

microscopia eletrônica. Em (a) estão as cisternas e em (b) as

vesículas que brotam no complexo.

FIGURA 4 – Complexo golgi

LISOSSOMOS

O lisossomo é um tipo de vesícula que brota do

complexo de Golgi. Em seu interior são encontradas enzimas

digestivas, razão pela qual esse organóide está ligado á digestão

intracelular. Só ocorrem em células animais. A célula vegetal não

apresenta lisossomos e a digestão, nesse caso, ocorre no vacúolo

de suco celular. O processo de digestão intracelular é muito

dinâmico, por isso vamos seguir o esquema abaixo para que

possamos compreendê-lo:

FIGURA 5 – Lisossomos e a fagocitose

Os lisossomos estão ligados a alguns eventos

interessantes que ocorrem com as células: a autofagia e a

autólise. A autofagia é um fenômeno que ocorre quando a célula

não consegue alimento por um longo período. Os lisossomos,

então, digerem alguns organóides da própria célula, a fim de que

esta não morra de fome. Esse processo também ocorre na

destruição de organelas velhas. Na autólise, os lisossomos são

rompidos dentro da célula, digerindo-a e destruindo-a (isso

acontece em alguns casos). No desenvolvimento dos girinos até a

fase adulta (quando viram sapos ou rãs), a cauda vai

desaparecendo por autólise das suas células.

Outro exemplo: quando o organismo morre, os

lisossomos das células que o constituem se rompem, iniciando a

destruição celular, ao mesmo tempo em que o corpo entra em

decomposição pela ação das bactérias. O fenômeno da autólise

também está ligado a uma doença pulmonar chamada silicose. Ela

é causada pela inalação do pó de sílica, principalmente por

pessoas que trabalham em pedreiras e minas. As agulhas de sílica,

inaladas, perfuram as células pulmonares, rompendo seus

lisossomos, que destroem parte do tecido pulmonar, que é

substituído por fibras de colágeno e outras proteínas. Esse

material fibroso impede o pulmão de funcionar normalmente.

OS PEROXISSOMAS

Peroxissomas também são vesículas, bem parecidas

com os lisossomos. Diferem no conteúdo e na função. Enquanto o

lisossomo está ligado à digestão intracelular, o peroxissomo

relaciona-se à oxidação de algumas substâncias tóxicas ao

organismo. Também possui enzimas, só que de natureza oxidativa.

Muitos processos metabólicos do organismo resultam

em substâncias tóxicas, como o álcool, que não podem acumular-

se nas células. São, então, encaminhadas ao peroxissomos, que

possuem enzimas que oxidam (adicionam oxigênio) esses

compostos orgânicos, convertendo-os em peróxido de hidrogênio

(H2O2) ou simplesmente água oxigenada. A água oxigenada, por

sua vez, também tóxica para a célula, é decomposta, por ação da

CATALASE (enzima presente somente no peroxissoma) em água e

oxigênio. As células do fígado e dos rins são as que possuem

maior número de peroxissomas, evidenciando a atuação direta

desses órgãos na desintoxicação de substâncias nocivas ao

organismo, muitas delas ingeridas pelo homem, como o álcool e as

drogas.

FIGURA 6 - Perossixomo

VACÚOLOS

Vacúolos são grandes vesículas (como se fossem

bolsas circundadas por membranas), visíveis ao microscópio

óptico. Existe uma variedade de vacúolos:

VACÚOLOS DIGESTIVOS

Resultantes da união de vesículas de fagocitose

(fagossomos) com lisossomos.

VACÚOLOS DE SUCO CELULAR

Presentes em células vegetais servem de depósito de

substâncias como pigmentos (que dão cor às flores, por exemplo),

material nutritivo (proteínas, vitaminas, carboidratos).

VACÚLOS CONTRÁTEIS

Presentes em protozoários de água doce. Como esses

seres vivos têm maior concentração de determinadas substâncias

do que o meio em que vivem tendem a ganhar muita água desse

meio (que penetra na célula por osmose). Essa água acumula-se no

vacúolo contrátil que, quando cheio, contrai-se, expulsando o

excesso de água de volta para fora da célula.

FIGURA 7 - Vacúolo

MITOCÔNDRIAS

As mitocôndrias são organóides visíveis ao

microscópio óptico. Têm formas variadas: podem ser

arredondadas ou cilíndricas. No segundo caso, podem até

ramificar-se. Essa característica da mitocôndria dificultou, um

pouco, a definição de seu formato e do número desses orgânulos

nas células. Algumas células, observadas em cortes finos ao

microscópio eletrônico, apresentavam um número grande de

mitocôndrias. Esse foi o caso, por exemplo, de protozoários

flagelados (com flagelo). Com o aprimoramento das técnicas de

microscopia, verificou-se que se tratava de apenas uma

mitocôndria grande, com ramificações. O corte da célula em

fatias finas acabava por também cortar esse orgânulo em vários

pontos diferentes de sua ramificação, dando a idéia de

descontinuidade. A mitocôndria é um dos poucos organóides que

apresenta dupla membrana: uma mais externa, lisa, e uma mais

interna, tão extensa que se dobra várias vezes para caber dentro

da primeira, e acaba criando as chamadas cristas mitocôndrias.

Acompanhe nas figuras abaixo.

FIGURA 8 - Mitocôndria

ATP - A MOLÉCULA RECEPTORA DE ENERGIA

A energia liberada, tanto na fermentação quanto na

respiração, fica guardada em uma molécula orgânica especial o

ATP (adenosina trifosfato). Ele é formado por um açúcar

(ribose), uma base nitrogenada (adenina) e por três radicais

fosfatos, ligados entre si à custa de quantidades razoáveis de

energia. É justamente a energia liberada na quebra da molécula

de glicose, que vai unir os radicais fosfatos entre si na molécula

de ATP. Armazenada dessa forma, a energia está mais disponível

para a célula, que pode se utilizar dela sempre que precisar.

A MITOCÔNDRIA E O PROCESSO DE RESPIRAÇÃO

O processo de respiração envolve uma série de

etapas, todas elas catalisadas por enzimas específicas.

Apresentaremos essas etapas de forma simplificada,

evidenciando a essência de cada uma delas.

GLICÓLISE

A glicólise (Lise = quebra; glicólise = quebra de

moléculas de glicose) acontece no hialoplasma e é um processo

semelhante à fermentação. Células mais simples, que não têm

mitocôndrias (como as bactérias, por exemplo), aproveitam a

energia de moléculas orgânicas dessa forma. A glicose é

parcialmente quebrada, havendo liberação de uma pequena

quantidade de energia. Podemos dizer que o "saldo" energético é

de duas moléculas de ATP. Na glicólise, não se forma o álcool

etílico, mas outra molécula orgânica - o ácido pirúvico.

CICLO DE KREBS

O ácido pirúvico é uma molécula orgânica constituída

de três átomos de carbono. Trata-se, portanto, de uma molécula

energética. Essa substância é encaminhada para a mitocôndria.

Na matriz mitocôndria, o ácido pirúvico sofre a ação de enzimas

mitocôndrias, sendo continuamente "quebrado", resultando na

liberação de hidrogênios e formação de CO2 (que sai da célula).

Esse processo é chamado de ciclo de Krebs.

CADEIA RESPIRATÓRIA

Nas cristas mitocôndrias, o hidrogênio liberado na

decomposição do ácido pirúvico combina-se com átomos de

oxigênio, existentes no meio, formando moléculas de água. Ao

combinar-se com o oxigênio, o hidrogênio libera energia,

formando várias moléculas de ATP. Cada molécula de glicose

decomposta na respiração celular resulta em 38 moléculas de

ATP, contra duas moléculas de ATP formadas na fermentação. A

respiração é, evidentemente, um processo mais eficiente de

obtenção de energia.

Nos seres pluricelulares dotados de pulmões, o

oxigênio que recebe os hidrogênios na cadeia respiratória, é

proveniente da inspiração. As moléculas de CO2 que vão se

formando durante o processo de respiração celular, são levadas

para fora do organismo através da expiração.

CLOROPLASTOS

Cloroplastos são as maiores organelas, facilmente

vistas ao microscópio óptico. Talvez por essa razão, tenham sido

as primeiras estruturas celulares a serem estudadas. Elas

chegam a ser maiores que algumas células, como por exemplo, as

hemácias (glóbulos vermelhos do sangue). Outra particularidade é

que o cloroplasto é a única organela constituída de três

membranas. A maioria dos cloroplastos tem a forma de amêndoa.

Vamos observar a estrutura interna do cloroplasto.

FIGURA 9 - Cloroplasto

O cloroplasto é envolvido por duas membranas (a

externa e a interna). A natureza dessas membranas é semelhante

à da membrana plasmática. No seu interior, há um espaço - o

estroma - que contém água, sais minerais e enzimas dissolvidas.

No estroma, há membranas dispostas em "prateleiras" - as

lamelas. Empilhadas em cima das lamelas, há estruturas

membranosas em forma de disco, os grana. Cada disco é chamado

de tilacóide. No grana que se concentra a clorofila, pigmento que

participa da fotossíntese.

CLOROPLASTOS E A FOTOSSÍNTESE

Os cloroplastos estão presentes na maioria dos seres

autótrofos - os vegetais. Estes organóides são responsáveis pelo

fenômeno da fotossíntese, ou seja, a síntese de matéria orgânica

através da luz. Os vegetais conseguem converter moléculas

inorgânicas simples (C02 e H2O) em moléculas orgânicas, como a

glicose. Repare na equação da fotossíntese:

6 CO2 + 12 H2O + LUZ C6H12O6 + 6 02 + 6 H2O

Além de produzir seu próprio alimento (que também

servirá de alimento aos seres heterótrofos), os vegetais também

liberam o gás oxigênio. O oxigênio liberado pelas plantas é

captado pelos seres vivos aeróbicos (inclusive as plantas) e

encaminhado até as mitocôndrias das células, para servirem de

receptores de hidrogênio na respiração celular, fenômeno que

acabamos de estudar. Na verdade, os dois fenômenos -

respiração e fotossíntese - se complementam na natureza.

Repare no esquema abaixo que integra a atividade dos

cloroplastos, na fotossíntese e a atuação das mitocôndrias, na

respiração celular. O processo de fotossíntese se resume,

basicamente, em duas etapas: uma fase que depende diretamente

da luz por isso mesmo chamada de fase clara, e outra que

acontece independente desse tipo de energia, chamada de fase

escura. Abaixo apresentamos, resumidamente, as reações que

ocorrem em cada uma das duas etapas:

FASE CLARA

Ocorre nas partes do cloroplasto que possuem

clorofila - as lamelas e a grana (conjunto de tilacóides). A

clorofila é um pigmento vegetal que serve de "antena", captando a

energia luminosa e convertendo-a em energia química, através da

excitação de seus elétrons. Sob a ação dessa energia captada

pela clorofila, há formação de moléculas de ATP. O ATP armazena

nas ligações entre seus fosfatos, parte da energia luminosa,

convertida em energia química. Esse processo denomina-se

FOTOFOSFORILAÇÃO (foto = luz; fosforilação = adição de

fósforo em presença de luz).

Outro processo importante ocorre na fase clara -

FOTÓLlSE DA ÁGUA. Nele, a água captada pela planta é

"quebrada" sob a ação da energia luminosa, liberando O2 (gás

oxigênio) que sai da planta e vai para a atmosfera e hidrogênio. O

hidrogênio livre se combina com uma molécula receptora desses

íons (NADP) e ele é encaminhado até o estroma do cloroplasto,

onde participa da fase escura. (NADPH2)

FASE ESCURA

Como dissemos, ela ocorre de dia ou de noite, pois

independe da luz. Inicia-se com a presença dos hidrogênios no

estroma. Lá existem enzimas que catalisarão todo o processo.

Haverá gasto de energia, fornecida pelas moléculas de ATP

produzidas durante a fase clara da fotossíntese. Nesse momento,

o CO2 captado pela planta do ar atmosférico combina-se com os

hidrogênios provenientes da fotólise da água (na fase clara), e

formam-se compostos orgânicos. Essas moléculas orgânicas mais

simples são levadas, então, para o citoplasma celular

(hialoplasma), onde o processo de síntese de glicose e outros

compostos se completará.

FIGURA 10 – Fotossíntese

EXERCÍCIOS

1. (Fuvest-SP) Está presente na célula bacteriana:

a) Aparelho de Golgi.

b) Carioteca.

c) Mitocôndria.

d) retículo endoplasmático.

e) Ribossomo

2. (MACK-SP) Assinale a alternativa que apresenta estruturas

encontradas em todos os tipos de células:

a) Centríolo, complexo de Golgi e núcleo

b) Ribossomos, membrana plasmática e hialoplasma

c) Hialoplasma, carioteca e retículo endoplasmático

d) Núcleo, mitocôndrias e ribossomos

e) Parede celular, ribossomos e nucléolo

3. (UFMG) A estrutura celular diretamente relacionada ao

processo denominado transporte ativo é:

a) Centríolo

b) Cílio

c) Flagelo

d) Membrana plasmática

e) Parede celular

4. (Unesp-SP) A produção de açúcar poderia ocorrer inde-

pendente da etapa fotoquímica da fotossíntese, se os clo-

roplastos fossem providos com um suplemento constante de:

a) Clorofila.

b) ATP e NADPH2

c) ADP e NADP.

d) Oxigênio

e) Água.

5. (UFPA) “Nas células de vegetais superiores têm forma esfé-

rica ou ovóide; em certas algas verdes filamentosas podem ter a

forma de fita espiralada ou estrelada.” O texto refere-se aos

cloroplastos, organelas responsáveis pela:

a) Decomposição da energia química na fotossíntese.

b) Armazenagem da energia luminosa na quimiossíntese.

c) Transformação da energia luminosa na fotossíntese.

d) Transformação da energia química na quimiossíntese.

e) Difusão da energia calórica na fotossíntese.

6. (UFAL) Em uma aula, na qual se estudavam os processos da

fotossíntese e da quimiossíntese, os alunos fizeram as seguintes

afirmações:

I. – Ambos os processos são considerados autótrofos.

II. – Os organismos fotossintetizantes utilizam energia luminosa

e os organismos quimiossintetizantes utilizam energia química

para a síntese de substâncias orgânicas.

III. – Todas as plantas com clorofila são fotossintetizantes e

todas as bactérias são quimiossintetizantes.

IV – Tanto a fotossíntese como a quimiossíntese formam glicose.

Dessas afirmações, são corretas APENAS:

a) I e II d)I,IIe IV

c) I, II e III

b) II e IV e) II, III e IV

7. (UFU-MG) Com relação à fotossíntese, podemos afirmar que:

a) Na fase de claro ocorre a união de moléculas de CO2,

formando cadeias carbônicas que levam à produção de glicose. O

ATP e o NADPH2, formados na fase de escuro, são responsáveis,

respectivamente, pela energia necessária para o estabelecimento

das ligações químicas e pela redução do CO2.

b) Em alguns organismos a fotossíntese ocorre no hialoplasma,

onde se encontram as moléculas de clorofila associadas às

extensões da membrana plasmática.

c) Os cloroplastos presentes nos grana são formados por

conjuntos de tilacóides, que são os locais onde se situam as

enzimas responsáveis pela captação da energia solar.

d) As ligações químicas que unem os carbonos da glicose são

rompidas e ocorre a liberação de energia para o uso do trabalho

celular.

e) Na fase de escuro a energia do sol captada pela clorofila é

utilizada para a síntese de ATP a partir de ADP mais fosfato

inorgânico.

8. (UNI-RIO) As mitocôndrias são organelas responsáveis pela

respiração. As bactérias não possuem mitocôndrias e muitas

delas fazem respiração. Como isso é possível?

9. (PUC-RJ) Os lisossomos são chamados muitas vezes de

“sistemas de autodestruição das células”. Você acha essa

denominação apropriada? Justifique.

10. (SUAM–RJ) Compare uma célula procariótica com uma célula

eucariótica no que se refere às estruturas citoplasmáticas

envolvidas com a produção de proteínas. No que essas células

diferem e no que elas se assemelham?

11. (PUC-RJ) As células dos seres vivos são formadas por

pequenas estruturas denominadas de organelas. Cada uma destas

desempenha um papel importante no funcionamento da célula. Das

organelas abaixo citadas diga aquelas que num processo evolutivo

foram englobadas por células eucarióticas.

a) Ribossomos e mitocôndria

b) Cloroplasto e retículo endoplasmático

c) Ribossomo e lisossomo

d) Mitocôndria e cloroplasto

e) Glioxissomo e peroxissomo

12. (UFU-MG) A maioria das organelas depende do comando do

núcleo celular para serem produzidas. Mas existem outras que

são independentes dele.

a) Diga quais são as organelas mencionadas anteriormente.

b) Como estas organelas conseguem se autoduplicar e produzir

suas próprias proteínas

CAPÍTULO X

NÚCLEO CELULAR

COMPOSIÇÃO DO NÚCLEO

É no núcleo celular que se encontra o material

genético, responsável pela transmissão das características

hereditárias. Além disso, é o núcleo que controla todas as

atividades celulares. Vamos começar conhecendo a composição

desta importante parte da célula. Sabe-se que as células podem

se dividir, fenômeno chamado de divisão celular. O aspecto do

núcleo muda conforme a célula esteja se dividindo ou esteja em

interfase, nome dado ao intervalo entre duas divisões celulares.

Para falarmos da composição do núcleo, vamos considerar o

núcleo interfásico, ou seja, o núcleo no período em que a célula

não está se dividindo. Também estaremos considerando aqui as

células com núcleo individualizado, ou seja, as células

eucarióticas. O núcleo interfásico de uma célula eucariótica

apresenta os componentes descritos a seguir:

CARIOTECA - é a membrana nuclear que

envolve o material genético, separando-o do citoplasma. Assim

como a membrana celular é uma estrutura lipoprotéica. Possui

inúmeros poros que permitem a comunicação entre o material

nuclear e o citoplasma. Tal comunicação é química: as substâncias

que passam do núcleo para o cito plasma (e vice-versa) é que

"carregam mensagens", permitindo o funcionamento celular.

CARIOLINFA - é o líquido que preenche o

núcleo. Assim como o hialoplasma, que preenche o

citoplasma, a cariolinfa é composta em grande parte por água e

proteínas.

CROMATINA - é o material genético. É

formada pela associação entre moléculas de proteínas e

moléculas de DNA. No núcleo interfásico, a cromatina tem o

aspecto de um emaranhado de fios longos e finos, chamados de

cromonemas. Quando a célula entra em divisão celular, os

cromonemas se espiralizam, ou seja, se condensam, tornando-se

mais curtos e grossos, com o aspecto de bastões que recebem o

nome de cromossomos.

NUCLÉOLO - é um corpúsculo constituído

basicamente por RNA.

FIGURA 1 - Os componentes do núcleo celular

O uso de corantes permite observar a cromatina ao

microscópio (daí o nome cromatina: croma = cor). Nessas

observações, aparecem pontos mais escuros e pontos mais claros,

o que corresponde a áreas em que a cromatina está mais

condensada e menos condensada:

EUCROMATINA - regiões menos condensadas

da cromatina: o filamento está mais esticado. A eucromatina

corresponde às regiões do DNA nas quais os genes estão ativos.

HETEROCROMATINA - regiões mais

condensadas da cromatina: o filamento está mais dobrado;

CROMOSSOMOS

Quando o longo filamento de cromatina, o cromonema,

se dobra várias vezes sobre si mesmo, assumindo a forma de um

bastão, dizemos que ele se espiralizou e forma-se o cromossomo.

A espiralização da cromatina só ocorre quando a célula está em

processo de divisão.

A IMPORTÂNCIA DO NÚCLEO

Como já foi dito, o núcleo está relacionado com a

hereditariedade e com a regulação da atividade celular.

O NÚCLEO E O CONTROLE DO METABOLISMO

CELULAR

Já no final do século XIX ficou demonstrado que o

núcleo era vital para a célula, através de experimentos realizados

por um cientista chamado Balbiani.

Balbiani dividiu amebas em duas partes, de modo que

uma delas ficasse com o núcleo. Observou que o fragmento

nucleado sobrevivia e se reproduzia, enquanto o fragmento

anucleado morria. Se o fragmento anucleado tivesse um núcleo

reimplantado, ele sobrevivia e até voltava a se dividir.

Fragmentos de células sem o núcleo vão, pouco a pouco, deixando

de realizar as funções vitais: param a respiração, a digestão, a

excreção... Os experimentos de Balbiani, assim como outros

feitos posteriormente, sugerem que o núcleo controla o

metabolismo celular, de alguma forma. Mas como? De que maneira

o núcleo exerce seu poder controlador sobre a própria vida da

célula? O desvendamento deste maravilhoso mistério exigiu muita

pesquisa, muita investigação científica.

O NÚCLEO E A HEREDITARIEDADE

Quando a cromatina se espiraliza e formam-se os

cromossomos, o material genético fica organizado em "porções

individuais", sendo possível contar o número de bastões, ou seja,

de cromossomos que existem em uma célula, ao analisá-la ao

microscópio.

Essas análises revelaram que o número de

cromossomos é o mesmo para todos os indivíduos da mesma

espécie. (Os indivíduos de uma mesma espécie têm o mesmo

numero de cromossomos)

CROMOSSOMOS HOMÓLOGOS E O CARIÓTIPO

Em um cromossomo existem vários genes dispostos

linearmente. O local que cada gene ocupa no cromossomo é

denominado lócus gênico.

Os cromossomos geralmente ocorram aos pares nas

células. O cromossomo de cada par possui os mesmos locai

gênicos (locai = plural de lócus) e são denominados cromossomos

homólogos. Essas células que possuem cromossomos aos pares são

denominadas células diplóides ou 2n. Os gametas, que são células

relacionadas com processos sexuados de reprodução, apresentam

apenas um cromossomo de cada par de homólogos, sendo por isso

denominada célula haplóide ou n.

Na espécie humana, por exemplo, as células somáticas

possuem 46 cromossomos (23 pares) e os gametas possuem 23

cromossomos, não havendo ocorrência de pares.

Corando e fotografando os cromossomos, é possível

obter o cariótipo de um indivíduo, a partir do qual se pode obser-

var o tamanho, a forma e o número de cromossomos de suas

células. Para isso, interrompe-se a divisão celular na metáfase,

que é o momento em que os cromossomos apresentam o máximo

de condensação.

As figuras a seguir exemplificam c cariótipos de

homem e de mulher. Analisando-as verifica-se que dos 23 pares

de cromossomos, 22 são semelhantes em ambos os sexos. Eles

recebem o nome de autossomos. O último par é diferente e cada

sexo, e os cromossomos são chamados sexuais. A mulher possui

dois cromossomos sexuais idênticos entre si chamados

cromossomos X. O homem possui um cromossomo X e outro muito

diferente que recebe o nome de Cromossomo Y.

FIGURA 2 – Cariótipo

Os cromossomos dos eucariontes são formados por

DNA e proteínas. Estudos experimentais comprovaram que a

molécula de DNA é que contém os genes e, portanto, é ela que

comanda e coordena toda a função celular. Esses estudos

demonstraram também que cada gene comanda a síntese de

determinada proteína ou polipeptídeo e que desse processo

participam moléculas de RNA. Na síntese de determinada

proteína, um gene é transcrito em moléculas de RNA que vão ser

traduzidas em moléculas de proteínas no citoplasma.

Segundo o modelo de Watson & Crick, cada molécula

de DNA é uma dupla hélice em que duas cadeias de nucleotídeos

dispõem-se espiraladamente em tomo de um eixo. Essas cadeias

estão unidas entre si por pontes de hidrogênio que se formam

entre as bases nitrogenadas. Essa união não é aleatória: a adenina

de uma cadeia pareia-se sempre com a timina da outra; a citosina

de uma cadeia pareia-se sempre com a guanina da outra. Diz-se

que A e T são bases complementares, assim como C e G. Isso

significa que, se em um trecho de uma molécula de DNA uma das

cadeias apresenta a seqüência de bases TCAGTC, a cadeia

complementar AGTCAG, respectivamente. Cada cadeia da

molécula de DNA tem seus nucleotídeos dispostos linearmente, e

a ordem em que eles ocorrem pode variar. Uma molécula de DNA

difere de outra pela ordem com que os nucleotídeos se dispõem.

Cada nucleotídeo possui uma molécula de ácido fosfórico (P), uma

molécula do açúcar desoxirribose (D) e uma molécula de base

nitrogenada. Um nucleotídeo difere do outro apenas pela base

nitrogenada, que pode ser adenina (A), guanina (G), citosina (C) ou

timina (T).

FIGURA 4 – Trechos complementares de duas cadeias de

nucleotídeos de uma molécula de DNA. Observe que uma cadeia

se dispõe de modo invertido em relação à outra

DUPLICAÇÃO DO DNA

A partir de uma molécula de DNA formam-se duas

outras iguais a ela. Cada DNA recém formado possui uma das ca-

deias da molécula-mãe. Por isso fala-se em duplicação

semiconservativa.

Essa forma de duplicação do DNA garante que as

células resultantes de um processo de divisão celular recebam o

mesmo material genético.

SÍNTESE DE RNA: TRANSCRIÇÃO

O RNA é formado por um processo denominado

transcrição: o trecho da molécula de DNA que contém um gene a

ser transcrito abre-se e nesse ponto inicia-se o pareamento de

nucleotídeos do RNA. Completado o pareamento, o RNA se solta.

Na formação do RNA, o pareamento de nucleotídeos

ocorre de forma definida, pois as bases nitrogenadas são comple-

mentares. Assim, se um trecho do DNA tiver a seqüência ATCG, o

RNA que se formará terá a seqüência UAGC.

A combinação das quatro bases nitrogenadas em

grupos de três dá um total de 64 trincas possíveis. Esse número é

muito maior do que o número total de aminoácidos. Entretanto,

provou-se experimentalmente que um mesmo aminoácido pode ser

codificado por mais de uma trinca, havendo, assim, trincas sinô-

nimas. Por isso, diz-se que o código genético é degenerado, pois

um aminoácido pode ser codificado por mais de uma trinca. Além

disso, existem trincas que não codificam aminoácidos, mas deter-

minam o fim do polipeptídeo.

FIGURA 5 – (síntese protéica)

SÍNTESE DE PROTEÍNA: TRADUÇÃO

O processo de síntese de proteínas denomina-se

tradução e dele participam três tipos de RNA:

RNA RIBOSSÔMICO (RNAr): ocorre as-

sociado a proteínas formando os ribossomos;

RNA MENSAGEIRO (RNAm): formado por um

filamento simples que contém várias seqüências de três bases

nitrogenadas. Cada conjunto de três bases é chamado códon. A

seqüência de códons determina a seqüência de aminoácidos da

proteína;

RNA TRANSPORTADOR (RNAt): é o menor

RNA da célula. Tem o formato de folha de trevo e em uma

extremidade livre de sua molécula possui sempre a seguinte

seqüência de bases nitrogenadas: É nesse local que ocorre a

associação com o aminoácido. Em outra região da molécula existe

uma seqüência de três bases denominada anticódon, que reco-

nhece a posição do aminoácido no RNAm, unindo o seu anticódon

ao códon do RNAm. Havendo necessidade de determinada

proteína, será formado um RNAm por transcrição de um gene

específico do DNA, sendo que este RNAm conterá a "mensagem"

para aquela proteína. Toda molécula de RNAm possui um CÓDON

DE INICIAÇÃO seguido por vários CÓDONS que determinam a

SEQUÊNCIA dos aminoácidos no polipeptídeo e um CÓDON DE

TERMINAÇÃO, que marca o final daquela cadeia polipeptídica.

Assim, a tradução ocorre em três etapas sucessivas: iniciação,

alongamento e terminação.

FIGURA 6 – Tabela de aminoácidos

EXERCÍCIOS

1. (PUC-RS) Pesquisas realizadas verificaram que a subunidade

menor serve para estabelecer a ligação entre o RNA mensageiro

e o RNA transportador, enquanto a subunidade maior participa

das ações catalíticas que levam à formação das chamadas ligações

peptídicas. O texto refere-se à atividade dos:

a) Mesossomos.

b) Peroxissomos

c) Lisossomos.

d) Ribossomos

e) Nucleossomos

2. (UFAL) Um segmento de uma fita de DNA possui a trinca TAC.

Assinale, no quadro abaixo, a alternativa que identifica

corretamente o códon e o anticódon correspondentes:

RNAm RNAt

A ATG TAC

B AUG UAC

C UTC AUG

D UAC TAG

E UGA TUG

3. (UFPA) "Geneticistas e bioquímicos estão criando uma nova

revolução na Medicina, é a terapia gênica. Os genes, que são em

torno de 50000 a 100000, são formados por milhões de

moléculas menores, os____________, que compõem a molécula

de ______________ Implantar um gene significa colocar no

lugar exato um conjunto completo de ___________."

(Superinteressante, novo 97). A alternativa que contém as

palavras que completam corretamente, as lacunas do texto acima

é:

a) Aminoácidos, proteínas, enzimas.

b) Ácidos graxos, lipídios, ácidos graxos.

c) Nucleotídeos, RNA, pentoses.

d) Nucleotídeos, DNA, nucleotídeos.

e) Fosfatos, pentoses, bases.

4. (UFV-MG) A composição química das células é formada por

substâncias inorgânicas e orgânicas. Entre estas orgânicas

assinale a alternativa INCORRETA:

a) O DNA é o ácido nucléico responsável pela transmissão da

informação genética e encontra-se em todo o núcleo.

b) As proteínas são formadas por aminoácidos ligados entre si e

muitas têm função enzimas

c) Os lipídios caracterizam-se por serem pouco solúvel em água e

são um dos principais componentes das membranas celulares.

d) Os carboidratos podem desempenhar função estrutural, como

a celulose, ou de reserva, como o amido.

e) Entre os tipos de RNA têm-se o RNA de transferência, RNA

ribossômico e o RNA mensageiro, sendo este último o único

envolvido na síntese de proteínas.

5. (Unicamp-SP) Os ribossomos são encontrados livres no

citoplasma, associados à superfície do retículo endoplasmático e

dentro de mitocôndrias e cloroplastos, desempenhando sempre a

mesma função básica.

a) Que função é essa?

b) Por que alguns dos ribossomos se encontram associados ao

retículo endoplasmático?

c) Por que as mitocôndrias e cloroplastos também têm ribossomos

no seu interior?

6. (Unicamp–SP) O metabolismo celular é controlado por uma

série de reações em que estão envolvidas inúmeras proteínas.

Uma mutação gênica pode determinar a alteração ou a ausência

de algumas dessas proteínas, levando a mudanças no ciclo de vida

da célula.

a) Explique a relação que existe entre gene e proteína.

b) Por que podem ocorrer alterações nas proteínas quando o gene

sofre mutação?

c) Em que situação uma mutação não altera a molécula protéica?

7. Usando a tabela do código genético, é possível deduzir a

seqüência de aminoácidos de uma proteína a partir da seqüencia

de nucleotídeos do RNA mensageiro que o codifica. Indique se é

possível, dada a seqüência de aminoácidos de uma proteína de um

eucarioto, deduzir a seqüência de seu gene. Justifique a sua

resposta.

8. A seqüência parcial de nucleotídeos de RNA mensageiro de um

determinado gene, constituída de sete códons, está escrita a

seguir.

Pesquisadores submeteram a seqüência às seguintes alterações:

I – Substituição de A por G no códon 7;

II- Deleção do G no códon 3;

III- Substituição de C por U no códon 4.

Com base na tabela de código genético a seguir identifique a

mutação que produziu o menor peptídeo. Justifique a sua

resposta.

CAPÍTULO XI

AS DIVISÕES CELULARES

Nos organismos multicelulares, podemos identificar

como regra geral, dois tipos de células: as somáticas (do corpo) e

as reprodutoras (gametas). As somáticas dividem-se por um

processo denominado mitose. As reprodutoras são formadas por

um processo de divisão denominado meiose. Por mitose, uma

célula dá origem a duas outras idênticas e com o mesmo número

de cromossomos da célula inicial. Por meiose, uma célula dá

origem a quatro outras, cada uma com a metade do número de

cromossomos da célula inicial. Na espécie humana, as células

somáticas possuem 46 cromossomos, distribuídos em 23 pares de

homólogos; são diplóides (2n). Cada uma delas, ao sofrer mitose,

origina duas outras com 46 cromossomos.

Na formação de gametas, cada célula origina por

meiose quatro células haplóides (n) com 23 cromossomos. Nesse

processo, os homólogos separam-se. Na fecundação, um óvulo

une-se a um espermatozóide, restabelecendo o número 2n típico

da espécie.

FIGURA 1 – Mitose e meiose

CICLO CELULAR

No ciclo de vida das células, chamado ciclo celular,

devemos considerar dois momentos: a intérfase e a mitose. A

célula permanece em intérfase a maior parte de sua vida. A

mitose é importante na reprodução assexuada, no crescimento

dos organismos multicelulares e na regeneração de tecidos. Nos

unicelulares, é o tipo de divisão que ocorre quando há reprodução

assexuada por bipartição (cissiparidade ou divisão binária).

Tanto a intérfase como a mitose apresentam-se

subdivididas em períodos ou fases, apesar de serem processos

contínuos. As fases nos auxiliam a entender cada passo do ciclo

celular.

Os períodos da intérfase são denominados G1,

S e G2.

As fases da mitose são: prófase (Pro= primeiro),

prometáfase (meta = meio) metáfase, anáfase (ana= separação) e:

telofase (tela = fim).

Muitas vezes os eventos da prófase e da

prometáfase são descritos como pertencentes a uma única fase,

sob o nome de prófase. Nesse caso, as fases da mitose seriam

apenas quatro: prófase, metáfase, anáfase e telófase.

A separação final, em que as células individualizam-se,

é chamada citocinese.

FIGURA 2 - Intérfase

INTÉRFASE

É na fase S (síntese) da intérfase que ocorre a

duplicação das cromátides.

Nas fases G, a quantidade de DNA celular mantém-se

constante em função do tempo. Essa letra vem da palavra inglesa

gap, que significa intervalo. Em G2 a quantidade de DNA é o

dobro da verificada cada em G1. Após o período G2, inicia-se a

mitose quando a quantidade de DNA retoma ao valor inicial.

AS FASES DA MITOSE

PRÓFASE

Na prófase, cada cromossomo formado por duas

cromátides-irmãs unidas pelo centrômero começam a se

condensar tornando-se visíveis. Ao mesmo tempo, o nucléolo

começa a se tornar menos evidente, desaparecendo ao final dessa

fase.

Ocorre ainda a duplicação do centro celular, que é

acompanhada da duplicação do centríolo, quando este está

presente. A partir do centro celular forma-se o áster, conjunto

de microtúbulos que se irradiam lembrando a figuras de uma

estrela.

Inicialmente, um áster está próximo do outro, mas

aos poucos algumas de suas fibras crescem e empurram o centro

celular em direção aos pólos da célula. Essas fibras maiores

constituem as fibras polares. No final da prófase formam-se, na

região de cada centrômero, complexos protéicos especializados:

os cinetócoros. Ocorre a ruptura da carioteca e a formação das

fibras cromossômicas ou cinetocóricas, que orientam os

deslocamentos dos cromossomos em direção à região equatorial

da célula. Ao conjunto de fibras do áster, fibras polares e fibras

cinetocóricas, dá-se o nome de fuso mitótico. Quando os autores

não consideram a prometáfase, seus eventos são descritos como

pertencentes à prófase.

METÁFASE

Na metáfase, os cromossomos atingem o máximo de

condensação e alinham-se em um mesmo plano, formando a placa

equatorial ou placa metafásica. Durante a metáfase, ocorre no

citoplasma intensa movimentação de organelas que se dirigem

eqüitativamente para pólos opostos da célula.

ANÁFASE

A anáfase inicia-se com a divisão longitudinal dos

centrômeros, que permite a separação completa das duas

cromátides de cada cromossomo. Assim que se separam, as

cromátides passam a ser chamadas cromossomos-irmãos e

deslocam-se para pólos opostos da célula, orientados pelas fibras

do fuso.

TELÓFASE

Na telófase ocorre praticamente o inverso do que

ocorreu na prófase e início da prometáfase: a carioteca se

reorganiza, os cromossomos se descondensam, o cinetócoro e as

fibras cinetocóricas desaparecem e o nucléolo se reorganiza.

Termina, assim, a mitose, que resulta na divisão do núcleo,

também denominada cariocinese, e inicia-se a citocinese.

CITOCINESE

A divisão do cito plasma, ou citocinese, geralmente

está associada à cariocinese, mas podem ser eventos

independentes. Neste último caso, ocorrem várias divisões do

núcleo, sem haver divisão do citoplasma, dando origem a uma

massa citoplasmática única, onde se encontram imersos muitos

núcleos. A esse tipo de organização dá-se o nome de sincício.

Na maior parte das vezes, no entanto, a citocinese

ocorre associada à cariocinese, e inicia-se geralmente ao final da

anáfase ou na telófase.

Em células animais há invaginação na membrana

plasmática, que se aprofunda gradualmente até as duas células-

filhas separarem-se.

AS FASES MEIOSE

A meiose é a divisão celular que ocorre na formação

dos gametas ou na formação de alguns tipos de esporos,

reduzindo o número de cromossomos à metade. Assim, a célula-

mãe diplóide gera células-filhas haplóides.

A meiose ocorre por duas divisões celulares

sucessivas: a meiose I, reducional (reduz ao meio o número de

cromossomos), e a meiose n, equacional (os cromossomos

duplicados se separam passando a ficar com fitas simples).

As fases das duas etapas da meiose são:

meiose I: prófase I, metáfase I, anáfase I, telófase I;

meiose II: prófase II, metáfase II, anáfase II,

telófase II.

A prófase I da meiose I foi dividida, para facilidade

de estudo, em cinco subfases consecutivas: leptóteno, zigóteno,

paquíteno, diplóteno e diacinese.

Na Interfase ocorre a duplicação do DNA e,

conseqüentemente, dos cromossomos, formando, assim, as

cromátides-irmãs. Após a duplicação dos cromossomos, inicia-se a

divisão celular.

PRÓFASE I

A) leptóteno

Cada cromossomo, no leptóteno (lepto = fio fino), é

formado por duas cromátides-irmãs e, nessa fase, inicia-se a sua

condensação. Pode-se notar a presença de regiões mais

condensadas, chamadas cromômeros, que têm a mesma

distribuição ao longo de cromossomos homólogos.

B) Zigóteno

A condensação dos cramossomos progride, e os

homólogos emparelham-se, num processo denominado sinapse. O

início do emparelhamento ocorre no zigóteno (zigo = único) e se

completa no paquíteno (Paqui = grosso). Na mitose não há

emparelhamento de homólogos.

C) Paquíteno

Os cromossomos homólogos já estão perfeitamente

emparelhados, sendo possível, agora, visualizar melhor que cada

par de cromossomos homólogos possui quatro cromátides,

constituindo uma tétrade, ou bivalente, formada por:

cromátides-irmãs: as que se originam de um mesmo

cromossomo;

cromátides homólogas: as que se originam de

cromossomos homólogos.

Duas cromátides homólogas podem sofrer uma

ruptura na mesma altura, e os dois pedaços podem trocar de

lugar, realizando, assim, uma permutação ou crossing-over. Como

os cromossomos são portadores de genes, ocorre, em virtude da

permutação, recombinação gênica, processo importante no

aumento da variabilidade gênica da espécie.

FIGURA 3 – Crossing-over

D) Diplóteno

Os cromossomos homólogos começam a se afastar,

mas permanecem ligados pelas regiões onde ocorreu o crossing-

over. Tais regiões constituem os quiasmas (do grego chi = letra X;

quiasma = disposição em forma de X). O número de quiasmas

fornece, então, o número de permutações ocorridas. Apesar de as

permutações ocorrerem no paquíteno, os quiasmas são visíveis

somente a partir do diplóteno (diplo = duplo).

E) Diacinese (dia = através; cinese = movimento)

Continua a ocorrer condensação dos cromossomos e

separação dos homólogos. Com isso, os quiasmas vão escorregando

para as pontas das cromátides, processo denominado

terminalização dos quiasmas.

Os cromossomos homólogos só separam-se

completamente quando os quiasmas desaparecem, o que ocorre na

anáfase I.

As modificações descritas até agora se referiram aos

cromossomos. Entretanto, é também possível notar que, à medida

que as fases evoluem, o nucléolo e a carioteca desaparecem.

No citoplasma ocorre duplicação do centro celular e

do centríolo e início da formação das fibras polares. Os

centríolos atingem os pólos da célula na diacinese.

METÁFASE I

Os cromossomos duplicados e emparelhados dispostos

no equador da célula, atingem o máximo de condensação.

ANÁFASE I

A anáfase I caracteriza-se pelo deslocamento dos

cromossomos para os pólos. O par de cromossomos homólogos

separa-se, indo um cromossomo duplicado de cada par para um

pólo da célula.

É importante salientar que não ocorre divisão do

centrômero, como acontece na anáfase da mitose. Essa é uma

diferença fundamental entre a anáfase da mitose a anáfase I da

meiose. Além disso, na mitose, ao final da anáfase, encontra-se n

cromossomos não-duplicados em cada pólo da célula, e na meiose

I encontram-se n cromossomos duplicados. A esses cromossomos

da meiose I, isto é, às duas cromátides ligadas pelo centrômero

dá-se nome de díades.

TELÓFASE I

Com a chegada das díades aos pólos termina a anáfase

I e tem início a telófase I.

O que ocorre na telófase I da meiose é bastante

semelhante ao que acontece na telófase da mitose: os

cromossomos desespiralizam-se e a carioteca e o nucléolo

reorganizam-se. Ocorre a citosinese.

RESUMO COMPARATIVO DAS FASES DA MITOSE COM AS DA MEIOSE I

FIGURA 4 – quadro comparativo

AS FASES DA MEIOSE II

A meiose II é extremamente semelhante à mitose. A formação

de células haplóides a partir de outras haplóides só é possível

porque ocorre, durante a meiose II, a separação das cromátides

que formam as díades. Cada cromátide de uma díade dirige-se

para um pólo diferente e já pode ser chamado de cromossomo-

irmão. As fases da meiose II são: prófase II, metáfase II,

anáfase II e telófase II e podem ser vistas no esquema a seguir:

.

EXERCÍCIOS

1. (UFMA) O “crossing-over” que ocorre na meiose é considerado

como a:

a) Ligação de genes que ficam no mesmo cromossomo

b) Permuta de segmentos do mesmo cromossomo

c) Mistura de material genético de duas espécies

d) Troca de segmentos entre cromossomos homólogos

2. (FAAP) O “crossig-over” é um importante mecanismo evolutivo,

pois proporciona, para a maioria dos seres vivos, recombinação

dos seus genes durante o processo de produção das células

reprodutivas, como nos gametas animais. Esse processo ocorre

na:

a) Prófase da mitose

b) Metáfase da mitose

c) Prófase I da meiose

d) Metáfase I da meiose

3. (PUC-RJ) Na mitose existe uma fase em que se dissolve a

membrana nuclear, o núcleo desaparece por completo, o fuso

mitótico toma feição definitiva e os cromossomos ordenam-se

num plano equatorial entre os dois pólos do fuso. Esta fase é

denominada de:

a) Prófase

b) Telófase

c) Anáfase

d) Metáfase

e) Interfase

4. (PUC-SP) Certa espécie animal tem número diplóide de

cromossomos igual a 8 (2n = 8). Uma célula de um indivíduo dessa

espécie encontra-se em divisão apresenta 4 cromossomos simples

sendo puxado para cada pólo. A partir dessa informação, pode

afirmar que a referida célula se encontra:

a) Na metáfase da mitose

b) Na anáfase da mitose

c) Na metáfase da 1ª divisão da meiose

d) Na anáfase da1ª divisão da meiose

e) Na anáfase da 2ª divisão da meiose

5. (UFRJ) A colchicina é um alcalóide que inibe a divisão mitótica,

impedindo a formação das fibras do fuso em uma célula. Cite e

caracterize a fase que melhor permite o estudo dos cariótipos.

6. (UFAL) Descreva três eventos da meiose que a diferenciam da

mitose.

7. (Fuvest -SP) Um cromossomo é formado por uma longa

molécula de DNA associada a proteínas. Isso permite afirmar que

o núcleo de uma célula somática humana em (A) possui (B)

moléculas de DNA. Qual das alternativas indica os termos que

substituem corretamente as letras A e B?

a) A: início da interfase (G1); B: 4

b) A: fim de interfase (G2); B: 23

c) A: fim de mitose (prófase); B: 46

d) A: fim de mitose (telófase); B: 23

e) A: qualquer fase do ciclo celular; B: 92

8. Alguns indivíduos podem apresentar características

específicas de síndrome de Down sem o comprometimento do

sistema nervoso. Este fato se deve a presença de tecidos

mosaicos, ou seja, tecidos que apresentam células com um número

normal de cromossomo se outras células com um cromossomo a

mais em um de seus pares (trissomia). Este fato é devido a uma

falha no mecanismo de divisão celular denominada de não-

disjunção. Assinale a alternativa que identifica a fase da divisão

celular em que esta falha ocorreu.

a) anáfase II da meiose

b) anáfase I da meiose

c) anáfase da meiose

d) metáfase da meiose

e) metáfase II da meiose

9.

a) Temos meiose em A, B e C.

b) Temos mitose em A e meiose em B e C.

c) Temos meiose em A e mitose em B e C.

d) Temos meiose em A e B e mitose em C.

e) Temos mitose em A e B e meiose em C.

10. O esquema ao lado apresenta um ciclo vital:

Os números I, II e III representam, respectivamente:

a) mitose, fecundação, meiose;

b) meiose, fecundação, mitose;

c) mitose, meiose, fecundação;

d) meiose, mitose, fecundação;

e) fecundação, mitose, meiose.

CAPÍTULO XII

HISTOLOGIA E REPRODUÇÃO

TECIDO HUMANO

A associação das células para formar organismos

multicelulares constituiu um passo á frente na evolução das

espécies. Um organismo multicelular tem mais condições para

sobreviver do que um organismo unicelular.

Nos tecidos, as células se organizam com distribuição

de trabalho. Há um acentuado grau de interdependência vital

entre as células de um tecido organizado.

A formação dos tecidos ocorre durante o

desenvolvimento embrionário, à custa do processo de

diferenciação celular. Podemos definir um tecido como um

grupamento de células diferenciadas, harmonizadas e às vezes

integradas com substâncias intercelulares para a realização de

uma determinada função. Os tecidos se dividem em tecidos

animais e vegetais. Muitos tecidos têm substancias

intercelulares, as quais podem ser amorfas ou figuradas.

Os TECIDOS EPITELIAIS compreendem epitélios de

revestimento e glandulares. Os epitélios de revestimento têm as

funções de proteção, absorção e trocas gasosas com o meio

ambiente. Podem ser simples ou estratificados. As glândulas têm

origem em epitélios de revestimento e podem ser glândulas

unicelulares e multicelulares.

O TECIDO CONJUNTIVO PROPRIAMENTE DITO é

rico em substância intercelular e apresentam vários tipos de

células. Entre estas, destacam-se os fibroblastos, os macrófagos,

os plasmócitos e os mastócitos, além de células sangüíneas em

trânsito, como os linfócitos. A substância intercelular

compreende uma parte amorfa e uma parte figurada, com fibras

colágenas, fibras elásticas e fibras reticulares. Tem a finalidade

de preenchimentos de espaços vazios.

FIGURA 1 - Pele

O tecido adiposo é uma variedade de tecido

conjuntivo que, além das estruturas mencionadas no TCPD, tem

franco predomínio de células adiposas, ricas em gotículas de

gordura, mostrando o protoplasma deslocado para a periferia. É

um reservatório de lipídios, com a finalidade energética além de

atuar como isolante térmico, impedindo a perda de calorias do

organismo para o meio ambiente.

FIGURA 2 – Células adiposas

O tecido cartilaginoso tem células especiais

chamadas de condrócitos, que se alojam em pequeninos grupos

dentro de cápsula. A substância intercelular é rica em

mucopolissacarídeos ácidos e em colágeno. Tem função

modeladora, dando forma e sustentação a certas partes do corpo,

sem a rigidez do osso Ás vezes serve de molde para a formação

do tecido ósseo.

FIGURA 3 - Tecido cartilaginoso

O tecido ósseo é o principal tecido de

sustentação. Suas células chamadas de osteócitos ficam dentro

de lacunas (osteoplastos) em meio a uma grande massa de

substância intercelular rica em colágeno e outras proteínas e sais

de cálcio e magnésio, como carbonatos e fosfatos. Os osteócitos

se originam a partir dos osteoblastos. As trocas nutritivas e

respiratórias entre os osteócitos e o sangue são feitas por

difusão, através de fina rede de canalículos interlacunares que se

comunicam com os canais de Havers e Volkmann. O tecido ósseo

pode ser compacto ou esponjoso.

FIGURA 4 – Tecido ósseo

O sangue é formado de elementos

figurados e substância intercelular. Os elementos figurados são;

hemácias, leucócitos e plaquetas. Mas são células apenas as

hemácias e os leucócitos. As plaquetas são fragmentos de células.

As hemácias são anucleadas nos mamíferos e nucleadas nos

demais vertebrados. Estão relacionadas com o transporte de

gases respiratórios. Na espécie mostram-se numa taxa

aproximadamente 4,5 milhões/mm3 de sangue e sua diminuição é

conhecida como anemia. Os leucócitos dividem-se em granulócitos

e agranulócitos. Os primeiros têm citoplasma granuloso e núcleo

em lobos. Compreendem os eosinófilos, os basófilos e os

neotrófilos. Têm intensa atividade fagocitária e originam-se da

medula óssea os agranulócitos ou mononucleados têm citoplasma

não granuloso e núcleo sem estrangulamentos. Abrangem

monócitos e linfócitos. Os linfócitos têm função importante na

produção de anticorpos. Neutrófilos e monócitos fazem

diapedese. As plaquetas são fragmentos de megacariócitos

delimitados por membrana e portadores de vesículas contendo

tromboplastina. Têm papel de destaque no mecanismo da

coagulação sangüínea. O plasma é rico em água, sais minerais, íons

e proteínas, lipídios, carboidratos, vitaminas, hormônios,

anticorpos e gases respiratórios, além dos produtos finais do

metabolismo celular, como a uréia e outros.

FIGURA 5 – Células sanguíneas

Os TECIDOS MUSCULARES são constituídos por

células em forma de fibras especializadas na função de

contração. Distingue-se em três variedades de fibras musculares:

Fibra muscular lisa – é uma célula fusiforme

pequena, uninucleada, com o núcleo central, citoplasma

homogêneo, sem estrias transversais e com capacidade de

contração lenta e involuntária. São encontradas nas vísceras e em

vasos sangüíneos.

Fibra muscular estriada esquelética – é uma

célula em grande parte cilíndrica, muito longa. Revela numerosos

núcleos que são periféricos. E o citoplasma apresenta diversas

estrias transversais. Sua contração é rápida e voluntária.

Fibra muscular estriada cardíaca – é

também uma célula cilíndrica dotada de estrias transversais.

Difere, no entanto, da fibra muscular esquelética por ser uma

célula com bifurcações, por ter um único núcleo que é central, por

revelar os discos intercalares e por realizar rápidas contrações,

ainda que involuntárias.

FIGURA 6 – Sarcômero

O TECIDO NERVOSO possui células condutoras do

tecido nervoso – os neurônios – e células de preenchimento e

sustentação, não condutoras de impulsos nervosos, que em

conjunto formam a neuroglia ou glia. O neurônio possui o corpo

celular e ramificações de dois tipos: os dendritos e o axônio. Com

relação ao sentido de condução do estímulo nervoso ele vai do

dendrito para o corpo celular para o axônio. O ponto de

vizinhança entre neurônios é a sinapse nervosa. Os mediadores

químicos (acetilcolina e adrenalina) são responsáveis pela a

transmissão do estímulo nervoso através das sinapses. O impulso

nervoso corresponde a uma “onda de inversão de polaridade” que

corre ao longo da membrana do neurônio. Diante do estímulo

nervoso, grande parte dos íons de sódio passa de fora para

dentro da membrana plasmática, determinando uma inversão de

polaridade. Antes, a membrana era positiva do lado de fora e

negativa do lado de dentro. Agora, ela se mostra negativa do lado

de fora e positiva do lado de dentro. Essa inversão aciona a

porção imediatamente vizinha da membrana, onde também se dá a

inversão. Assim, a onda corre como uma reação em cadeia.

O sistema nervoso juntamente com o sistema

endócrino atua na coordenação e integração das funções das

células dos tecidos, órgãos e sistemas, para que funcionem de

forma coordenada como uma unidade. As principais células do

sistema nervoso são os neurônios responsáveis em receber e

transmitir o impulso nervoso.

No homem, como nos demais vertebrados, o sistema

nervoso ocupa posição dorsal e está protegido pela caixa craniana

e pela coluna vertebral. O sistema nervoso é dividido em:

Sistema nervoso central (SNC).

Sistema nervoso periférico (SNP).

SISTEMA NERVOSO CENTRAL

O SNC é formado pelo encéfalo e pela medula

espinhal. Ambos são protegidos por estruturas ósseas encéfalo

pela caixa craniana e a medula pelas vértebras

Tanto o encéfalo quanto à medula estão envolvidos

por membranas – as meninges – denominadas dura-máter,

aracnóide e pia-máter. Entre a aracnóide e a pia circula o líquido

cefalorraquidiano, que protege e nutre o sistema nervoso.

ENCÉFALO

O encéfalo tem origem do desenvolvimento

embrionário de cinco vesículas (telencéfalo, diencéfalo,

mesencéfalo, metencéfalo e mielencéfalo).

No ser humano o telencéfalo é a que mais se

desenvolve, originando o cérebro. Além do cérebro o encéfalo se

divide ainda em cerebelo, ponte e bulbo.

CÉREBRO

É a parte mais volumosa do encéfalo. Divide-se em

duas metades denominadas hemisférios cerebrais. Sua superfície

externa é chamada de córtex cerebral.

Nos vertebrados, de peixes até aves, os hemisférios

cerebrais têm superfície lisa. Por isso esses animais são

chamados de lisencéfalos. Nos mamíferos, principalmente os

primatas, a superfície cerebral é dotada de uma série de

circunvoluções que aumentam consideravelmente essa superfície

e comportam um maior número de neurônios. Por essa razão, os

mamíferos são denominados girencéfalos.

As principais funções do cérebro são:

Centro de motricidade voluntária.

Centro psíquico da inteligência, vontade,

memória, imaginação, consciência, criatividade.

Centro de sensibilidades olfativas,

táteis, visuais, auditivas, gustativas etc.

CEREBELO

Situa-se logo abaixo do cérebro. Suas principais

funções estão relacionadas à manutenção do equilíbrio corporal e

controlar a tonicidade e o vigor muscular.

BULBO

Localiza-se acima da medula espinhal e abaixo da

ponte. Seus centros nervosos são responsáveis pelos movimentos

da musculatura do coração e do tubo digestivo e dos músculos

respiratórios. É também o bulbo o responsável pelos reflexos de

vomitar, tossir, lacrimar, piscar, deglutir e mastigar. O bulbo

participa ainda de movimentos corporais como caminhar e correr.

PONTE

É formada principalmente por fibras nervosas que fa-

zem a ligação entre o córtex cerebral e o cerebelo. Participa de

algumas atividades do bulbo, como o controle da respiração. É

também centro de retransmissão de impulsos para o cerebelo.

MEDULA ESPINHAL

É a continuação do bulbo. É cilíndrica, achatada e

desce pelo interior da coluna vertebral. A medula conduz

impulsos sensitivos para o cérebro e traz impulsos motores.

Exerce também a função de centro nervoso responsável por

muitos atos reflexos, principalmente os relacionados com o

instinto de conservação e defesa. O caminho do impulso nervoso

no ato reflexo é denominado arco reflexo. Existem no SNC dois

tipos de substâncias formando os órgãos: cinzenta e branca. A

substância cinzenta é formada pela concentração dos corpos

celulares dos neurônios, enquanto que a substância branca é

formada pela concentração dos axônios dos neurônios. Quanto à

posição destas substâncias, notamos que no cérebro a substância

cinzenta é periférica, enquanto que na medula é interna; já a

substância branca é interna no cérebro e periférica na medula.

FIGURA 7 – Neurônio

SISTEMA NERVOSO PERIFÉRICO

O SNP é formado por uma rede de nervos, que podem

ser cranianos, quando partem do encéfalo e raquidianos, quando

partem da medula espinhal.

No homem, assim como nos demais mamíferos existem

12 pares de nervos cranianos e 31 pares de nervos raquidianos.

Os nervos fazem à comunicação dos centros nervosos

com órgãos sensoriais (receptores) e com os músculos e glândulas

(efetores).

De acordo com a direção da transmissão do impulso

nervoso, os nervos classificam-se em:

Nervos Sensitivos: Transmitem ao cérebro as impressões

colhidas na superfície do corpo

Nervos Motores: Conduzem a resposta elaborada pelos

centros nervosos a um órgão efetor, geralmente um músculo.

Nervos Mistos: Levam e trazem estímulos dos centros

nervosos.

SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO

É formado por nervos que funcionam independente-

mente da nossa vontade. Por exemplo: o coração, o estômago, o

intestino, a secreção de algumas glândulas. São comandados pelo

SNA, sem influência da nossa vontade.

O SNA divide-se em dois tipos e cada órgão por ele

controlado recebe nervos dos dois sistemas.

SNA Simpático

Funciona como um "chicote", ativando o órgão; seu

neurotransmissor é o hormônio adrenalina.

SNA Parassimpático

Funciona como um "freio", inibindo a ação do órgão.

Seu neurotransmissor é a acetilcolina. Os nervos do simpático

originam-se na região mediana da medula; os nervos

parassimpáticos saem do bulbo e da extremidade final da medula.

O efeito de cada um desses sistemas varia de órgão para órgão.

O coração, por exemplo, é estimulado pelo simpático e inibido

pelo parassimpático. Já com a musculatura do tubo digestivo

ocorre o contrário.

REPRODUÇÃO DOS SERES VIVOS

São vários os tipos de reprodução que os seres vivos

apresentam, mas todos eles podem ser agrupados em duas

grandes categorias: a reprodução sexuada e a assexuada.

Os indivíduos que surgem por reprodução assexuada

são geneticamente idênticos entre si, formando o que se chama

de clones. Esses indivíduos só terão um patrimônio genético

diferente se sofrerem uma mutação ou uma alteração de

seqüência das bases nitrogenadas na molécula de DNA.

FIGURA 8 – Bipartição

Os eucariontes unicelulares, ao se dividirem em dois,

por mitose, estão apresentando um tipo de reprodução assexuada

chamada de bipartição (bi = dois). O processo de bipartição

também ocorre nos procariontes, mas, nesse caso, não há uma

mitose típica como a verificada nos eucariontes. Nas plantas

pluricelulares a reprodução assexuada pode ser do tipo

propagação vegetativa. Um dos tipos de reprodução assexuada

que ocorre nos animais é o brotamento ou gemiparidade (de um

indivíduo inicial brota outro indivíduo que se destaca e passa a

ter vida independente, como o exemplo da hidra).

A reprodução sexuada está relacionada com

processos que envolvem troca e mistura de material genético

entre indivíduos de uma mesma espécie. Os descendentes

assemelham-se aos pais, mas não são idênticos eles. Esse modo de

reprodução, apesar de mais complexo e energeticamente mais

custoso que a reprodução assexuada, traz grandes vantagens aos

seres vivos e é o mais amplamente empregado pelos diferentes

grupos.

Na maioria dos animais, os espermatozóides são

produzidos por um indivíduo masculino e o óvulo é produzido por

um indivíduo feminino. Nesse caso os sexos são separados. Alguns

animais como é o caso da minhoca, são hermafroditas, pois óvulos

e espermatozóides são produzidos por um mesmo indivíduo. Nos

hermafroditas pode ocorrer a autofecundação, ou seja, a

fecundação do óvulo pelo espermatozóide do mesmo indivíduo.

Entretanto, geralmente existem mecanismos que impedem a

autofecundação. Nesses casos, os óvulos de um indivíduo são

fecundados pelos espermatozóides de outro indivíduo da mesma

espécie. Fala-se, então, em fecundação cruzada.

A fecundação pode ser externa (quando ocorre fora

do corpo do indivíduo, no meio ambiente) e interna (quando ocorre

no corpo do indivíduo que produz os óvulos).

Em algumas espécies, é comum ocorre o

desenvolvimento do óvulo sem que haja fecundação. Esse

processo é denominado partenogênese (parthenos = virgem;

gênesis = origem). O indivíduo resultante, portanto, é haplóide. A

partenogênese pode ser considerada um caso particular de

reprodução sexuada, pois envolve gametas; no caso, só o feminino.

A partenogênese ocorre em alguns sapos,

salamandras, répteis e especialmente no grupo das abelhas, que

nesse caso, o zangão que é o macho provém do desenvolvimento

direto do óvulo sem fecundação; óvulos fecundados dão origem ao

às fêmeas, que são as rainhas e as operárias.

FIGURA 9 – Partenogênese

GAMETOGÊNESE

A reprodução sexuada começa com a formação dos

gametas, processo denominado gametogênese. Como são os dois

tipos de gametas, existem dois tipos de gametogênese: a

espermatogênese que é o processo de formação dos

espermatozóides e a ovulogênese que é a formação do óvulo. Os

espermatozóides são formados nas gônodas masculinas

(testículos) e os óvulos, nas gônodas femininas (ovários).

ESPERMATOGÊNESE

FIGURA 10 – Espermatogênese humana

OVOGÊNESE OU OVULOGÊNESE

FIGURA 11 – Ovulogênese humana

FECUNDAÇÃO

Quando liberado no ovário, o ovócito encontra-se

envolto pela zona pelúcida, formada por uma rede de filamentos

glicoprotéicos. Externamente à zona pelúcida há a corona radiata,

formada por células foliculares.

Na fecundação, o espermatozóide passa pela corona

radiata e ao atingir a zona pelúcida, perfura-a graças à liberação

de enzimas do capuz acrossômico. A seguir, a membrana do

espermatozóide funde-se à membrana do ovócito. Nesse

momento, a zona pelúcida sofre alterações formando a membrana

de fecundação, que impede a penetração de outros

espermatozóides no ovócito.

Ao mesmo tempo, há finalização da meiose, dando

origem ao óvulo e formando-se o segundo corpúsculo polar.

Ocorre então a fusão dos dois núcleos, formando o núcleo de

fecundação.

FIGURA 12 - Fecundação

HORMÔNIOS REPRODUTIVOS E SUA AÇÃO NO ORGANISMO

GLÂNDULA HORMÔNIO ÓRGÃO-ALVO PRINCIPAIS AÇÕES

HIPÓFISE FSH OVÁRIOS E

TESTÍCULOS

Na mulher estimula o desenvolvimento do folículo, a secreção de

estrógeno e a ovulação. No homem, agem sobre os testículos,

estimulando a produção de testosterona. Em conjunto com a

gonadotrofina, a testosterona ativa a produção de Sptzs.

HIPÓFISE LH OVÁRIOS E

TESTÍCULOS

Na mulher estimula a ovulação e o desenvolvimento do corpo

amarelo. No homem, agem sobre os testículos, estimulando a

produção de testosterona.

HIPÓFISE PROLACTINA MAMAS Estimula a produção de leite (após estimulação prévia das glândulas

mamarias por estrógeno e progesterona)

OVÁRIO ESTRÓGENO DIVERSOS Crescimento do corpo e dos órgãos sexuais; estimula o

desenvolvimento das características sexuais secundarias.

OVÁRIO ESTRÓGENO SISTEMA

REPRODUTOR

Maturação dos órgãos reprodutores; preparação do útero para a

gravidez.

OVÁRIO PROGESTERONA ÚTERO Completa a preparação da mucosa uterina e a mantém preparada

para a gravidez

OVÁRIO PROGESTERONA MAMAS Estimula o desenvolvimento das glândulas mamarias.

TESTÍCULO TESTOSTERONA SISTEMA

REPRODUTOR

Responsável pelo aparecimento das características sexuais

secundárias masculinas, amadurecimento dos órgãos genitais e

promove o impulso sexual. Começa a ser produzido na fase

embrionária, o que determina o desenvolvimento dos órgãos sexuais

masculinos do embrião.

VILOSIDADES

CORIÔNICAS

GONADOTROFINA

CORIÔNICA

CORPO AMARELO A presença desse hormônio no sangue da mulher grávida estimula a

atividade do corpo amarelo, o que mantém elevada as taxas de

estrogênio e progesterona, não ocorrendo a menstruação.

FIGURA 13 – Ciclo menstrual (Sonia Lopes – Vol. Único)

EXERCÍCIOS

1. (UFRJ) Em uma experiência de reprodução com uma espécie de

mamífero adotou-se o seguinte procedimento: fundiu-se uma

célula do indivíduo 1 com um óvulo, previamente anucleado, do

indivíduo 2. A célula assim formada foi implantada no útero do

indivíduo 3, desenvolveu-se, e deu origem a um novo ser. Esse

novo ser é geneticamente idêntico ao indivíduo 1, ao 2 ou 3?

Justifique.

2. (UERJ) A espermatogênese – produção de espermatozóides –

ocorre nos túbulos seminíferos localizados no interior dos

testículos. Esse processo compreende os períodos de

multiplicação, crescimento e maturação de espermatogônias que,

no final, transformam-se em espermatozóides. Pergunta-se:

a) Qual o tipo de divisão celular que ocorre na fase de

maturação?

b) A partir de 200000 espermatogônias quantos espermatozóides

serão formados ao final do processo?

3. (UERJ) Assim que se fixa no útero, o embrião desenvolve

vilosidades coriônicas, que penetram no endométrio e passam a

secretar um hormônio que impede a menstruação. Que hormônio é

esse?

4. (PUC-RJ) As células conhecidas como macrófagos têm

importante papel nos mecanismos de defesa do nosso organismo.

Elas fagocitam bactérias, restos de células e partículas que

penetram em nosso corpo. O texto acima faz referencias a

células características do tecido;

a) Muscular

b) Ósseo

c) Epitelial

d) Conjuntivo

5. (UFRS) Para que um impulso nervoso possa ser transmitido de

um neurônio para outro, é necessário a libertação, na feda

sináptica, de mediadores químicos. Um desses mediadores é a:

a) Insulina

b) Tirosina

c) Acetilcolina

d) Vasopressina

6. (UNI-RIO) Os epitélios têm várias funções. No intestino

delgado humano, ocorre um tecido epitelial monoestratificado

cujas células apresentam nas suas extremidades livres, projeções

digitiformes denominadas microvilosidades. É correto afirmar

que esse epitélio tem função;

a) Protetora

b) Absorvitiva

c) Secretora

d) Sensorial

7. (UNI-RIO) Os organismos que têm maior chance de se adaptar

a ambientes muito variáveis são os que se reproduzem por:

a) Brotamento

b) Esporulação

c) Fecundação cruzada

d) Autofecundação

8. (UFF) Quais são as organelas que são encontradas,

respectivamente, no capuz acrossômico e na peça intermediária

dos espermatozóides?

a) R.E.L. e mitocôndria

b) Complexo golgiense e lisossomo

c) Complexo golgiense e mitocôndria

d) Mitocôndria e complexo golgiense

9. (UFF) A fase da espermatogênese responsável pela formação

do flagelo e do capuz acrossômico é:

a) Período germinativo

b) Período de maturação

c) Espermatogênese

d) Espermiogênese

10. (UERJ) Uma ovogônia origina apenas um óvulo, isso por quê:

a) Acumula nutriente que possibilita seu desenvolvimento

b) Aumenta o número de cromossomos

c) Estimula o desenvolvimento do embrião

d) facilita a penetração do espermatozóide

11. (UERJ) “O óvulo não-fecundado desenvolveu-se dando origem

ao zangão.”. O conceito que está implícito nessa declaração é o

de:

a) Espematogênese

b) Pedogênese

c) Metagênese

d) Partenogênese

12. (MACKENZIE – SP) As funções desempenhadas pelos órgãos

de nosso corpo devem ser realizadas harmoniosamente. Para que

isso ocorra, existem os chamados sistemas integradores,

responsáveis pela coordenação de todas essas atividades.

Estamos nos referindo aos sistemas:

a) Endócrino e circulatório.

b) Circulatório e excretor.

c) Nervoso e respiratório.

d) Endócrino e nervoso.

e) Circulatório e respiratório.

13. (OSEC - SP) O reflexo rotuliano aquele que ocorre quando

batemos levemente no joelho, estando a perna cruzada sobre a

outra, é um tipo de reflexo:

a) Do córtex cerebral.

b) Bulbar.

c) Do córtex cerebelar.

d) Medular.

e) Da base do cérebro.

CAPÍTULO XIII

SISTEMAS RESPIRATÓRIO, CIRCULATÓRIO, DIGESTÓRIO E EXCRETOR

RESPIRATÓRIO

O termo respiração tanto pode ser utilizado para

designar o processo pelo quais moléculas orgânicas do alimento

reagem com as moléculas do gás oxigênio e liberam energia para o

metabolismo celular (respiração celular) ou para designar o

conjunto de processos que levam a obtenção do oxigênio

atmosférico pelo organismo e a eliminação do gás carbônico para

o ambiente também chamado de trocas gasosas. O local do corpo

onde ocorrem as trocas gasosas com o meio é denominado

superfície respiratória.

No ser humano as trocas gasosas são realizadas

através do sistema respiratório, que é formado pelos seguintes

órgãos: fossas nasais, faringe, laringe, traquéia brônquios,

bronquíolos e pulmões, onde estão os alvéolos que realizam as

trocas gasosas.

FIGURA 1 – O sistema respiratório humano.

FOSSAS NASAIS

As fossas nasais são duas cavidades que se abre-para

o meio externo e terminam na faringe. São separadas

internamente pelo septo nasal. Além de umedecer, aquecer e

filtrar o ar que entra no organismo, ainda são responsáveis pela

percepção dos odores.

FARINGE

É um órgão comum ao sistema digestório e

respiratório. Recebe o ar das fossas nasais e passa para a laringe

LARINGE

É o chamado "órgão da voz", pois é na laringe que

vamos encontrar as cordas vocais, que vibram à passagem de ar

emitindo sons, que são modulados na boca e fossas nasais. A

abertura superior da laringe chama-se glote. Sobre a glote há

uma cartilagem denominada epiglote. A glote dá passagem ao ar

sempre que a epiglote está fechada

TRAQUÉIA

E um tubo de aproximadamente 10 cm em de

comprimento por 1,5 cm de diâmetro, formado por anéis

cartilaginosos. Possui em seu interior cílios vibráteis que auxiliam

na purificação do ar.

BRÔNQUIOS

São bifurcações da traquéia que penetram no interior

dos pulmões, direito e esquerdo.

PULMÕES

São dois órgãos de natureza esponjosa, elástica e de

cor rósea, situados na caixa torácica, o direito, mais desen-

volvido, com três lobos e o esquerdo com apenas dois lobos. No

interior dos pulmões, os brônquios se ramificam

progressivamente, em tubos cada vez menores, reduzindo-se

finalmente a finíssimos canais denominados bronquíolos. Na

extremidade dos bronquíolos existem estruturas semelhantes a

pequenos sacos, chamadas de alvéolos, muito vascularizadas, em

que o oxigênio do ar é trocado pelo gás carbônico do sangue.

Envolvendo os pulmões, encontram-se duas membranas

denominadas pleuras.

FIGURA 2 - ALVÉOLOS

INSPIRAÇÃO E EXPIRAÇÃO

No mecanismo respiratório é fundamental a participa-

ção do diafragma (músculo achatado que separa a cavidade

torácica da cavidade abdominal) e dos músculos intercostais

(localizam-se entre as costelas). Quando o diafragma é abaixado

e as costelas são levantadas, o volume dos pulmões aumenta e o

ar é forçado a entrar em seu interior. Esse movimento é chamado

de inspiração.

A expiração ocorre devido a movimentos inversos,

quando o diafragma é levantado e as costelas são abaixadas. Isso

faz com que o volume da caixa torácica diminua e pressione os

pulmões que, então, eliminam o ar de seu interior.

TRANSPORTES DE GASES RESPIRATÓRIOS

Nos alvéolos pulmonares, o oxigênio do ar difunde-se

para os capilares e penetra nas hemácias, células sangüíneas que

apresentam um pigmento denominado hemoglobina que se combina

com o oxigênio formando a oxiemoglobina, forma pela qual o

oxigênio será transportado a todas as células do organismo.

Na medida em que o O2 se combina com a

hemoglobina das hemácias, ocorre também a liberação de gás

carbônico, presente em grande quantidade no sangue venoso. O

CO2 difunde-se para o interior dos alvéolos, sendo eliminado

durante a expiração. Este mecanismo de trocas de gases que

ocorre nos alvéolos pulmonares é denominado hematose.

Nos tecidos ocorre um processo contrário ao da

hematose pulmonar. A alta concentração de CO2 no líquido ao

redor das células força a dissociação do O2 da hemoglobina.

Assim o O2 pode então se difundir para os tecidos, sendo

absorvido pelas células.

Simultaneamente uma pequena parte do CO2 combina-

se com a hemoglobina, enquanto a maior parte desse gás dissolve-

se no plasma, por onde será transportado até os pulmões para ser

eliminado. A composição do ar que entra nos pulmões é diferente

da composição do ar que sai dos pulmões

CIRCULATÓRIO

Os processos vitais que ocorrem no organismo exigem

o suprimento constante de alimento e oxigênio a todas as partes

do corpo. Em nosso organismo o sistema circulatório se encarrega

desse transporte, bem como da remoção das substâncias inúteis

(C02, amônia, uréia, etc.) que se formaram durante os processos

metabólicos. Além destas funções o sistema circulatório atua

ainda no transporte de células de defesa e de anticorpos e no

transporte de hormônios produzidos pelas glândulas endócrinas.

O sistema circulatório humano é formado pelo cora-

ção e pelos vasos sangüíneos, que são tubos cuja função é

conduzir o sangue bombeado pelo coração através do corpo. São

classificados em artérias, veias, capilares, arteríola e vênulas.

Nos seres humanos a circulação é fechada, dupla e

completa. O coração apresenta quatro câmaras: dois átrios

(aurículas) e dois ventrículos. Os átrios são as cavidades

superiores e recebem o sangue que chega ao coração. Os

ventrículos, que são as cavidades inferiores, expulsam o sangue

do coração.

No átrio direito chegam as veias cavas, que trazem o

sangue venoso do organismo; no átrio esquerdo chegam as veias

pulmonares, que trazem o sangue arterial dos pulmões.

Do ventrículo direito sai a artéria pulmonar, que leva

ao pulmão o sangue venoso; do ventrículo esquerdo parte a maior

artéria do nosso corpo: a aorta, que leva do coração o sangue

arterial a todas as partes do organismo. Os átrios, assim como os

ventrículos. Não apresentam comunicação entre si.

Existe comunicação entre o átrio e o ventrículo da di-

reita e entre o átrio e o ventrículo da esquerda. Essa comu-

nicação é feita por uma válvula de cada lado, que permite a

passagem do sangue somente no sentido do átrio para o

ventrículo.

Válvula tricúspide - Entre o átrio direito e o

ventrículo direito.

Válvula bicúspide ou mitral - Entre o átrio

esquerdo e o ventrículo esquerdo.

FIGURA 3 – Coração humano

CIRCULAÇÃO SANGUÍNEA

Graças aos movimentos do coração: diástole (dilatação

das cavidades do coração; recebem o sangue) e sístole

(contração; expulsa o sangue), o sangue é impulsionado para as

diferentes partes do organismo. Temos dois tipos de percurso:

pequena e grande circulação.

PEQUENA CIRCULAÇÃO OU CIRCULAÇÃO

PULMONAR

Ocorre entre o coração e os pulmões. O sangue ve-

noso sai do ventrículo através da artéria pulmonar e retoma ao

coração até o átrio esquerdo (já oxigenado nos pulmões) através

das veias pulmonares.

GRANDE CIRCULAÇÃO OU CIRCULAÇÃO

SISTÊMICA

A saída do sangue arterial do ventrículo esquerdo,

através da artéria aorta; atingindo todo o corpo, sua volta até o

átrio direito, através das veias cavas, corresponde a grande

circulação.

FIGURA 4 – Pequena e grande circulação

O CORAÇÃO HUMANO

A função do coração é bombear o sangue para todos

os tecidos e células do corpo. É um órgão musculoso, oco, de

forma cônica um pouco maior do que uma mão fechada. Situa-se

na caixa torácica, entre os dois pulmões, sobre o músculo

diafragma, em uma região chamada mediastino. O músculo que

forma o coração é chamado miocárdio que é revestido por uma

membrana dupla denominada I pericárdio.

Ao contrário dos demais músculos do nosso organismo

o miocárdio não depende do sistema nervoso para funcionar Ele é

auto-estimulável. O ponto de origem de todos os estímulos que

determinam as contrações cardíacas situa-se no nódulo sino-

atrial ou marca passo, região do átrio direito próximo a ponto de

penetração da veia cava superior.

CIRCULAÇÃO LINFÁTICA

Além da circulação sangüínea, existe nos vertebrados

a circulação linfática, que ocorre através de veias e artérias

linfáticos. Os capilares linfáticos apresentam fundos cegos, isto

é, sua extremidade é fechada, não se comunicando com outros

vasos.

Os capilares linfáticos ocorrem em todos os tecidos

do corpo, onde reabsorvem o líquido tissular que não retomou aos

capilares sanguíneos. Os capilares linfáticos se unem, formando

vasos de calibres cada vez maiores, que desembocam nas veias

cavas.

A linfa, líquido que circula dentro dos vasos linfáticos

apresenta, assim como o sangue, glóbulos brancos, produzidos e

lançados na circulação pelos nódulos linfáticos ou linfonodos.

DIGESTÓRIO

Digestão é o processo pelo qual as macromoléculas

orgânicas como os carboidratos, as proteínas e os lipídios,

adquiridos através da alimentação são desdobradas em moléculas

menores, mais simples e mais solúveis, para que possam ser

assimiladas mais facilmente pelas células do organismo.

No ser humano a digestão é realizada no interior do

tubo digestivo e envolve processos mecânicos e químicos. São

processos mecânicos a mastigação, a deglutição e os movimentos

peristálticos. Os processos químicos ocorrem com a participação

de enzimas digestivas, que hidrolisam as macromoléculas,

transformando-as em moléculas menores, que possam ser

absorvidas pelo tubo digestivo e cair na circulação sangüínea. O

sistema digestório humano é formado pelos seguintes órgãos:

boca, esôfago, estômago, intestino delgado, intestino grosso, reto

e ânus. Ocorrem ainda as seguintes glândulas anexas: glândulas

salivares, fígado, vesícula biliar e pâncreas.

FIGURA 5 – Sistema digestório

DIGESTÃO NA BOCA

A digestão no ser humano tem início na boca através

da mastigação é da atuação da enzima amilase salivar ou ptialina,

responsável pela digestão do amido e do glicogênio, em maltose,

um açúcar com apenas duas moléculas de glicose.

A saliva é produzida pelas glândulas salivares (paró-

tidas, submaxilares e sublinguais) e contêm além de ptialina, água

e muco, que umedecem e lubrificam o alimento, facilitando a ação

da amilase salivar e a deglutição.

Após a deglutição o alimento passa para a faringe e

daí para o esôfago. A entrada correta do alimento no esôfago é

controlada por uma válvula existente no final da faringe,

denominada epiglote.

Quando o alimento é deglutido a epiglote fecha a en-

trada da laringe evitando que o alimento vá para as vias

respiratórias. Do esôfago até o estômago, o alimento é

ativamente transportado por contrações musculares denominadas

movimentos peristálticos. Esses movimentos ocorrem também no

estômago e nos intestinos e é graças a ele que a massa alimentar

desloca-se ao longo de todo o tubo digestivo. Na porção final do

esôfago existe uma válvula denominada cardia, que controla a

passagem do alimento deste para o estômago.

DIGESTÃO NO ESTÔMAGO

O estômago é uma região dilatada e musculosa do

tubo digestivo, onde o alimento é armazenado e sofre a ação do

suco gástrico, que é composto basicamente por ácido clorídrico e

enzimas digestivas. O ácido clorídrico é responsável pela acidez

do estômago (pH em torno de 2), o que facilita a ação das

enzimas do suco gástrico. Tem ainda a ação antisséptica, matando

bactérias e outros microorganismos que penetram no tubo

digestivo junto com o alimento.

A principal enzima gástrica é a pepsina, que atua

sobre as proteínas. Ela decompõe as proteínas do bolo alimentar

em pequenas moléculas formadas por poucos aminoácidos, os

oligopeptídios. Além da pepsina, há produção no estômago de

lipase, com atuação sobre os lipídios e em crianças de renina, que

determina a coagulação do leite, facilitando a ação da pepsina

sobre as proteínas que compõem o leite. A transformação química

que ocorre no estômago, denomina-se quimificação. Esta faz o

bolo alimentar transformar-se em outra massa denominada quimo.

A entrada do quimo no intestino estimula a liberação

no sangue do hormônio enterogastrona, que diminui os

movimentos peristálticos do estômago.

DIGESTÃO NO INTESTINO DELGADO

O intestino delgado se inicia na válvula pilórica (que o

comunica com o estômago) e mede cerca de 6 metros de

comprimento e 3 cm de diâmetro. Subdivide-se em duodeno,

jejuno e íleo. Assim que chega ao duodeno, o quimo estimula o

pâncreas e o fígado a liberarem suas secreções. O pâncreas lança

no duodeno o suco pancreático, que contém água e bicarbonato de

sódio, que diminui a acidez do quimo. Além dessas substâncias,

existem ainda as enzimas como a amilase pancreática, que

continua a digestão do amido, a lipase pancreática, que digere

gorduras (lipídios), tripsina e a quimiotripsina, que continuam a

digestão de proteínas iniciadas no estômago.

O fígado produz a bile, que é armazenada na vesícula

biliar. Não possui enzimas digestivas e sim sais biliares que atuam

como "detergentes", transformando as gorduras em pequenas

partículas que se misturam com a água e formam uma emulsão.

Isto aumenta a superfície de contato dos lipídios com a lipase,

facilitando sua ação no intestino delgado.

Além disso, os sais biliares tornam solúveis os

produtos da digestão lipidica, isto é, os ácidos graxos e os

gliceróis, possibilitando a absorção dessas substâncias pela

mucosa intestinal. O intestino delgado é ainda responsável pela

produção do suco entérico, ou suco intestinal, produzido por sua

mucosa.

ABSORÇÃO DOS ALIMENTOS

As pequenas moléculas que resultam da digestão os

nutrientes (aminoácidos, glicose, ácidos graxos nucleotídeos,

etc.) são absorvidos ao longo do intestino delgado por suas

paredes e lançados no sangue. Facilitando o trabalho de absorção

pelo intestino, há dobras na parede intestinal, as vilosidades.

Além disso, cada célula possui pequenas expansões digitiformes

da membrana plasmática, denominadas microvilosidades que

aumentam ainda mais a área de absorção dos alimentos.

INTESTINO GROSSO

O intestino grosso mede aproximadamente 1,5 m de

comprimento e 7 cm de diâmetro formado por três partes o ceco,

o colo e o reto. No ceco ocorre uma projeção denominada

apêndice vermiforme. O colo é a parte mais longa do intestino

grosso e está dividido em colo ascendente, colo transverso, com a

descendente e colo sigmóide. Aí ocorre absorção de água e sais

minerais não absorvidos pelo intestino delgado. As fezes,

formadas por água, restos não digeridos de alimentos, como a

celulose e um grande número de bactérias são eliminadas pelo

reto, um tubo musculoso que se abre para o exterior através do

ânus.

FIGURA 6 - Esquema de um corte intestinal, mostrando as

vilosidades.

FIGURA 7 – Insulina e glucagon

EXCRETOR

A excreção tem como objetivos principais a remoção

e a eliminação dos resíduos de origem celular como as excretas

nitrogenadas (amônia, uréia e ácido úrico) formadas

principalmente pela degradação dos aminoácidos e dos ácidos

nucléicos. Além da remoção destes resíduos a excreção também

tem por função manter a regulação osmótica, isto é, o equilíbrio

hidrossalino dos fluidos corpóreos.

No ser humano as excretas nitrogenadas bem como

outros resíduos do metabolismo celular são eliminados do corpo

através das glândulas sudoríparas e do sistema urinário.

O sistema urinário humano é composto pelos rins e

pelas vias urinárias (ureteres, bexiga e uretra). Os rins têm

formato de um grão de feijão, com coloração vermelho-escura,

localizados na região dorsal da cavidade abdominal.

Cada rim humano é formado por uma cápsula de re-

vestimento externo, pelo córtex e pela medula, localizada mais

internamente. Na região do córtex, estão localizados os néfrons,

que são suas estruturas funcionais, responsáveis pela filtração do

sangue e coleta das impurezas. Cada néfron por sua vez, inicia-se

por uma estrutura em forma de cálice denominada cápsula de

Bowman. A cápsula de Bowman está ligada a um longo túbulo

contorcido denominado túbulo proximal, este, por sua vez

desemboca em uma estrutura em forma de U chamada Alça de

Henle, a partir da qual se estende o túbulo contorcido distal.

Vários túbulos distais, de vários néfrons, desembocam em um

tubo coletor, onde lançam a urina já formada.

SUCO DIGESTIVO ENZlMA SUBSTRATO PRODUTOS

Saliva Ptialina Polissacarídeos Maltose

Suco gástrico Pepsina proteínas Peptídeos

Quimiotripsina Proteínas Peptídeos

Tripsina Proteínas Peptídeos

Suco pancreático Amilase Polissacarídeos Maltose

RNase RNA Ribonucleotídeos

DNase DNA Desoxirribonucleotídeos

Lipase Lipídios Glicerol e ácidos graxos

Carboxipeptidase Peptídeos Aminoácidos

Aminopeptidase Peptídeos Aminoácidos

Suco intestinal Dipeptidase Dipeptideos Aminoácidos

Maltase Maltose Glicose

Sacarase Sacarose Glicose e frutose

Lactase Lactose Glicose e galactose

Figura 8 – sistema urinário

VIAS URINÁRIAS

As vias urinárias conduzem à urina dos rins ata o meio

externo. São constituídas por dois ureteres, bexiga e uretra.

URETERES

Em número de dois (um para cada rim), têm por

função transportar a urina dos rins até a bexiga.

BEXIGA

Bolsa destinada a armazenar a urina, até o momento

de expulsão, que é feita através da uretra Quando cheia a bexiga

pode comportar de 200 a 400 ml de urina.

URETRA

Canal único que leva a urina da bexiga ao meio externo

URINA

Em condições normais um adulto elimina diariamente

aproximadamente 1,5 litros de urina. Sua produção é denominada

diurese e seus componentes principais são: água, uréia, cloreto de

sódio, ácido úrico, etc.

FORMAÇÃO DA URINA

A formação da urina-líquido de excreção no interior

do rim - ocorre em duas fases: filtração glomerular e reabsorção

renal. Por decorrência do metabolismo celular as células, eliminam

gás carbônico e amônia. Os vasos sangüíneos transportam para o

fígado estes dois compostos que são modificados até uréia

(menos tóxica) e água.

A uréia, no fígado produzida, atinge os rins pelas

artérias renais. No interior do rim, a artéria renal ramifica-se

formando as arteríolas aferentes.

No interior das cápsulas de Bowman, as arteríolas

ramificam-se muito, formando massas de capilares, denominadas

glomérulos de Malpighi. A pressão do sangue ao nível do glomérulo

força a ultrafiltração do plasma. O líquido que passa para a

cápsula de Bowman é o filtrado glomerular ou urina inicial (alto

teor de água, Na+, K, glicose, aminoácidos, vitaminas e excretas

nitrogenadas). No trajeto pelos túbulos, ele sofrerá a reabsorção

tubular. Mais de 95% da água serão reabsorvidos e juntamente

com ela, a glicose, os aminoácidos, as vitaminas e parte dos sais.

O líquido que chega aos tubos coletores já é a urina.

A reabsorção tubular é altamente influenciada pelos

hormônios aldosterona e ADH ou hormônio antidiurético, pro-

duzido pela neuro-hipófise.

FIGURA 9 - Néfron

EXERCÍCIOS

1. (Unicamp-SP) Existem quatro tipos de sistemas para trocas

gasosas nos animais: (a) branquial, (b) pulmonar, (c) traqueal e (d)

cutânea.

a) Quais desses sistemas captam o gás oxigênio dissolvido na

água e quais captam no ar?

b) Associe os tipos de sistemas aos seguintes animais: minhoca,

barata, camarão e medusa.

c) Os sapos na fase adulta apesar de respirarem por pulmões,

podem obter cerca de 25% do oxigênio necessário por outro

meio. Cite esse meio.

2. (FUVEST - SP) Nos alvéolos pulmonares, o sangue elimina:

a) Monóxido de carbono e absorve oxigênio.

b) Dióxido de carbono e absorve nitrogênio.

c) Oxigênio e absorve dióxido de carbono.

d) Dióxido de carbono e absorve oxigênio.

e) Monóxido de carbono e absorve hidrogênio.

3. (UNS - DF) Assinale a alternativa que apresenta uma estrutura

comum ao sistema respiratório e digestivo:

a) Brônquios.

b) Faringe.

c) Pulmão.

d) Esôfago

e) Laringe.

4. (UFRN) O diafragma e os músculos intercostais têm

participação ativa:

a) Nos movimentos peristálticos.

b) Na deglutição.

c) Na diurese.

d) Na mastigação.

e) Na respiração.

5. (FUVEST - SP) A obstrução dos bronquíolos impede que o

oxigênio atinja:

a) A faringe.

b) O esôfago.

c) A laringe.

d) A traquéia.

e) Os alvéolos.

6. (CESGRANRIO) Brânquias e pulmões são órgãos cuja estrutura

reflete a função que exercem. O conteúdo dessa afirmação

baseia-se, principalmente, no fato de ambos apresentarem:

a) Estrutura ramificada, que possibilita grande superfície de

contato com a água ou com o ar atmosférico.

b) Estrutura compacta, que acarreta grande proteção das dobras

por onde os gases se difundem.

c) Grande número de canais, o que faz com que o gás oxigênio vá

diretamente para as células de todo o corpo.

d) Rica vascularização, que permite ao organismo a eliminação

rápida do gás oxigênio.

e) Extensa rede de leucócitos, que estimula a maior captação de

gases da água ou do ar atmosférico.

7. (UFRS) A velocidade dos movimentos respiratórios aumenta

quando, no sangue, a concentração:

a) A uréia aumenta.

b) A carboemoglobina diminui.

c) De CO2 é alta

d) A oxiemoglobina é elevada

e) Da carboemoglobina permanece constante

8. (UFPI) Há uma desordem hormonal chamada diabetes insípido,

que é causada por uma falha na produção do hormônio

antidiurético (ADH). Indique a alternativa que descreve

corretamente as conseqüências dessa desordem:

a) Aumento da produção de urina e diminuição do volume dos

fluidos corporais

b) Falta de sede e diminuição do volume dos fluidos corporais

c) Diminuição da concentração de insulina sanguinea e aumento da

glicose sanguinea

d) Aumento da concentração de insulina sanguinea e diminuição da

glicose sanguinea

9. (UFF - RJ) No aparelho circulatório, as trocas gasosas entre o

sangue e os tecidos ocorrem no nível de:

a) Vênulas.

b) Capilares

c) Arteríolas

d) linfáticos.

e) alvéolos

10. (UEL - PR) A função das válvulas existentes nas veias é:

a) Retardar o fluxo sangüíneo.

b) Impedir o refluxo do sangue.

c) Acelerar os batimentos cardíacos.

d) Retardar as pulsações.

e) Reforçar as paredes dos vasos.

11. (F. C. CHAGAS - BA) Qual é o fenômeno que ocorre no

esôfago, no estômago e no intestino humano?

a) Digestão de proteínas.

b) Absorção de nutrientes.

c) Secreção de ácido clorídrico

d) Movimentos peristálticos

12. (GAMA FILHO –RJ) Com relação à digestão humana podemos

afirmar que:

a) A bile é produzida no fígado e degrada, enzimaticamente, as

gorduras.

b) O produto final da digestão das proteínas é o glicerol

c) O produto final da digestão do amido é a glicose.

d) O pâncreas produz tripsina e lipase.

13. (F. OBJETIVO - SP) Se houver paralisação da produção de

bile no fígado, haverá distúrbio na digestão de:

a) Proteínas.

b) Açúcares.

c) Aminoácidos

d) Gorduras.

e) Polipeptídeos.

14. (VUNESP - SP) No processo digestivo, as moléculas orgânicas

devem ser quebradas em moléculas mais simples para que possam

ser absorvidas. Dentre elas, o amido é um carboidrato:

a) Cuja digestão inicia na boca por ação da ptialina.

b) Digerido pela lipase no duodeno.

c) Que forma um complexo vitamínico que é absorvido, sem

digestão, na região do intestino delgado.

d) Extremamente simples e, por isso, absorvido, sem alterações,

na região do intestino delgado.

e) Digerido no estômago por ação do ácido clorídrico.

CAPÍTULO XIV

GENÉTICA – 1ª LEI DE MENDEL

É a ciência que estuda o material hereditário e os

mecanismos de sua transmissão ao longo das gerações. Gregor

Mendel vivia num convento na Áustria, e deu início à genética por

volta de 1866. Ele cultivou ervilhas (Pisum satium) e analisou 7

características bem definidas dessa planta, como a cor da flor,

posição das flores, cor da semente, forma da semente, formato

das vagens, cor das vagens, cor das vagens e altura da planta.

Para explicar Mendel propôs que cada caráter é

determinado por um par de fatores ou partículas. E na formação

dos gametas esses fatores se separam.

FIGURA 1 – Primeira lei de Mendel

1ª LEI DE MENDEL:

“Cada caráter é determinado por um par de fatores

que se separam na formação dos gametas, indo um fator do par

para cada gameta, que é, portanto, puro”. Quando Mendel disse

isso ainda não havia sido descoberta a meiose. Esta só foi

estudada em 1902.

VOCABULÁRIO DA GENÉTICA:

Homólogos: São dois cromossomos que

formam um par.

Lócus gênico: È a posição onde o gen ocupa

no cromossomo.

Alelos: são genes que apresentam mesma

posição ou lócus.

Homozigoto: Quando os alelos são

idênticos.

Heterozigoto: quando os alelos não são

idênticos (híbridos).

Genótipo: conjunto total de genes.

Fenótipo: é a expressão de um genótipo,

tanto em homozigose quanto em heterozigose.

Alelo dominante: é aquele que determina o

mesmo fenótipo, tanto em homozigose como em heterozigose.

Alelo recessivo: é aquele que só se

expressa quando está em homozigose.

CRUZAMENTO-TESTE

O cruzamento-teste permite determinar o genótipo

dos indivíduos com fenótipo dominante, pois eles podem ser

homozigóticos ou heterozigotos. Para isso, são cruzados com

indivíduos recessivos para características, e a descendência é

analisada.

RETROCRUZAMENTO

Refere-se ao acasalamento de indivíduos da geração

F1 com um de seus genitores ou com indivíduos de genótipo

idêntico a um de seus genitores.

GENEALOGIA OU HEREDOGRAMA:

FIGURA 2 - Heredograma

AUSÊNCIA DE DOMINÂNCIA:

Ocorre quando não há relação de recessividade e

dominância entre os dois alelos. Pode ser dividida em dois tipos:

Herança intermediária – ocorre manifestação dos dois

alelos no heterozigoto. Ex. planta Mirabilis jalapa.

FLOR BRANCA x FLOR VERMELHA

FLOR RÓSEA

Herança co-dominância – os dois alelos se manifestam

não tendo intermediário. Ex. gado da raça Shorthon

PELAGEM VERMELHA (VV) x PELAGEM BRANCA (BB)

PELAGEM BRANCA E VERMELHA (VB)

GENES LETAIS:

São os genes que levam a morte de alguns indivíduos,

antes mesmo do nascimento. Pesquisadores descobriram que não

nasciam camundongos amarelos homozigóticos (AA).

CAMUNDONGO: AMARELO (Aa) X AMARELO (Aa)

AA Aa

Aa aa

Onde, (AA) morria, (Aa) é amarelo e (aa) é preto.

ALELOS MÚLTIPLOS:

Quando há mais de dois alelos para o mesmo lócus,

fala-se em alelos múltiplos ou polialelia. (sendo, dois alelos por

vez). Ex. pêlos de coelhos.

C – selvagem ou aguti

ch – chinchila

h – himalaia

c – albino

GENÓTIPO FENÓTIPO

CC, Cch, Ch, Cc selvagem ou aguti

ch ch, ch h, ch c chinchila

hh , hc himalaia

Cc albino

EXERCÍCIOS

1. (UFPB) Um fruticultor comprou dois lotes de mudas de

morango, lote I e lote II, supostamente da mesma variedade.

Plantou as mudas em dois terrenos preparados, localizados em

regiões distintas. O lote I foi plantado em um terreno

montanhoso, de clima frio e úmido. O lote II foi plantado em um

terreno litorâneo, quente e de solo mais seco. Os frutos do lote I

são sempre doces e os frutos do lote II, sempre ácidos.

Considerando que o fenótipo é o resultado da interação entre o

genótipo e o meio ambiente, responda: Como, através de um

experimento, o fruticultor poderia saber se a diferença de

acidez nos frutos ocorreu devido ao fato de não serem os dois

lotes de morango da mesma variedade, ao contrario do que se

supunha, ou em vista de estarem os dois terrenos situados em

regiões diferentes?

2. (PUC-MG) Quando Mendel iniciou seu experimento com

ervilhas, trabalhou inicialmente com análise de uma característica

por vez, utilizando sempre “linhagens puras”. Pergunta-se: O que

é uma linhagem pura?

3. (Unesp-SP) A mamona (Ricinus communis) produz

inflorescências contendo somente flores pistiladas (flores

femininas), quando o genótipo é recessivo, e inflorescências

mistas (flores femininas e flores masculinas) quando o genótipo é

homozigoto dominante ou heterozigoto. Com bases nessas

afirmações, que tipos de inflorescências serão produzidas nos

descendentes dos seguintes cruzamentos:

a) NN X Nn ?

b) Nn X Nn ?

4. (UFPA) Pessoas de mesmo genótipo para o caráter cor da pele

podem adquirir fenótipos diferentes expondo-se mais ou menos

às radiações solares. Tal fato exemplifica adequadamente a:

a) Variabilidade das espécies

b) Interação do genótipo com o meio ambiente

c) Ação da seleção natural sobre os genes

d) Ocorrência ao acaso das mutações

e) Herança dos caracteres adquiridos

5. (FUVEST-SP) A fibrose cística é uma doença que decorre de

anomalias em várias secreções como: cloretos de suor, secreções

brônquicas etc. Sabe-se que é determinada por um gene

autossômico recessivo. Com base no texto anterior, pode-se

deduzir com relação a essa doença que ela:

a) Atinge somente indivíduos do sexo masculino

b) Encontra-se apenas em indivíduos que sejam heterozigóticos

c) Atinge somente aqueles que se encontram na fase de

envelhecimento

d) Pode passar de uma geração à outra sem se manifestar

e) Atinge somente indivíduos do sexo feminino

6. (UNESP- SP) A talassemia é uma doença hereditária que

resulta em anemia. Indivíduos homozigotos MM apresentam a

forma mais grave, identificada como talassemia maior, e os

heterozigotos MN apresentam uma forma mais branda, chamada

de talassemia menor. Indivíduos homozigotos NN são normais.

Sabendo-se que todos os indivíduos com talassemia maior morrem

antes da maturidade sexual, qual das alternativas a seguir

representa a fração de indivíduos adultos, descendentes do

cruzamento de um homem e uma mulher, portadores de

talassemia menor, que serão anêmicos?

a) 1/2

b) 1/4

c) 1/3

d) 2/3

e) 1/8

7. (UEPA) Analise a seguinte genealogia:

Determinando os genótipos da segunda geração, a seqüência

correta será:

a) II – 1 (Aa), 2 (aa), 3 (AA), 4 (Aa)

b) II – 1 (Aa), 2 (Aa), 3 (Aa), 4 (A_)

c) II – 1 (Aa), 2 (Aa), 3 (Aa), 4 (aa)

d) II – 1 (Aa), 2 (aa), 3 (AA), 4 (AA)

8. (UFRGS/2010) Assinale a alternativa que preenche

corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que

aparecem.

A famosa proporção 9:3:3:1 relacionada à Segunda Lei de Mendel

refere-se à proporção ........... esperada da .............. de dois

indivíduos heterozigóticos quanto a dois pares de genes (AaBb)

localizados em .......... de cromossomos.

a) genotípica – F2 – diferentes pares.

b) fenotípica – F1 – diferentes pares

c) fenotípica – F2 – um mesmo par

d) genotípica – F1 – um mesmo par

e) fenotípica – F2 – diferentes pares

CAPÍTULO XV

GENÉTICA - 2ª LEI DE MENDEL, SISTEMA XY E AS SÍNDROMES

Mendel continuou seus trabalhos analisando dois

caracteres ao mesmo tempo. Por exemplo: textura e cor da

semente. O esquema ao abaixo resume os resultados de

cruzamentos, realizados por Mendel entre ervilhas lisas e

amarelas e ervilhas rugosas e verdes, todas em homozigose para

os dois caracteres.

FIGURA 1 – Segunda lei de Mendel

Em F1, 100% das sementes são lisas e amarelas.

Sabendo que existe dominância entre os genes alelos, esse

resultado coincide com o que Mendel esperava. Em seguida, ele

deixou que as plantas da geração F1 se autofecundassem, e

obteve em F2 o seguinte resultado:

A proporção fenotípica obtida foi:

9/16 lisas e amarelas;

3/16 lisas e verdes;

3/16 rugosas e amarelas;

1/16 rugosa e verde.

A análise desses resultados mostra que a textura da

semente não depende da cor que ela apresenta e vice-versa.

Assim, esses dois caracteres transmitem-se independentemente

um do outro. É o que estabelece a Segunda Lei de Mendel:

NA FORMAÇÃO DOS GAMETAS, O PAR DE

FATORES RESPONSÁVEL POR UMA CARACTERÍSTICA

SEPARA-SE INDEPENDENTEMENTE DE OUTRO PAR DE

FATORES RESPONSÁVEL POR OUTRA CARACTERÍSTICA.

Pode-se dizer, hoje, já com novos conhecimentos, que

“os pares de alelos localizados em cromossomos não-homólogos

separam-se independentemente na formação dos gametas”.

Quando se analisam dois, três ou vários caracteres ao mesmo

tempo, fala-se em diibridismo, triibidismo e poliibridismo,

respectivamente.

A RELAÇÃO ENTRE MEIOSE E SEGUNDA LEI DE MENDEL

O esquema a seguir mostra a meiose em uma célula

hipotética que possui dois pares de genes localizados em

cromossomos não-homólogos:

FIGURA 2 – Relação meiose e a 2ª lei de Mendel

O indivíduo, que possui nas gônadas muitas dessas

células, pelo processo de meiose, produz quatro tipos de gametas,

todos em proporções iguais: 25 RV, 25% rv, 25% Rv e 25% rV.

CALCULANDO OS TIPOS DE GAMETAS DE

ACORDO COM A SEGUNDA LEI

Quando se deseja saber apenas o número de tipos

diferentes de gametas, pode-se utilizar a seguinte fórmula:

2n, onde n = número de pares de alelos em

heterozigose

Aplicando-se a fórmula aos seguintes exemplos dados:

AaBb número de pares de genes em heterozigose = 2

2n = 22 = 4

AabbCc número de pares de genes em heterozigose =

2 2n= 22 = 4

A HERANÇA DOS GRUPOS SANGÜÍNEOS DO

SISTEMA ABO

Na espécie humana, existem cerca de vinte sistemas

de classificação dos grupos sangüíneos. Vamos analisar apenas

três principais: ABO, Rh e MN.

O sistema ABO é um exemplo de alelos múltiplos. Os

alelos envolvidos são IA, IB e i. A representação por meio da letra

I deve-se à palavra isoaglutinação, que se refere à aglutinação do

sangue ocorrida na transfusão entre indivíduos de mesma espécie

com tipos de sangue incompatíveis.

A seguir, a tabela com os genótipos e fenótipos para o sistema ABO.

TIPO SANGÜÍNEO GENÓTIPO AGLUTINOGÊNIO

(NAS HEMÁCIAS)

AGLUTININAS

(NO PLASMA)

A IAIA ou IAi A Anti-B

B IBIB ou IBi B Anti-A

AB IAIB AB Nenhuma

O ii Nenhum Anti-A e anti-B

Nas hemácias humanas pode ocorrer outro antígeno,

conhecido como fator Rh. Atualmente, sabe-se que não se trata

de um fator, mas de um grupo de fatores, razão pela qual se

costuma falar em sistema Rh. A expressão Rh foi tirada das

primeiras letras do nome de uma espécie de macaco na qual esse

fator foi inicialmente estudado: rhesus.(atualmente é

classificado como Macaca mullata.)

As pessoas que possuem esse fator são chamadas de

Rh positivo (Rh+) e as que não o possuem são chamadas Rh

negativo (Rh-). Os indivíduos Rh- são homozigóticos recessivos.

Os indivíduos Rh podem ser heterozigóticos ou, então,

homozigóticos dominantes. No sistema Rh não existe o anticorpo

anti-Rh já pronto no plasma. Esse anticorpo só é produzido se

uma pessoa Rh- receber sangue de uma pessoa Rh+. A presença do

fator Rh nas hemácias do doador estimula a produção de

anticorpos anti-Rh no indivíduo receptor.

GENÓTIPO FENÓTIPO

RR ou Rr Rh+

rr Rh-

TRANSFUSÃO DE SANGUE

As transfusões de sangue devem ser feitas de

preferência entre pessoas de mesmo grupo sangüíneo para que

não ocorram problemas de incompatibilidade. É muito importante

que o aglutinogênio presente nas hemácias (antígeno) do doador

seja compatível com a aglutinina presente no plasma (anticorpo)

do receptor. Caso contrário ocorrerá aglutinação das hemácias

recebidas, causando sérios problemas ao receptor.

FIGURA 3 – Transfusão sangüínea

ERITROBLASTOSE FETAL

Também chamada de doença hemolítica do recém-

nascido, é provocada pelo fator Rh, caracterizada pela destruição

das hemácias do feto ou do recém-nascido, podendo levar a

criança à morte. Ela só ocorre quando mulheres Rh- tem filho Rh+,

o que pode acontecer quando o pai é Rh+. Durante a gestação

ocorre passagem, através da placenta, apenas do plasma da mãe

para o sangue do filho e vice-versa. Entretanto, durante o parto,

quando a placenta se descola do útero, os capilares deste se

rompem, permitindo a passagem de hemácias do feto para o

sangue da mãe. Se o filho é Rh+, ele possui nas hemácias fator Rh

que, ao entrar em contato com o sangue da mãe Rh-, estimula a

produção do anticorpo anti-Rh, que fica no plasma da mãe.

Aproximadamente 15 a 20 dias após essa passagem, a

mãe desenvolve os anticorpos anti-Rh. Na primeira gestação,

portanto, não há perigo de ocorrer à doença, a não ser que a mãe

já tenha sido sensibilizada anteriormente por meio de transfusão

de sangue Rh+.

A partir da segunda gestação, se o filho for Rh+

novamente, a mãe já estará sensibilizada, e seu plasma contendo

anti-Rh, ao entrar em contato com o sangue do filho, provocará a

destruição das hemácias do feto. A eritroblastose fetal pode ser

prevenida injetando-se, na mãe Rh-, soro contendo anti-Rh, logo

após o nascimento do primeiro filho Rh+. Isso provoca a

destruição das hemácias que passaram do filho para o sangue da

mãe, evitando, assim, a sensibilização da mãe e a conseqüente

produção de anticorpos. Essa prática deve ser repetida após cada

parto, a fim de diminuir a sensibilização da mãe.

FIGURA 4 – Eritoblastose fetal

SISTEMA XY

Os cromossomos que diferem nos dois sexos

denominam-se cromossomos sexuais, e os cromossomos que são

idênticos nos dois sexos denominam-se autossomos. No sistema

de determinação do sexo denominado sistema XY, o sexo

feminino é definido pela presença de dois cromossomos sexuais

iguais, chamados cromossomos X, e o sexo masculino, pela

presença de dois cromossomos sexuais diferentes.

ANOMALIAS RELACIONADAS AOS

CROMOSSOMOS SEXUAIS

Durante a meiose pode ocorrer não-disjunção de

cromossomos homólogos e, em conseqüência, haver produção de

gametas anormais.

O zigoto 2AY0 não chega a se desenvolver.

Os indivíduos portadores do cariótipo 2AXXX são do

sexo feminino, são férteis e raramente apresentam anormalidade.

Os com cariótipo 2AXXY são do sexo masculino e

apresentam a síndrome de Klinefelter: são altos, estéreis e com

testículos pequenos; em alguns casos apresentam mamas mais

evidente. Vivem normalmente.

Os indivíduos portadores do cariótipo 2AX0 são do

sexo feminino e apresentam a síndrome de Turner: baixa

estatura, esterilidade e, em alguns casos, pescoço muito curto e

largo. Vivem normalmente.

Existem ainda indivíduos com cariótipo 2AXYY: são do

sexo masculino, geralmente alto, e apresentam acne acentuada na

adolescência.

GENES LOCALIZADOS NOS CROMOSSOMOS

SEXUAIS

Os cromossomos sexuais emparelham-se na meiose.

Como os cromossomos X e Y têm formas e tamanhos diferentes,

seu emparelhamento na meiose é parcial. Podem-se distinguir,

assim, duas regiões nesses cromossomos, em função do

emparelhamento nas células masculinas. Considerando o sistema

XY, temos:

Região homóloga, onde há emparelhamento

entre o cromossomo X e o cromossomo Y;

Região não-homóloga, onde não há

emparelhamento entre o cromossomo X e o cromossomo Y.

FIGURA 5 – Emparelhamento dos cromossomos sexuais nas

células masculinas

Os genes que se encontram na região não-homóloga do

cromossomo X apresentam um tipo de herança que chamamos de

herança ligada ao sexo ou herança ligada ao X. Nesse caso, como

os machos possuem apenas um cromossomo X, não há alelos dos

genes localizados não região não-homóloga desse cromossomo,

sendo, por isso, chamados hemizigóticos. As fêmeas, entretanto,

podem ser homozigóticas ou heterozigóticas, pois apresentam

dois cromossomos X que se emparelham completamente.

Genes recessivos localizados nessa região não-

homóloga do cromossomo X expressam-se fenotipicamente com

maior freqüência nos machos, pois basta o alelo estar presente

para seu efeito se manifestar. Nas fêmeas, esses alelos

recessivos só se manifestam em dose dupla (homozigose

recessiva).

Os genes localizados na região não-homóloga do

cromossomo Y holândricos (holo = todos; andrico = masculino) e

condicionam um tipo de herança chamado herança restrita ao

sexo ou herança ligada ao Y, que só ocorre nos machos. Nesse

caso, também se fala em indivíduos hemizigóticos.

HERANÇA LIGADA AO X:

DALTONISMO

Caracteriza-se por o indivíduo não conseguir distinguir o verde do

vermelho. Para a mulher manifestar o daltonismo, ela precisa ser

homozigótica recessiva, ou seja, o alelo d precisa estar em dose

dupla. Para o homem, uma vez presente o alelo d, o daltonismo se

manifesta. Por isso, a freqüência de homens daltônicos na

população é maior do que a de mulheres daltônicas.

Sexo masculino

Sexo feminino

XdY

Fenótipo: daltônico

Xd Xd

Fenótipo: daltônico

XDY

Fenótipo: normal

XD XD ; XD Xd

Fenótipo: normal

HEMOFILIA

Outra anomalia determinada por um gene recessivo

ligado ao X é hemofilia A, doença que se caracteriza pela

ausência de uma das proteínas que agem na coagulação do sangue.

Para os hemofílicos, um pequeno corte na pele pode determinar

hemorragia.

EXERCÍCIOS

1. (UFRN) Considerando a 2ª Lei de Mendel e o cruzamento entre

os indivíduos que apresentam os genótipos AaBb X AaBb:

a) Determine quantos e quais são os gametas que poderão ser

formados nos indivíduos AaBb.

b) Demonstre a proporção fenotípica desse cruzamento.

2. (UFRJ) A laranja-da-baía surgiu em 1810 e, por não possuir

sementes, tem sido propagada assexuadamente através de mudas

e enxertia. Por ser uma variedade triplóide (3n) de laranja, sua

meiose é anormal, não produzindo gametas viáveis. Atualmente,

milhões de pés de laranja-da-baía estão espalhados em

plantações no Brasil e nos Estados Unidos. Sabe-se que a

variabilidade genética de uma população depende dos seguintes

fatores:

Sexo masculino

Sexo feminino

XhY

Fenótipo: hemofílico

Xh Xh

Fenótipo: hemofílico

XHY

Fenótipo: normal

XH XH ; XH Xh

Fenótipo: normal

a) Permutação cromossômica ou crossing-over (troca de

fragmentos entre cromossomos de um mesmo par de homólogos);

b) Mutação (modificação da seqüência de nucleotídeos de uma

molécula de DNA);

c) Segregação independente (recombinação aleatória de

cromossomos dos diferentes pares de homólogos).

Identifique qual (ais) destes fatores pode(m) contribuir para a

variabilidade genética da laranja-da-baía. Justifique a sua

resposta.

3. (PUC-SP) Nas espécies animais é comum falar-se em herança

autossômica e em herança ligada ao sexo.

a) Qual a diferença básica entre esses dois mecanismos de

herança.

b) Por que, nos mamíferos em geral, uma característica recessiva

e ligada ao cromossomo X se manifesta com maior freqüência nos

machos?

4. (UEL-PR) Considere quatro pares de genes que se segregam de

maneira independente. Nessas condições, um indivíduo que

apresente o genótipo AaBBCcDD produzirá gametas ABCD com a

freqüência de:

a) 75%

b) 50%

c) 25%

d) 12%

e) 6,25%

5. (UFPB) Um indivíduo heterozigoto para dois pares de genes

autossômicos, que apresentam segregação independente, casa-se

com uma mulher homozigota recessiva para esses mesmos pares

de genes. A probabilidade de nascer um filho genotipicamente

igual ao pai, com relação ao par de genes considerado, é:

a) 1/2

b) 1/4

c) 1/8

d) 1/12

e) 1/16

6. (UERJ) Em relação ao sistema sangüíneo ABO um garoto, ao

se submeter ao exame sorológico, revelou ausência de aglutininas.

Seus pais apresentaram grupos sangüíneos diferentes e cada um

apresentou apenas uma aglutinina. Os prováveis genótipos dos

pais do menino são:

a) IBi - ii

b) IA – ii

c) IAIB- IAi

d) IAIB – IAIA

e) IAi -IBi

7. (UFPB) Fazendo-se um estudo sobre uma determinada doença,

observou-se que todos os homens afetados, casados com

mulheres normais, tinham filhas sempre afetadas e filhos sempre

normais. Esses dados indicam que o tipo de herança envolvido na

transmissão da doença é:

a) Autossômica recessiva

b) Autossômica dominante

c) Ligada ao sexo, com gene dominante localizado no cromossomo

X.

d) Ligada ao sexo, com gene localizado no cromossomo Y.

e) Ligada ao sexo, com gene recessivo localizado no cromossomo

X.

8. (Fuvest-SP) Uma abelha rainha tem os seguintes pares de

genes alelos que se segregam independentemente: AaBbDdEe.

Sabendo-se que os zangões surgem de óvulos que se desenvolvem

por partenogênese, quantos genótipos diferentes, relativos a

esses quatro pares de genes, podem apresentar os zangões filhos

dessa rainha?

a) Um

b) Dois

c) Quatro

d) Oito

e) Dezesseis

9. (Unisinos - RS) Um casal leva o filho de 16 anos a um médico

geneticista. Este, após observações, constata as seguintes

características fenotípicas: alta estatura, quociente intelectual

abaixo da média, acne bem acentuada, braços e pernas muito

longas, pouco pelo no corpo e esterilidade após um espermograma.

Posteriormente foi montado um cariótipo que revelou dois

cromossomos X e um cromossomo Y. o geneticista então concluiu

que o rapaz era portador da síndrome de:

a) Turner

b) Down

c) Barr

d) Klinefelter

e) Superfêmea

10. (PUC –SP) Em cada mil nascimentos ocorre um bebê que tem

47 cromossomos, com um Y adicional (47,XYY). O erro que leva à

formação dos gametas anormais que dão origem a tais crianças

acontece:

a) Na ovulogênese ou na espermatogênese?

b) Na primeira ou na segunda divisão da meiose?

CAPÍTULO XVI

EVOLUÇÃO

Até meados do século XIX defendia-se que as

espécies eram imutáveis, princípio chamado de fixismo. Somente

a partir do início do século XX a evolução passou a ser mais

aceita, e é hoje, considerada o eixo central da biologia.

HOMOLOGIA E ANALOGIA

No estudo comparado dos seres vivos deparamo-nos

com estruturas semelhantes em diferentes espécies. Essas

semelhanças podem ser por analogia ou por homologia.

Estruturas análogas são as que se assemelham

simplesmente por exercerem a mesma função, mas não derivam

de modificações de estruturas semelhantes já existentes em um

ancestral comum exclusivo. São estruturas semelhantes quanto à

função, mas que não tem a mesma origem embriológica. São

análogas, por exemplo, as asas das aves e a dos insetos: ambas

desempenham a mesma função, que é o vôo, mas não são

derivadas das mesmas estruturas presentes em um ancestral

comum exclusivo entre aves e insetos. As estruturas análogas são

frutos do que se chama evolução convergente (ou convergência

evolutiva). Nesse processo, em função da adaptação a uma

condição ecológica semelhante, determinadas estruturas evoluem

independentemente em dois ou mais grupos de seres vivos que

não possuem um ancestral comum exclusivo.

Estruturas homólogas são aquelas que derivam de

estruturas já existentes em um mesmo ancestral comum

exclusivo, podendo ou não estar modificadas para exercer uma

mesma função. São exemplos de estruturas homólogas entre si:

os ossos dos braços dos seres humanos, dos membros anteriores

dos cavalos, das asas dos morcegos e das nadadeiras das baleias.

Essas estruturas são homólogas porque derivam do membro

anterior presente no grupo ancestral que deu origem aos

mamíferos. Nesse caso, elas não desempenham a mesma função,

falando-se em divergência evolutiva. Existem, no entanto,

estruturas homólogas que também estão adaptadas a uma mesma

função. É o caso das nadadeiras anteriores das baleias e dos

golfinhos, ambos mamíferos com os membros anteriores

modificados para a vida em ambiente aquático.

FIGURA 1 – Homologia

ÓRGÃOS VESTIGIAIS

São aqueles que em alguns organismos são de tamanho

reduzido e geralmente não têm função, mas que em outros

organismos são maiores e exercem função definida. A

importância evolutiva desses órgãos vestigiais é a indicação de

parentesco evolutivo. Um exemplo bem conhecido de órgão

vestigial no ser humano é o ceco e o apêndice vermiforme (ou

apêndice cecal). Nos mamíferos roedores, o ceco é uma estrutura

bem desenvolvida, onde o alimento parcialmente digerido é

armazenado e a celulose, abundante nos vegetais ingeridos, é

degradada pela ação de bactérias especializadas. Em alguns

desses animais, como coelho, o ceco apresenta uma extremidade

final mais estreita denominada apêndice, que corresponde ao

apêndice vermiforme (apêndice cecal) humano.

IDÉIAS DE LAMARCK

Naturalista francês foi o primeiro a propor uma

teoria sistemática da evolução. Sua teoria foi publicada em 1809,

no livro filosofia zoológica. Ele dizia que formas de vida mais

simples surgem a partir da matéria inanimada por geração

espontânea e progridem a um estagio de maior complexidade e

perfeição.

Em sua teoria Lamarck sustentou que a progressão

dos organismos era guiada pelo meio ambiente: se o ambiente

sofre modificações, os organismos procuram adaptar-se a ele.

Segundo Lamarck, portanto, o princípio evolutivo

estaria baseado em duas leis fundamentais:

Lei do uso e desuso: no processo de

adaptação ao meio, o uso de determinadas partes do corpo do

organismo faz com que elas se desenvolvam, e o desuso faz com

que atrofiem;

Lei da transmissão dos caracteres

adquiridos: alterações no corpo do organismo provocadas pelo uso

ou desuso são transmitidas aos descendentes.

Vários são os exemplos de abordagem lamarquista

para a evolução. Um deles se refere às aves aquáticas, que se

teriam tornado pernaltas devido ao esforço que faziam para

esticar as pernas e assim evitar molhá-las durante a locomoção na

água. A cada geração esse esforço produziria aves com pernas

mais altas, que transmitiam essa característica à geração

seguinte. Após varias gerações, teriam sido originadas as atuais

aves pernaltas. Na época, as idéias de Lamarck foram rejeitadas,

não porque falavam na herança das características adquiridas,

mas por falarem em evolução. Não se sabia nada sobre herança

genética e acreditava-se que as espécies eram imutáveis.

Somente muito mais tarde os cientistas puderam contestar a

herança dos caracteres adquiridos. Uma pessoa que pratica

atividade física terá musculatura mais desenvolvida, mas essa

condição não é transmitida aos descendentes. Mesmo estando

enganado quanto ás suas interpretações, Lamarck merece ser

respeitado, pois foi o primeiro cientista a questionar o fixismo e

defender idéias sobre evolução. Ele introduziu também o conceito

da adaptação dos organismos ao meio, muito importante para o

entendimento da evolução.

DARWIN E A TEORIA DA SELEÇÃO NATURAL

Entre dezembro de 1831 e outubro de 1836 o

naturalista inglês Charles Darwin realizou uma viagem ao redor do

mundo a bordo do navio H. M. S. Beagle. Com muitas observações

da natureza e em especial da fauna do arquipélago de Galápagos,

Darwin começou a contestar a imutabilidade das espécies. Foi

então que suas idéias sobre evolução começaram a ser

elaboradas.

Em 1838, Darwin leu o ensaio de Thomas Malthus

(17766-1834) sobre os princípios que regem as populações

humanas, escrito em 1798. Malthus argumentava que o

crescimento sem controle da população humana levaria à fome,

pois, enquanto a população cresce em escala geométrica, a

produção de alimentos cresce em escala aritmética.

Darwin imaginou que esses argumentos poderiam ser

aplicados para as populações dos demais seres vivos, em que o

crescimento populacional seria controlado por limites impostos

pelo meio. A falta de recursos disponíveis para todos levaria a

disputas entre os organismos, e apenas àqueles com

características mais vantajosas teriam condições de sobreviver e

deixar descendentes. Assim, o meio atuaria selecionando

naturalmente os organismos mais adaptados a ele.

Somente em 1856 começou a escrever o livro que

seria o mais importante de sua vida e um dos mais importantes da

história da biologia: A origem das espécies por meio da seleção

natural, ou a preservação das raças favorecidas na luta pela vida.

Esse livro só foi publicado em 1859. O livro A origem das

espécies apresenta duas idéias centrais:

Todos os organismos descendem, com

modificações, de ancestrais comuns;

O principal agente de modificações é a ação

da seleção natural sobre as variações individuais.

FIGURA 2 – Lamarck e Darwin

A TEORIA SINTÉTICA DA EVOLUÇÃO

De 1900 ate cerca de 1920, os adeptos da genética

mendeliana acreditavam que apenas as mutações eram

responsáveis pela evolução e que a seleção natural não tinha

importância nesse processo. Depois disso vários cientistas

começaram a conciliar as idéias sobre seleção natural com os

fatos da genética, o que culminou com a formulação da teoria

sintética da evolução, às vezes chamada também de

Neodarwinismo.

Cada população apresenta determinado conjunto

gênico, que pode ser alterado de acordo com fatores evolutivos.

O conjunto gênico de uma população é o conjunto de todos os

genes presentes nessa população. Assim, quanto maior for o

conjunto gênico da população, maior será a variabilidade genética.

Os principais fatores evolutivos que atuam sobre o

conjunto gênico da população podem ser reunidos em duas

categorias:

Fatores que tendem a aumentar a

variabilidade genética da população – mutação e permutação;

Fatores que atuam sobre a variabilidade

genética já estabelecida – migração, deriva genética e seleção

natural.

Sabe-se que uma população está evoluindo quando se

verificam alterações na freqüência de seus genes.

MUTAÇÕES

As mutações podem ser cromossômicas ou gênicas. As

cromossômicas podem ser alterações no numero ou na forma do

cromossomo. As gênicas podem ser alterações na seqüência de

bases nitrogenadas de determinado gene durante a duplicação da

molécula de DNA. Essa alteração pode ocorrer por perda, adição

ou substituição de nucleotídeos, o que pode originar um gene

capaz de codificar uma proteína diferente da que deveria ter

sido codificada.

As mutações gênicas são consideradas as fontes

primárias da variabilidade, pois aumentam o número de alelos

disponíveis em um lócus, incrementando o conjunto gênico da

população. Embora ocorram espontaneamente, podem ser

provocadas por agentes mutagênicos, como radiações e certas

substâncias químicas (a droga ilegal LSD, por exemplo).

As mutações não ocorrem para adaptar o indivíduo ao

ambiente. Elas ocorrem ao acaso e, por seleção natural, são

mantidas quando adaptativas (seleção positiva) ou eliminadas em

caso contrario (seleção negativa). Podem ocorrer em células

somáticas ou em células germinativas; neste último caso as

mutações são de fundamental importância para a evolução, pois

são transmitidas aos descendentes.

PERMUTAÇÃO

Além da segregação independente dos cromossomos

na meiose, que por si só já gera diferentes tipos de gametas, nas

permutações há troca de partes de cromossomos homólogos,

estabelecem-se novas combinações entre os genes, aumentando,

ainda mais, a variedade de tipos de gametas que podem ser

produzidos essa maior variedade de gametas que podem ser

produzidos. Essa maior variedade de gametas traz como

conseqüência o provável aumento da variedade genotípica nos

indivíduos das gerações seguintes, o que representa um fator

evolutivo importante.

MIGRAÇÃO

Corresponde à entrada ou à saída de indivíduos em

uma população. A entrada denomina-se imigração e a saída,

emigração.

Pelos processos migratórios é possível que genes

novos sejam introduzidos em uma população. Assim, se indivíduos

emigrarem de uma população para outra da mesma espécie,

poderão introduzir genes que não ocorriam na população para a

qual imigraram, contribuindo para o aumento da variabilidade

genotípica dessa população. Por meio das migrações é

estabelecido um fluxo gênico, que tende a diminuir as diferenças

genéticas entre as populações da mesma espécie.

SELEÇÃO NATURAL

A ação da seleção natural consiste em selecionar

indivíduos mais adaptados a determinada condição ecológica,

eliminando aqueles desvantajosos para essa mesma condição. A

expressão mais adaptado refere-se à maior probabilidade de

determinado indivíduo sobreviver e deixar descendentes em

determinado ambiente. São exemplos de seleção natural:

Resistência a antibióticos ou inseticidas;

Coloração de advertência;

FIGURA 3 – Coloração de advertência

Camuflagem; (seres semelhantes à forma e

a cor de estruturas do meio onde vivem. Ex. bicho-pau e bicho-

folha).

FIGURA 4 - Camuflagem

Mimetismo (passam a se assemelhar a

outras espécies. Ex. borboleta-vice-rei faz mimetismo em relação

à borboleta-monarca.).

FIGURA 5 – Cobra coral verdadeira e a falsa

ISOLAMENTO GEOGRÁFICO

Uma determinada população pode sofrer alterações

bruscas, como modificações climáticas ou eventos geológicos

(terremotos, formações de montanhas etc.) esses eventos

poderiam formar faixas no território que separariam a população

em duas ou mais. Essas afixas são as barreiras ecológicas ou

geográficas. As barreiras ecologias impedem a troca de genes

entre indivíduos das populações por elas separadas, fazendo com

que novas variabilidades genéticas surgidas em umas das

populações não sejam transmitidas para a outra.

FIGURA 6 – Isolamento geográfico

ISOLAMENTO REPRODUTIVO

Populações reprodutivamente isoladas passam a ter

historias evolutivas próprias. Todos os fatores evolutivos que

atuam sobre populações de uma mesma espécie terão uma

resposta que pode ser bem diferente da resposta manifestada

por populações de outras espécies. Dessa forma, o isolamento

reprodutivo é um importante fator determinante da enorme

diversidade do mundo biológico. Os mecanismos de isolamento

reprodutivo podem ser classificados do seguinte modo:

Mecanismos pré-zigóticos: impedem a fecundação

Isolamento estacional (diferenças nas épocas reprodutivas;

Isolamento de hábitat ou ecológico;

Isolamento etológico (padrões de comportamento);

Isolamento mecânico (diferença nos órgãos reprodutores);

Mortalidade gamética (fenômenos fisiológicos que impedem a

sobrevivência de gametas masculinos de uma espécie no sistema

genital feminino de outra espécie).

Mecanismos pós-zigóticos: relacionados ao que ocorre

com o zigoto híbrido e o indivíduo que pode vir a ser formado a

partir dele.

Mortalidade do zigoto;

Inviabilidade do híbrido;

Esterilidade do híbrido.

EXERCÍCIOS

1. (UFPA) “As toupeiras atuais têm olhos atrofiados porque seus

ancestrais, vivendo sob a terra, não necessitavam de visão. A

pouca utilização dos olhos teria feito com eles atrofiassem, e

isso seria transmitido de geração em geração”. A alternativa que

traz a justificativa dos fenômenos expressos acima, de acordo

com o princípio evolutivo e seu autor, é;

a) Uso e desuso/ Lamarck

b) Seleção natural/ Darwin

c) Transmissão de caracteres adquiridos/Malthus

d) Recombinação gênica/ Morgan

2. (Fuvest-SP) Uma idéia comum às teorias da evolução proposta

por Darwin e por Lamarck é que a adaptação resulta:

a) Do sucesso reprodutivo diferencial

b) De uso e desuso de estruturas anatômicas

c) Da interação entre os organismos e seus ambientes

d) Da manutenção das melhores combinações gênicas

3. (UFPI) Ao observarmos o vôo de uma ave e o vôo de um inseto,

podemos deduzir que as asas de cada um funcionam e são

utilizadas para o mesmo objetivo. Entretanto, a origem

embriológica das asas de aves e insetos é diferente. Essas

características constituem exemplo de:

a) Seleção natural

b) Seleção artificial

c) Convergência evolutiva

d) Mimetismo

4. (UFV-MG) Por que se diz que a reprodução sexuada é mais

vantajosa do que a assexuada para populações que habitam em

ambientes com mudanças climáticas constantes e severas?

5. (Fuvest-SP) É comum o cruzamento entre jumento e égua para

se obter o híbrido conhecido como burro. Este, apesar de seu

vigor físico é estéril.

a) Sabendo-se que o número diplóide de cromossomos do jumento

é 62 e o da égua é 64, quantos cromossomos devem estar

presentes em cada uma das células somática do burro?

b) Com base no conceito biológico de espécie, pode-se dizer que o

jumento e a égua pertencem à mesma espécie? Por quê?

6. (UFRN) Um pesquisador realizou o seguinte experimento;

utilizou duas variedades de mariposas, uma de asas claras e outra

de asas escuras. Introduziu essas mariposas num ambiente em

que havia pássaros predadores. Modificou o ambiente, tornando-o

gradativamente escuro. Depois de um certo tempo, observou

aumento no número de indivíduos da variedade escura. Como

Lamarck e Darwin explicariam, respectivamente, esse resultado?

7. (UFSM-RS) Os fatores evolutivos responsáveis pelo aumento

da variabilidade genética das populações são:

a) Seleção natural e deriva gênica

b) Mutação e recombinação

c) Seleção e mutação

d) Deriva e recombinação

8. As figuras abaixo representam três diferentes explicações

para a diversidade da vida: o Criacioniso, o Lamarkismo e o

Darwinismo. Associe cada figura a uma dessas explicações.

Justifique a sua resposta.

9. Com o surgimento da fotossíntese grandes concentrações de

oxigênio passaram a se a acumular na atmosfera. Esse acúmulo foi

um dos eventos cruciais para a evolução da vida na Terra, pois,

em concentrações elevadas, o oxigênio é extremamente reativo e

pode causar danos aos componentes celulares. Aceita-se que a

evolução das células eucariotas se deu por endossimbiose; por

esse motivo as mitocôndrias (presentes nas células de

protoctistas, fungos, animais e plantas) e os cloroplastos

(presentes nas células de plantas e protoctistas) são

descendentes de diferentes procariontes integrados as células

primitivas por processos de fagocitose. Na evolução de células

eucarióticas por endossimbiose, qual evento deve ter ocorrido

primeiro: a aquisição de mitocôndrias ou a aquisição de

cloroplastos? Justifique sua resposta.

CAPÍTULO XVII

ECOLOGIA - CONCEITOS ECOLÓGICOS, CICLOS BIOGEOQUÍMICOS, PIRÂMIDES, CADEIAS E TEIAS ALIMENTARES

COMPONENTES DE UM ECOSSISTEMA

Cada ser vivo, cada indivíduo, se relaciona de várias

maneiras com outros seres: nenhum ser vive isolado, sem contato

com outras formas de vida. Então, entre os níveis de organização

dos seres, há os níveis ecológicos, aqueles que consideram não só

os indivíduos, mas os indivíduos e o ambiente. Como este volume é

dedicado à ecologia, é importante lembrar os níveis ecológicos de

organização dos seres vivos:

População - conjunto de indivíduos da mesma espécie

que vivem em uma região;

Comunidade - conjunto das populações de uma região;

Ecossistema - conjunto formado pela parte viva

(comunidade) e pela parte não-viva (fatores ambientais) de uma

região;

Biosfera - conjunto de todos os ecossistemas da Terra.

O ecossistema é formado pelos seres e pelo ambiente.

Podemos dizer que o ecossistema envolve o mundo vivo (seres

vivos - comunidade) e o mundo físico (os fatores que formam o

ambiente - elementos não-vivos).

Os elementos vivos de um ecossistema recebem o

nome de fatores bióticos e os elementos não-vivos são chamados

de fatores abióticos.

FATORES ABIÓTICOS

Os fatores abióticos que estudaremos são aqueles que

têm interferência direta na adaptação dos seres ao ambiente:

água, temperatura e luz.

FATORES BIÓTICOS

As relações básicas mantidas pelos seres em um

determinado ecossistema são de natureza alimentar (uns servem

de alimentos a outros). Em relação à forma de obtenção de

alimentos, os seres são classificados em autótrofos ou

heterótrofos. Ao serem analisados sob o ponto de ecológico, os

seres são classificados em produtores e consumidores, havendo

ainda uma terceira categoria, os decompositores (tipos especiais

de consumidores). Cada um desses seres tem um papel na

manutenção da dinâmica alimentar do ecossistema e do próprio

equilíbrio ecológico.

Produtores - são os seres autótrofos

fotossintetizantes ou quimiossintetizantes; produzem

matéria orgânica (alimento) dentro de suas próprias

células, utilizando matéria inorgânica adquirida do

ambiente;

Consumidores - são os seres heterótrofos; precisam

consumir matéria orgânica pronta no meio ambiente,

podendo ser herbívoros (alimentam-se de vegetais) ou

carnívoros (alimentam-se de outros animais), estes são

também chamados de predadores;

Decompositores - são seres heterótrofos; são

consumidores que se nutrem da matéria orgânica morta:

"desfazem" a matéria orgânica, transformando-a

novamente em matéria inorgânica, que é devolvida ao

ambiente.

Produtores, consumidores e decompositores formam as

chamadas cadeias alimentares.

CADEIAS ALIMENTARES

FIGURA 1 – Cadeia alimentar

Existem algumas considerações fundamentais que

precisam ser feitas a respeito das cadeias alimentares:

Cada elemento da cadeia representa uma população do

ecossistema; assim, o elemento lagarto, por exemplo,

não diz respeito a um indivíduo e sim ao conjunto de

lagartos do ecossistema;

Cada população que faz parte da cadeia alimentar

recebe o nome de nível trófico: a vegetação constitui o

primeiro nível trófico, os gafanhotos formam o segundo

nível trófico e assim por diante;

As setas entre os níveis tróficos indicam o caminho do

alimento ao longo da cadeia (da vegetação para os

gafanhotos, destes para os lagartos); não se pode

representar uma cadeia alimentar sem setas e nem

colocá-las na direção inversa;

O primeiro nível trófico de qualquer cadeia alimentar é

sempre um produtor os produtores são os únicos seres

que não dependem dos outros que lhes sirvam de

alimentos um consumidor jamais pode iniciar uma

cadeia, já que precisa se alimentar de outro ser vivo;

esse conhecimento não pode ser esquecido;

Os consumidores são classificados como primários,

secundários ou terciários (podem ocorrer também

consumidores quaternários, mas a maioria das cadeias

não tem mais do que três consumidores); no exemplo

citado, os gafanhotos são os consumidores primários os

lagartos são os secundários e os gaviões são os

terciários;

Os consumidores primários são herbívoros; os demais

são carnívoros;

Os decompositores não variam nos diferentes

ecossistemas: são sempre bactérias e fungos

Eles não são representados nas cadeias alimentares,

mas sempre estão lá: não existem cadeias sem

decompositores; eles se alimentam de todos os níveis

tróficos, já que age sobre a matéria orgânica morta.

Normalmente, os consumidores não se alimentam de

uma só espécie de seres vivos próprios produtores geralmente

não servem de alimento a um único consumidor. Ocorre que um

mesmo ser vivo acaba participando de várias cadeias alimentares.

Tais cadeias se cruzam, formando uma espécie de "rede" de

cadeias alimentares: é o que chamamos de teias alimentares. Elas

ocorrem em todos os ecossistemas.

FIGURA 2 – Teia alimentar

Através das cadeias e teias alimentares, o alimento

passa de um ser vivo para o outro, havendo, em conseqüência, um

fluxo contínuo de energia e matéria ao longo dos ecossistemas.

O FLUXO DE MATÉRIA

A matéria passa constantemente do mundo físico

(ambiente) para o mundo vivo (cadeias alimentares) e do mundo

vivo para o físico. Os produtores absorvem matéria inorgânica do

meio ambiente: gás carbônico do ar e água do solo. Eles utilizam

essas duas substâncias simples para produzir matéria orgânica,

através do processo da fotossíntese. Ao comerem os produtores,

os consumidores adquirem a matéria orgânica produzida. Assim, a

matéria orgânica Circula ao longo da cadeia alimentar. Quando os

organismos morrem, os decompositores transformam a matéria

orgânica novamente em matéria inorgânica, que pode ser

aproveitada pelos produtores e entrar de novo na cadeia

alimentar. Não deixe de observar que a matéria tem um fluxo

cíclico: a matéria é "reciclada" pela ação dos decompositores e

fica novamente disponível para os produtores.

Uma questão para você pensar: poderia haver vida na

Terra sem os animais? Pense no fluxo de matéria antes de

responder. Nos ecossistemas, a matéria flui dos produtores para

os decompositores, passando ou não pelos consumidores.

Produtores e decompositores são os elementos indispensáveis

para que haja um ciclo de matéria: os produtores produzem a

matéria orgânica, que será utilizada por todos os seres vivos e, os

decompositores a reciclam, impedindo que a matéria acabe na

natureza. Portanto, mesmo que os consumidores não existissem

(entre eles, nós mesmos) a Terra poderia ser planeta cheio de

vida (vegetais, fungos e microrganismos).

FLUXO DE ENERGIA

A energia também passa continuamente do mundo vivo

para o mundo físico e vice-versa. Já dissemos que o Sol é a fonte

de energia que mantém o funcionamento de todos os

ecossistemas. Os produtores absorvem a energia luminosa do Sol

e a utilizam para fazer as ligações entre os átomos das moléculas

que são produzidas durante a fotossíntese. Os produtores

transformam energia luminosa em energia química. Essa energia

química é passada para todos os componentes das cadeias

alimentares, pois está contida na matéria orgânica. Os diversos

seres vivos utilizam à energia química e a transformam em

energia térmica (calor), que passa para o ambiente. Acontece que

os produtores não conseguem captar energia térmica para utilizá-

la na fotossíntese. Portanto, a energia não pode ser reciclada:

uma vez utilizada pelos seres, não pode mais ser reaproveitada

(ao contrário do que ocorre com a matéria).

Não deixe de perceber que todos os seres vivos

dependem, direta ou indiretamente da energia dó Sol: toda a

energia química contida em qualquer alimento, já foi energia

luminosa. Observe que no caso da energia não há um ciclo: o fluxo

de energia é acíclico.

FIGURA 3 - Fluxo de energia

PIRÂMIDES ECOLÓGICAS

A estrutura de uma cadeia alimentar pode ser

expressa na forma de pirâmides, chamadas de pirâmides

ecológicas.

Nas pirâmides ecológicas, pode-se visualizar a

quantidade de energia, de matéria viva (chamada de biomassa) ou

o número de indivíduos em cada nível trófico da cadeia. Os níveis

tróficos são representados por retângulos, cujo comprimento é

proporcional à quantidade de energia ou à quantidade de biomassa

ou ao número de indivíduos. Portanto, existem três tipos de

pirâmides ecológicas:

PIRÂMIDES DE ENERGIA

FIGURA 4 - Pirâmide de energia.

Como você pode observar pelo comprimento dos

retângulos, a quantidade de energia diminui ao longo da cadeia

alimentar. Os seres vivos consomem, com suas próprias

atividades, grande parte da energia que adquirem. Por isso, cada

nível trófico só pode passar para o nível seguinte, uma pequena

parte da energia adquirida do nível anterior. Um exemplo: os

sapos recebem energia dos insetos; gastam grande parte dessa

energia recebida (a perdem na forma de calor); passam para as

cobras apenas uma parte da energia que receberam dos insetos.

Os ecólogos (especialistas em ecologia) estimam que, qualquer

nível trófico, passa para o nível seguinte apenas cerca de 10% da

energia recebida do nível anterior. Esse dado ilustra bem o

decréscimo de energia nas cadeias alimentares.

O FLUXO DE ENERGIA É DECRESCENTE

Como o fluxo de energia é sempre decrescente, em

qualquer cadeia, as pirâmides de energia sempre apresentam o

vértice voltado para cima.

PIRÂMIDES DE ENERGIA: VÉRTICE VOLTADO PARA CIMA

(SEMPRE)

PIRÂMIDES DE BIOMASSA

FIGURA 5 - Pirâmides de biomassa.

Note que, como acontece com a energia, a quantidade

de biomassa também decresce ao longo das cadeias alimentares.

Grande parte da biomassa adquirida por cada nível trófico é

usada como fonte de energia e também perdida na forma de

resíduos (gás carbônico, urina, fezes), de maneira que não é

incorporada ao organismo dos seres vivos. Portanto, apenas uma

pequena parte da biomassa adquirida de um nível trófico é

passada para o nível seguinte. De um modo geral, os vértices das

pirâmides de biomassa apresentam-se voltados para cima. Há

raríssimos exemplos contrários a essa regra e eles ocorrem em

cadeias alimentares formadas por microrganismos marinhos.

PIRÂMIDES DE BIOMASSA: VÉRTICE VOLTADO PARA CIMA

(EM GERAL)

PIRÂMIDES DE NÚMEROS

Em geral, o número de indivíduos em cada nível trófico

diminui ao longo da cadeia alimentar. Por exemplo, se cobras

comem ratos, deve haver mais ratos do que cobras para que o

equilíbrio ecológico seja mantido.

Entretanto, há inúmeros exemplos em que o número

de indivíduos não diminui de um nível trófico para o outro. Esse

fato ocorre principalmente nas cadeias alimentares em que há

relações de parasitismo. O parasito costuma ser bem pequeno em

relação ao hospedeiro, de modo que inúmeros parasitas podem se

alimentar de um único hospedeiro. Pode até haver casos de

pirâmides de números com o vértice voltado para baixo.

FIGURA 6 - Pirâmide de números

PIRÂMIDES DE NÚMEROS: VÁRIAS POSSIBILIDADES

i

COMUNIDADES MARINHAS

Nas comunidades marinhas, os seres podem ser

divididos em três categorias:

Plâncton - é o conjunto dos seres que se locomovem

passivamente na água, levados pelas correntes; não

possuem estruturas que permitam a locomoção ativa ou

essas estruturas não permitem movimentos capazes de

vencer a força das águas; a maior parte do plâncton é

composta por seres microscópicos; o plâncton pode ser

dividido em fitoplâncton - seres autótrofos - e

zooplâncton - seres heterótrofos.

Nécton - é o conjunto de seres que locomovem

ativamente pelas águas, como os peixes e os mamíferos

aquáticos;

Bentos - é o conjunto de seres que vivem no fundo do

mar; alguns se locomovem (como as estrelas e

caranguejos), outros são fixos (como as esponjas).

Os organismos do fitoplâncton, que são as algas

microscópicas, formam a base das cadeias alimentares marinhas,

sendo, portanto, essenciais para o equilíbrio ecológico dos mares.

Além disso, possuem uma grande capacidade de realização da

fotossíntese, produzindo a maior parte do oxigênio da Terra,

sendo indiscutivelmente essenciais para o equilíbrio de todo o

planeta. Portanto, a poluição das águas é uma séria agressão à

natureza como um todo. O derramamento de petróleo, por

exemplo, impede a penetração de luz na água, determinando a

morte do fitoplâncton e o comprometimento de várias cadeias

alimentares marinhas.

CICLOS BIOGEOQUIMICOS - "Na natureza nada se perde, nada

se cria, tudo se transforma".

A RECICLAGEM DA MATÉRIA

A conhecida frase acima, do químico francês

Lavoisier, expressa bem o assunto desta unidade: a matéria sofre

infinitas e contínuas transformações, de modo que nenhuma

molécula é "criada" - toda e qualquer molécula que se forma na

natureza é resultado de algum processo de transformação

sofrido por outras moléculas. A natureza é extremamente

dinâmica: ela não pára de transformar e transformar e

transformar.

Já vimos que a matéria possui um fluxo cíclico. Ou

seja, ocorrem transformações de umas substâncias em outras, o

que permite que a matéria circule pela natureza, passando do

mundo físico para o vivo e fazendo também o caminho contrário.

Os seres vivos são feitos basicamente de matéria

orgânica. Os principais átomos que constituem as diferentes

moléculas orgânicas são o carbono (C), o oxigênio (O), o

hidrogênio (H) e o nitrogênio (N). Portanto, são os ciclos desses

elementos químicos que nos interessam, pois eles são

indispensáveis à vida. Os ciclos da matéria costumam ser

chamados de ciclos biogeoquímicos.

FIGURA 7 - Fotossíntese

"A fotossíntese consiste em transformar substâncias

simples (inorgânicas) em substâncias complexas (orgânicas =

alimento)”. Por isso, dizemos que a fotossíntese é o processo de

produção de alimento da planta (nutrição autotrófica), alimento

esse que é passado para todos os seres através das mais variadas

cadeias alimentares. Se a planta vai produzir matéria orgânica,

ela precisa absorver do ambiente, moléculas inorgânicas que

tenham os átomos necessários para "montar" as moléculas

orgânicas. Durante a fotossíntese, os vegetais produzem uma

molécula orgânica específica: a molécula de glicose (um glicídio).

Ela contém átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio. A fórmula

química da glicose é C6H12O6 Então, não é à toa que as plantas só

fazem fotossíntese se tiverem gás carbônico (C02) e água (H2O).

A equação simplificada da fotossíntese:

6 CO2 + 6 H2O C6H1206 + 6 O2

Portanto, é através da fotossíntese que o carbono, o

hidrogênio e o oxigênio passam do mundo físico para o mundo

vivo, sendo usados na produção de moléculas orgânicas que

circulam por toda a cadeia alimentar.

CICLOS BIOGEOQUÍMICOS

CICLO DO CARBONO

O carbono é um elemento básico para a produção de

moléculas orgânicas. Por ser tetravalente (forma quatro ligações

químicas), ele constitui o "esqueleto" das moléculas orgânicas,

pois cada átomo de carbono pode se ligar a outros quatro átomos,

o que possibilita a formação de longas e complexas moléculas.

De maneira simplificada, podemos dizer que os átomos

de carbono ligam-se entre si e ao redor desse "esqueleto

carbônico básico" ligam-se outros átomos. Não é à toa que a

química orgânica é também conhecida como "a química do

carbono".

Todo o carbono presente em todas as moléculas

orgânicas vem do gás carbônico. Vimos que a fotossíntese produz

glicose. As moléculas de glicose são utilizadas pelas plantas para

montar moléculas maiores, como a maltose (glicídio formado pela

união de duas moléculas de glicose, encontrado nos cereais) e o

amido (que é uma enorme cadeia de moléculas de glicose). Essas

substâncias são passadas pelos animais (consumidores) através

das cadeias alimentares, chegando até os decompositores.

Para que o ciclo do carbono se complete, os seres

vivos precisam devolvê-lo ao ambiente, para que possa ficar

novamente à disposição dos produtores.

Os seres vivos digerem os glicídios conseguidos ao se

alimentarem e os transformam novamente em glicose. Nas

células, as moléculas de glicose são totalmente "quebradas" para

a liberação de sua energia, de modo que ela é reduzida a

moléculas de gás de carbônico! Não é incrível? Tudo se encaixa!

Os seres vivos eliminam o gás carbônico produzido por eles,

resultado do processo de respiração celular, e o ciclo do carbono

recomeça. O carbono contido nos corpos dos seres vivos também

é devolvido à natureza através da decomposição, quando as

moléculas orgânicas são "desmontadas" e o gás carbônico é

devolvido à atmosfera.

CICLO DO OXIGÊNIO

O elemento químico oxigênio está à disposição de

todos os seres vivos na atmosfera, sob a forma de gás oxigênio

(02), Os seres consomem esse gás constantemente, pois precisam

dele para a realização da respiração celular.

O estoque de oxigênio atmosférico logo acabaria se

não houvesse a renovação desse gás que ocorre através da

fotossíntese. Os vegetais produzem constantemente oxigênio, ao

produzirem glicose. Portanto, a fotossíntese garante a devolução

do oxigênio à atmosfera, permitindo a ocorrência do ciclo do

oxigênio. O ciclo do carbono e o ciclo do oxigênio estão

diretamente relacionados:

A fotossíntese consome gás carbônico e libera

oxigênio;

A respiração consome oxigênio e libera gás

carbônico.

O aumento da radiação ultravioleta pode interferir na

fotossíntese, reduzindo a produtividade das colheitas. Pode

também destruir o fitoplâncton, comprometendo o equilíbrio dos

ecossistemas marinhos. No homem, a exposição a este tipo de

radiação pode aumentar o número de casos de cataratas e,

principalmente, de câncer de pele.

FIGURA 8 – Ciclo do oxigênio e do carbono

CICLO DA ÁGUA

Já vimos que a molécula de água é a fonte de átomos

de hidrogênio para a produção de moléculas orgânicas. Portanto, a

água é uma substância essencial e sua renovação é vital. O

chamado ciclo da água já deve ser seu conhecido.

A energia solar provoca a evaporação da água que

se encontra na superfície terrestre;

O vapor d'água se mistura à atmosfera e sobe;

Nas camadas altas da atmosfera, o vapor d'água

encontra temperaturas baixas e sofre

condensação (volta ao estado líquido): formam-se

minúsculas gotículas de água suspensas na

atmosfera, que dão origem às nuvens;

O acúmulo de gotículas provoca a precipitação da

água: ela cai na forma de chuva, retomando

à superfície e recomeçando o ciclo.

Os seres vivos também participam do ciclo da água.

Eles possuem água dentro de seus corpos, água essa que é

perdida com as fezes, com a urina e com a transpiração e que

também evapora e se integra ao ciclo. A água perdida precisa ser

reposta e os seres a obtêm, de variadas maneiras,

constantemente.

A água é um recurso natural renovável, mas não é

inesgotável. É verdade que o planeta Terra contém muita água

(cerca de % da superfície terrestre são cobertos de água). Mas

também é verdade que a maior parte dessa água não está

disponível para os seres vivos: cerca de 97 % de toda a água do

planeta está nos mares, ou seja, é água salgada e não pode ser

utilizada pelos seres vivos. Dos cerca de 3% de água doce, uma

grande parte se encontra sob a forma de geleiras ou corresponde

à água subterrânea. As águas dos rios e lagos são as que podem,

efetivamente, ser usadas pelas inúmeras espécies de seres vivos.

O próprio homem tem se utilizado quase exclusivamente dos rios

para obter água ao longo de sua história.

Portanto, a água realmente à disposição dos seres

vivos corresponde a uma porcentagem mínima da água do planeta.

Essa água precisa ser preservada. Se ela se tornar imprópria

para o consumo, a própria existência de vida na Terra fica

ameaçada.

Apesar de tudo isso, a pouca água doce de que os

seres vivos dispõem tem sido contaminada pelo homem, que

despeja nela um número incontável de substâncias poluentes,

destruindo mananciais de água.

Uma das maiores preocupações dos cientistas é com a

distribuição de água. Com o atual ritmo de poluição, estima-se que

no futuro faltará água potável. Essa será uma péssima herança

deixada por nós para as gerações futuras.

FIGURA 9 – Ciclo da água

CICLO DO NITROGÊNIO

O nitrogênio é um elemento químico necessário para a

produção de proteínas (substâncias orgânicas que têm nitrogênio

em sua molécula).

Os vegetais fabricam suas proteínas, que são

passadas aos outros seres vivos através das cadeias alimentares.

Mas, como os vegetais conseguem nitrogênio? Sabemos que

durante a fotossíntese eles não absorvem nenhuma substância

que contém nitrogênio. Vamos tentar desvendar o mistério.

A atmosfera tem uma imensa reserva de nitrogênio,

que está sob a forma de gás nitrogênio (N2). Esse gás

corresponde a cerca de 78 % da atmosfera: é muito nitrogênio!

Será que é do ar que as plantas retiram o nitrogênio de que

necessitam para a produção de proteínas? Acontece que as

plantas não conseguem absorver nitrogênio do ar para

transformá-lo em matéria orgânica - dizemos que elas não

conseguem fixá-lo. A maioria dos seres vivos também não

consegue fazer essa fixação. Estamos diante de um problema.

Os vegetais só podem utilizar o nitrogênio que estiver

sob a forma de amônia (NH3) ou de nitratos (N03). Os animais só

utilizam nitrogênio na forma de aminoácidos (moléculas que

compõem as proteínas): eles precisam comer o alimento, ingerir

as proteínas e delas obter os aminoácidos para fabricar as suas

próprias proteínas.

Então, o nitrogênio do ar tem que ser transformado

em amônia ou em nitratos, para que entre nas cadeias alimentares

através dos vegetais. É aí que entram as bactérias. Entre elas

estão os únicos seres capazes de fixar o nitrogênio do ar, ou

seja, de absorvê-lo e utilizá-lo para produzir substâncias

nitrogenadas (que contêm nitrogênio) utilizáveis pelos vegetais.

FIXAÇÃO DO NITROGÊNIO

As bactérias fixadoras de nitrogênio são aquelas que

conseguem utilizar o nitrogênio do ar para produzir amônia ou

nitratos. Entre elas destacam-se as do gênero Rhizobium. Tais

bactérias vivem no solo e penetram nas raízes de plantas

leguminosas (uma classificação botânica que inclui o feijão, por

exemplo), passando a. viver em associação com elas.

Nas raízes, as bactérias fixam o nitrogênio

atmosférico. Com isso, elas funcionam como verdadeiros adubos

vivos, pois o fornecimento de substâncias nitrogenadas à planta

acelera seu desenvolvimento.

AMONIFICAÇÃO

É o processo de formação de amônia feita pelos

decompositores. A decomposição das proteínas existentes nos

cadáveres resulta na formação de amônia. Essa é uma forma de

devolver nitrogênio para o meio ambiente sob a forma de uma

substância utilizável pelos produtores.

NITRIFICAÇÃO

É a transformação da amônia em nitratos, feita por

determinados tipos de bactérias. As bactérias que realizam a

nitrificação são seres produtores quimiossintetizantes, ou seja,

produzem matéria orgânica através da quimiossíntese.

Durante a quimiossíntese, ocorrem as mesmas

transformações que na fotossíntese. A diferença está na forma

de energia utilizada para transformar matéria inorgânica em

matéria orgânica: enquanto a fotossíntese utiliza energia

luminosa, a quimiossíntese utiliza energia liberada por certas

reações químicas. A reação química de transformação de amônia

em nitratos libera energia. É por isso que determinadas bactérias

realizam essa transformação: elas captam a energia liberada e a

utilizam para produzir seu alimento, através da quimiossíntese.

Observe os esquemas a seguir, para entender melhor o processo

de quimiossíntese e o de transformação da amônia.

A transformação da amônia em nitritos libera

energia, que é utilizada para a realização da

quimiossíntese:

Amônia nitrito + ENERGIA

/

Gás carbônico + água + ENERGIA glicose +

oxigênio (quimiossíntese)

Os nitritos são transformados em nitratos, o que

também libera energia, permitindo que outras

bactérias realizem a quimiossíntese:

Nitrito nitrato + ENERGIA

/

Gás carbônico + água + ENERGIA glicose +

oxigênio (quimiossíntese)

Note que a amônia não é transformada diretamente

em nitratos: temos a transformação da amônia em nitritos e

destes em nitratos. Os dois processos são realizados por

bactérias diferentes, o que permite que mais de um tipo de

bactéria se beneficie da possibilidade de ter uma fonte de

energia para a sua quimiossíntese.

Os nitratos ficam à disposição dos vegetais, que os

absorvem do solo e utilizam o nitrogênio para fabricar as

proteínas, passadas para os outros seres através das cadeias

alimentares.

DESNITRIFICAÇÃO

Determinadas bactérias utilizam o oxigênio contido

nas moléculas de nitratos. O nitrogênio da molécula é liberado

para a atmosfera, sob a forma gás nitrogênio. A desnitrificação é

a devolução do nitrogênio à atmosfera, o que permite que o ciclo

continue.

Sem as bactérias que agem no ciclo do nitrogênio, não

seria possível produzir proteínas, o que impossibilitaria a vida,

pois as proteínas são substâncias essenciais para todos os seres

vivos.

FIGURA 10 – Ciclo da água

CONCLUINDO

Sem os ciclos biogeoquímicos a vida se extinguiria,

pois em algum momento não haveria mais substâncias para servir

de matéria-prima para formar novos seres vivos. Esses ciclos

fazem com que a biosfera tenha autonomia e a vida se mantenha

ao longo dos tempos.

EXERCÍCIOS

1. (FAL) O termo abiótico refere-se:

a) Ao conjunto de regiões que abrigam os seres vivos no planeta.

b) À massa de matéria orgânica presente num organismo.

c) Ao conjunto dos aspectos físicos e químicos de um ambiente.

d) À comunidade clímax adaptada a uma determinada região

geográfica.

e) Ao sistema formado pelas comunidades biológicas em interação

com o meio.

2. (UFV-MG) Analise a seguinte citação: "A morte não está na

natureza das coisas; é a natureza das coisas. Mas o que morre é a

forma. A matéria é imortal." (John Fowles) Pela análise da citação,

pode-se concluir que a matéria é imortal por quê:

a) A decomposição da matéria libera os nutrientes que retornam

aos ciclos biogeoquímicos.

b) A decomposição da matéria orgânica é um processo muito lento

que pode durar séculos.

c) A decomposição da matéria orgânica não é completa devido à

grande quantidade de fibras.

d) A decomposição da matéria libera nutrientes que ficam

disponíveis diretamente aos heterótrofos.

e) A decomposição lenta permite que a matéria tenha condições de

ser fossilizada.

3. (Fuvest-SP) Que tipos de organismo devem estar neces-

sariamente presentes em um ecossistema para que ele se

mantenha?

a) Herbívoros e carnívoros.

b) Herbívoros, carnívoros e decompositores.

c) Produtores e decompositores.

d) Produtores e herbívoros.

e) Produtores, herbívoros e carnívoros.

4. (Puccamp-SP) Verificou-se que as raízes de leguminosas cul-

tivadas em solo adubado com produtos químicos ricos em ni-

trogênio não apresentam nódulos formados por bactérias. Nesse

caso, a adubação prejudicou as bactérias que transformam:

a) Nitrogênio em amônia

b) Amônia em nitritos.

c) Nitritos em nitratos.

d) Nitratos em nitritos.

e) Amônia em nitrogênio.

5. (FAAP-SP) Os seres vivos necessitam de uma série de

elementos químicos essenciais à vida e à sobrevivência. O

Nitrogênio é um exemplo destes elementos essenciais. Apesar de

o ar que respiramos ter 78% de N2, só conseguimos este

elemento através da dieta, pois não somos capazes, como todos

os animais e vegetais, de aproveitá-lo diretamente do ar. Os

únicos seres capazes de fixar o N2 são as bactérias existentes

no solo, que compõem o ciclo do Nitrogênio. O Nitrogênio é

importante porque ele irá compor nos seres vivos:

a) Proteínas e ácidos nucléicos.

b) Carboidratos e nucleotídeos

c) Lipídios e carboidratos.

d) Monossacarídeos e aminoácidos.

6. (UFF-RJ) Descreva o processo pelo qual a energia solar é

fixada e transformada ao longo de uma cadeia alimentar.

7. (Fuvest-SP) A maior parte do nitrogênio que compõe as

moléculas orgânicas ingressa nos ecossistemas pela ação de:

a) Algas marinhas.

b) Animais.

c) Bactérias.

d) Fungos

e) Plantas terrestres

8. (Fuvest-SP) Certa raça de gado, quando criada em pastagens

argentinas, apresenta ganho de peso corpóreo relativamente

maior, em mesmo período de tempo, do que quando criada no

Brasil. A explicação para essa diferença é que o solo argentino é

mais rico em:

a) Ácidos, o que melhora a digestão dos ruminantes e o

aproveitamento calórico da pastagem.

b) Dióxido de carbono, o que aumenta a quantidade de

carboidratos da pastagem.

c) Nitrogênio, o que aumenta o valor protéico da pastagem.

d) Sais minerais, o que aumenta a quantidade de carboidratos da

pastagem.

e) Sódio, o que aumenta o valor calórico da pastagem.

9. (Puccamp-SP) Considere o texto abaixo:

"Na biosfera, o carbono fixado na __I__ retorna gradativamente

à atmosfera em conseqüência da __II__e da __III__." Ele

ficará correto se os espaços I, II e III forem preenchidos,

respectivamente, por:

a) Fotossíntese - transpiração - queima de combustíveis fósseis

b) Fotossíntese - respiração - transpiração

c) Respiração - fotossíntese - transpiração

d) Transpiração - fotossíntese – respiração

e) Fotossíntese - respiração - queima de combustíveis fósseis

10. (Unicamp-SP) O nitrogênio é essencial à vida e, embora

aproximadamente 78 % da atmosfera terrestre seja nitrogênio

gasoso (N2), apenas poucas bactérias e algas são capazes de

utilizá-lo nessa forma. Sob que forma o nitrogênio é obtido por

plantas e animais? Para que os seres vivos utilizam o nitrogênio?

CAPÍTULO XVIII

ECOLOGIA – RELAÇÕES ENTRE OS SERES VIVOS,

SUCESSÃO ECOLÓGICA, FENÔMENOS DA NATUREZA E DESEQUILÍBRIO ECOLÓGICO

Cada organismo tem plena capacidade de auto-

regulação e de lutar para a sua sobrevivência. Os organismos

vivos guardam uma organização complexa entre os vários

sistemas que os constituem, de forma a propiciar que a vida,

enquanto fenômeno biológico se estabeleça. Perguntamos, então:

é possível que um ser vivo, a partir de sua organização interna,

tenha condições de sobreviver sozinho, sem manter relação

alguma com outro ser, seja da mesma espécie ou de espécie

diferente?Não! É fácil perceber que um ser depende de outros

para a manutenção de sua sobrevivência. Sobrevivência se traduz

em: alimento, reprodução, entre outras formas de

interdependência.

VISÃO GERAL

Como dissemos acima, as relações se estabelecem

entre seres da mesma espécie ou de espécies diferentes. No

primeiro caso, as relações são intra-específica (intra = dentro);

no segundo caso, são relações interespecíficas (inter = entre).

Modernamente, estabeleceu-se que, quando a relação

não causa prejuízo para os seres nela envolvidos, denomina-se

relação positiva ou harmônica e quando há prejuízo de uma das

partes da relação, ela é chamada de relação negativa ou

desarmônica. Porém, percebamos que o que parece prejudicar um

indivíduo, na verdade, é benéfico para a sua espécie. Na natureza,

as inter-relações entre seres viventes (parte biótica dos

ecossistemas) e entre eles e o meio abiótico (condições

ambientais), concorrem para uma harmonia perfeita, tanto que,

apesar da ocupação desordenada e inconsciente dos vários

ambientes terrestres por parte dos seres humanos, a natureza,

em função das conexões entre os indivíduos que a constituem,

teima em recompor-se e continuar fornecendo aos seres vivos

condições de manutenção e evolução. Entendemos, portanto, ser

um contra-senso encarar como negativas, relações que promovem

o equilíbrio ecológico. Equilíbrio esse que é dinâmico, construído a

partir, muitas vezes, da competição entre os seres vivos.

Veremos que, mesmo a competição, por exemplo, encarada como

relação desarmônica, é um dos elementos da seleção natural, que

privilegia os seres vivos mais bem adaptados e favorece a

evolução das espécies e a biodiversidade.

Pelas razões acima citadas, chamaremos relações

harmônicas de relações sem prejuízo dos seres vivos e relações

desarmônicas de relações com prejuízo de um dos seres vivos,

lembrando que, se a relação desfavorece um dos seres vivos nela

envolvido, muitas vezes favorece sua espécie e mantém o

equilíbrio ecológico.

RELAÇÕES HARMÔNICAS - INTRA-ESPECÍFICAS

1. SOCIEDADE

Entende-se por sociedade um grupamento de

indivíduos da mesma espécie que vive junto e tem tarefas

específicas. Algumas vezes, em função do tipo de trabalho que

desempenham apresentam diferenças morfológicas. Como

exemplo desse tipo de relação, temos as formigas, os cupins e as

abelhas.

2. COLÔNIA

Também se trata de um grupamento de indivíduos da

mesma espécie. A diferença entre a colônia e a sociedade é que

no primeiro caso há uma ligação anatômica entre os indivíduos,

tornando-se impossível viverem isoladamente. Há divisão de

tarefas e em função disso, apresentam grandes diferenças

físicas. Na caravela, um tipo de colônia do filo dos cnidários,

alguns indivíduos são responsáveis pela defesa da colônia,

enquanto outros se encarregam da flutuação e do deslocamento

pelo mar, ou da reprodução. Outros exemplos de colônia: cracas,

esponjas e corais, estes últimos representados na figura seguir:

FIGURA 1 - Colônia de antozoários (corais)

RELAÇÕES HARMÔNICAS - INTERESPECÍFICAS

1. MUTUALlSMO

Observando troncos de árvores em locais sem

poluição, como por exemplo: uma floresta, vêem-se manchas

acinzentadas com bordas retorcidas. Essas mesmas manchas

podem ocorrer em rochas. Algumas delas são avermelhadas ou

esverdeadas. Trata-se de uma associação entre dois seres vivos

de espécies diferentes que vivem em tamanha interdependência

que um não vive separadamente do outro. É uma relação de

mutualismo entre protistas clorofilados (algas unicelulares) e

fungos ou cianobactérias e fungos. Eles formam o que chamamos

de LÍQUEN. Ambos têm vantagens. Nesse caso, a alga sintetiza

através da fotossíntese, matéria orgânica, que serve de alimento

para ela e para o fungo. Recebem do fungo, sais minerais que ele

absorve do meio e umidade. Abaixo, fornecemos outros exemplos

de mutualismo:

Cupins e protozoários:

O cupim só consegue alimentar-se de madeira porque

vive em mutualismo com um tipo de protozoário que digere a

celulose para ele, recebendo em troca abrigo, proteção e

alimento, já que estes protozoários vivem no tubo digestivo do

cupim.

Leguminosas e bactérias:

As plantas leguminosas como o feijoeiro, o trevo e a

vagem, são os vegetais mais ricos em proteínas. Isso porque

vivem em mutualismo com bactérias que habitam suas raízes,

formando nódulos (como bolinhas). Essas bactérias são um dos

raros seres vivos que conseguem captar o nitrogênio do ar,

fixando-o no solo. Assim, as plantas dispõem desse nutriente para

produzirem suas proteínas. Em troca, fabricam hemoglobina, um

composto que absorve o oxigênio, facilitando a vida das

bactérias, que são sensíveis à presença do mesmo no ambiente.

FIGURA 2 – Leguminosas e bactérias

2. PROTOCOOPERAÇÃO

FIGURA 3 – Ermitão e anêmona

Quantos seres vivos você diria que consegue

observar? Se disser que parece uma montagem de vários animais,

não está errado. Ela mostra um crustáceo chamado PAGURO ou

HEREMITA. Apesar de ter garras, seu corpo é mole. Ele então,

para proteger-se do perigo, utiliza-se de conchas de moluscos

vazias (cujo animal morreu) como abrigo. Para aumentar sua

proteção, coloca uma ou mais anêmonas sobre a concha.

A anêmona, um tipo de cnidário, tem células

urticantes (que secretam substâncias que provocam queimaduras)

nos tentáculos. Assim, o paguro evita os predadores, que não se

aproximam. A anêmona (também conhecida como actínia), por

outro lado, beneficia-se com a protocooperação, uma vez que,

apesar de ser um animal fixo, pode mudar de ambiente, através

da "carona" do paguro.

Ao contrário do mutualismo, na protocooperação os

indivíduos podem viver separadamente, sendo, porém, mas

vantajoso para ambos que permaneçam unidos. Vejamos outros

exemplos de protocooperação:

Pássaros e mamíferos:

É comum vermos alguns pássaros no dorso de bois,

elefantes ou rinocerontes. Eles estão se alimentando de

carrapatos que parasitam esses mamíferos (sugam seu sangue). O

pássaro tem o alimento e, o mamífero, além de livrar-se do

parasita, é alertado dos perigos pelos gritos e vôos repentinos do

pássaro.

Formigas e pulgões:

Pulgões, insetos que parasitam plantas, alimentando-

se de sua seiva, vivem quase sempre cercados de formigas. Elas

eliminam o excesso de seiva pelo ânus. As formigas gostam desse

líquido. Estão sempre a tocar no abdômen dos pulgões a fim de

que eles liberem seiva para que elas se alimentem. Em troca, eles

são protegidos dos predadores pela presença das formigas.

Pássaro-palito e crocodilo:

Ao dormir com a boca aberta, o crocodilo (uma

espécie que vive no Rio Nilo, no Egito) permite que um tipo de

pássaro penetre em sua boca e se alimente de pequenos parasitas

que ali se encontram. O pássaro ganha alimento e o crocodilo uma

"higiene bucal".

3. COMENSALlSMO

Neste tipo de associação, há o benefício de uma das

espécies, sem o prejuízo da outra. Observe a figura abaixo, ela

mostra um tubarão, com um pequeno peixe acoplado a ele. É a

rêmora, um peixe dotado de ventosa na boca, que permite que ele

se prenda ao tubarão. Com isso, para onde ele vai, leva consigo a

rêmora que acaba aproveitando-se dos restos do alimento do

tubarão. Não há prejuízo do tubarão e o ganho é da rêmora.

FIGURA 4 – Tubarão e a rêmora

4. INQUILINISMO

Nesse tipo de relação um ser utiliza um outro ser vivo

como moradia sem causá-lo prejuízo. O peixe fieráster que

habita sem "pagar aluguel" o intestino do pepino-do-mar, que

serve de abrigo para o peixe é um exemplo. Ele nada tira do

pepino-do-mar, mas é o único a sair ganhando com a associação.

FIGURA 5 – Pepino–do-mar e fieráster.

RELAÇÕES DESARMÔNICAS - INTRA-ESPECÍFICAS

1. CANIBALISMO:

Algumas espécies praticam o canibalismo, ou seja,

matam e acabam por ingerir outro animal da mesma espécie.

Entre os artrópodos, temos alguns exemplos: insetos e

aracnídeos, como a aranha viúva-negra, que devora o macho após

o acasalamento.

2. COMPETIÇÃO INTRA-ESPECÍFICA:

Seres vivos da mesma espécie podem competir por

espaço e por alimento. Alguns animais, como aves e mamíferos,

costumam defender seu território, uma região por eles

demarcada, principalmente por ocasião da reprodução, de outros

indivíduos da mesma espécie. É comum que o território seja

delimitado por gritos ou sons emitidos, ou mesmo pelo odor da

urina do animal, deixado no local.

RELAÇÕES DESARMÔNICAS - INTERESPECÍFICAS

1. COMPETIÇÃO INTERESPECÍFICA

Quando duas espécies diferentes competem pelo

mesmo alimento, por exemplo, quase sempre uma delas conseguirá

suplantar a outra, que tenderá a ser eliminada. Em outras

palavras: duas espécies diferentes que habitem o mesmo local não

podem ter o mesmo nicho ecológico, pois haverá competição entre

elas e uma sairá vencedora, provocando o desaparecimento ou a

emigração (saída para outras regiões) da outra espécie.

2. AMENSALlSMO

No amensalismo, uma espécie prejudica o crescimento

de outra. Além do exemplo, já citado no quadro do início da

unidade, temos o pisotear de animais grandes sobre as

plantações, destruindo-as e aos pequenos animais que se

encontravam ali quando os maiores passaram.

FIGURA 6 – Amensalismo entre as borboletas

3. PREDATISMO

No predatismo estabelece-se uma relação entre o

predador (caçador) e a presa (seu alimento). Há, portanto,

prejuízo para a presa, uma vez que ela acaba morrendo. Como

exemplo de predador, temos os carnívoros, que devoram os

herbívoros, suas presas. Como dissemos no início dessa unidade, o

predatismo prejudica o animal que serve de presa, mas, sendo um

importante fator de seleção natural (visto que são caçadas as

presas mais fracas, menos aptas à vida), acaba por aprimorar os

mecanismos adaptativos da espécie predada, promovendo sua

evolução. A seleção natural acaba por fazer surgir uma série de

adaptações, tanto em predadores quanto em presas que facilitam

o ataque ou a defesa. Tanto vegetais quanto animais podem

apresentar essas adaptações. No esquema abaixo, você fica

sabendo de algumas adaptações das quais animais ou vegetais, por

vezes, se utilizam para facilitar sua sobrevivência numa relação

de predatismo:

4. PARASITISMO

Essa palavra não deve soar estranha a você. Usamos a

expressão "parasita", por exemplo, para caracterizar uma pessoa

que não trabalha ou não se esforça e vive à custa dos outros. O

significado científico é mais ou menos o mesmo. Existem seres

microscópicos (algumas espécies de bactérias, vírus ou fungos) ou

insetos, vermes ou vegetais que, muitas vezes, vivendo dentro de

outros seres vivos, tiram deles parte do alimento que conseguem,

prejudicando seu desenvolvimento. O animal prejudicado chama-

se hospedeiro. O parasita, geralmente, não mata sua vítima, mas

mina suas forças, enfraquecendo-a. As doenças infecto-

contagiosas, como gripes, doenças infantis, as micoses (causadas

por fungos parasitas), ou as verminoses, são exemplos de doenças

causadas por parasitas.

Alguns sugam o sangue do hospedeiro, como

carrapatos, piolhos e mosquitos. Até mesmo certos vegetais, ou

por não possuírem clorofila, (cipó-chumbo) ou por se utilizar a

seiva bruta de outras plantas (erva-de-passarinho) são

considerados parasitas.

Por serem prejudiciais a lavouras, por exemplo,

insetos e outros animais parasitas são combatidos utilizando-se

venenos (agrotóxicos) em doses, por vezes, elevadas. Os

agrotóxicos inicialmente são eficazes. Com o tempo, porém,

tornam-se inócuos, pois vão sendo "selecionados" (em função do

ambiente com veneno) insetos que apresentam resistência à

droga. Isso faz com que doses cada vez mais forte sejam

necessárias para se chegar aos mesmos resultados. Muitos

insetos benéficos às lavouras, que auxiliam na reprodução de

espécies vegetais, acabam morrendo também, causando

desequilíbrio no ecossistema. Soluções mais inteligentes têm sido

tentadas, de forma a não causar tanto dano, como, por exemplo, o

controle biológico. Ele consiste na utilização de um animal que

seja predador do parasita. Essa técnica não polui o ambiente, não

prejudica outras espécies, pois o animal só ataca determina da

espécie (no caso a do parasita) e não causa desequilíbrio

ecológico. Como exemplo, temos a joaninha (aquele inseto - uma

espécie de besouro - geralmente colorido, com bolinhas de cores

contrastantes no dorso), utilizada no combate aos pulgões,

parasitas de plantas.

SUCESSÃO ECOLÓGICA

A comunidade estável, auto-regulada, que não sofre

alterações significativas em sua estrutura, é denominada

comunidade clímax e a seqüência de estágios de seu

desenvolvimento é chamada sucessão ecológica. Cada estágio da

sucessão, ou seja, cada comunidade estabelecida durante o

desenvolvimento da comunidade clímax é denominado estágio

seral ou sere.

Uma sucessão ecológica pode ser definida em função

de três características básicas:

É um processo não sazonal, dirigido e

contínuo;

Ocorre como resposta às modificações nas

condições ambientais locais, provocadas

pelos próprios organismos dos estágios

serais;

Termina com o estabelecimento de uma

comunidade clímax, que não sofre mais

alterações em sua estrutura, desde que as

condições macroclimáticas não se alterem.

A sucessão ecológica pode ser primária ou secundária,

dependendo de seu estágio inicial. A sucessão é primária quando o

início da colonização ocorre em regiões anteriormente

desabitadas, que não reúnem condições favoráveis à

sobrevivência da grande maioria dos seres vivos. É o que

acontece, por exemplo, em superfícies de rochas nuas, de dunas

de areia recém-formadas e de lavas vulcânicas recentes; poucas

espécies conseguem suportar as condições adversas desses

locais.

A sucessão é secundária quando o desenvolvimento de

uma comunidade tem início em uma área anteriormente ocupada

por outras comunidades bem estabelecidas, como terras de

cultura abandonadas, campinas, aradas e florestas recém-

derrubadas.

As sucessões primárias em geral demoram mais tempo

do que as secundárias para atingir ao clímax. Estudos de sucessão

primária em dunas ou em regiões de derramamento de lava

estimam que sejam necessários pelo menos 1000 anos para o

desenvolvimento de uma comunidade clímax.

Por sua vez, a sucessão secundária em terras onde

houve derrubada das matas pode levar apenas 100 anos em clima

úmido e temperado. As espécies que iniciam o processo de

sucessão são chamadas espécies pioneiras.

FIGURA 7 – Sucessão ecológica

FENÔMENOS DA NATUREZA

A INVERSÃO TÉRMICA

Comum nas grandes cidades, como São Paulo, em

época de inverno, ela causa o acúmulo repentino de gases

poluentes no ar. Acontece o seguinte: o ar normalmente se aquece

na superfície da Terra, fica mais leve e sobe. Como ele, leva os

resíduos poluentes gasosos, que escapam para camadas mais

elevadas da atmosfera, diluindo-se. Ao chegar às camadas mais

elevadas, esse ar se resfria, fica "pesado" e desce. Esse

movimento de subida e descida do ar provoca uma corrente que

facilita a dispersão dos agentes poluentes. No inverno, ocorre

que o ar que está em contato com a superfície da Terra não se

aquece o suficiente para criar a tal de corrente de convecção.

Conclusão: o ar não se renova e acumulam-se poluentes no ar que

os habitantes das grandes cidades respiram. Isso causa

problemas respiratórios típicos dessa época do ano, como

bronquites, asma e alergias, principalmente em pessoas idosas e

crianças.

FIGURA 8 - Inversão térmica

A CHUVA ÁCIDA

Alguns dos resíduos que compõem os gases poluentes

são os óxidos de enxofre e de nitrogênio. Estes gases, em

contato com a água da chuva, reagem e transformam-se em ácido

sulfúrico e ácido nítrico, caindo, com as chuvas, no solo e nos rios.

É a chamada chuva ácida, que modifica a solubilidade dos sais

minerais (a sua dissolução em água e, conseqüentemente, sua

absorção pelos vegetais). Por conta disso, florestas são

destruídas (isso aconteceu na Europa, por exemplo), animais

aquáticos têm sua reprodução prejudicada, pois espermatozóides

e óvulos ficam afetados pela acidez da água e monumentos

históricos são destruídos, pois esses ácidos corroem o mármore e

o cimento que os constituem. Observe o esquema a seguir:

FIGURA 9 – Chuva ácida

O EFEITO ESTUFA

Alguns poluentes, como o gás carbônico e o monóxido

de carbono, presentes em grande quantidade na atmosfera

devido à queima de combustíveis fósseis e a queimadas (queima

de troncos e árvores), impedem a dispersão do calor irradiado da

superfície da Terra. Criam como se fosse uma barreira invisível,

que faz com que esse calor da superfície, ao invés de escapar da

atmosfera, volte à Terra, aumentando sua temperatura ano após

ano. No desenho abaixo, compara-se o efeito estufa da Terra

com o que ocorre dentro de uma estufa, em que o vidro, que não

impede a entrada da luz, mas sim a saída do calor, provoca o

aquecimento ambiental tal qual o acúmulo de gases poluentes na

atmosfera. Em conseqüência disso, ocorrem mudanças no clima

terrestre, na distribuição das chuvas, bem como o derretimento

das geleiras, ocasionando inundações em cidades costeiras ou

mesmo o seu desaparecimento daqui a algum tempo.

FIGURA 10 – Efeito estufa

CAMADA DE OZÔNIO

Nos primeiros capítulos, você ficou sabendo que, com

o surgimento dos seres vivos autótrofos, o oxigênio passou a

fazer parte da atmosfera terrestre, sob a forma de gás

oxigênio, que muitos seres vivos absorvem e utilizam em seu

metabolismo, e gás ozônio, que se acumulando nas camadas

superiores da atmosfera terrestre, serve de barreira a grande

parte dos raios ultravioletas emitidos pelo Sol. Esses raios têm o

poder de penetrar no núcleo das células, alterando seu código

genético e provocando mutações ou destruição da célula. Nos

últimos anos, em alguns pontos do globo, há verdadeiras

interrupções dessa camada, formando como que buracos. O da

Antártida é o maior que existe. Verifica-se, então, uma maior

incidência de câncer de pele em pessoas mais claras (elas têm

menor proteção contra os raios solares), provocado por mutações

das células da epiderme, devido à ação dos raios ultravioletas que

não são barrados e conseguem atingir a superfície da Terra.

A destruição da camada de ozônio é provocada por um

tipo de gás chamado clorofluorcarbono (CFC), utilizado em

geladeiras, aparelhos de ar condicionado e alguns sprays

(aerossóis). Esse gás, ao escapar para a atmosfera, reage com o

ozônio, convertendo-o em moléculas de oxigênio. O pior é que

cada átomo de cloro desse composto é capaz de destruir 100 mil

moléculas de ozônio.

FIGURA 11 – Camada de ozônio

EUTROFIZAÇÃO

Alguns dos maiores desastres ecológicos dos últimos

anos estão relacionados ao despejo criminoso de petróleo nos

oceanos, intoxicando animais e impedindo a renovação de oxigênio

da água, bem como a penetração da luz solar, o que prejudica a

fotossíntese das plantas e seres autótrofos, base da cadeia

alimentar desses ecossistemas. Outro agente poluidor da água é a

matéria orgânica, sob a forma de fezes (esgoto), restos de usinas

de açúcar ou papel. Junto às fezes, vão alguns microorganismos

nocivos à saúde humana, eliminados por portadores de doenças

como a hepatite. Sem falar dos ovos de vermes parasitas que, ao

serem ingeridos, contaminam outras pessoas. É muito importante

que a água que chega aos nossos lares seja potável, quer dizer,

passe por um tratamento químico (geralmente com adição de

cloro) a fim de que bactérias e outros microorganismos parasitas

possam ser eliminados. Isso nem sempre é possível,

principalmente porque nem todos os habitantes de um município

podem contar com rede de água e esgoto. Como, no entanto, é

direito dos cidadãos terem condições dignas de moradia, já que

uma parte dos impostos é destinada à implantação de saneamento

básico, é preciso que a cidadania seja exercida no sentido de

exigir-se das autoridades um maior comprometimento social.

Cerca de 80 % das doenças da população relacionam-se à falta de

saneamento básico.

Essa matéria orgânica que se acumula na água é

decomposta, resultando em sais minerais, nutrientes que

aceleram a reprodução de algas e bactérias aeróbias. As algas

tornam a água turva, impedindo que a luz solar penetre. Quando

morrem, são decompostas, aumentando mais ainda o número de

bactérias decompositoras aeróbias. A grande quantidade de

seres consumidores faz com que diminua drasticamente a

quantidade de oxigênio disponível. Isso acarreta a morte dos

peixes e outros seres que vivem ali. E propiciando o

desenvolvimento de bactérias anaeróbias. Esse fenômeno

denomina-se eutrofização. Ela pode ser natural ou provocada por

resíduos urbanos, industriais ou agrícolas.

FIGURA 12 – Eutrofização

MAGNIFICAÇÃO TRÓFICA

A cobertura vegetal natural protege o solo das

chuvas, que carregariam seus nutrientes, da erosão provocada

pelo vento. O desmatamento das florestas para o cultivo agrícola

tem acelerado a erosão do solo e o processo de desertificação

(formação de desertos onde antes havia vegetação).

Um problema grave, decorrente da substituição das

matas nativas pela agricultura (muitas vezes a monocultura -

cultivo apenas de um tipo de vegetal em grandes áreas) é o uso

indiscriminado de pesticidas (chamados também de agrotóxicos),

substâncias venenosas que destroem predadores ou parasitas das

plantas. Um exemplo clássico é o DDT, famoso inseticida,

utilizado em larga escala. Ele mata as pragas, mas também mata

outros insetos benéficos às plantas, como os agentes

polinizadores (abelhas, por exemplo) ou insetos que se alimentam

de parasitas. Como resultado, há um desequilíbrio ecológico.

Outro agravante é o acúmulo de pesticida ao longo da cadeia

alimentar, fazendo com que os animais do topo da cadeia

apresentem índices assustadores de DDT em seu organismo,

principalme nte no cérebro e no fígado, intoxicando-os.

EXERCÍCIOS

1. (UFJF-MG) As árvores da floresta do Tatu estão ficando sem

folhas Pesquisadores do Jardim Botânico de Dinul (Distrito de

Palomas-MG). Em recente estudo realizado na floresta do Tatu

(importante remanescente de Mata Atlântica, mostraram que os

elevados índices pluviométricos registrados nas proximidades da

metalúrgica Cabide S. A. e a incidência de ventos no sentido da

floresta do Tatu podem ser os principais causadores da

misteriosa queda de folhas e queima da vegetação na referida

floresta. O Dr. João Silva, coordenador das pesquisas. prevê que,

se não forem tomadas medidas urgentes. as árvores estarão sem

uma folha em menos de dois anos. A partir da leitura da matéria

publicada no "Diário de Palomas é possível concluir que se trata

de:

a) Crescimento desordenado de Palomas.

b) Vazamento no reservatório municipal de Palomas.

c) Chuva ácida.

d) Simples coincidência.

e) Desmatamento clandestino para facilitar a exploração de

madeira.

2. (UFM5-RS) O mercúrio, como subproduto das indústrias

químicas ou como elemento decorrente da utilização na mineração

do ouro, é jogado nos rios e acumula-se no meio ambiente devido

ao fato de que os todos _________ e __________não

conseguem biodegradá-lo, como fazem com outras substâncias

quando atuam, normalmente, em uma cadeia alimentar. Assinale a

alternativa que completa corretamente as lacunas.

a) Fungos - bactérias

b) Fungos - algas

c) Protozoários – algas

d) Fungos - protozoários

e) Protozoários – bactéria

3. (UFSC - mod.) No ano de 1996, foram completados 10 anos de

o acidente nuclear de Chernobyl, na Ucrânia. A nuvem radioativa

que emanou da Usina de energia, onde o reator nuclear explodiu,

espalhou-se pela maioria dos países do Europeu. Segundo um

balanço feito anos depois e pub no Jornal Folha da Tarde (São

Paulo – 26/04190), "cerca de 2,5 milhões de Ucranianos e Bielo-

russos estariam ameaçadas: por uma morte lenta e silenciosa

provoca da pela radiação”. Sobre a radiação liberada, em um

acidente desse porte, é CORRETO afirmar que (pode haver mais

de uma alternativa correta):

a) Rapidamente o ambiente alterado retoma às condições

normais:

b) Afeta a atividade de inúmeras células nos seres vivos.

c) O organismo sempre fica mais resistente às infecções em

geral.

d) Os ecossistemas vizinhos a uma região, como a de Chernobyl,

não são afetados.

e) Nos humanos, pode atingir as células da medula óssea,

debilitando o sistema imunológico.

f) Pelos prejuízos provocados nas populações, acaba levando a um

sério desequilíbrio nas comunidades biológicas.

4. (Unicamp-SP) A poluição atmosférica de Cubatão continua

provocando efeitos negativos na vegetação da Serra do Mar,

mesmo após a instalação de filtros nas indústrias na década de

80. Nos locais onde houve destruição total, a mata está se

recompondo, mas com uma vegetação diferente da mata atlântica

original. Considerando que a mata está se recompondo através de

um processo natural de sucessão secundária, Quais são os seres

que ocuparão o novo ambiente segundo as etapas serais

esperadas neste processo?

5. (UFV-MG) “As formas de vida encontradas a grandes

profundidades no ecossistema marinho são necessariamente

heterotróficas.” A afirmativa está correta? Justifique.

6. (Unesp-SP) Uma indústria instalou à margem de um lago e

passou a usar a água do mesmo para resfriar caldeiras. A água

quente voltava ao lago, elevando sua temperatura para cerca de

38º C. Qual o significado ecológico dessa alteração? Justifique

sua resposta, levando em consideração a solubilidade dos gases.

7. (Unicamp-SP) Por que os poluentes de longa vida (tal como o

Césio-137, por exemplo) e os defensivos químicos (como o DDT),

mesmo quando ocorrem em baixas concentrações na natureza, são

prejudiciais principalmente para os carnívoros?

.

8. (Fatec-SP) Numa comunidade de uma lagoa. Houve despejo de

esgoto industrial contendo um composto químico com efeito

cumulativo. Após algum tempo, haverá maior concentração desse

composto nos seguintes membros da cadeia alimentar:

a) Fitoplâncton e peixes

b) Fitoplâncton e moluscos

c) Moluscos e larvas de insetos

d) Moluscos e peixes

e) Peixes e aves aquáticas

9. (Faetec-RJ) Determinada região da Europa está sofrendo com

o aumento da chuva ácida. Isso se deve ao alto grau de evolução

industrial daquela região. Gases como óxido de enxofre é liberado

na atmosfera indiscriminadamente, o que provoca o fenômeno

conhecido como chuva ácida. Tal fenômeno provoca dentre outras

coisas:

a) Um exagerado crescimento das plantas do grupo das briófitas

b) Aumento do nível dos oceanos

c) Destruição da camada de ozônio

d) Dificuldade de reprodução de alguns anfíbios pela diminuição

do pH da água

e) Elevação da temperatura global

10. (UFPA) Os caranguejos paguros vivem dentro de conchas

vazias de moluscos, que eles carregam ao se locomoverem. Sabe-

se que algumas anêmonas se instalam sobre essas conchas

carregadas pelos paguros. Como as anêmonas possuem

substâncias urticantes, estas afugentam predadores, dessa

forma o paguro obtém maior proteção: Já as anêmonas, que

normalmente vivem presas a rocha: aumentam muito seu "raio de

ação" alimentar, além aproveitar restos alimentares do

caranguejo. Esse caso é um exemplo de:

a) Comensalismo

b) Mutualismo

c) Amensalismo.

d) Protocooperação.

e) Inquilinismo

11. (Unesp-SP) Numa determinada região, onde ocorre em níveis

crescentes, certos peixes comem larvas de mosquitos

anofelíneos, que sugam o sangue humano, onde se reproduz o

plasmódio, causador da malária.

a) Quais são as relações ecológicas entre os peixes e as larvas de

anofelíneos e entre o plasmódio e o homem?

b) Se nos rios desta região, onde proliferam larvas do mosquito,

também houvesse sapos, e as cobras fossem exterminadas, o que

deveria ocorrer com o índice de casos de malária nesta região?

Justifique.

12. (UFRJ) Um grupo de estudantes, em visita à zona rural,

observou bois e gafanhotos alimentando-se de capim; orquídeas,

liquens e erva-passarinho em troncos de árvores; lagartos

caçando insetos e, no pasto, ao lado de vários cupinzeiros, anus

retirando carrapatos do dorso dos bois.

a) Identifique, entre as diferentes relações descritas no texto,

dois exemplos de parasitismo.

b) Entre as relações observadas pelos estudantes, cite uma

relação interespecífica e uma relação intra-específica de

benefício mútuo.

Que a perseverança e a dedicação estejam com você

para que o sonho da Universidade possa se tornar realidade.

Muito boa sorte!