Biologia geral

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Alvido Bernardo MuaviracaAlvido Bernardo MuaviracaMaputo, 2014Maputo, 2014

Capítulos:

1. Citologia

2. histologia

3. Sistemática e taxonomia

4. Seres vivos/Evolução;

5. Reino monera;

6. Reino protista;

7. Reino fungi;

8. Reino plantae;

9. Reino Animalia;

10. Genética;

11. Ecologia;

12. Saúde, higiene e saneamento;

13. Anatomia Humana. 2

Capitulo-ICITOLOGIA

CITOLOGIA

• Citologia - parte da Biologia que estuda todas as organelas celulares e seus comportamentos.

• Célula→ é a unidade morfofisiológica de todo e qualquer ser vivo.

• Para formarmos um ser vivo complexo, como o ser humano, é necessário que ele seja formado por células que quando se juntam e desempenham uma única função surge o tecido, os tecidos se unem formando os órgãos, uma união de órgãos forma um sistema que formará o organismo.

4Alvido Bernardo Muaviraca

Historial da célula

2000 a.C., Aristóteles propôs que os seres vivos poderiam surgir não só do cruzamento entre si, mas também, da matéria bruta ou inanimada. Esta teoria ficou conhecida como geração espontânea ou abiogênese;

1590: Invenção do microscópio pelos holandeses Francis e Zacarias Janssen, fabricantes de óculos;

1665, Robert Hooke, utilizando um microscópio rudimentar, observou a cortiça e notou que era formada por numerosos compartimentos, portanto denominou o que viu de célula;



1674: Leeuwenhoek observou diversas estruturas unicelulares. foi o primeiro a observar os micróbios. espermatozóides de peixes, hemácias;

1833: Robert Brown evidenciou a presença de um corpúsculo na célula que denominou de núcleo;

1839: Mathias Schleiden e Theodor Schwann enunciaram a teoria celular "Todos os seres vivos são constituídos por

células.”



1858: Rudolf Virchow apresentou a idéia de que toda célula origina-se de outra pré-existente.

1962: Watson e Crick, estabeleceram o modelo da molécula do DNA.

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Alvido Bernardo Muaviraca

Teoria celular

A célula é a unidade básica, estrutural e funcional de

todos seres vivos;

Todos seres vivos são formados por células;

Todas as células provem das células pré-existentes;

A célula é a unidade de produção e desenvolvimento dos

seres vivos;

A célula é a unidade hereditária de todos seres vivos.


Classificação das Células

I. Procariontes

Células em que o núcleo não é protegido por membrana, ou seja, o material genético fica solto no citoplasma.

Ex.: bactérias e algas azuis.

II. Eucariontes

Células em que o núcleo é protegido por membrana, ou seja, o material genético fica protegido.

Essas células têm duas partes bem distintas: o citoplasma, envolvido pela membrana plasmática, e o núcleo, envolvido pela carioteca.

Ex: células do corpo humano, etc.


Células procarióticas vs eucarióticas


Classificação das Células

A célula pode ser dividida em três partes fundamentais:

- Membrana plasmática

- Citoplasma

- Núcleo

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Organelas constituentes da celula

• 1 – Membrana celular;• 2 – Parede celular;• 3 – Hialoplasma;• 4 – Cloroplasto;

• 5 – Ribossomas;• 6 – Carioteca;• 7 – R. E. liso (agranular);• 8 – Nucléo; • 9 – R.E. rugoso

(granular);

• 10 – aparelho de golge;• 11 – Mitocôndria;• 12 – Vacúolos;

• 14 – cilios;• 15 – flagelos.

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Organelas da célula e suas funções


I. Membrana Plasmatica

Presente em todas as células, procarióticas e eucarióticas. É formada por proteínas, lipídios (gorduras) e glicídios (açúcares), portanto podemos dizer que a membrana plasmática é glicolipoprotéica.

Delimita o conteúdo da célula, separando o meio intracelular do meio extracelular, e é a principal responsável pelo controle da entrada e saída das substâncias.


Membrana Plasmatica

Em 1972 Singer e Nicholson criaram o modelo mosaico-fluido. Segundo o qual, as membranas são formadas por duas camadas de lipídios, com proteínas embutidas na mesma, lembrando um mosaico. Os lipídios são principalmente fosfolipídios e colesterol; as proteínas são do tipo globular e os glícidos, pequenas cadeias de pelo menos 15 unidades de monossacarídeos.


Características e Função:

Características: Ocorre em todas as

células animais e vegetais; Visível apenas ao

microscópio electrónico; Tem composição química

lipoprotéica; Possui capacidade de

regeneração; Permeabilidade selectiva.

Função: Regula todas as trocas de

substancias entre a célula e meio externo;

Tem a função de protecção e recepção de mensagens.

NB: é conhecida também como membrana citoplasmática, celular ou plasmalema.


Transporte de substâncias pela Membrana

• O processo de entrada e saída de substâncias é chamado de permeabilidade selectiva. Esse fluxo de substâncias pode ou não desprender energia. De acordo com esse critério, podemos distinguir dois tipos fundamentais de transporte: Passivo e Activo.

1. Transporte Passivo - aquele que não necessita de consumo de energia, a membrana permite a livre passagem de substâncias, não apresentando carácter selectivo. O transporte passivo pode ser por: difusão e osmose.


Transporte passivo

a) Difusão - movimento de moléculas de um líquido ou de um gás ao acaso pela membrana. Esse movimento é mais intenso no sentido da região onde há maior concentração de moléculas para onde a concentração é menor.

b) Osmose - a passagem espontânea do solvente (geralmente a água) através de uma membrana semipermeável do meio menos concentrado para o meio mais concentrado. O meio menos concentrado é chamado de hipotônico e o meio mais concentrado é chamado de hipertônico. Ex: “ao ficarmos algum tempo no mar notamos que as pontas dos dedos ficam enrugadas, isso acontece porque perdemos água do nosso corpo para o mar, pelo fato de que nosso corpo é menos concentrado em sal que o mar.” 18


Osmose em célula vegetal

O grande vacúolo da célula vegetal adulta ocupa a maior parte do volume citoplasmático e sua concentração é o fator primordial para regular as trocas osmóticas entre a célula (membrana plasmática-semipermeável) e o ambiente que a cerca.

Assim podem ocorrer as situações:

1.Ascélulas vegetais mergulhadas em ambiente hipotônico estarão com seu volume máximo, ou seja, as células estarão túrgidas e a resistência da membrana celulósica também será máxima.

2.Nas células flácidas o volume de água intracelular não chega a pressionar a membrana celulósica;

3.As células plasmolisadas estiveram mergulhadas em solução hipertônica e perderam tanta água, que a membrana plasmática “descolou” da celulósica (M) tendo citoplasma e vacúolo muito reduzidos.

Alvido Bernardo Muaviraca 19

Transporte de substâncias pela Membrana

2. Transporte Activo - há um gasto de energia. Um exemplo de transporte activo é a bomba de sódio (Na+) e potássio (K+). Esse transporte verifica-se em células nervosas (neurónios), é assim que os estímulos passam pelas células nervosas. Quando temos um estímulo, por exemplo, “uma batida no pé, a dor passará de neurónio para neurónio até ser analisado e respondido com a contracção da perna e um "ai". Este estímulo passará pelo interior do neurónio trocando os íons potássio pelos íons sódio.”


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Características da permeabilidade selectiva

Não passam através

da membrana:

Proteínas

Polissacarídeos

Lipídios complexos

Passam através da membrana:

Água

Sais minerais

Álcool

Glicose

Aminoácidos

O2 e CO221Alvido Bernardo Muaviraca

Especializações da Membrana

As membranas podem executar outras funções e para isso desenvolveram especializações como:

Microvilosidades - com a função de aumentar a área de absorção celular a membrana celular cria projecções digitiformes em forma de dedos. Esta especialização pode ser encontrada principalmente em células cuja função é a de absorver substâncias, como por exemplo as do intestino delgado.

Desmossomos - entre duas células adjacentes formam-se placas densas e filamentos de proteínas que confere forte aderência entre elas.

Interdigitações - são saliências e reentrâncias das membranas celulares de células vizinhas que se encaixam umas nas outras, aumentando a coesão e facilitando as trocas de substâncias entre elas.


Transporte de substâncias grandes

Endocitose - corresponde à entrada de substâncias de alto peso molecular e, em alguns casos, de células inteiras. que, normalmente, não seriam absorvidas através do processo de permeabilidade selectiva. Envolve basicamente 2 processos:

1. Fagocitose - Processo de englobamento de partículas sólidas através de pseudópodos. Ocorre um englobamento.

2. Pinocitose - Processo de englobamento de substâncias líquidas ou de partículas dissolvidas em um meio líquido. Ocorre uma invaginação.

Exocitose ou clasmatose - Processo de eliminação de produtos para o exterior da célula. São produtos que estão no interior de vesículas, que se desfazem na superfície da membrana. Corresponde à defecação celular. 23Alvido Bernardo Muaviraca

II. Citoplasma

É o espaço entre a membrana plasmática e o núcleo da célula. Pode-se distinguir duas regiões distintas no hialoplasma que são: ectoplasma e endoplasma.

É um material viscoso, amorfo, no qual estão mergulhados os organelos e as inclusões. Quimicamente, é constituído por água e moléculas de proteína, formando um colóide.

As inclusões são estruturas sem vida no citoplasma da célula.

Ao conjunto das inclusões chama-separaplasma: gotas de lipídios, grânulos de proteínas e pigmentos, substâncias cristalizadas (insolúveis).


Funções

• Ectoplasma - é a região do citoplasma mais próxima da membrana plasmática. Responsável pela sustentação celular, espécie de esqueleto.

• Endoplasma - é a região do citoplasma mais próxima do núcleo. É GEL (solução mais gelatinosa). É nele que encontramos as organelas citoplasmáticas responsáveis pela homeostasia celular.


3. Parede celular (celulósica)

localização: envoltório externo à membrana plasmática

Ocorrência:

em todas as células vegetaisObs.:

bactérias e fungos apresentam parede celular, não parede celulósica.

Função: protecção e dá

resistência à célula vegetal.


Parede celular (celulósica)

Características: Espessa => vista ao M.O. (microscópio óptico) Relativa rígida; Natureza inerte (morta); Básica, composta por celulose; É totalmente permeável. Permeabilidade não selectiva; 3 camadas ou capas: de fora para dentro - lamela

média - parede primária - parede secundária.


4. Mitocôndrias

• estão presentes em todas as células eucariontes, possuem a forma de salsicha, envolvida por duas membranas separadas.

• contêm seu próprio DNA e RNA, são móveis mudando de forma e posição dentro da célula.

• Tem origem A partir da duplicação de outras mitocôndrias. 28Alvido Bernardo Muaviraca

Funções

Respiração celular;

Presença de DNA e RNA, sintetizam proteínas;

Concentração e transporte ativo de íons;

Síntese de ácidos graxos;

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5.Retículo endoplasmático (re)

é um sistema de túbulos e vesículas interconectados, tem a sua origem na membrana celular, a sua composição química é lipoprotéica.

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Funções

• síntese de proteínas para exportação –RER;• Síntese de lipídios –REL;

• Condução de estímulos;• Regular pressão osmótica;• Transporte intracelular de substâncias –REL;• Originar carioteca –REL;• Metabolizar substâncias tóxicas.

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5.1 Retículo endoplasmático rugoso (RER)

actua na síntese e nas modificações de proteínas, glicosilação inicial das proteínas, síntese de fosfolipídios, montagem de moléculas de proteínas e proteólise de sequência de aminoácidos. sintetiza lipídios e proteínas integrais de todas as membranas da célula.


5.2 Retículo endoplasmático liso (REL)

• É constituído por um sistema de túbulos e de vesículas achatadas. Não possui ribossomas ligados à sua membrana, possui uma função relacionada ao metabolismo de outras substâncias com síntese de lipídios do grupo colesterol, hormonas, esteróides, desintoxicação de drogas.


6. Ribossomas

• São partículas pequenas formadas de RNA ribossomal

(rRNA). Os ribossomas podem estar isolados ou em

grupos conhecidos como Polirribossomas ou Polissomas.

Cada ribossomo é formado de uma subunidade grande e

uma pequena, que são formadas no nucléolo e libertadas

para o citosol.


Funções

síntese de proteínas para uso intra-celular


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7. Complexo de golgi

É constituído por um amontoado de sacos achatados e delimitados por membranas, onde recebe e modifica moléculas provenientes do Retículo Endoplasmático e redirecciona tais moléculas para o exterior da célula ou locais dentro da própria célula. Encontra-se situado normalmente próximo ao núcleo. 36Alvido Bernardo Muaviraca

Plastos

Os plastos são estruturas exclusivas de algas e vegetais. O seu número e forma varia muito conforme o organismo.

Existem basicamente dois tipos de plastos: cromoplastos e leucoplastos. Os cromoplastos apresentam pigmentos no seu interior (cromo = cor), os leucoplastos (leuco = branco), não contém pigmentos. O cromoplasto mais comum nos vegetais é o cloroplasto.

Cloroplasto

Os cloroplastos apresentam forma discoidal, são envolvidos por uma membrana externa e uma interna. Além destas, os plastos apresentam muitas membranas internas que formam bolsas chatas em forma de disco chamadas tilacóides. Estes, por sua vez, estão dispostos de modo a formar pilhas, semelhantes a uma

pilha de moedas. A pilha de tilacóides recebe o nome de granum (plural = grana) . O interior do cloroplasto é preenchido por uma matriz gelatinosa chamada estroma, onde se encontram DNA, RNA, ribossomos, enzimas, etc.


Funções de cloroplastos

Nos cloroplastos acontece a fotossíntese, processo onde são fabricadas moléculas orgânicas, principalmente glicose, usada pelas mitocôndrias na respiração intracelular.

Durante a fotossíntese a clorofila capta a energia luminosa que será transformada em energia química (ATP). Essa energia será usada na fabricação de glicose a partir de água e gás carbônico.

Cloroplastos ou leucoplastos podem armazenar o excesso de glicose produzida em forma de amido (polissacarídeo). Esses reservatórios são os amiloplastos.


Funções

produção da parte glicídica de algumas secreções;

· armazenar, concentrar, empacotar e eliminar secreções;

· formação do acrossomo dos espermatozóides;· síntese de lipídios, carbohidratos,

especialmente polissacarídeos.modificação e empacotamento de proteínas.


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8.Lisossomos

São organelas irregulares, membranosas, pequenas e estão presentes em quase todos os tipos de células especializadas para a digestão enzimática intracelulares,

são como sacos de enzimas digestivas, liberta nutrientes e destrói moléculas não desejadas. Seu número e forma varia muito de célula para célula, de acordo com seu tipo e função.


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Funções

A função dos lisossomos é a digestão de macromoléculas, fagocitose de microrganismos, restos celulares e células, também do excesso de organelas velhas, tais como mitocôndrias e RER.


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Centríolos

Os centríolos estão presentes na maioria dos organismos eucariontes, com excepção das plantas Angiospermas.

Cada célula possui um par de centríolos (diplossomo)que ficam localizados no centrossomo ou centro celular. Cada centríolo do par é formado por 9 triplas de microtúbulos dispostos de modo a formar um cilindro. Possuem DNA próprio com capacidade de autoduplicação, a qual executam antes da divisão celular. Os

centríolos originarão cílios e flagelos responsáveis por várias formas de movimentação.

Funções

Estão envolvidos com a divisão celular.


Cílios e Flagelos

São prolongamentos finíssimos que crescem a partir da superfície da célula. Sua estrutura interna chama-se axonemae é formada por 9 pares de microtúbulos dispostos de forma cilíndrica e um par central (haste). Embora tenham a mesma estrutura interna, cílios e flagelos diferem entre si da seguinte forma ; cílios são curtos e numerosos, flagelos são longos e pouco numerosos.

Funções

Cílios e flagelos têm funções de locomoção celular (algas, protozoários, espermatozóides), captura de alimentos (esponjas), limpeza do organismo (epitélio traqueal nas vias respiratórias), etc. Alvido Bernardo Muaviraca 43

GLICOCÁLIX

É uma cobertura floculada evidenciada ao ME. É um revestimento constituído de cadeias de carbohidratos que estabelecem ligações covalentes com as proteínas; transmembrana e com as moléculas de fosfolipídios do folheto externo. Sua função mais importante é de proteger a célula de interagir com proteínas inadequadas que causam danos químicos e físicos, também agem na adesão célula-célula


9.Peroxissomos

São organelas pequenas, com forma de esféricas a ovóides, envolvidas por

membranas. Estão presentes em quase todas as células animais e funcionam no catabolismo de ácidos graxos de cadeia longa. Fornecem o ambiente de contenção para reacções onde um perigoso agente químico é gerado e degradado


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10. Inclusões

São consideradas como componentes não vivos da célula, não possuem actividade metabólica nem são revestidos por membranas. As inclusões mais comuns são o glicogénio, as gotículas lipídicas, os pigmentos e os cristais.

Glicogénio: é a forma mais comum de armazenamento da glicose nos animais;

Lipídios: é a forma de armazenamento dos triglicerídios. Pigmentos: o pigmento mais comum do corpo, ao lado da hemoglobina, é a

melanina, formada pelos melanócitos da pele. Cristais: não são normalmente encontrados nas células, acredita-se que

sejam estruturas cristalinas de certas proteínas.


11.Núcleo

Fontana, observou pela primeira vez, em 1781, o núcleo, numa célula vegetal. 40 anos depois, Robert Brown evidenciou também nas células dos animais.

o núcleo divide-se em:• Membrana nuclear (ou carioteca);• Suco nuclear (ou cariolinfa ou

nucleoplasma);• Nucléolo.

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Função

armazenar o material genético da célula, ou seja, conter a molécula de DNA em uma estrutura denominada cromatina.

O controle da síntese proteica. O que vai determinar o equilíbrio na produção de substâncias.


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11.1 Membrana Nuclear

• Também denominada cariomembrana ou carioteca; é uma membrana dupla, ou seja, formada por duas camadas de membrana. A membrana nuclear separa o hialoplasma do material nuclear, mas não totalmente, de espaço a espaço, formam-se interrupções circulares denominados poros, estes permitem a passagem de macromoléculas fazendo, com isso, o intercâmbio entre núcleo e o citoplasma.


11.2 Suco Nuclear

colóide claro e homogéneo que contém água, proteínas e outros materiais suspensos.

NB: Também denominado cariolinfa ou nucleoplasma.


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11. 3 Nucléolo

É formado por uma considerável quantidade de RNA com aspecto de massa globosa.

Possui a função na divisão celular de formar mais ribossomas no citoplasma.


12. Cromatina

é estrutura de molécula de DNA associada a proteínas denominadas histonas, que se encontram dentro do núcleo.

Durante a divisão celular a cromatina sofre uma espiralização parecendo um fio de telefone, cuja função é

facilitar na hora de dividir o material genético para as duas

células que irão se formar. Quando a cromatina se espiraliza denomina-se de cromossomo,


Tipos morfológicos de cromossomo

De acordo com o tamanho dos braços, determinado pela posição do centrómero, os cromossomos são classificados em quatro tipos:

1. Metacêntrico - Possui braços aproximadamente do mesmo tamanho. O centrómero localiza-se na região central.

2. Submetacêntrico - Possui um dos braços pouco menor que o outro. O centrómero encontra-se deslocado da região central. A maioria dos cromossomos da espécie humana são desse tipo.

3. Acrocêntrico - Possui um dos braços muito pequeno em relação ao outro. O centrómero localiza-se quase na extremidade do cromossomo.

4. Telocêntrico - Possui apenas um braço, pois o centrómero localiza-se na extremidade do cromossomo. Este tipo não é encontrado na espécie humana.

Nb: Os 46 cromossomos da espécie humana dividem-se em meta, submeta e acro, sendo o cromossomo "X" do tipo submetacêntrico e o "Y" do tipo Acrocêntrico.


Número de cromossomos

O número de cromossomos encontrados nas células das diferentes espécies é muito variável. Desde apenas 2, como na lombriga de cavalo (Ascaris univaleus), até mais de1.000 em certos protozoários.

Na espécie humana são 46, contudo o número de cromossomos é específico e constante em indivíduos da mesma espécie.

Assim, quanto ao número de cromossomos, as células ou indivíduos são classificados em dois tipos principais :

diplóides (2n) e haplóides (n), onde n representa um conjunto completo de cromossomos.

1. Diplóides (2n) - possuem dois conjuntos completos de cromossomos, ou seja, os cromossomos de cada tipo ocorrem aos pares e são chamados homólogos.

Desta forma, de cada par de cromossomos homólogos existentes nas células diplóides, um é de origem paterna e outro materna. 54Alvido Bernardo Muaviraca

Número de cromossomos

2. Haplóides (n) - possuem um conjunto completo de cromossomos, ou seja, apenas um cromossomo de cada tipo.

Os gâmetas (espermatozóides e óvulos) e os esporos são exemplos de células haplóides.


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Cariótipo - São todos os dados referentes à forma, ao tamanho e número dos cromossomos.

Ideograma ou cariograma - é o mapeamento dos cromossomos da espécie humana.

os cromossomos humanos são separados em 7 grupos (A a G ou de I a VII). São 22 pares de autossomas (numerados de 1 a 22) e um par de cromossomos sexuais (XX nas mulheres e XY nos homens).

Genoma é o conjunto completo de cromossomos encontrados em uma célula. Corresponde ao número haplóide (n) da espécie. Assim sendo, uma célula haplóide (n) tem um genoma, uma diplóide (2n) tem dois e uma triplóide (3n)

tem três. O número de cromossomos de um genoma depende da espécie considerada, por exemplo, na espécie humana é 23.


ALTERAÇÃO DO NÚMERO DE CROMOSSOMOS NAS CÉLULAS SOMÁTICAS (MUTAÇÕES NUMÉRICAS)

Dividem-se em dois tipos:•Euploidiais (alteração do genoma inteiro): Seus principais casos são Monoploidia (n), que caracteriza-se por um indivíduo ou célula com um só genoma. Exemplo: Zangão; Triploidia (3n), indivíduo ou célula com três

genomas. Exemplos: banana, melancia, tulipa; Tetraploidia (4n), indivíduo ou célula com quatro genomas. Exemplo: café, milho, trigo, maçã.

• Aneuploidiais (alteração de parte do genoma): Seus principais casos são: Nulissomia (2n-2), caracterizado por um indivíduo ou célula com um par a menos no genoma. Exemplo: letal nos animais; Monossomia (2n-1), indivíduo ou célula com um cromossoma a menos no genoma. Exemplo: Síndrome de Turner; Trissomia (2n + 1), indivíduo ou célula com um cromossoma a

mais no genoma. Exemplos: Síndromes de Klinefelter, Down, Patau e Edward; Polissomia (2n + 2, 3, 4), indivíduo ou célula com vários cromossomas a mais de um tipo. Exemplo: Síndrome de Klinefelter.


Estudo comparativo entre células animais evegetais

Célula animal

• Os principais organóides são: membrana plasmática, ribossomos, retículo endoplasmático, complexo de Golgi, mitocôndrias, lisossomos, centríolos. o núcleo, vacuolos pequenos.

Célula vegetal

• Com exceção dos centríolos, a célula vegetal possui todos os componentes da célula animal, e ainda apresenta um envoltório externo à membrana celular, denominado membrana celulósica ou parede celular, vacuolos grandes e cloroplastos.


Composição química da célula

as substâncias inorgânicas como a água e os sais minerais são constituídos por moléculas simples e pequenas e podem ser encontradas livres na natureza ou fazendo parte de um organismo.

Já as substâncias orgânicas, tais como: carboidratos, lipídios, proteínas são constituídos por grandes e complexas moléculas que obrigatoriamente possuem em sua composição o elemento químico carbono (C) e são sempre encontradas nos seres vivos.


Componentes inorgânicos

1. ÁGUA - Suas principais funções em um organismo são: Solvente universal: dispersante de substâncias orgânicas e Inorgânicas; Transporte de substâncias: tanto de dentro para fora como de fora para dentro das

células, moléculas se difundem na água e por ela são transportadas. Equilíbrio térmico: o excesso de calor é dissipado pelo suor, ajudando na

manutenção da temperatura interna de um ser homeotérmico. Lubrificante:ajuda a diminuir o atrito entre os ossos (nas articulações).

2. SAIS MINERAIS Solúvel:dissolvido na água em forma de íons, como o potássio (K+), o sódio (Na+) e

o cloro (Cl-), participam do controle osmótico (entrada e saída de H2O nas células) e também contribuem para a passagem dos impulsos nervosos nos neurônios.

Insolúvel: encontra-se imobilizado, como os fosfatos de cálcio que fazem parte da estrutura esquelética dos vertebrados, da casca de ovo, do exoesqueleto ou carapaças de insetos, siris, caranguejos etc., conferindo maior rigidez aos órgãos em que se encontram.


PRINCIPAIS SAIS E SUA FUN,CAO NA CELULA

Cálcio (Ca2+) - Componente dos ossos e dentes. Ativador de certas enzimas. Por exemplo : enzimas da

coagulação. Magnésio(Mg2+) - Faz parte da molécula de clorofila; é necessário, portanto , à fotossíntese. Ferro (Fe2+) Presente na hemoglobina do sangue, pigmento fundamental para o transporte de

oxigênio.

Componente de substâncias importantes na respiração e na fotossíntese (citocromos e ferrodoxina). Sódio (Na+) - Tem concentração intracelular sempre mais baixa que nos líquidos externos. A

membrana

plasmática, por transporte ativo, constantemente bombeia o sódio, que tende a penetrar por

difusão. Importante componente da concentração osmótica do sangue juntamente com o K. Potássio(K+) - É mais abundante dentro das células que fora delas. Por transporte ativo, a

membrana plasmática absorve o potássio do meio externo. Os íons sódio e potássio estão envolvidos nos fenômenos elétricos que ocorrem na membrana plasmática, na concentração muscular e na condução nervosa.

Fosfato (PO4)-3) - Componente dos ossos e dentes. Está no ATP, molécula energética das atividades celulares. É parte integrante do DNA e RNA, no código genético.

Cloro(Cl-) - Componente dos neurônios (transmissão de impulsos nervosos ). Iodo (I-) - Entra na formação de hormônios tireoidianos. 61Alvido Bernardo Muaviraca

Componentes orgânicosComponentes orgânicos

1. Glicídios ou carboidratos

Também conhecidos como açúcares, os glicídios são os grandes fornecedores imediatos de energia para os seres vivos. São fabricados pelas plantas no processo da fotossíntese e apresentam em suas moléculas átomos de carbono (C), hidrogênio (H) e oxigênio (O). Além de fornecedores de energia, possuem também função estrutural, como a celulose, encontrada revestindo as células vegetais; e constituindo os ácidos nucléicos (material genético).

Os glicídios são classificados em três grupos: Monossacarídios: são os açúcares mais simples, formados por pequenas

moléculas que não se dividem na presença de água, portanto não sofrem hidrólise. Os exemplos mais comuns encontrados nos organismos vivos são: glicose (produzido pelos vegetais na fotossíntese), frutose (encontrado nas frutas doces), galactose (encontrado no leite) e ribose e desoxirribose (componentes dos ácidos nucléicos).


Glicídios

Os glicídios são também conhecidos como açúcares, sacarídios, carboidratos ou hidratos de carbono. São moléculas compostas principalmente de: carbono, hidrogênio, oxigênio. Os açúcares mais simples são os monossacarídios, que apresentam fórmula geral (CH2O)n .O valor de n pode variar de 3 a 7 conforme o tipo de monossacarídio. O nome do açúcar é dado de acordo com o número de átomos de carbono da molécula, seguido da terminação ose. Por exemplo, triose, pentose,hexose. São monossacarídios importantes: glicose, frutose, galactose, ribose e desoxirribose.

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n Fórmula Nome

3 C3H6O3 Triose

4 C4H8O4 Tetrose

5 C5H10O5 Pentose

6 C6H12O6 Hexose

7 C7H14O7 HeptoseAlvido Bernardo Muaviraca

CONT…

2- Dissacarídeos: são glicídios constituídos pela união de dois monossacarídios. Na ligação de dois ou mais monossacarídios, estamos ingerindo dissacarídios ou polissacarídios, nosso sistema digestório os transforma em monossacarídios para que estes possam fornecer energia para a célula.

Todos os dissacarídios têm função energética e os principais são:Sacarose: glicose+frutose, suas principais fontes são: a cana de

açúcar e beterraba.Lactose: glicose+galactose, sua principal fonte é o leite.Maltose: glicose+glicose, suas principais fontes são: raízes, caule,

folhas dos vegetais.


CONT…

Polissacarídios: os polissacarídios são moléculas grandes, constituídas por ligação de muitos monossacarídios. Os polissacarídios não são solúveis em água, alguns são reservas de energia, como o amido, outros fazem parte da estrutura esquelética da célula vegetal, como a celulose. Os principais polissacarídios são:

Amido: formado por inúmeras moléculas de glicose, encontrado nos vegetais, funciona como reserva de energia.

Celulose: formado por inúmeras glicoses, encontrado revestindo externamente as células vegetais, funciona como reforço esquelético.

Glicogênio: formado por inúmeras glicoses, encontrado nos animais, funciona como reserva de energia.


Lipídios

A principal propriedade deste grupo de substâncias é o fato de serem insolúveis em água. Essas substâncias são formadas por C, H e O, mas em proporções diferentes da dos carboidratos. Fazem parte deste grupo as gorduras, os óleos, as ceras e os esteróides. As gorduras e os óleos formam o grupo dos triglicerídeos, pois, por hidrólise, ambos liberam um álcool chamado glicerol e 3 "moléculas“ de ácidos graxos. O ácido graxo pode ser saturado ou insaturado. O saturado é aquele onde há somente ligações simples entre os átomos de carbono, como por exemplo, o ácido palmítico e o ácido esteárico. O ácido graxo insaturado possui uma ou mais ligações duplas entre os carbonos, como, por exemplo, o ácido oléico.

Um lipídio é chamado "gordura" quando está no estado sólido à temperatura ambiente; caso esteja no estado líquido será denominado "óleo".

As ceras são duras à temperatura ambiente e macias quando são aquecidas. As ceras, por hidrólise, liberam "uma" molécula de álcool e ácidos graxos, ambos de cadeia longa.

Os esteróides são lipídios de cadeia complexa. Como exemplo pode-se citar o colesterol e alguns hormonas: estrógenos, testosterona.


Funções dos lipídios nos seres vivos.

a) são constituintes da membrana plasmáticae de todas as membranas

internas da célula (fosfolipídios);

b) fornecem energia quando oxidados pelas células. São normalmente

usados como reserva energética;

c) fazem parte da estrutura de algumas vitaminas (A, D, E e K);

d) originam alguns hormônios (andrógenos, progesterona, etc.);

e) ajudam na proteção, pois as ceras são encontradas na pele, nos pêlos,

nas penas, nas folhas, impedindo a desidratação dessas estruturas,

através de um efeito impermeabilizante.67Alvido Bernardo Muaviraca

Proteínas

São os principais constituintes estruturais das células. Elas têm três papéis fundamentais:

1º - estruturam a matéria viva(função plástica), formando as fibras dos tecidos;

2º - aceleram as reações químicas celulares (catálise) - neste caso as proteínas são chamadas de enzimas (catalisadores orgânicos);

3º funcionam como elementos de defesa (anticorpos).

As proteínas são macromoléculas orgânicas formadas pela junção de muitos aminoácidos (AA). Os aminoácidos são as unidades (monômeros) que constituem as proteínas (polímeros). Qualquer aminoácido contém um grupo carboxila e um grupo amina.

A ligação química entre dois AA chama-se ligação peptídica, e acontece sempre entre o C do radical ácido de um AA e o N do radical amina do outro AA.


Quando a ligação ocorre entre 2 AA chamamos a molécula formada de dipeptídeo. Quando ocorre com 3AA chamamos de tripeptídeo. Acima de 4AA a molécula é chamada de polipeptídeo. As proteínas são sempre polipeptídeos (costuma ter acima de 80 AA).

Se o número de aminoácidos, que formam determinada molécula, for superior a 80, convencionalmente, ela será chamada de proteína. Apesar de existirem somente 20 AA, o número de proteínas possível é praticamente infinito.

As proteínas diferem entre si devido:

a) a quantidade de AA na molécula,

b) os tipos de AA,

c) a sequência dos AA na molécula.

Duas proteínas podem ter os mesmos AA nas mesmas quantidades, porém se a sequência dos AA for diferente, as proteínas serão diferentes. A sequência dos AA na cadeia polipeptídica é o que chamamos de estrutura primária da proteína. Se a estrutura primária de uma proteína for mudada, a proteína é mudada. A estrutura primária é importante

para a forma espacial da proteína.

O fio protéico (estrutura primária) não fica esticado, mas sim enrolado como um fio de telefone (forma helicoidal), devido à projeção espacial da ligação peptídica.Essa forma é chamada de estrutura secundária.

Vários fatores tais como, temperatura, grau de acidez (pH), concentração de sais e outros podem alterar a estrutura espacial de uma proteína, sem alterar a sua estrutura primária. Este fenômeno é chamado de desnaturação.


PROTEÍNAS ESTRUTURAIS

Uma das funções das proteínas é a função estrutural, pois fazem parte da arquitetura das células e tecidos dos organismos.


PROTEÍNA PAPEL BIOLÓGICO

Colágeno Proteína presente nos ossos, cartilagens e tendões, e também na pele. Aumenta a resistência desses tecidos à tracção.

Queratina Recobre a superfície da pele dos vertebrados terrestres. É o mais abundante componente de unhas, garras, corpos, bicos e pêlos dos vertebrados.Impermeabilizando as superfícies corpóreas, diminuindo a desidratação.

Actina e Miosina Principais constituintes do músculo. Responsáveis pela contractilidade do músculo.

Albumina Proteína mais abundante do plasma sanguíneo, conferindo-lhe viscosidade, pressãoosmótica e função tampão.

Hemoglobina Proteína presente nas hemácias. Relacionada ao transporte de gases pelas células vermelhas do sangue.

Além da função estrutural as proteínas atuam como catalisadoras das reacções químicas que ocorrem nas células. São as enzimas. A maior parte das informações contidas no DNA dos organismos, é referente à fabricação de enzimas.

Cada reacção que ocorre na célula necessita de uma enzima específica, isto é, uma mesma enzima não catalisa duas reacções diferentes. A especificidade das enzimas é explicada pelo modelo da chave (reagente) e fechadura (enzima). A forma espacial da enzima deve ser complementar à forma espacial dos reagentes (substratos). As enzimas não são descartáveis, uma enzima pode ser usada diversas vezes. A desnaturação de uma enzima implica na sua inactividade, pois perdendo sua forma espacial ela não consegue mais se encaixar ao seu substrato específico.

O inibidor enzimático tem forma semelhante ao substrato (reagente). Encaixando-se na enzima, bloqueia a entrada do substrato, inibindo a reacção química.

A temperatura é um factor importante na velocidade da actividade enzimática. A velocidade da reacção enzimática aumenta com o aumento da temperatura até certo limite, então a velocidade diminui bruscamente. Para cada tipo de enzima existe uma temperatura óptima. Para os seres humanos, a maioria das enzimas tem sua temperatura óptima de funcionamento entre 35 e 40º C.


VITAMINAS

Vitaminas são substâncias orgânicas essenciais, que têm de ser obtidas do alimento, uma vez que o organismo não consegue fabricá-las.

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Vitaminas Uso no corpo deficiência Principais fontes

Aantixeroftálmica

Necessária para o

crescimento normal e para o funcionamento normal dos olhos, do nariz, dos pulmões. Previne resfriados e várias infecções . Evitaa “cegueira nocturna”.

Cegueira nocturna;xeroftalmia, "olhossecos” em crianças;cegueira total.

Vegetais amarelos (cenoura, abóbora, batata doce, milho), pêssego, nectarina, abricó, gema de ovo, manteiga, fígado.

B1(tiamina)

Auxilia na oxidação dos carboidratos. Estimula o apetite. Mantém o tônusmuscular e o bomfuncionamento do sistema nervoso. Previne beribéri.

Perda de apetite, fadiga muscular, nervosismo, Beribéri (homem) e polineurite (pássaros).

Cerais na forma integral e pães, feijão, fígado, carnede porco, ovos, fermento de padaria, vegetais defolhas.


VITAMINASB2

(riboflavina)Auxilia na oxidação dos alimentos. Essencial à respiração celular. Mantém a tonalidade saudável dapele. Atua na coordenação motora.

Ruptura da mucosa daboca, dos lábios, da línguae das bochechas.

Vegetais de folhas(couve, repolho, espinafre etc), carnes magras, ovos,fermento de padaria, fígado, leite.

B (PP)(ácido nicotínico)

Mantém o tônus nervoso e muscular e o bom funcionamento do aparelho digestório. Previne a pelagra.

Inércia e falta de energia, nervosismo extremo, distúrbios digestivos, pelagra (homem) e língua preta (cães).

Lêvedo de cerveja, carnes magras, ovos, fígado, leite.

B6(piridoxina)

Auxilia a oxidação dosalimentos. Mantém apele saudável.

Doenças de pele, distúrbios nervosos, inércia e extrema apatia.

Lêvedo de cerveja,cereais integrais, fígado, carnes magras, peixe, leite.

B12(cianocobalamina)

Importante para a maturidade das hemácias.

Anemia perniciosa. Fígado. Leite e seusderivados, em carnes, peixes, ostras e leveduras.

C(ácido ascórbico)Anti-escorbútica

Previne infecções. Mantém a integridade dos vasos sangüíneos e a saúde dos dentes. Previne escorbuto.

Inércia e fadiga em adutos, insônia e nervosismo em crianças, sangramento dasgengivas, inflamações nas juntas, dentes alterados, escorbuto.

Frutas cítricas (limão, lima, laranja), tomate, couve, repolho eoutros vegetais de folha, pimentão, morango, abacaxi,goiaba, caju.


VITAMINASVitaminas Função Deficiência Fonte

DAnti-raquítica

Atua no metabolismo do cálcio e do fósforo. Mantém os ossos e os dentes em bom estado. Previne o raquitismo.

Problemas nos dentes,ossos fracos, contribui para os sintomas daartrite, raquitismo, osteomalácia (adultos)

Lêvedo, óleo de fígado de bacalhau, gema de ovo,manteiga

EAnti-oxidante(- tocoferol)

Promove a fertilidade. Previne o aborto. Atua no sistema nervoso involuntário , no sistema muscular e nos músculosinvoluntários.

Esterilidade do macho, aborto. Oxidação deácidos graxos insaturados e enzimas mitocondriais.

Óleo de germe de trigo, carnes magras, laticínios, alface, óleo de amendoim.

kAnti-

hemorrágica

Atua na coagulação do sangue. Previne hemorragias.

Hemorragias prolongadas: retarda o processo de cogulação.

Vegetais verdes, tomate, castanha, espinafre, alface,repolho, couve, óleosvegetais.


ÁCIDOS NUCLÉICOS

os ácidos nucléicos são de dois tipos básicos: o ácido desoxirribonucléico – representado pela sigla DNA, responsável pela constituição do material genético (cromossomos e genes), localizado basicamente no núcleo das células – e o ácido ribonucléico – representado pela sigla RNA, sintetizado no núcleo pelo DNA, atua no citoplasma, participando da síntese de proteínas.Os ácidos nucléicos são formados por grandes moléculas, ligadas à hereditariedade e ao comando e controle das atividades celulares.


ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLÉICO (DNA)

Localizado em quase sua totalidade no núcleo das células eucariontes, e em menor quantidade no interior das mitocôndrias, dos cloroplastos e associado aos centríolos.

Nas células procarióticas, os cromossomos circulares dispersos pelo citoplasma são constituídos por DNA.

Propriedades:A molécula de DNA, sendo uma substância orgânica, é formada por partículas menores denominadas nucleotídeos;Está relacionado à hereditariedade;Seu formato deve ser um fio em forma de hélice;O açúcar do DNA é a pentose desoxirribose;As bases nitrogenadas do DNA são adenina (A), guanina (G), citosina (C) e timina (T);As proporções entre as bases nitrogenadas: adenina-timina e citosina-guanina é de 1 para 1. 76Alvido Bernardo Muaviraca

CONT

Segundo o modelo proposto por Watson e Crick, a molécula de DNA é composta por uma dupla hélice, ou duas cadeias helicoidais de

polinucleotídeos, lembrando duas fitas enroladas uma na outra, unidas pelas bases nitrogenadas, e as ligações entre as bases é feita por pontes de hidrogênio.


ESTRUTURA DA MOLÉCULA E SUA DUPLICAÇÃO

A molécula de DNA é constituída pelo encadeamento de moléculas menores denominadas nucleotídeos.

Cada nucleotídeo é constituído por três substâncias químicas diferentes:uma base nitrogenada;uma pentose (açúcar com 5 átomos de carbono);um fosfato (PH4).

O açúcar é sempre o mesmo: a desoxirribose. O fosfato também é o mesmo. Mas as bases nitrogenadas podem ser de quatro tipos diferentes: adenina, timina, citosina e guanina, e pertencem a duas categorias distintas: a adenina e a guanina, por derivar de uma substância denominada purina, recebem o nome de bases púricas ou purímicas. A citosina e a timina derivam de uma substância denominada purimidina e recebem o nome de bases purimídicas.


CONT…

A molécula de DNA é descrita como uma dupla hélice, e que as proporções entre as bases A(adenina) e T(timina) é sempre de 1 para 1, assim como, entre as bases G(guanina) e C(citosina). Com base nesses dados, diz-se que, A e T são bases complementares, assim como C e G. Podendo concluir que em uma molécula de DNA com a sequência de bases T C A C T G, a cadeia complementar será: A G T G A C, respectivamente.

Ex: se no DNA de uma célula existem 15% de guanina, e como a guanina se liga à citosina, o percentual de citosina será de 15%. Restando portanto 70% para as outras bases: timina e adenina. Como timina e adenina se completam, conclui-se então que o DNA terá 35% de adenina e 35% de timina.

Uma molécula de DNA difere da outra pela ordem com que os nucleotídeos se dispõem ao longo da molécula.


DUPLICAÇÃO DO DNA

Com a presença da matéria-prima (nucleotídeos) e da enzima polimerase, a molécula de DNA se duplica, produzindo réplicas de si mesma.

No processo da replicação, ocorre primeiramente o rompimento das pontes de hidrogénio, separando os filamentos da molécula; em seguida, nucleotídeos livres encontrados dispersos no interior da célula são conduzidos pela enzima polimerase ao encontro dos filamentos livres, e vão se unindo aos nucleotídeos dos filamentos, obedecendo sempre à afinidade entre duas bases nitrogenadas. Dessa forma, quando o processo se completa, cada filamento antigo serviu de molde para a construção de um novo filamento.

Podemos dizer que a replicação do DNA é semiconservativa: pois cada DNA recém-formado possui um dos filamentos do DNA antigo.


ÁCIDO RIBONUCLÉICO (RNA)

Sintetizado pelo DNA, o RNA é uma macromolécula orgânica, constituída por unidades menores, denominadas nucleotídeos. Mas difere do DNA na estrutura molecular, pois sua molécula é constituída por um único filamento ou cadeia de nucleotídeos.

Difere também do açúcar, cuja pentose é a ribose, e a base nitrogenada timina é específica da molécula de DNA e substituída pela base nitrogenada uracila (U); as demais bases são as mesmas, tanto para o DNA como para o RNATranscrição = produção de RNA a partir de uma sequência da molécula de DNA.

Para o DNA controlar as actividades celulares, ele sintetiza moléculas de RNA que transportam as informações genéticas aos locais onde elas serão interpretadas e transformadas em acções; como coordenar a produção de proteínas e enzimas.

Na síntese do RNA, a molécula de DNA abre-se em um determinado ponto. Nucleotídeos livres na célula vão se pareando a esse segmento aberto. Completado o pareamento a esse segmento aberto, está pronta a molécula de RNA. Após a liberação do RNA, o DNA que serviu de molde reconstitui a molécula original.


TIPOS DE RNA

O DNA transcreve três tipos de RNA, que se diferenciam entre si, na estrutura molecular e na função. São eles:


RNA-mensageiro(RNAm)

RNA-transportador(RNAt)

RNA-ribossômico(RNAr

Transporta asinformações do código genético do DNA para o citoplasma, ou seja, determina as sequências dos aminoácidos na construção das proteínas.

Encaminha os aminoácidos dispersos no citoplasma ao local onde ocorrerá a síntesedas proteínas.

Faz parte da estrutura dos ribossomos (organelas citoplasmáticas) onde asíntese de proteínas ocorrerá.

SÍNTESE DE PROTEÍNAS

São quatro as bases nitrogenadas que formam os nucleotídeos do RNAm: que representam cada um dos vinte aminoácidos existentes que formam as proteínas.

foi provado que cada grupo de três nucleotídeos do RNAm forma um códon, e cada códon codifica um aminoácido. Exemplificando: uma proteína constituída por 200 aminoácidos é comandada por um RNAm com 600 nucleotídeos e 200 códons.

Estipulada a sequência de nucleotídeos no RNAm, o mesmo migra para o citoplasma, unindo-se ao ribossomo, onde se inicia a leitura ou tradução do código.

O ribossomo desliza ao longo da cadeia de RNAm, e ao mesmo tempo o RNAt encaminha os aminoácidos até os ribossomos. Os RNAt, por possuírem bases complementares aos do RNAm, recebem a denominação de anticódon. E, por afinidade das bases do códon do RNAm com as do anticódon do RNAt, ocorre a ligação.

À medida que completa a ligação, o ribossomo desliza para o códon seguinte, e outros aminoácidos vão sendo encaminhados pelo RNAt, até que a proteína se completa.


CÓDIGO GENÉTICO

O gene pode ser definido como a parte da molécula de DNA responsável pela síntese de uma proteína.

Código genético é a relação entre cada códon e o aminoácido que ele codifica.

Se as bases nitrogenadas do RNAm permitem formar 64 agrupamentos de três nucleotídeos, e cada trio de bases forma um códon que codifica um aminoácido, então, por que existem somente vinte aminoácidos na natureza? A resposta está no trabalho de decifrar qual ou quais aminoácidos são codificados por cada códon. E, na decifração do código genético, concluiu-se que os códons (UAG, UAA E UGA) não codificam nenhum aminoácido, mas indicam o fim de uma ligação ou cadeia de aminoácidos. E que o mesmo aminoácido pode ser codificado por códons diferentes. Como a correspondência entre os códons e os aminoácidos não são extremamente específicas, diz-se que o código genético é degenerado.


DIVISÃO CELULAR

1. CICLO CELULAR

É o período compreendido entre o surgimento de uma célula e a sua divisão, quando a mesma encerra a sua existência na produção de células filhas, passando para elas as informações necessárias para a sua sobrevivência e para gerar novas células, dando continuidade à vida.

A divisão celular pode ocorrer basicamente de duas formas: por mitose e por meiose.

A mitose, nos seres eucariontes, é responsável pelo crescimento, desenvolvimento e reposição de células envelhecidas de um organismo. Nesse processo a célula envolvida origina duas células geneticamente idênticas à célula-mãe.

A meiose é o processo que tem por função produzir células germinativas, como o óvulo e o espermatozóide. Na meiose, a célula-mãe origina quatro células-filhas, cada uma com metade da sua quantidade de material genético.


Intérfase

A interfase, é o período entre uma divisão celular e outra, caracteriza-se por um intenso metabolismo.

É o espaço compreendido entre duas divisões celulares sucessivas, e representa cerca de 80% do ciclo celular. Nesse período, a célula não está se dividindo, mas encontra-se em grande atividade metabólica.

No interior do núcleo ocorre a duplicação do DNA. No citoplasma ocorre a produção da proteína histona, que, juntamente com o DNA, forma os filamentos cromossômicos, através dos quais as informações genéticas são transmitidas da célula-mãe para as células-filhas.

86

•Componentes

•da célula

•já duplicados

mitose


Interfase

Baseando-se na duplicação do DNA, a intérfase pode ser dividida em três períodos consecutivos:

1º período: G1 – antecede a duplicação do DNA; nele ocorre a intensa produção de RNA e diversas proteínas;

2º período: S – no qual ocorre a duplicação do DNA, e em consequência a duplicação dos filamentos de cromatina formando os cromossomos;

3º período: G2 – inicia-se com o término da duplicação do DNA e vai até o início da divisão. Nesta fase, os centríolos terminam sua duplicação e se aproximam do núcleo; proteínas necessárias à divisão são produzidas. A célula aumenta de tamanho induzindo a divisão.

A duração do ciclo celular pode depender do tipo de célula e de fatores externos, como temperatura, a oferta de alimentos e a presença de substâncias capazes de induzir ou inibir a divisão celular. Em alguns casos o ciclo celular se completa em pouco mais de uma hora, mas, em outros pode durar vários dias. Em um embrião, por exemplo, as divisões celulares acontecem com grande rapidez. As células do nosso esôfago têm ciclo celular de pouco mais de uma semana, enquanto células de duodeno têm ciclo celular de aproximadamente um dia.


FORMAÇÃO DOS CROMOSSOMOS

Os cromossomos originam-se a partir da espiralização da cromatina, o que ocorre na intérfase. O emaranhado de fios que forma a cromatina se espiraliza, tornando-os mais curtos, mais espessos e duplos devido à duplicação do DNA. Cada braço do filamento duplicado é chamado de cromátide. As cromátides de cada cromossomo permanecem unidas numa região denominada centrômero.

Quando as cromátides se separam totalmente, fenômeno que ocorre durante o processo de divisão celular, dão origem a dois cromossomos independentes.


MITOSE

É o processo de divisão celular em que uma célula se divide e produz duas cópias de si mesma. Isto é, uma célula-mãe transfere ás duas células-filhas todo o seu patrimônio genético, representado pelos cromossomos. Isso faz com que as células recém formadas tenham o mesmo número e os mesmos tipos de cromossomos que existiam na célula original. Dai a mitose ser considerada um processo equitativo de divisão ou seja divisao equacional.

Com exceção dos neurônios (células nervosas) e algumas células musculares, todas as demais células de um organismo (somáticas) sofrem mitoses.

A mitose é um processo contínuo, dividido em 4 fases: prófase, metáfase, anáfase e telófase.

No fim da mitose formaram-se duas células filhas idênticas a célula-mãe. O núcleo de cada uma contém 2n cromossomos que não são mais visíveis, já que as células voltaram ao estado de intérfase.


1. PRÓFASE

É a fase inicial, em que ocorrem os seguintes eventos:

a) Os centríolos duplicados na intérfase migram para pólos opostos da célula, a partir dos quais forma-se um conjunto de fibras protéicas, constituindo o áster, e um conjunto de fibras que vão de um centríolo ao outro, formando o fuso mitótico. São as chamadas fibras cromossômicas.

b) Os nucléolos vão se desintegrando, até desaparecer.

c) Os cromossomos se condensam, tornando-se visíveis.

d) O núcleo aumenta de volume, provocando o rompimento da carioteca

nuclear. Com a desintegração da carioteca, termina a prófase, iniciando-se a metáfase.


METÁFASE

Após a desintegração da carioteca, os cromossomos atingem o máximo de condensação e migram para a região equatorial da célula. Aí, cada cromossomo se une aos dois pólos da célula por meio das fibras do fuso. No final da metáfase cada cromossomo já possui seu centrômero próprio.Grau máximo de espiralização dos cromossomos (visíveis ao M.O.)Cromossomos duplos alinhados lado a lado no equador da célula.Centríolos dispostos nos pólos opostos da célula.No final da metáfase ocorre a divisão dos centrômeros.


ANÁFASE

Os centrômeros, já individualizados, separam-se, e ocorre o encurtamento das fibras do fuso. Os cromossomos irmãos migram para pólos opostos em direção aos centríolos. Quer dizer:•Duplicaram-se os centrômeros.•Separaram-se as cromátides-irmãs e os cromossomos-filhos, migram para pólos opostos da célula.•Início da desespiralização dos cromossomos.


TELÓFASE

Os cromossomos se descondensam, os nucléolos reaparecem, e as fibras do fuso e o áster desaparecem;

Ocorre a cariocinese: divisão do núcleo;

Ocorre a citocinese: divisão do citoplasma. A carioteca se reorganiza ao redor de cada núcleo filho. As células-filhas se separam;

Formação de duas células filhas contendo o mesmo número de cromossomos da célula mãe, porém simples.

Formação de duas novas cariotecas e dois novos nucléolos.


MITOSE NA CÉLULA VEGETAL

Nas células animais verifica-se uma citocinese centrípeta, uma vez que a membrana plasmática invagina-se, determinando uma divisão da célula de "fora para dentro", por estrangulamento. Nas células vegetais superiores ocorre a citocinese centrífuga, de "dentro para fora".

São duas as diferenças básicas entre a mitose da célula vegetal, e a da célula animal.

a) Não há centríolos nem áster na mitose vegetal, chamada portanto de anastral e acêntrica. Mas formam-se as fibras do fuso.

b) A citocinese é de dentro para fora. Surge na região equatorial da célula uma membrana fina e elástica, na qual ocorre um depósito de celulose que acaba por delimitar as duas células.


MEIOSE

É um tipo de divisão em que uma célula dá origem a quatro células-filhas com a metade do número de cromossomos da célula inicial.

Nos animais, a meiose produz gametas (óvulos e espermatozóides); nos vegetais produz esporos. A meiose consta de duas divisões celulares consecutivas, e cada divisão consta de quatro fases. Através deste processo, células diplóides podem originar células haplóides, o que se faz através de duas divisões sucessivas. A primeira delas, uma divisão reducional, pela qual uma célula diplóide origina duas células haplóides (com redução dos cromossomos) e a outra, uma divisão equacional (mitose comum), em que cada uma das células haplóides resultantes da primeira divisão origina duas outras, porém com mesmo número de cromossomos.

Divisão Reducional ou Meiose I – (R!)Prófase I, Metáfase I, Anáfase I, Telófase IDivisão Equacional ou Meiose II (E!)Prófase II, Metáfase II, Anáfase II, Telófase II


PRÓFASE I

Por se tratar de uma fase longa, a prófase I da meiose foi subdividida em cinco subfases: leptóteno, zigóteno, paquíteno, diplóteno e diacinese.

a)Subfase leptóteno (leptos = fino, delgado)

Início da prófase. Os cromossomos individualizam -se como filamentos finos. Cada

cromossomo, no leptóteno, é formado por duas cromátides. Os cromossomos iniciam a sua

condensação, podendo notar a presença de regiões mais densas, chamadas cromômeros, que têm a mesma distribuição ao longo dos homólogos.


Separação dos centríolos

b) Subfase Zigóteno

Zigóteno (zigon = emparelhamento):

Nesta etapa a condensação dos cromossomos progride e inicia-se o pareamento visível dos cromossomos homólogos, num processo denominado sinapse. Em outras palavras: ocorre a aproximação e a ligação entre os cromossomos homólogos,

fenômeno denominado sinapse cromossômica, e em seguida ocorre o empareamento dos homólogos.


•Emparelhamento dos cromossomos homólogos

c) Subfase paquíteno

Paquíteno (pachys = espesso, grosso):

Completa-se o pareamento dos homólogos e cada par forma uma díade ou bivalente, com quatro cromatídeos formando uma tétrade. É nesta fase que ocorre a permuta ou crossing-over. É um fenómeno durante o qual as cromatídeas homólogas porém não-irmãs se entrelaçam, sofrem quebras e fazem a permuta de segmentos cromossómicos.

Há troca de genes. Aumentando a variabilidade genéticas das espécies.


•Tétrades ou bivalentes

b) Subfase diplóteno

Diplóteno (diplos = duplos):

Devido à permuta ou crossing-over ocorrida na subfase paquíteno, algumas cromátides que formam tétrades se encontram cruzadas, na forma de “X” , e a esses cruzamentos dá-se o nome de quiasmas. O quiasma é o ponto visível de uma permuta ou de um crossing-over.

99

•Quiasmas


e) Subfase diacinese

Nesta subfase as cromatídeas homólogas se afastam, os quiasmas deslizam para as extremidades dos cromossomos

(finalização dos quiasmas). Os centríolos duplicados migram para pólos opostos da célula. Surgem as fibras do áster e as fibras do fuso.

Os nucléolos e a carioteca desintegram-se e desaparecem.


•Terminalização dos quiasmas

METÁFASE-I

Com a ausência da carioteca, os cromossomos se espalham pelo citoplasma.

Cada um dos cromossomos que formam os homólogos une-se à fibra do fuso e dirige-se para a região equatorial da célula.

As Tétrades se deslocam para o equador da célula, formando a placa equatorial, que caracteriza a Metáfase. Os centrómeros se ligam às fibras do fuso e os cromossomos atingem condensação máxima.

101

•Cromossomos

•Homólogos

•Fibras do fuso


ANÁFASE-I

Nesta fase ocorre o encurtamento das fibras do fuso, os homólogos não se separam como ocorre na mitose, e as cromátides que formam os cromossomos homólogos migram juntas para os pólos opostos.


•Separação de cromossomos homólogos duplicados

TELÓFASE I

os cromossomos se descondensam, os nucléolos reaparecem, a carioteca se reorganiza surgindo dois novos núcleos e ocorre a citocinese. O fuso acromático se desfaz. Segue-se um período de duração variável, geralmente curto, antes da divisão II, chamado intercinese.•Ocorre a cariocinese (duplicação do núcleo).•As cariotecas se reorganizam ao redor dos novos núcleos.

•As fibras do fuso desaparecem, e os nucléolos e os centríolos reaparecem.

•Em seguida ocorre a citocinese, Célula mãe (2n) origina duas células filhas (n)

•No final da Telófase I os cromossomos se desespiralizam

103

•Citocinese Centrípeta

• Nov

os n

úcle

os

•Divisão citoplasmática (citocinese)


DIVISÃO II DA MEIOSE

A meiose II é muito semelhante à mitose; os fenômenos ocorridos na mitose se repetem na meiose II, com exceção de ser precedida de duplicação do material genético.

A formação de células haplóides, a partir de outras células haplóides, só é possível porque ocorre, durante a Meiose II, a separação das cromátides que formam as díades ( cromátides -irmãs ). Cada uma dessas cromátides dirige-se para um pólo diferente e já passa a se chamar cromosomo -filho. As fases da Meiose II são: Prófase II,Metáfase II, Anáfase II e Telófase II.


PRÓFASE II

Inicia-se a condensação dos cromossomos.

Desaparecem os nucléolos. Os centríolos migram para pólos opostos da célula. Surgem os ásteres e as fibras do fuso. A carioteca desintegra-se, marcando o fim da prófase II.


•Condensação dos cromossomos

METÁFASE-II

Com a ausência da carioteca, os cromossomos se espalham pelo citoplasma, ligam-se às fibras do fuso e migram para a região equatorial da célula.


Cromossomos não homólogos pareados lado a lado na placa equatorial

ANÁFASE-II

Os centrômeros que unem as cromátides-irmãs bipartem-se e ocorre a separação total das mesmas.

Com o encurtamento das fibras do fuso, as cromátides migram para os pólos opostos da célula


•Separação das cromátides irmãs

TELÓFASE-II

As cariotecas se refazem ao redor dos novos núcleos. Ocorre a citocinese, originando quatro células-filhas, com metade da quantidade de DNA da célula inicial.


Novos núcleos (haplóides)

Divisão citoplasmática (citocinese)

PRODUÇÃO DE ENERGIA DACÉLULA

RESPIRAÇÃO ANAERÓBICA OU FERMENTAÇÃO

A fermentação é a quebra parcial da molécula de glicose, que ocorre na ausência de oxigênio, portanto, é um processo anaeróbico. Os organismos que realizam apenas este tipo de respiração são chamados anaeróbicos estritos. Mas existem organismos que realizam a fermentação em condições de escassez de oxigênio — são os facultativos.

Na primeira etapa, a glicose (C6H12O6) é degradada em duas moléculas menores, com três átomos de carbono, o ácido pirúvico (C3H4O3). Essa etapa é denominada glicólise, e é comum tanto para a fermentação como para a respiração aeróbica.

Com energia libertada na glicólise, há formação de quatro moléculas de ATP (trifosfato de adenosina, um nucleotídeo formado por uma base nitrogenada — a adenina, um açúcar —, a ribose e três moléculas de ácido fosfórico) composto capaz de armazenar energia; e duas moléculas de NADH2 (nicotinamida-adenina dinucleotídeo), moléculas transportadoras de hidrogênio.

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• - Processo de liberação de energia na ausência de oxigênio;

• - É o desdobramento ou quebra das moléculas de glicose sem utilização do oxigênio, promovendo a libertação do gás carbônico e de outro produto, que pode ser um álcool ou um ácido;

• - A energia libertada é usada para formar 4 ATP, mas, como são gastos 2 ATP, o saldo é de 2 ATP.

• • Os seres anaeróbios podem ser divididos em dois grupos:

• 1) Anaeróbios Obrigatórios: aqueles que sobrevivem somente na ausência de oxigênio. Ex: Leveduras de Cerveja;

• 2) Anaeróbios Facultativos: aqueles que sobrevivem tanto na presença quanto na ausência de oxigênio. Ex: Clostridium tetani (bactéria causadora do tétano)

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OS PRINCIPAIS PROCESSOS DE FERMENTAÇÃO

FERMENTAÇÃO LÁCTICA

É realizada por diversos organismos, entre eles os lactobacilos (bactérias em forma de bastão que utilizam energia resultante da degradação de moléculas de lactose-açúcar do leite). Por ação de enzimas digestivas, a lactose é desdobrada em glicose e galactose, que são monossacarídeos. Em seguida os monossacarídeo entram na célula bacteriana, onde ocorre a fermentação. Cada monossacarídeo dá origem a duas moléculas de ácido pirúvico, que é convertido em ácido láctico, responsável pelo coalho do leite. Os lactobacilos são utilizados pelo homem na produção de iogurtes, yakult, coalhadas etc.

Algumas vitaminas, como as do complexo B, são produzidas em nosso intestino graças à ação dos lactobacilos. Pode ocorrer a fermentação láctica nas nossas células musculares. Quando submetemos nossas células musculares a uma atividade intensa pode ocorrer que o oxigênio levado às células dos músculos não seja suficiente para suprir as atividades energéticas dos mesmos; e na falta do oxigênio a célula realiza a fermentação, liberando ácido láctico para as células do músculo, produzindo no mesmo dor, cansaço ou cãibra.

Equação = C6H12O6 —> 2C3H6O3+ 2ATP

Glicose -‡ácido láctico + energia

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FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA

Ocorre entre algumas bactérias, em leveduras (fungos microscópicos) etc. Na fermentação alcoólica o ácido pirúvico liberta inicialmente uma

molécula de CO2, recebendo posteriormente dois átomos de hidrogênio (H2) da molécula de NADH2, produzindo o álcool etílico.

Os microrganismos responsáveis pela fermentação alcoólica são utilizados pelo homem na fermentação da uva, do malte, da cana-de-açúcar, produzindo respectivamente o vinho, a cerveja e a cachaça.

Equação = C6H12O6 —> 2C2H5OH + 2CO2

Glicose ➔álcool etílico + gás carbônico

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FERMENTAÇÃO ACÉTICA

Realizada por bactérias denominadas acetobactérias, produz o ácido acético, utilizado pelo homem na fabricação do vinagre. O ácido acético é também responsável pelo azedamento do vinho, dos sucos de frutos.

equacao: CO2

C3H4O3 (ácido pirúvico) —————————>C2H3O (ácido acético)

H+

2NAD 2NADH

Alvido Bernardo MuaviracaMaputo, 2014

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RESPIRAÇÃO AERÓBICA

É o processo de obtenção de energia pela oxidação de moléculas orgânicas, tais como os carboidratos e lipídios.

A respiração aeróbica, que utiliza oxigênio para libertar energia, pode ser representada pela seguinte equação geral:

C6H12O6+ 6 O2 ——————> 6CO2+ 6H2O + energia

glicose + oxigênio gás carbônico + água + energia


AS TRÊS ETAPAS DA RESPIRAÇÃO

1ª-ETAPA– GLICÓLISE

Ocorre no citoplasma e consiste na quebra parcial da molécula de glicose, carregando energeticamente duas moléculas de ATP, libertando

duas moléculas de ácido pirúvico que são utilizadas na próxima etapa.

A glicólise da respiração é idêntica à da fermentação.


2ª-ETAPA– CICLO DEKREBS

Estudado pelo bioquímico inglês Hans Krebs, ocorre no interior das mitocôndrias, mais especialmente na matriz mitocondrial. Neste ciclo, as duas moléculas de ácido pirúvico (C3H4O3), resultantes da glicólise, serão desidrogenadas (perdem hidrogênio) e descarboxiladas (perdem carbono). Os hidrogênios retirados são capturados por aceptores de hidrogênio, que podem ser o NAD(nicotinamida-adenina dinucleotídio) ou FAD (flavina adenina dinucleotídio), com a consequente formação de NADH2 e FADH2.

O ácido pirúvico, perdendo hidrogênio e carbono, converte-se em aldeído acético.

O aldeído acético se reúne a uma substância denominada coenzima A (CoA), formando acetil-CoA. Esta, por sua vez, combina-se a um composto de quatro átomos de carbono, já existente na matriz mitocondrial, denominado ácido oxalacético. Nesse momento inicia-se propriamente o ciclo de Krebs. A coenzima-A apenas ajuda o aldeído acético a se ligar ao ácido oxalacético, e não permanece no ciclo. Forma-se um composto de seis átomos de carbono, que é o ácido cítrico. Este ácido possui três carboxilas (-COOH); dessa forma o ciclo de Krebs é também conhecido como ciclo do ácido cítrico, ou seja, do ácido tricarboxílico. O ácido cítrico sofre descarboxilações e desidrogenações, resultando em vários compostos intermediários. No final do processo, o ácido oxalacético é regenerado e devolvido à matriz mitocondrial. Nesse processo, cada acetil-CoA degradada libera três moléculas de NADH2 e uma molécula de FADH2, duas moléculas de CO2, que são expedidas para o meio, e uma molécula de ATP.

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•CICLO DE KREBS

3ª-ETAPA– CADEIA RESPIRATÓRIA

Esta etapa ocorre nas cristas mitocondriais do interior das mitocôndrias. As moléculas de hidrogênio retiradas da glicose pelas moléculas de NAD e FAD, produzindo NADH2 e FADH2, durante a glicólise e o ciclo de Krebs, serão transportadas até o oxigênio, formando moléculas de água, liberando energia para a produção de ATP.

Na cadeia respiratória, as moléculas de NAD e FAD funcionam como transportadoras de hidrogênio. A combinação de hidrogênio com oxigênio não se realiza de forma directa. Existem, então proteínas intermediárias denominadas citocromos, que permitem a libertação gradativa de energia.

As proteínas citocromos têm o papel de transportar os elétrons dos hidrogênios gradativamente. Os hidrogênios libertam energia, utilizada na fosforilação (formação de ATP a partir de ADP+P). Depois de descarregados, já no final da cadeia respiratória, o hidrogênio combina-se com o oxigênio, formando água. Por ocorrer na presença do oxigênio, a fosforilação é denominada oxidativa. 118

Saldo energético da respiração aeróbica, a partir da degradação de uma molécula de glicose:

Etapa Hidrogênio ATP

Glicólise 2 NADH2 4 ATP

Ciclo de Krebs2 moléculas de ácido pirúvico, portanto 2voltas

8 NADH2

2 FADH2

2 ATP

Cadeia respiratória 10 NADH2 30 ATP

2 FADH2 4 ATP

Total geral 40 ATP

Gasto 2 ATP na glicólise -2 ATP

Saldo líquido 38 ATP119

FOTOSSÍNTESE

Os seres fotossintetizantes são os captadores e fixadores da energia luminosa, e por meio de um conjunto de reacções químicas transformam a energia luminosa em energia química, formando compostos orgânicos que servem de alimento aos seres vivos. Com excepção das cianobactérias (bactérias fotossintetizantes), cuja clorofila se encontra dispersa pelo citoplasma, nos demais seres autótrofos ou autotróficos fotossintetizantes a clorofila está localizada no interior dos cloroplastos ou mais especificamente nas lamelas ou grama dos cloroplastos.

Para que a fotossíntese ocorra, há necessidade de luz, água e gás carbônico, podendo ser representada pela equação endergônica (precisa ganhar energia para ocorrer).6CO2 + 6H2O + luz —————————> C6H12O6 + 6O2

gás carbônico + água + luz glicose + oxigênio


AS ETAPAS DA FOTOSSÍNTESE

A fotossíntese se realiza em duas etapas: a etapa de claro, ou etapa fotoquímica, depende diretamente da luz; e a etapa de escuro, ou seja, química, onde a luz não se faz necessária. A etapa química depende dos produtos elaborados na etapa fotoquímica para ocorrer.

1.Etapa de claro ou fotoquímica

Ocorre nas partes clorofiladas dos cloroplastos, a descarga de luz incide sobre as moléculas de clorofila. Ao absorver a luz, elétrons da molécula de clorofila têm seu nível energético aumentado, e desprendem-se da molécula de clorofila. Se a clorofila for do tipo “a”, o elétron desprendido é recolhido por enzimas aceptoras de elétrons (ferridoxiria e citocromo).

Ao passar pelas enzimas aceptoras de elétrons, o mesmo descarrega o excesso de energia, voltando ao seu nível normal, e retorna à molécula de clorofila “a”, de onde saiu. A energia por ele desprendida é aproveitada por moléculas de ADP (difosfato de adenosina), que, com a energia recebida, passa àcondição de ATP (trifosfato de adenosina), processo denominado fotofosforilação cíclica.


Etapa de claro ou fotoquímica

Fosforilação = transformação de ADP em ATP (ganha um fosfato).

Cíclica = electrões desprendidos da molécula de clorofila “a” voltam a ela novamente.

Se o electrão desprendido for da clorofila “b”, o processo é o mesmo da clorofila “a”, só que o electrão desprendido, voltando ao seu nível energético normal, não volta à molécula de clorofila de origem, e é entregue a uma molécula de NAD (nicotinamida-adenina dinucleotídeo), que fica reduzida a NADP, processo denominado fotofosforilação acíclica.

Paralelo a esses processos, e sob a acção da luz, as moléculas de água se quebram, libertando O2 (oxigénio). O NADP recebe os hidrogénios da água e reduz-se a NADPH2, processo denominado fotólise da água ou reacção de Hill.

Saldo da etapa de claro ou fotoquímica

Produção de ATP –––> utilizado posteriormente na etapa de escuro.

Produção de NADPH2–––> fornecerá hidrogênio ao CO2 na fase escuro, produzindo glicose.


ETAPA DE ESCURO OU QUÍMICA

Ocorre no estroma, parte desprovida de clorofila dos cloroplastos; onde se encontram moléculas de DNA, RNA e ribossomo. Esta etapa é mais lenta e conta com a participação de inúmeras enzimas, conhecida também como etapa enzimática. Consiste em um conjunto de reacções químicas que, utilizando a energia armazenada em moléculas de ATP da fase claro, permite a combinação de CO2 com H2O, formando glicose.

A combinação não ocorre directamente: o CO2 e a H2O reagem inicialmente com um composto, formado de cinco (5) carbonos (pentose), a rebosedifosfato (RDP), que depois de várias reacções formará a glicose. A pentose utilizada é restaurada no final. Essa série de reacções recebe o nome de ciclo das pentoses ou ciclo de Calvin. As reacções dessa fase podem ser expressas com a seguinte equação:

6CO2+ 12NADPH2+ ATP –––——————> C6H12O6+ 6H2O + 12NADP

As radiações, que vão de um extremo ao outro, não são absorvidas com a mesma intensidade pela clorofila, medindo a quantidade de energia absorvida pela clorofila em cada onda de radiações que compõe o espectro visível; utilizando-se o aparelho espectrofotômetro, verificou-se que as radiações azul e vermelha (comprimento de ondas de 450 nm a 700 nm respectivamente) são as mais absorvidas e onde a taxa da fotossíntese é relativamente alta. E as radiações verde e amarela (comprimento de onda de 500 nm a 580 nm respectivamente) são as menos absorvidas. Portanto, uma planta submetida à luz verde praticamente não realiza fotossíntese.

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ACELULARES (VÍRUS)

Nos sistemas tradicionais de classificação dos seres vivos, os vírus não são incluídos por serem considerados partículas ou fragmentos que só adquirem manifestações vitais quando parasitam células vivas.

Os vírus são extremamente simples e diferem dos demais seres vivos pela inexistência de organização celular, por não possuírem metabolismo próprio, e por não serem capazes de se reproduzir sem estar dentro de uma célula hospedeira. São, portanto, parasitas intracelulares obrigatórios; são em consequência, responsáveis por várias doenças infecciosas.Geralmente inibem o funcionamento do material genético da célula infectadae passam a comandar a síntese de proteínas.Os vírus atacam desde bactérias, até plantas e animais.

Muitos retrovírus (vírus de RNA) possuem genes denominados oncogenes, que induzem as células hospedeiras à divisão descontrolada, com a formação de tumores cancerosos.

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ESTRUTURA DOS VÍRUS

Os vírus são formados basicamente por um envoltório ou cápsula proteica, que abriga o material hereditário. Este pode ser tanto o ácido desoxirribonucleico (DNA) como o ácido ribonucleico (RNA).

Esses dois ácidos nucleicos, no entanto, nunca ocorrem em um mesmo vírus. Existem, assim, vírus de DNA e vírus de RNA. Em todos os outros seres vivos, o ácido desoxirribonucleico e o ácido ribonucleico ocorrem juntos dentro das células, sendo o DNA o "portador" das informações genéticas e o RNA o "tradutor" dessas informações.Formados por uma cápsula (capsídio) proteica + ácido nucleico: DNA ou RNA.

O capsídio, além de proteger o ácido nucleico viral, tem a capacidade de se combinar quimicamente com substâncias presentes na superfície das células, o que permite ao vírus

reconhecer e atacar o tipo de célula adequado a hospedá-lo.A partícula viral, quando fora da célula hospedeira, é genericamente denominada vírion. Cada tipo de vírus possui uma forma característica, mas todos eles são extremamente pequenos, geralmente muito menores do que as menores bactérias conhecidas, sendo visíveis somente ao microscópio electrónico.


REPRODUÇÃO DOS VÍRUS

Os processos de reprodução viral mais bem estudados são os dos bacteriófagos, ou simplesmente fagos, vírus que infectam a bactéria intestinal Escherichia colhi como os T2 e T4.

Os vírus só se reproduzem no interior de células vivas.

O fago adere à superfície da célula bacteriana e injecta o DNA viral no interior da bactéria. A cápsula proteica vazia fica fora da célula hospedeira.

Existem, entretanto, outros tipos de vírus, que infectam células eucarióticas, como, por exemplo, o vírus da gripe e do herpes simples, que penetram inteiros na célula hospedeira, com a cápsula e o ácido nucléico.Existem basicamente dois tipos de ciclos reprodutivos dos virus:

1.ciclo lisogênico = 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.

2.ciclo lítico = 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 outras bactérias, reiniciando novamente o ciclo.


Capitulo-IIHISTOLOGIA

Histologia

Histologia: estudo dos tecidos.

Tecido é o agrupamento de células diferenciadas e especializadas na execução de certas funções.

Nos animais existem quatro tipos de tecido: epitelial, conjuntivo, muscular e nervoso

1.TECIDO EPITELIAL.

Possui um número grande de células e pouca substância fundamental amorfa.

Existem dois tipos de tecidos epiteliais:

a)Tecido Epitelial de Revestimento

b)Tecido Epitelial Glandular

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Tecido Epitelial de Revestimento

Formado por células justapostas e geralmente poliédricas, possui a função de revestir o organismo por dentro e por fora. No corpo humano os tecidos epiteliais estão apoiados numa camada de tecido conjuntivo denominado de lâmina basal.

O tecido epitelial de revestimento não possui vasos sanguíneos e nem nervos, portanto não sangra e não dói, sendo nutridos pela lâmina basal e periodicamente sendo renovadas.

Quando o tecido epitelial reveste por fora do animal chama-se de serosa (pele), quando reveste por dentro do organismo chama-se de mucosa (pleura - reveste os pulmões, pericárdio - reveste o coração, etc.)

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Tecido Epitelial Glandular

Formam as glândulas, estruturas especializadas em produzir substâncias úteis para o organismo como saliva, testosterona, insulina e outras.

As glândulas podem, ou não, ter comunicação com o meio externo. Quando não possuem comunicação com o meio, as substâncias produzidas são lançadas na corrente sanguínea e são chamados de hormônios.

Os hormônios são substâncias muito importantes para o organismo, pois exercem um controle mais lento e mais duradouro nas atividades, pela sua importância, algumas glândulas foram selecionadas e formou-se, então, o Sistema Endócrino formado pelas seguintes glândulas: hipófise,

tireóide, paratireóide, pâncreas, supra-renais ou adrenais, testículos e ovários.

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HIPÓFISE

Tem dupla formação, uma parte se origina do cérebro (denominada neurohipófise) e outra pelo palato duro "céu da boca" (denominada adenohipófise).

Está alojada numa depressão do osso do crânio chamado de cela turca ou cela túrcica.

Possui a função de controlar e estimular todas as células do organismo.

Os harmónios da neurohipófise são produzidos, na realidade, pelo cérebro e armazenados e liberados nesta parte da glândula.

Além de produzir hormônios que estimulam o funcionamento das demais glândulas do corpo, a hipófise fabrica hormônios com funções específicas, como:

1.ADH (hormônio antidiurético) este hormônio atua nos rins, promovendo uma maior reabsorção de água pelo organismo, assim o corpo não a perde muito na formação da urina.

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HIPÓFISE

Quando a hipófise produz esse hormônio em quantidades baixas, surge uma doença denominada de diabetes insípidus, na qual o ser apresentará sede excessiva e formação de uma urina volumosa e diluída.

Pode-se também inibir a produção desse hormônio com álcool, por exemplo, numa tarde de calor, ao tomar um simples copo de cerveja, o álcool que contém inibirá o cérebro que, consequentemente, inibe a hipófise, com isso a água que seria reabsorvida na formação da urina é eliminada, aumentando o volume.

2 . Ocitocina - este hormônio estimulará as contrações do útero no final da gravidez, auxiliando o parto e favorecerá a ejeção de leite pelas glândulas mamárias.

3. GH (grow hormony) ou HEC (hormônio estimulante do crescimento)- estimula o

crescimento do organismo. Esse hormônio começa a funcionar desde a idade fetal e têm um tempo estimado de funcionamento até os 21 anos do ser humano, mas pode haver variações, às vezes pára de funcionar antes, às vezes até após os 21 anos.

4. Prolactina - estimula a produção de leite nas glândulas mamárias

Alvido Bernardo Muaviraca2014

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TIREÓIDE

Glândula situada na parte anterior do pescoço, nos primeiros anéis da traqueia, é protegida pela cartilagem da tireóide que nos homens é projectada formando o "gogó".

A tireóide produz dois hormônios, o T3 (triiodotiroxina) e o T4 (tetraiodotiroxina), esses hormônios têm a função de acelerar o metabolismo celular.

O aumento da sua produção acarreta um problema denominado hipertireoidismo no qual teremos um aumento de velocidade do metabolismo, acarretando um quadro clínico de taquicardia (aumento nos batimentos cardíacos), (respiração ofegante), magreza, insónia, sudorese, agitação e os olhos saltam das órbitas oculares (xeroftalmia).

Pode haver uma baixa produção desses hormônios acarretando o hipotireoidismo, ocorrendo uma baixa velocidade metabólica dando um quadro clínico: bradicardia (diminuição nos batimentos cardíacos), bradipnéia (respiração vagarosa), obesidade, sonolência, sensação de frio constante, sem ânimo para actividades.

Pode haver uma disfunção na produção desses hormônios pela carência do elemento químico iodo na alimentação, o que ocasionará o problema bócio endêmico (crescimento exagerado da glândula).

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PARATIREÓIDES

Localizadas na face posterior da glândula tireóide. Produz o hormônio denominado paratormônio, cuja função é a regulação do metabolismo de cálcio no organismo. Esse

hormônio contribui para a absorção do cálcio no intestino e fixando-o nos ossos.

Na infância, quando ocorre uma disfunção na produção desse hormônio, aparece uma anomalia denominada de cretinismo, já na fase adulta chama-se Síndrome de Cushing, na qual o cálcio, que deveria ser fixado nos ossos, acaba por tê-lo depositado nos músculos, onde acarretará uma retenção de água no organismo e consequentemente um inchaço.

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PÂNCREAS

A produção de hormônios pelo pâncreas é exercida por um grupo de células denominadas de ilhotas de Lagerhans ou ilhotas pancreáticas e são responsáveis pela produção de insulina e glucagon.

Esses dois hormônios são antagônicos, ou seja, o que um faz o outro desfaz.

A insulina é responsável pela redução de glicemia, ou seja, ela retira o açúcar do sangue e armazena no fígado. Quanto mais o organismo necessita de açúcar o glucagon retira o açúcar do fígado e joga na corrente sanguínea.

Quando o pâncreas produz uma quantidade insuficiente de insulina surge um problema chamado diabetes melito. Nesse caso, o excesso de açúcar permanece no sangue, configurando hiperglicemia e será eliminado pelo organismo o que ocasiona um aumento no volume de urina (poliúria) e tendência à desidratação.

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SUPRA-RENAIS OU ADRENAIS

Localizadas na face superior de cada rim. Produzem os seguintes hormônios:

corticóides – que atuam no processo de alergias no combate da inflamação,

adrenalina - considerado o hormônio das flutuações emocionais ( medo, susto, raiva, tensão da luta e fuga). Em situações desfavoráveis a adrenalina é lançada no sangue, deixando o organismo em estado de alerta.

Outros hormônios que as supra-renais fabricam são os hormônios sexuais:

testosterona e estrogênio -indistintamente.


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TECIDO CONJUNTIVOTECIDO CONJUNTIVO

o tecido conjuntivo apresenta uma grande quantidade de substância fundamental amorfa e as células que constituem esse tecido possui formas e funções variadas, tornando o tecido conjuntivo com diversas especializações:

1.Tecido Conjuntivo Propriamente Dito: possui a função de preenchimento entre os órgãos para diminuir o atrito entre eles, por exemplo, entre o coração e os pulmões existe uma quantidade de tecido conjuntivo propriamente dito.

2.Tecido Adiposo: possui células que têm a função de armazenar substância de reserva (lipídios - gorduras). As gorduras têm tripla função para o organismo:

a) reserva de energia - o organismo acumula energia para os períodos em que a comida será escassa e assim usar essa energia.

b) isolante térmico e elétrico;

c)amortecedor de impactos, nos coxins plantares - ou seja, palma da mão e planta dos pés, o tecido adiposo serve para amortecer impactos durante o andar ou batidas.


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TECIDO CONJUNTIVO

3. Tecido cartilaginoso: possui a função de sustentação do organismo, mas uma sustentação mais flexível. Com o crescimento do organismo a cartilagem é preenchida por sais de cálcio transformando em ossos, mas não são todas as cartilagens que se tornam ossos, às cartilagens do nariz, orelhas e das articulações não são impregnadas por cálcio.

4. Tecido ósseo: possui a função de sustentação, mas uma sustentação mais rígida, mais inflexível, portanto formado por ossos. Além da sustentação, também possui a função de proteção, por exemplo, na caixa torácica, crânio e coluna vertebral e também o de hematopoiése, ou seja, o de fabricar o sangue.


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TECIDO HEMATOPOIÉTICO

No interior do sistema circulatório se encontra o tecido hematopoiético ou sangue. O sangue é produzido no interior dos ossos (medula óssea) e é constituído por um líquido amarelado, o Plasma e elementos figurados - Células.

No plasma encontramos: - água, iões (Na+ K+) proteínas, hormônio e outros.

Os elementos figurados são formados por três tipos de células: hemácias, leucócitos e plaquetas.


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HEMÁCIASHEMÁCIAS

As hemácias também conhecidos por Glóbulos vermelhos ou Eritrócitos (do grego eritro = vermelho; citos = célula). têm a função de transporte de gases, ou seja, transporta oxigênio para as células e gás carbônico para fora do organismo.

Para executar a função de transporte de gases as hemácias sofreram algumas modificações: perderam o núcleo celular, portanto não se dividem, são produzidas na medula vermelha dos ossos, com uma duração de 120 dias, sendo destituídas no fígado. Possuem, também, uma proteína vermelha denominada de Hemoglobina.

Quando a hemoglobina se liga com o oxigênio forma a Oxi-hemoglobina, ao se ligar com o gás carbônico forma a Carbo-hemoglobina.

A afinidade da hemoglobina é com compostos de carbono, por isso, a hemoglobina possui uma grande afinidade com o monóxido de carbono formando a Carboxi - hemoglobina, por isso, quando em ambientes ricos em monóxido de carbono, por exemplo, escapamento de gás em banheiros com aquecimento à gás, a hemoglobina terá mais afinidade com o CO do que com o O2, causando, com isso, a morte do ser. 141

LEUCÓCITOSLEUCÓCITOS

Também conhecido por glóbulos brancos, são células nucleadas que possuem movimentos amebóides. Os leucócitos possuem função de defesa do organismo, esta defesa é feita por Fagocitose (defesa ativa) ou fabricando anticorpos (defesa passiva) e também através de uma propriedade chamada Diapedese, que é a propriedade que o leucócito tem em atravessar os vasos sanguíneos.


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PLAQUETASPLAQUETAS

São fragmentos de células denominadas trombócitos, que participam ativamente no processo de coagulação do sangue.

Quando há problemas no processo de coagulação surge um problema denominado Hemofilia.


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SISTEMA CIRCULATÓRIOSISTEMA CIRCULATÓRIO

O sangue se encontra dentro do sistema circulatório que é formado por:Vasos sanguíneos: tubos por onde o sangue circula, atingindo todas as partes do corpo.Coração: órgão muscular cuja contração impulsionava o sangue. Dividido em 4 cavidades (2 A e 2 V).

Circulação – é o movimento do sangue pelo sistema circulatório.

a circulação divide-se em duas:Pequena circulação: Coração - Pulmões - CoraçãoGrande circulação: Coração - Corpo - Coração

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SISTEMA CIRCULATÓRIOSISTEMA CIRCULATÓRIO

Pequena CirculaçãoComeça com a entrada de sangue (rico em CO2) no átrio direito pelas veias cavas superior e inferior. O átrio cheio de sangue dilata, (diástole.) Após, o átrio faz uma contração chamada Sístole, empurrando o sangue para o Ventrículo direito passando por uma válvula denominada Válvula Tricúspide.

Acontece, então, no ventrículo direito uma diástole e logo após uma sístole, fazendo com que o sangue saia do coração pela artéria pulmonar sendo levado para os pulmões, onde ocorrerá a hemátose (troca de gases - sai o CO2 e entra o O2 nas hemácias). O sangue arterial (rico em O2), volta para o coração pelas veias pulmonares entrando no Átrio esquerdo, que fará uma diástole.

Grande CirculaçãoA grande circulação começa com a diástole do átrio esquerdo seguido por uma sístole, onde o sangue será empurrado para o ventrículo esquerdo, passando por uma válvula chamada de Válvula Bicúspide ou Mitral.

O ventrículo esquerdo sofre uma diástole e logo após uma sístole, fazendo com que o sangue saia do coração pela Artéria aorta, onde será levado para todo corpo, onde acontecerá trocas gasosas e o sangue, agora, volta ao coração pelas veias cavas superior e inferior. Com a circulação levando oxigênio e nutrientes.

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TECIDO MUSCULARTECIDO MUSCULAR

Formado por músculos, com a função de realizar movimentos, é graças ao tecido muscular que os animais podem nadar, voar, andar, respirar, etc.

O tecido muscular é dividido em:•Tecido muscular estriado: estriadocardíaco

•Tecido muscular liso.

1.Tecido Estriado - assim chamado porque ao se observar ao microscópio óptico nota-se faixas claras escuras, que nada mais são do que um arranjo de microfilamentos de proteínas. O tecido muscular estriado forma nossos músculos, estão ligados aos ossos através dos tendões e são responsáveis pelas contrações voluntárias.

2.O tecido muscular estriado cardíaco - forma o coração possuindo contrações involuntárias.

3.Tecido Muscular Liso - presente em diversos órgãos internos (bexiga, útero, estômago, intestino, etc.) e a sua contração é involuntária.

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SISTEMA NERVOSOSISTEMA NERVOSO

Responsável pelo ajustamento do animal ao ambiente. Sua função é captar, interpretar e responder aos estímulos.

O sistema nervoso é formado por células especiais chamadas de:neurônioscélulas da glia ou neuroglias.

•As células da glia - são responsáveis pelo suporte dos neurônios, ou seja, são as células da glia que mantém a vida dos neurônios.


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NeurôniosNeurônios

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Os neurônios são responsáveis pelo transporte dos estímulos graças à bomba de sódio e potássio.

O neurônio é formado por duas partes - corpo celular e prolongamentos.No corpo celular encontramos todas as organelas citoplasmáticas, portanto responsável pela homeostasia da célula.Os prolongamentos são formados por dendritos (prolongamentos mais numerosos nos neurônios que conduzem os estímulos captados do ambiente ou de outras células em direção ao corpo celular) e por axônios (prolongamento mais longo que os dendritos e único, com a função de transmitir para outras células os impulsos nervoso provenientes do corpo celular).

SISTEMA NERVOSOSISTEMA NERVOSO

Arco Reflexo

Quando um estímulo surge, por exemplo, uma batida no pé, imediatamente esse estímulo é captado por dendritos sensoriais que levam este estímulo para a medula que analisa e ao mesmo tempo elabora uma resposta e conscientiza o cérebro do ocorrido. A resposta volta por um axônio motor até o local para, por exemplo, flexionar a perna.

O dendrito sensorial mais o axônio motor formam o nervo.

Os nervos e órgãos formam o sistema nervoso que se divide em três:

1.Sistema Nervoso Central

2.Sistema Nervoso Periférico

3.Sistema Nervoso Autônomo


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Sistema Nervoso CentralSistema Nervoso Central

Formado por cérebro, cerebelo, ponte e medula espinal.

É protegido por ossos (crânio e coluna vertebral) e por membranas denominadas meninges, que são três, da mais externa à mais interna - dura-máter, aracnóide e piamater - são preenchidas pelo líquido céfalorraquidiano, que amortece os choques mecânicos do sistema nervoso central. Muitas vezes as meninges são atacadas ou por vírus ou por bactérias, causando uma doença denominada meningite. O sistema nervoso central é onde acontece a interpretação e consequentemente a elaboração da resposta para os estímulos.

150

SISTEMA NERVOSO PERIFÉRICO E AUTÔNOMOSISTEMA NERVOSO PERIFÉRICO E AUTÔNOMO

1. Sistema Nervoso Periférico

Formado pelos nervos e gânglios nervosos, cuja função é conectar o sistema nervoso central às diversas partes do corpo do animal.

2. Sistema Nervoso Autônomo

Formado por dois ramos: simpáticos e parassimpáticos, que se distinguem tanto pela estrutura quanto pela função.

Enquanto um dos ramos estimula determinado órgão, o outro inibe, essa ação antagônica mantém o funcionamento equilibrado dos órgãos internos. Por exemplo, o sistema simpático é responsável pela aceleração dos batimentos cardíacos, já o parassimpático desacelera os batimentos.


Capitulo-IIITAXONOMIA DOS SERES

VIVOS

TAXONOMIA DOS SERES VIVOS

Taxonomia (do grego taxis= ordem) - ramo da ciência biológica que estuda a classificação e denominação dos seres vivos.

Em 1735, o botânico sueco Carl von Linné (Lineu) estabeleceu um sistema para classificar os seres vivos, propondo também os nomes para cada agrupamento, obedecendo sempre a uma hierarquia.

Nessa hierarquia a unidade de classificação é a espécie, que Lineu definiu como sendo um agrupamento de seres vivos semelhantes anatomicamente.

Estabelecido o termo espécie, como sendo a unidade de classificação, espécies semelhantes foram agrupadas em outra categoria – o género.

Do mesmo modo, os géneros podem ser reunidos, formando famílias. Famílias podem ser reunidas, formando ordens. Ordens são reunidas em classes. As classes podem ser reunidas, formando filos. Filos se reúnem formando reinos. O reino é a categoria taxonômica mais abrangente de classificação.

153

SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO E NOMENCLATURA

Lineu não só classificou os seres vivos dentro de categorias hierárquicas, como também adotou um sistema de nomenclatura, que é utilizado até hoje, conhecido como Sistema binominal de nomenclatura. Isso quer dizer que o nome de uma espécie é sempre composto, ou seja, formado por duas palavras. O primeiro nome se refere ao gênero, e o segundo, à espécie.

Por exemplo: o cão e o lobo pertencem ao mesmo gênero –Canis – mas pertencem a espécies diferentes. O cão pertence à espécie Canis familiares, e o lobo, à espécie Canis lupus.

Quanto ao idioma em que deveria ser escrito o nome científico, Lineu concluiu que o ideal seria utilizar uma nomenclatura universal (comum a todos os cientistas, independentemente da nacionalidade) e que não sofresse modificações. O latim.


AS PRINCIPAIS REGRAS DE NOMENCLATURAAS PRINCIPAIS REGRAS DE NOMENCLATURA

Todo nome científico deve ser escrito em latim. O nome científico de um ser vivo deve sempre ter duas palavras: a

primeira refere-se ao género, e a segunda, à espécie. O nome do género deve ser escrito com inicial maiúscula, e o da

espécie com minúscula; exemplos: Homo sapiens (homem), Canis familiaris (cão) e Zea mays (milho).

O nome científico, tanto do género como da espécie, deve ser escrito de modo a se destacar do texto (manuscrito, deve ser sublinhado e em imprensa em itálico.

A nomenclatura para Subespécie é trinominal Quando ocorrem subdivisões das categorias taxonômicas, por

exemplo: subespécie, subgénero, subclasse etc., o nome da subespécie deve vir depois do nome da espécie e em letra minúscula; exemplo: Crotalus terrificus durissus (cascavel da América Central).

155

AS PRINCIPAIS REGRAS DE NOMENCLATURA

O nome científico do subgénero deve vir entre o nome do género e da espécie, e deve ser escrito entre parênteses e com a inicial maiúscula. Exemplo: Anophheles (Nyssurhyunchus) darlingi – (um tipo de mosquito).

Quando se deseja mencionar o autor e a data que descreve a espécie, seu nome e data vêm depois da espécie. Exemplo: Trypanosoma cruzi Chagas, 1909 (protozoário que transmite a doença de Chagas)

O nome das famílias deriva do género, acrescido da terminação idae. Exemplo: Homo (género da espécie humana) família Homonidae.

Em Zoologia, família e subfamília são indicadas, respectivamente, pelos sufixos idae e inae;

Em Botânica o sufixo é aceae: família Rosaceae.

156


DIVERSIDADE DOS SERES VIVOS E CRITÉRIOS DEAGRUPAMENTO DOS REINOS

Por muito tempo, os seres vivos foram classificados em dois grandes reinos: Animal e Vegetal. Posteriormente outras classificações foram estipuladas, até 1969, quando o cientista americano R. H. Whittaker propôs uma nova classificação para os seres vivos, dividindo-os em cinco reinos:

REINO MONERA - Formado por organismos unicelares, procariontes (desprovidos de membrana nuclear). São as bactérias e as cianobactérias.

REINO PROTISTA - Formado por organismos eucariontes (células mais complexas, cujo material genético encontra-se delimitado no citoplasma pela membrana nuclear), sem tecidos organizados. São protistas: os protozoários (ameba, giárdia) e as algas (protófitas).

REINO FUNGI - Formado por fungos uni ou pluricelulares, eucariontes, microscópicos (leveduras) ou macroscópicos (cogumelos).

REINO PLANTAE OU METAPHYTA - Formado por organismos pluricelulares, eucariontes, autótrofos. São os vegetais aquáticos ou terrestres.

REINO ANIMALIA OU METAZOA - Formado por organismos pluricelulares, eucariontes heterótrofos. São os animais.

158

Evolução e Sistemática

A sistemática é a área da Biologia que se preocupa principalmente em compreender a filogenia: que é a história evolutiva das espécies de seres vivos.

Sistemática evolutiva X sistemática filogenética ou cladística:

Diferem nos critérios para se definir os táxons:

a filogenética usa apenas as novidades evolutivas para formar grupos e há um método para se testar hipóteses de parentesco.

A cladística foi introduzida a partir da divulgação dos trabalhos de Willi Hennig, em 1966.

159

Sistemática Filogenética ou Cladística

• Entende-se que a diversidade de seres vivos é resultante de processos evolutivos e que esses processos ocorrem por anagênese e por cladogênese.

• As relações evolutivas entre os seres vivos são representadas por diagramas denominados cladogramas (clado = ramo), em que se destacam os pontos onde ocorreram os eventos cladogenéticos e se considera a anagênese como processo que origina as novidades evolutivas.

• A filogenia só pode ser reconstruída com base em caracteres derivados compartilhados.


Anagênese e Cladogênese

Anagênese: processo pelo qual um caráter surge ou se modifica numa população ao longo do tempo, sendo responsável pelas novidades evolutivas.

Cladogênese: processo responsável pela ruptura da coesão inicial numa população, gerando duas ou mais populações que não mais se comunicam.


Capitulo-IV

Teorias sobre a origem da vidaTeorias sobre a origem da vida

e Evoluçãoe Evolução

O QUE É VIDA?O QUE É VIDA?

A vida é definida por meio de características ausentes nos seres não-vivos. As principais características que definem um ser vivo são: Composição química complexa, organização celular, crescimento, reprodução, metabolismo, homeostase, reacções a estímulos do ambiente e evolução.

Metabolismo - É a somatória de todas as actividades químicas que ocorrem em uma célula ou em todo o organismo. São essas reacções que permitem a uma célula ou um sistema transformar os alimentos em energia, que será utilizada pelas células para que as mesmas se multipliquem, cresçam, movimentem-se etc.

O metabolismo divide-se em duas etapas:

a) catabolismo: quebra das substâncias ingeridas, com libertação de energia e sobra de resíduos.

b) anabolismo: utilização da energia produzida para reparação, crescimento e demais actividades celulares. 163

EVOLUÇÃOEVOLUÇÃO

todo processo de modificações por que passam os seres vivos ao longo do tempo. As modificações que ocorrem ao acaso, devido a mutações aleatórias no material genético do ser vivo, quando favoráveis em determinado ambiente, serão selecionadas e mantidas ao longo de gerações por meio da reprodução. Esse processo é denominado seleção natural.


OS NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO DOS SERES VIVOSOS NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO DOS SERES VIVOS

Átomos se unem para formar uma molécula; Moléculas se unem formando grânulos; Orgânulos se unem para formar uma célula; Células: se unem para formar tecidos; Tecidos: se unem para formar um órgão; Órgãos: se unem para formar um sistema; Sistemas: se unem para formar um organismo; População: conjunto de organismos, ou indivíduos, pertencentes à mesma espécie e que

habitam a mesma área geográfica, em um determinado tempo. Comunidade: conjunto de populações diferentes que habitam a mesma área geográfica,

em um determinado tempo; Ecossistema: quando as comunidades estão relacionadas com o meio físico e químico do

ambiente, há interação entre eles, dizemos que se trata de um ecossistema. Exemplo: uma lagoa – onde vivem peixes, algas, plantas interagindo com a água, a luz, o oxigênio, etc.

Biosfera: é o conjunto de todos os ecossistemas da Terra, onde existe vida.165

A ORIGEM DA VIDA E A TEORIA GRADUAL DOSA ORIGEM DA VIDA E A TEORIA GRADUAL DOSSISTEMAS QUÍMICOSSISTEMAS QUÍMICOS

Por volta de 1927, os cientistas Oparin e Haldane elaboraram a hipótese mais aceita atualmente, que se baseia nas transformações e alterações da Terra primitiva. Segundo eles, a atmosfera primitiva era formada pelos gases: NH3 (amônia); CH4 (metano); H2 (hidrogênio) e vapor de água. Por causa das altas temperaturas, durante um longo período ocorreu evaporação de água da superfície da Terra. Esses gases foram se acumulando na atmosfera e sofreram resfriamento, condensando-se e caindo em forma de chuvas.

O resfriamento da superfície terrestre permitiu que a água se acumulasse nas depressões deixadas pelas erupções vulcânicas. A água carregava partículas presentes no solo e partículas oriundas da atmosfera para as depressões, originando os mares e oceanos. Com o passar do tempo, as águas dos oceanos foram se transformando em verdadeiros caldos de substâncias, que seriam os precursores da matéria orgânica.


A ORIGEM DA VIDA E A TEORIA GRADUAL DOSA ORIGEM DA VIDA E A TEORIA GRADUAL DOSSISTEMAS QUÍMICOSSISTEMAS QUÍMICOS

As partículas foram-se aglomerando, dando origem a estruturas maiores – os coacervados (coacervar = reunir). Esses coacervados ainda não são seres vivos, mas aglomerados de substâncias orgânicas. Oparin e Haldane admitem que os coacervados continuaram a reagir entre si, dando origem a compostos mais complexos com capacidade de se reproduzir. Teria surgido a primeira forma de vida.

EXPERIÊNCIA DESTANLEY .L. MILLER

Utilizando um aparelho formado por um sistema de vidros, Miller misturou os elementos químicos NH3, CH4, H2 e H2O, simulando a atmosfera primitiva. Com a ação de descargas elétricas, simulou os raios que provavelmente atingiram a Terra primitiva. No fim da experiência, verificou que a mistura continha moléculas orgânicas, entre elas aminoácidos, substâncias que formam as proteínas. Essa experiência reforçou assim a hipótese gradual dos sistemas químicos de Oparin e Haldane. 167

A HIPÓTESE HETEROTRÓFICAA HIPÓTESE HETEROTRÓFICA

Para um ser vivo realizar suas funções e se reproduzir precisa de energia. Essa energia é obtida por meio dos alimentos.

Os primeiros seres vivos eram estruturas simples, viviam em ambientes aquáticos, cercados por matéria orgânica (mares e oceanos primitivos) e incorporavam essa matéria orgânica para produção de energia. Seriam portanto seres heterotróficos (incapazes de produzir seus próprios alimentos).

Nas condições atuais da Terra, a transformação dos alimentos em energia ocorre graças às reações com o oxigênio. Supondo que o oxigênio não fazia parte da atmosfera e de mares primitivos, os primeiros seres vivos conseguiam energia por meio de um processo anaeróbico – fermentação.

Esses organismos anaeróbicos ou fermentadores reproduziam-se continuadamente, provocando escassez de matéria orgânica. Algumas mutações podem ter acontecido, permitindo a alguns seres utilizar a energia solar como fonte de energia. Surgiram assim os primeiros seres autótrofos ou fotossintetizantes (capazes de produzir seus próprios alimentos por meio da matéria inorgânica: gás carbônico, luz e água).


168

A HIPÓTESE HETEROTRÓFICAA HIPÓTESE HETEROTRÓFICA

No processo da fotossíntese ocorreu a liberação de gás oxigênio(O2) para a atmosfera, e com a presença desse gás surgiu a respiração aeróbica.

A conclusão da hipótese heterotrófica é de que ocorreu primeiramente a fermentação, em seguida a fotossíntese e posteriormente a respiração.


169

TEORIAS DA ABIOGÊNESE E DA BIOGÊNESETEORIAS DA ABIOGÊNESE E DA BIOGÊNESE

No decorrer dos séculos, inúmeras hipóteses têm sido elaboradas, na tentativa de entender se os seres vivos podem surgir da matéria inanimada ou se dependem necessariamente de outro ser vivo. Por volta do ano 380 a.C., acreditava-se que a vida era gerada a partir da matéria bruta, como por exemplo: do lodo, do lixo, de roupas sujas e amontoadas, do sol e sob a interferência de forças vitais. A partir dessa linha de pensamento, surgiu a teoria da abiogênese ou da geração espontânea, segundo a qual seres vivos podem nascer da matéria inanimada.

Jan Baptist van Helmont (l577 – l644) médico fisiologista, formulava várias receitas sobre a Teoria da Abiogênese; uma delas explicava a origem dos camundongos. “Em um vasilhame qualquer, fechado, misturamse roupas usadas com suor e trigo; passadas aproximadamente três semanas, o trigo transforma-se em ratos.” Hoje, sabe-se que os ratos eram atraídos pela mistura. 170


Por volta de 1650, por meio de experimentos, começaram a surgir algumas teorias que combatiam a abiogênese ou geração espontânea. As que mais se destacaram foram:

1.Francesco Redi (1626 – 1697) - Observando carne contaminada por vermes, Redi elaborou a hipótese de que eles teriam se originado a partir de ovos postos por moscas. Para provar tal raciocínio, colocou carne em oito vidros, mantedo quatro deles abertos e os outros fechados, previamente esterilizados. Após alguns dias, surgiram vermes apenas nos vidros abertos, provando assim que esses não surgiam espontaneamente da carne em estado de decomposição, e sim dos ovos postos pelas moscas.

2.Por volta de 1750, renasce com Needhan a teoria da abiogênese- Colocando em vários frascos uma sopa nutritiva (legumes, carnes, etc.) e tampando os frascos para impedir a entrada do ar, ele submeteu os frascos a uma temperatura elevada e os resfriou novamente, na tentativa de matar os micróbios que neles já possivelmente existissem. Passados alguns dias, Needhan pôde ver que os frascos estavam cheios de micróbios novamente. Concluiu então que os micróbios tinham sido gerados espontaneamente.


171


3. Por volta de 1770, Lazzaro Spallanzani refaz os experimentos de Needhan- Ferveu novamente os frascos contendo a sopa nutritiva, por um tempo mais longo, tampando-os, e o caldo não mais apresentou o processo de contaminação. Needhan combateu Spallanzani, afirmando que, com o superaquecimento, o princípio ativo da vida havia sido eliminado. Spallanzani não conseguiu convencer, prevalecendo a teoria da geração espontânea.

4. Louis Pasteur (1822 – 1895) anula a teoria da abiogênese e definitivamente comprova a teoria da biogênese Pasteur realizou uma série de experiências conclusivas com seus famosos frascos de pescoço longo em forma de cisne. Submeteu os frascos com sopas nutritivas a fervura por tempo prolongado. O pescoço fino e comprido dos vasos funcionava como filtro para as partículas e microrganismos que se encontravam em suspensão no ar, impedindo o contato com o caldo. Pasteur constatou que, após alguns meses, as soluções nutritivas continuavam isentas de qualquer tipo de contaminação. Para provar seu experimento, quebrou o pescoço de um dos frascos: o caldo em contato com o ar foi rapidamente contaminado. Colaborou, assim, com a queda da abiogênese, que foi substituída pela teoria da biogênese, a qual baseia-se na idéia de que toda vida provém de outra preexistente.


172

EvoluçãoEvolução

Processo pelo qual os seres vivos se diversificaram ao longo do tempo dando origem as espécies atuais ou já extintas, sendo consequência da adaptação destes ao ambiente onde vivem.

Evolução é o processo pelo qual ocorrem as mudanças ou transformações nos seres vivos ao longo do tempo. Esse processo vem acontecendo desde que a vida surgiu na Terra.

TEORIA DO FIXISMO OU CRIACIONISMO

"No princípio criou Deus os céus e a terra. E a terra era sem forma e vazia; e havia trevas sobre a face do abismo; e o Espírito de Deus se movia sobre a face das águas.“

Até a metade do século XIX admitia-se que a grande diversidade de espécies era fruto da criação especial, ou seja, todas as espécies vivas tinham sido criadas na sua forma actual por um criador ou uma força superior. Essa hipótese, embasada em conhecimentos bíblicos, era denominada criacionismo ou fixismo e tinha diversos adeptos, entre eles o naturalista Lineu.

173

TEORIA DE LAMARCKTEORIA DE LAMARCK

Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829) foi o primeiro naturalista a enfrentar o problema da origem das espécies tentando combater as ideias criacionistas e fixistas da época. Segundo Lamarck, factores ambientais novos podem provocar o surgimento nos organismos vivos de modificações que aumentam sua capacidade de adaptação e estas poderiam ser transmitidas às gerações futuras.

O pensamento lamarckista resume-se em:Lei do uso e desusoLei da herança dos caracteres adquiridos

174

TEORIA DE LAMARCKTEORIA DE LAMARCK

LEI DO USO E DESUSOLEI DO USO E DESUSO

Quanto mais usadas as partes do corpo, mais elas se desenvolvem; em contrapartida, as partes não usadas vão enfraquecendo, atrofiando-se, chegando a desaparecer.

LEI DOS CARACTERES ADQUIRIDOS

As alterações provocadas num órgão pelo uso e desuso são transmitidas aos descendentes. Para explicar e justificar sua teoria, Lamarck deu exemplos, obtidos a partir de sua observação da natureza; dentre eles, temos como o mais clássico a girafa.

No passado, os ancestrais das atuais girafas exibiam pescoços mais curtos. Vivendo em regiões com solo seco e quase sem capim, as girafas foram obrigadas a esticar o pescoço na tentativa de obter alimento (folha das árvores).

Esse esforço provocou o alongamento do pescoço, característica que foi transmitida aos descendentes. A cada nova geração, nasceram girafas com o pescoço mais comprido, até chegar ao tamanho observado no momento actual. 175

DarwinismoDarwinismo

Os Fundamentos da Teoria de Darwin

Após anos de meditação e leitura, Darwin propôs que o surgimento de novas espécies estava vinculado à selecção natural.

O pensamento darwinista foi influenciado por diversos naturalistas e também pelas ideias de Thomas R. Malthus (1766 - 1834), que afirmava que a população humana não crescia indefinidamente graças ao controle de doenças, guerras, fome ou pelo controle consciente da reprodução.

Seu trabalho é conhecido pela célebre afirmação de que o alimento disponível aumenta em progressão aritmética enquanto a população humana cresce em progressão geométrica. Todavia, as ideias de Malthus não se refere apenas à população humana, mas também a outras espécies de seres vivos.

Darwin não estava sozinho em seu pensamento. Um outro naturalista que merece muitos méritos, Alfred Russel Wallace (1823 - 1913), em seu ensaio intitulado "A tendência das variedades de se afastarem indefinidamente do tipo original", chegava às mesmas conclusões que Darwin.

176

DarwinismoDarwinismo Todos os organismos apresentam uma elevada capacidade

reprodutiva. Contudo, verifica-se que o número de indivíduos de uma mesma espécie permanece constante, o que só pode ser explicado pela grande mortalidade natural.

A falta dos meios de subsistência gera uma competição, ou seja, uma contínua luta pela vida entre os organismos com as mesmas exigências alimentares. Em todas as espécies os indivíduos nunca são iguais, exibindo variação que podem ser herdadas.

Em um determinado ambiente, os indivíduos dotados de variação favoráveis estarão mais capacitados a sobreviver, do que os que possuem variações desfavoráveis. Assim, as variações favoráveis são transmitidas para os descendentes e, acumulando-se com o tempo, dão origem a grandes diferenças.

O processo de selecção natural, imposto pelo meio ambiente, e prolongado por várias gerações produz adaptações cada vez mais perfeitas e complexas, determinando dessa forma, um processo de evolução progressiva. 177

DarwinismoDarwinismo

dentro de uma mesma população existem sempre pequenas diferenças entre os organismos;

a maior parte dos organismos produz um grande número de descendentes que morrem antes de atingir a idade adulta;

os sobreviventes deveriam ser aqueles dotados de características mais bem adaptadas às situações existentes, permitindo chegar à idade adulta e reproduzindo-se, transmitindo essas características aos seus descendentes.


178

COMPARAÇÃO ENTRE AS TEORIAS DE COMPARAÇÃO ENTRE AS TEORIAS DE LAMARCK E DARWINLAMARCK E DARWIN

Evolução linear (Lamarck); O meio gera a variação (Lamarck);

Girafas com pescoço curto; Alteração ambiental-diminuição

da vegetação rasteira; Esforço de esticar o pescoço para

alcançar os brotos das árvores desenvolvimento do Pescoço;

descendentes com pescoço longo.

Evolução ramificada com um ancestral comum (Darwin);

O meio seleciona uma característica que já apresenta variação (Darwin);

Girafas com pescoços de vários comprimentos;

Alteração ambiental – diminuição da vegetação rasteira;

Mortalidade das girafas de pescoço curto e sobrevivência das girafas de pescoço longo;

Reprodução das girafas de pescoço longo e descendentes com pescoço longo

179

A Teoria da Evolução de Darwin -WallaceA Teoria da Evolução de Darwin -Wallace

Seleção Natural;Sobrevivem os que melhor se adaptarem

ao meio;Os indivíduos mais aptos transmitem essas

características à descendência.


TEORIA SINTÉTICA DA EVOLUÇÃO –TEORIA SINTÉTICA DA EVOLUÇÃO –NEODARWINISMONEODARWINISMO

Associação da teoria darwinista aos conceitos de genéticaMutação : alteração do código genéticoRecombinação genética : crossing-over e fecundaçãoSelecção naturalCaracterísticas adquiridas não são herdáveis;Considera a população como unidade evolutiva.Variações fenotípicas são observadas dentro das populações. Conceito Biológico de espécies: populações de indivíduos potencialmente intercruzantes, gerando descendentes férteis e reprodutivamente isolados de outras populações.As populações possuem variações genéticas através de mutação ao acaso;populações evoluem por mudanças nas frequências génicas; a diversificação vem através da especiação.


TEORIA SINTÉTICA DA EVOLUÇÃO –TEORIA SINTÉTICA DA EVOLUÇÃO –NEODARWINISMONEODARWINISMO

De acordo com esta teoria os processos básicos da evolução são quatro: Mutação, Recombinação Genética, Selecção natural Isolamento Reprodutivo.

Os três primeiros constituem as fontes da variabilidade genética, sem a qual não pode ocorrer modificação. A selecção natural e o isolamento reprodutivo orientam estas variações em canais adaptativos.

Especialização -Formação de novas espécies Espécie - Conjunto de indivíduos semelhantes que se reproduzem entre si gerando

indivíduos férteis.

Fatores que levam a especiação:

Isolamento Geográfico

Isolamento Reprodutivo


AS EVIDÊNCIAS DA EVOLUÇÃOAS EVIDÊNCIAS DA EVOLUÇÃO

Os fixistas não aceitam a evolução orgânica, argumentando que não existem provas concretas de sua ocorrência. No entanto, os evolucionistas reuniram fortes evidências a favor de sua teoria: os seres vivos atuais se originaram a partir de formas ancestrais, que foram modificadas pela acção dos mecanismos evolutivos ao longo de milhões de anos. Tais evidências foram reunidas graças às pesquisas em paleontologia, anatomia comparada, embriologia comparada e estudos bioquímicos.

OS FÓSSEIS

A paleontologia (do grego palaios = antigo; onto = ser; logos = estudo) é a ciência que se dedica ao estudo dos fósseis (do latim fossilis = tirado da terra). Os fósseis podem ser de diversos tipos: partes duras do esqueleto de vertebrados, dentes e escamas, pegadas e moldes em argilas ou areia, impressões de folhas em rochas sedimentares, etc.


183

ANATOMIA COMPARADAANATOMIA COMPARADA

Diferentes espécies de seres vivos apresentam grande semelhança anatómica. A existência de indivíduos de espécies diferentes organizados segundo um mesmo plano estrutural é também uma evidência da evolução.

tamanha semelhança estrutural entre organismos tão diversificados indica fortemente a existência de um ancestral comum, com um plano de organização semelhante ao de todos os tetrápodes atuais.

Alvido Bernardo MuaviracaMaputo,2014

184


HOMOLOGIA

mesma origem embriológica de estruturas de diferentes organismos, sendo que podem ter ou não a mesma função. Sugerem ancestralidade comum.

Ex.:

o braço do homem;

a pata do cavalo;

a asa do morcego:

a nadadeira da baleia.

( = origem embriológica, sem diferença funcional)



Órgãos análogos

São aqueles que apresentam origem embrionária e estruturas anatómicas diferentes, mas exercem a mesma função. Como exemplos temos as asas das aves e dos insectos. Mesmo sendo órgãos adaptados ao voo, as asas das aves apresentam uma estrutura interna dotada de ossos, músculos e nervos. Já as asas dos insectos são estruturas constituídas de quitina, crescem como expansões do revestimento do corpo.

186

EVOLUÇÃO CONVERGENTE OU CONVERGÊNCIA EVOLUÇÃO CONVERGENTE OU CONVERGÊNCIA ADAPTATIVAADAPTATIVA

caracterizada pela adaptação de diferentes organismos a uma condição ecológica igual.

Ex.: as formas do corpo do golfinho, dos peixes, especialmente tubarões, e de um réptil fóssil chamado ictiossauro são bastante semelhantes, adaptadas à natação. Neste caso, a semelhança não é sinal de parentesco, mas resultado da adaptação desses organismos ao ambiente aquático.


187

Órgãos vestigiaisÓrgãos vestigiais

Trata-se de órgãos atrofiados, que não desempenham funções no organismo em que se encontram. É o caso do apêndice vermiforme, vestigial do homem, que é mais desenvolvido nos animais herbívoros, pois neles o apêndice contém os microrganismos responsáveis pela digestão da celulose.

Outros exemplos de órgãos vestigiais: as patas traseiras da baleia, os olhos de animais que vivem em regiões sem luz (peixes de cavernas).

Órgãos vestigiais: a presença de vestígios de patas na baleias e em certas cobras indica que esses animais vieram de ancestrais com patas. O apêndice do homem é vestígio de um compartimento do intestino que abrigava micróbios para a digestão da celulose em nossos ancestrais herbíveros.


188

Capitulo V

OS REINOS

CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS EM REINOSCLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS EM REINOS

Aristoteles - Classificou os seres vivos em dois reinos: Reino Animalia e Reino Plantæ e esta classificação manteve-se inalterada por vários séculos;

Lineu - reforçou as ideias de Aristóteles: Também classificou os seres vivos em Reino Animalia e Reino Plantæ. Os fungos e seres unicelulares possuidores de cloroplastos eram considerados plantas; As bactérias também foram colocadas no reino das plantas por possuírem parede celular.

Para LINEU, faziamparte dos organismos do Reino Plantæ: Seres vivos sem locomoção e sem ingestão e que realizam fotossíntese; Seres unicelulares com cloroplastos; Bactérias e fungos, com base na existência de parede celular.

Ernest Haecke - Propôs a existência de um terceiro Reino- Protista; Incluía organismos com características pouco definidas (fungos unicelulares, protozoários e bactérias);

Herbert Copeland - Propôs que, tendo em conta as diferenças estruturais entre os seres eucariontes e os procariontes, se incluíssem os últimos num reino à parte, denominado Monera.

Whittaker - Propõe um sistema de classificação com cinco reinos, no qual os fungos passam a constituir um reino independente - Reino Fungi.

190

V.iiV.iiReino MoneraReino Monera

Reino MoneraReino Monera

O termo “ monera”, foi criado por Haeckel no século passado, deriva do grego mono e significa só, único, referindo-se à simplicidade estrutural desses seres. Portanto, se caracteriza por agrupar seres procariontes, unicelulares, microscópicos. O reino Monera compreende duas divisões:

Schizophyta (bactérias) e Cyanophyta (cianobactérias).

Embora sejam unicelulares, esses organismos podem, às

vezes, agrupar-se, formando massas ou filamentos de células

−as colónias.192

cianobactéria bactéria

Schizophytas Schizophytas ((bactérias)bactérias)

Presente em todos os ambientes: no ar, na água, no solo, as bactérias podem viver isoladas ou em agrupamentos coloniais.

A célula bacteriana apresenta as seguintes partes:Membrana plasmática: apresenta dobras chamadas “mesossomos”. Ao redor dos mesossomos são encontradas inúmeras enzimas respiratórias. As extremidades da molécula de DNA aderem-se ao mesossomo, ganhando um aspecto circular.Parede celular: envolvendo a membrana plasmática, as bactérias possuem a parede de consistência rígida, com funções de proteger e dar forma à célula. Algumas bactérias, além da parede celular, apresentam uma cápsula de polissacarídios, de consistência gelatinosa, com função protetora, aumentando o poder infectante nas espécies patogênicas.No citoplasma bacteriano são encontrados os ribossomos e o material genético nucleóide. Não há membrana nuclear. Em alguns casos são encontradas também pequenas partículas de DNA livres no citoplasma, ou aderido aos cromossomos.

193

Reprodução das bactériasReprodução das bactérias

Assexuada: A grande maioria das bactérias, reproduz-se assexuadamente por cissiparidade ou divisão binária. Nesse processo ocorre duplicação do material genético e em seguida à citocinese, dando origem aduas células-filhas. O poder de reprodução das bactérias é tão rápido que, em questão de horas e em condições favoráveis, uma única bactéria, reproduzindo-se assexuadamente, pode dar origem a milhões de bactérias idênticas à que lhes deu origem.

Sexuada: A reprodução sexuada envolve troca de material genético, e são conhecidos três tipos:

• Conjugação: ocorre união de duas bactérias, em seguida ocorre passagem de pedaço de DNA de uma bactéria doadora para a receptora. O DNA transferido é incorporado ao material genético da receptora que, ao se dividir, origina populações de bactérias com novos caracteres. 194

Schizophytas Schizophytas ((bactérias)bactérias)

QUANTO À RESPIRAÇÃO AS BACTÉRIAS PODEM SER:Aeróbica: dependem do oxigênio para sobreviver. Exemplo: bacilo de Koch.Anaeróbica obrigatória: sobrevivem somente na ausência do oxigênio. São as bactérias fermentadoras. Exemplo: bacilo tetânico.Anaeróbica facultativa: sobrevivem, com ou sem oxigênio. Se houver oxigênio, realizam a respiração aeróbica, caso contrário realizam a fermentação. Exemplo: os lactobacilos.

QUANTO À ALIMENTAÇÃO AS BACTÉRIAS PODEM SER:Heterótrofas: pertence a esse grupo a grande maioria das bactérias. Alimentam-se da decomposição da matéria orgânica morta, ou de seres vivos que parasitam.Autótrofas:

a)Bactérias que realizam fotossíntese. Captam a energia solar, por meio da clorofila conhecida como bacterioclorofila. Nesse processo não há liberação de oxigênio, pois o fornecedor de hidrogênio não é a água e sim substâncias simples como gás sulfídrico

b)Bactérias que realizam a quimiossíntese. Utilizam a energia química proveniente da oxidação de compostos inorgânicos presentes no solo, para produzir compostos orgânicos. Exemplo: a bactéria do gênero Nitrosomoras.

195

Reprodução das bactériasReprodução das bactérias

• Transdução: ocorre com o auxílio de um vírus bacteriófago (vírus que atacam bactérias). Na montagem de novos vírus no interior da bactéria parasitada, pode ocorrer que pedaços de DNA bacteriano permaneçam unidos ao DNA viral. O bacteriófago, parasitando outra bactéria, poderá efetuar a transferência do DNA bacteriano para a bactéria infectada. O DNA transferido incorpora-se ao DNA da bactéria e a mesma, ao se reproduzir, gera população com novos caracteres genéticos.

• Transformação: normalmente ocorre em cultura de bactérias em que pedaços de DNA isolados entram nas bactérias, incorporando-se ao cromossomo da mesma, condicionando novos caracteres genéticos.


Classificação das bactérias quanto à forma e àClassificação das bactérias quanto à forma e àcoloraçãocoloração

Morfologicamente as bactérias classificam-se em quatro categorias: cocos, bacilos, vibriões e espirilos:

1.Cocos: de forma esférica, apresentam-se isolados ou formando colônias, com os seguintes agrupamentos:

a)diplococos = aos pares

b)tétrades = forma quadrada

c)sarcina = em arranjos cúbicos

d)estreptococos = dispostos em fileiras

e)estafilococos = dispostos em cachos.

197

diplococos

tétradessarcina

estreptococos estafilococos

Classificação das bactérias quanto à forma e àClassificação das bactérias quanto à forma e àcoloraçãocoloração

2. Bacilos: em forma de bastonetes

3. Espirilos: filamentos longos e espiralados.

4. Vibriões: bastões em forma de vírgulas.


198

Baci

lo

Vibr

iaõ

Espi

rilo

Importância das bactériasImportância das bactérias

Em sua ação decompositora, juntamente com os fungos, elas são responsáveis pela decomposição e reciclagem da matéria orgânica, transformando moléculas orgânicas complexas em matéria inorgânica simples, fundamental para o equilíbrio ecológico e a manutenção da vida no planeta Terra.

Em sua acção fermentadora, as bactérias são utilizadas pelo homem na industrialização de derivados do leite. Exemplo: bactérias dos gêneros Lactobacilluse Streptococus são utilizadas na produção de queijos, iogurtes, requeijão etc. Bactérias do género Acetobacter são utilizadas na fabricação do vinagre. Nas indústrias farmacêuticas, bactérias dos géneros Bacilluse Streptomyas fornecem antibióticos como: tirotricina, bacitracina, neomicina.

A biotecnologia e a engenharia genética introduzem pedaços de moléculas de DNA humano – que contêm informações para a produção de determinados hormônios – em bactérias; elas incorporam esse material genético como se fosse seu e passam a produzir hormônios humanos, tais como: insulina, hormônio do crescimento.

Como controle biológico, algumas bactérias infestam larvas de insetos que são pragas da agricultura.

199


CyanophytasCyanophytas(Cianofíceas ou Algas Azuis)(Cianofíceas ou Algas Azuis)

As cianobactérias apresentam o pigmento clorofila, o que as capacita a realizarem a fotossíntese. Sua nutrição é, portanto, autotrófica. As cianobactérias podem apresentar-se como células isoladas esféricas ou em forma de bastonete, ou ainda formando colônias filamentosas ou colônias com o aspecto de placas laminares.

MORFOLOGIA

São unicelulares procariontes. Podem viver isoladamente ou em colônias. Além de apresentarem a clorofila, apresentam a ficocianina (azul) e às vezes ficoeritrina (vermelha), contidas em plastos distribuídos ao longo de membranas espalhadas no citoplasma.

A parede celular é igual à das bactérias podendo apresentar uma capa gelatinosa. Não possuem cílios e flagelos.


ReproduçãoReprodução

Entre as cianofíceas, as espécies unicelulares reproduzem-se por cissiparidade. Nas espécies filamentosas, a reprodução se faz por hormogonia, que consiste na fragmentação do filamento. Cada fragmento, denominado hormogônio, cresce independentemente, constituindo nova cianofícea.

Em algumas cianofíceas filamentosas, quando as condições do meio se tornam desfavoráveis, ao lado de células que morrem, há células que espessam a parede celular e passam ao estado de vida latente, constituindo esporos, denominados acinetos. Quando o meio volta a ser favorável (presença de água), os esporos germinam e produzem novas cianofíceas.

As cianobactérias são responsáveis pela transformação do nitrogênio atmosférico em nitrato, o qual não somente é importante para o solo, mas também como fornecedor de oxigênio.

202


V.iiV.iiREINO FUNGI

Reino fungiReino fungi

O ramo da biologia que estuda os fungos chama-se micologia (mico = fungo).

Pertencem ao reino Fungi todos os seres conhecidos por bolores, mofos, cogumelos e leveduras.

São organismos unicelulares (leveduras) ou pluricelulares (bolores e cogumelos), desprovidos de clorofila; são portanto heterótrofos.

Conseguem desenvolver-se praticamente em todos os ambientes onde haja umidade, matéria orgânica e pouca luz.

Possuem enzimas altamente activas que decompõem a matéria orgânica do ambiente. Em função disso, os fungos, juntamente com as bactérias, são os principais decompositores.

Os fungos pluricelulares são constituídos por longas células em forma de filamentos denominadas hifas. As hifas se entrelaçam formando uma massa contínua com muitos núcleos denominada micélio ou corpo vegetativo.

As hifas podem ser contínuas, isto é, sem septos (separação) e são denominadas cenocíticas; são multinucleadas. As que apresentam septos, separando o filamento em pedaços, são denominadas septadas.

204

Reino fungiReino fungi

Os fungos apresentam digestão extracorpórea. As enzimas digestivas são lançadas sobre a matéria orgânica, iniciando-se o processo de digestão. Em seguida os filamentos absorvem o alimento já digerido.

A parede celular dos fungos é formada por quitina. Além de existir

decompositores ou saprófitas, existem espécies de vida simbióticas (líquen e micorrizas) e de vida parasitária, provocando micoses.

205

Nutrição e respiraçãoNutrição e respiração

A nutrição é sapróbia, ou seja, heterotrófica por absorção de moléculas orgânicas simples, que podem ser originadas de uma digestão extracorpórea realizada pelo próprio fungo: o fungo lança no ambiente enzimas digestivas, que desdobram moléculas orgânicas complexas (macromoléculas) em moléculas menores e que são, então, absorvidas.

Na respiração, o glicídio usado como reserva de energia é o glicogênio, encontrado nas células animais, e não o amido, típico dos vegetais. Os fungos podem ser aeróbios ou anaeróbios facultativos, como as Ieveduras. O transporte de substâncias é facilitado por uma corrente citoplasmática que percorre as hifas.

206

Classificação dos fungosClassificação dos fungos

1. Mixomicetos: os fungos gelatinosos

2. Eumicetos(fungos verdadeiros): dividem-se em diversas classes:

Inferiores → Ficomicetos

Superiores Ascomicetos

Basidiomicetos

Deuteromicetos

207

MixomicetosMixomicetos

São considerados fungos simples, formados por uma massa de consistência gelatinosa plurinucleada. Desenvolvem-se normalmente no meio de vegetações, sobre troncos de árvores, galhos e folhas. Alimentam-se de bactérias ou partículas orgânicas (não realizam digestão extracorpórea, como os demais fungos). Reproduzem-se sexuadamente por esporos, formando esporângios (produtor de esporos) onde ocorre a meiose.


Ficomicetos ou zigomicetosFicomicetos ou zigomicetos Os Ficomicetos (do Grego. Phykos =

alga + mykes = cogumelo’) são microscópicos quando isolados, mas em conjunto podem assumir formações macroscópicas. são de organização simples, encontrados no solo, onde realizam decomposição, ou na água, onde formam esporos dotados de flagelos ou zoósporos. Suas hifas são cenocíticas. O exemplo mais comum é o bolor negro do pão.

Reprodução sexuada formando esporângios, onde ocorre meiose formando esporos que, ao cair em locais propícios, germinam originando novos micélios.

209

AscomicetosAscomicetos

(do grego. Ascon, ‘bolsa ou saco’ + mykes, ‘cogumelo’). caracterizam-se por possuir esporos denominados ascóporos, que se desenvolvem no interior de hifas denominadas ascos. Cada asco origina sempre oito ascóporos.

Entre os ascomicetos, podemos citar a Sacharomyces cerevisiae, importante na produção de bebidas (cerveja, vinho, saquê) e como fermento na fabricação de pães e bolos. Inclui-se nesse grupo o fungo Penicillium notatum, de onde se extrai o antibiótico penicilina. Espécies comestíveis: Morchella e Tuber. A principal forma de reprodução é assexuada por brotamento e por esporos que se formam no interior de hifas. Algumas espécies reproduzem-se sexuadamente.

210

Sacharomyces cerevisiae

Os BasidiomicetosOs Basidiomicetos

Os basidiomicetos compreendem a maioria dos cogumelos de jardim e cogumelos comestíveis (champignon). Sua característica fundamental, para efeito de classificação, é a formação de hifas especiais chamadas basídios, que assumem o aspecto de clava ou tacape. Na parte inferior do píleo (chapéu) de um cogumelo de jardim podem ser encontradas dezenas de lamelas, dispostas radiadamente, em cujas bordas se desenvolvem os basídios com seus basidiósporos.

O micélio ou corpo vegetativo normalmente são subterrâneos; a parte aérea denominada cogumelo constitui o basidiocarpo ou corpo de frutificação. A parte superior do basidiocorpo – o chapéu – possui hifas férteis denominadas basídios. Cada basídio, por meiose, produz quatro basidiósporos, que, ao serem liberados e caindo em local favorável, germinam originando novos micélios.

.211

Shimeji

Champignon

Ore

lha

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au.

DeuteromicetosDeuteromicetosOs Deuteromicetos (deutero = secundário + miceto= fungo) são os chamados fungos imperfeitos por não apresentarem reprodução sexuada. Algumas espécies são predadoras de nematódeos (vermes microscópicos) que vivem no solo. A maioria dos Deuteromicetos possui um ciclo semelhante à fase assexuada dos Ascomicetos; em outros, o ciclo é parecido com o dos basidiomicetos. Fazem parte dos Deuteromicetos muitos parasitas de vegetais e de animais, inclusive do homem, onde produzem infecções chamadas de micoses. Dentre elas, estão os fungos que atacam a pele, produzindo as dermatofitoses ou tinhas, como as do género Tricophyton, causadoras de “pé-de-atleta”. 212

pé-de-atleta

Liquens e micorrizasLiquens e micorrizas

alguns fungos podem estabelecer associações obrigatórias com outras espécies. Essa associação, em que as duas espécies são beneficiadas, recebe o nome de mutualismo.Liquens: associação mutualística entre cianobactérias (algas azuis) ou algas verdes e fungos (em geral ascomicetos). As algas fotossintetizam matéria orgânica, alimentando os fungos. Esses, por sua vez, absorvem água e cedem as cianobactérias. A reprodução dos liquens é assexuada e se faz por sorédios. Estruturas formadas por um grupo de cianobactérias envolvidas por hifas dos fungos.

Os sorédios são geralmente transportados pelo vento e se desenvolvem ao alcançar lugar favorável.Micorrizas: associação mutualística entre fungos (geralmente basidiomicetos) com raízes de plantas. As hifas envolvem determinadas raízes, aumentando a capacidade de absorção de água e sais minerais da planta. A planta, por sua vez, fornece matéria orgânica ao fungo.

213

Doenças causadas por fungosDoenças causadas por fungos

São, de maneira geral, denominadas micoses e na grande maioria são parasitas externos ou ectoparasitas.

Atacam a pele, as unhas, o couro cabeludo e, em alguns casos, podem invadir órgãos internos.

Entre as micoses mais comuns temos as frieiras, micoses de praia, candidíase oral ou vaginal. Parasitando órgãos internos, a mais comum é a micose pulmonar ou blastomicose pulmonar, geralmente adquirida por pessoas com hábito de levar à boca ramos de vegetais.

As medidas profiláticas consistem em manter as superfícies sempre secas, evitar lugares suspeitos de contaminação. Não utilizar pentes, tesouras, alicates de unha e de cutículas sem ser esterilizados. Não mascar ramos de vegetação, principalmente capim.

214

Pé-de

-atlet

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CANDIDÍA

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Histoplasm

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Reino Protista e AlgasReino Protista e Algas

Reino Protista e AlgasReino Protista e Algas

O Reino Protista compreende os filos Protozoa (protozoários), e os filos das algas que são: Euglenophyta (euglenas), Chrysophyta (as clássicas algas diatomáceas), Pyrrhophyta (dinoflagelados), Chlorophytas (verdes), Rodophytas (vermelhas) e Phaeophytas (pardas).

216

ProtozoáriosProtozoáriosA diferença entre estes protistas heterótrofos e os animais é o fato de eles serem unicelulares. Habitam os mais variados tipos de ambientes, podendo viver livremente na natureza. Outros adoptam vida parasitária ou mantêm relações harmoniosas, vivendo em mutualismo ou comensalismo com outras espécies.

São heterótrofos por ingestão quando ingerem outros seres vivos, ou por absorção, quando absorvem moléculas orgânicas do meio em que vivem. Normalmente apresentam respiração aeróbica, absorvendo o oxigénio por difusão. Alguns parasitas são anaeróbicos. Eliminam as excreções por difusão.

Os que vivem em água doce eliminam água por meio do vacúolo pulsátil. A grande maioria dos protozoários apresenta reprodução assexuada; algumas espécies reproduzem sexuadamente por conjugação (trocando material genético).

Quando as condições do meio se tornam desfavoráveis para algumas espécies parasitas e de água doce, o protozoário elimina substância, desidrata-se, diminuindo seu volume. Cria uma membrana resistente ao seu redor, isolando-se do meio externo em que vive, transformando-se em cisto. O encistamento se deve às variações climáticas e à presença de anticorpos pelo hospedeiro. A forma cística pode servir para disseminar a espécie, quando levadas pelo vento e depositadas em lugar favorável ao seu desenvolvimento. Quando as condições passam a ser favoráveis ao protozoário, a forma cística, com o auxílio de enzimas, tem sua membrana dissolvida e ele passa a ter vida activa novamente.

217

ProtozoáriosProtozoáriosSão seres unicelulares, em sua maioria unincleados, microscópicos, aclorofilados, heterótrofos e predominantemente aquáticos, no entanto, podem ser encontrados no meio terrestre na forma cística e inclusive no meio orgânico como simbiontes, comensais ou parasitas.

IMPORTÂNCIA

Este grupo apresenta uma importância médica enorme devido a uma dúzia de doenças que acometem o homem, sendo que algumas delas podem matar como, por exemplo, a malária, a doença de Chagas, a disenteria amebiana e a toxoplasmose.

Os fósseis de amebas radiolárias e foraminíferas servem de indício para a pesquisa de petróleo.

ORGANIZAÇÃOCELULAR

Na estrutura de um protozoário temos: Membrana plasmática, Citoplasma, Núcleo e Organelas.

MEMBRANA

É uma delgada película de natureza lipoprotéica, também denominada plasmalema, e presente em todos os protozoários, realizando como principais funções: a proteção, a contenção do citoplasma e a osmose

218

Classificação dos protozoáriosClassificação dos protozoários

Dependendo do mecanismo de locomoção, os protozoários são classificados em quatro classes: rizópode, flagelado, Ciliado e esporozoário.

1. Classe Rhizopoda ou Sarcodina - quando apresentam pseudópodos. Exemplo: Amebas.

Termo originado do grego Rhiza = raiz e podos = pés. Também chamado de “sarcodíneo”, é um protozoário que se movimenta através de expansões do citoplasma denominadas “pseudópodes”. A função dos pseudópodes, além da locomoção, é de captura de alimentos.

As amebas são o exemplo mais comum dessa classe. São encontradas em água doce, água salgada e sobre o lodo. As amebas de água doce apresentam o vacúolo pulsátil ou contrátil.

Os rizópodes alimentam-se por fagocitose, englobando alimento por pseudópodes. As partículas englobadas recebem o nome de “fagossomos”, que ao se unir aos lisossomos se transformam em vacúolo digestivo. Após ocorrer a digestão, os resíduos são eliminados pelo processo da clasmocitose.

219

Ameba


2. FLAGELADO OU MASTIGÓFARO

Protozoário que apresenta um ou mais flagelos, com função de locomoção e captura de alimentos em meio líquido. Muitos flagelados têm vida livre, outros são parasitas do sangue e do tubo digestivo de vertebrados e invertebrados; outros ainda vivem em mutualismo, como por exemplo oTrychonympha, que vive no intestino do cupim, digerindo a celulose.

Os representantes mais comuns dos flagelados são: o Trypanosoma gambierisi (causador da doença do sono) e Trypanosoma cruzi (causador da doença de Chagas). Alvido Bernardo Muaviraca 220

Trypanosoma

Classificação dos protozoáriosClassificação dos protozoários3. CILIADO

Protozoário que se locomove e captura alimentos por meio de cílios. São poucas as espécies parasitas; exemplo:Balantiduim coli, que vive no intestino de vertebrados. A grande maioria é de vida livre. O exemplo mais comum é o paramécium. Vive em água doce, seu formato lembra um chinelo. Apresenta uma abertura oral, localizada na região mediana da célula denominada citóstoma. As partículas ingeridas através do citoplasma são encaminhadas por um canal denominado citofaringe até o vacúolo digestivo, que é responsável pela digestão intracelular. Os resíduos são eliminados por um orifício denominado citoprocto ou citopígio. Como os demais protozoários de água doce, o paramécio apresenta vacúolos pulsáteis que efetuam a regulação osmótica e excreção. Apresenta tricocistos, organelas que funcionam como órgão de defesa, pois são lançadas em forma de setas sobre os inimigos. 221


ESPOROZOÁRIO

Caracteriza-se por não possuir órgão de locomoção e todas as espécies serem parasitas. Possui esse nome porque forma esporos no seu ciclo de vida. Um dos exemplos mais comuns é o plasmódio, causador da malária.



a) Assexuada:

• Cissiparidade (bipartição ou divisão bináriab na maioria),

• plasmotomia (é uma cissiparidade em plurinucleados),

• brotamento (ou gemiparidade),

• esporulação (divisão nuclear acompanhada de divisão celular).

b) Sexuada:

Conjugação ou Anfimixia

É uma união de duas células aparentemente iguais, com mútua troca de material genético, não ocorrendo aumento do número de indivíduos. AIguns autores consideram a conjugação como um simples caso de rejuvenescimento da espécie.

223

Doenças provocadas por protozoáriosDoenças provocadas por protozoários

AMEBÍASE OU DISENTERIA AMEBIANA - É uma doença causada pelo protozoário Entamoeba histolytica, popularmente conhecido por ameba, e que se adquire por ingestão de alimentos contaminados com cistos.

GIARDÍASE OUGIARDOSE - É uma doença causada por um protozoário chamado

Giardia lambliae que se adquire por ingestão de alimentos contaminados com cistos.

DOENÇA DE CHAGAS OU TRIPANOSSOMÍASE

É uma doença causada pelo protozoário Trypanosoma cruzie transmitida pelo inseto hemíptero Triatoma infestans, popularmente conhecido por barbeiro.


AlgasAlgas

Algas são protistas autótrofos. A maioria é unicelular, e as algas multicelulares diferem das plantas por não possuírem tecidos diferenciados. Ocupam os mais variados ambientes aquáticos: terras húmidas, troncos de árvores. No ambiente aquático, constituem o fitoplâncton (organismos que flutuam nas águas levados pelas ondas e correntezas). A grande maioria das espécies possui vida livre; algumas espécies vivem em colónias ou em mutualismo com outras espécies. A parede celular, dependendo da espécie, pode apresentar reforços de celulose, de sílica e pectina.

Apresentam plastos, onde fica a clorofila e outros pigmentos. São classificadas nos seguintes filos:Euglenophyta (euglenas),Chrysophyta (as clássicas algas diatomáceas), Pyrrhophyta (dinoflagelados), Chlorophytas (verdes), Rodophytas (vermelhas) Phaeophytas (pardas).

225

EuglenófitasEuglenófitas

O nome do grupo das euglenófitas deve-se ao gênero Euglena viridis, seu principal representante, comum na água doce, rico em matéria orgânica.

a grande maioria vive em água doce. São unicelulares, dotadas de flagelo e vacúolo pulsátil. Apresentam clorofila a e b, carotenóides e xantofila, pigmentos que captam a energia solar, indispensável para a fotossíntese. Apresentam uma organela chamada estigma, com função fotorreceptora, que orienta as mesmas em direção à luz. Alvido Bernardo Muaviraca

Maputo, 2014226

Euglena

Crisófitas ou diatomáceasCrisófitas ou diatomáceas

As crisófitas são algas de cor amarelo-dourada e são representadas principalmente pelas diatomáceas, que fazem parte do fitoplâncton (chrisós = ouro, dourado).

unicelulares, vivem em águas doce e salgada, apresentando um reforço de sílica em sua parede celular, denominada frústula. Apresentam clorofila a e c, caroteno e fucoxantina.

Todas as espécies são autótrofas fotossintetizantes e reproduzem-se por divisão directa binária.


227

crisófitas

Pirrófitas ou dinoflageladosPirrófitas ou dinoflagelados

As pirrofíceas (do grego pyr = fogo) são assim chamadas devido à capacidade de emitir bioluminescência, fenómeno que pode ser percebido à noite, sobre a superfície do mar.

unicelulares, apresentam cor avermelhada, dois flagelos e em sua grande maioria são marinhas planctônicas. A parede celular possui reforço de celulose. As pirrófitas são responsáveis pelas marés vermelhas. Quando ocorre uma superpopulação, essas algas liberam toxinas, que afectam a fauna do ambiente. Essa toxina é acumulada nos componentes da cadeia alimentar, podendo intoxicar todos os componentes da cadeia.

228

PirrófitasPirrófitas

Clorófitas (Chlorophytas)Clorófitas (Chlorophytas)

São algas verdes. Clorófita, do grego khloros = verde+ phyton= planta.

habitam ambientes marinhos, dulcícolos, solos húmidos, troncos de árvores. São pluricelulares, com exceção de algumas espécies unicelulares. Possuem clorofila a e b, as mesmas encontradas nos vegetais adaptados à vida terrestre. Acredita-se, portanto, que sejam as precursoras dos vegetais.

Além da clorofila, responsável pela cor verde, possuem outros pigmentos, tais como: carotenos (cor alaranjada) xantofila (cor amarelada). Os pigmentos encontram-se no interior dos plastos. Armazenam amido como substância de reserva e apresentam a parede celular constituída de celulose. 229

ClorófitasClorófitas

RodófitasRodófitas

Rodófita, do grego rhodon = rosa + phyton= planta. As rodófitas, de habitat predominantemente marinho. pluricelulares; Nas rodofíceas predomina o pigmento ficoeretrina (responsável pela cor vermelha) mas elas também possuem clorofila a e d e armazenam amido das florídeos como substância de reserva. Apresentam a parede celular constituída de celulose.

230

Rodófitas

Feófitas (phaeophytaFeófitas (phaeophyta)

São as algas pardas. Feófita, do grego phalos = marrom + phyton = planta.

As feófitas, algas quase exclusivamente marinhas, além das clorofilas e carotenóides, têm em suas células fucoxantina, pigmento pardo que Ihes confere a cor característica. São geralmente muito grandes e muitas delas já apresentam tecidos constituindo órgãos denominados rizóides, estipe e lâminas. Esses órgãos assemelham-se respectivamente a raízes, caule e folhas das plantas superiores. Não há formas unicelulares entre as feófitas. geralmente possuem bolsas cheias de ar, o que lhes permite flutuar nas águas, A parede

celular é constituída de celulose, e sua substância de reserva é o açúcar laminarina e gotas de lipídios. 231

FeófitasFeófitas


AssexuadaBipartição (ou cissiparidade): em algas verdes unicelulares zoósporos s (com flagelos): algas verdes (maioria) e algumas pardas. Dentre os três filos de algas (clorofíceas, feofíceas e rodofíceas), a cissiparidade ocorre apenas nas formas unicelulares das clorofíceas como no género.Esporulação - aplanósporos (sem flagelos): algas verdes (raro), pardas e vermelhas.

Sexuada

A reprodução sexuada é feita pela união de gametas produzidos em gametângio.

Metagênese (alternância de geração) Uma geração de indivíduos diplóides (esporófitos) alterna-se com uma geração de indivíduos haplóides (gametófito) . Os esporófitos produzem esporos, enquanto que os gametófitos produzem gametas.


232

V.IV.I

REINOREINO

PLANTAE OU PLANTAE OU METAPHYTAMETAPHYTA

REINOREINOPLANTAE OU METAPHYTAPLANTAE OU METAPHYTA

Todos os vegetais são organismos eucariontes, multicelulares, autótrofos fotossintetizantes, com parede celular constituída de celulose; armazenam amido como substância de reserva.

CARACTERISTICAS GERAIS: O reino Plantae engloba plantas eucariontes;predominantemente pluricelulares,são clorofilados, portanto, capazes de realizar o fenómeno da fotossíntese,autótrofos. as clorofilas e outros pigmentos ficam no interior de plastos;A parede celular é de celulose,O amido é a principal substância de reserva,No seu ciclo reprodutor há alternância de gerações.


234

Classificação do reino PlantaeClassificação do reino Plantae

Os representantes do reino podem ser reunidos em dois grupos:

1- plantas criptógamas- não produzem flores, frutos e sementes; compreendem as talófitas as briófitas e as pteridófitas.

2- plantas fanerógamas- apresentam flores e produzem sementes com embriões; compreendem duas classes: gimnospermicas e angiospermicas.


DIVISÃO DAS CRIPTÓGAMASDIVISÃO DAS CRIPTÓGAMAS

I. Briófitas

Características gerais: São representadas pelos musgos, hepáticas e antóceros; São avasculares; A seiva (água e sais minerais) retirada do solo chega às

partes aéreas através de fenómenos de osmose (difusão de célula a célula).

O gametângio feminino é arquegónio, com 1 gâmeta a oosfera;

O gametângio masculino é o anterídio, com muitos anterozóides flagelados;

A fase gametofitíca (G) é haplóide (n), representada pela plantinha (musgos) e pelo talo (hepáticas);

O esporófito (E) é diplóide ( 2n); G > E. Apresentam estruturas denominadas filóides, canlóides e

rizóides, que se assemelham a folhas, caules e raízes verdadeiros. habitam em ambientes sombrios e úmidos, e algumas espécies em água doce.

236

musgos

Briófitas Briófitas

CLASSIFICAÇÃO

As briófitas são divididas em três classes:

a) Hepáticas -que lembram na sua forma a de um fígado;

b) Antóceros - que já possuem uma estrutura “parecida” no seu aspecto à de uma flor;

c) Musgos - (lodo). REPRODUÇÃO

a) Assexuada: nas hepáticas por meio de propágulos (estruturas formadas por células com capacidade de produzir uma nova planta).

b) Sexuada: como exemplo nos musgo. FECUNDAÇÃO

Há necessidade de água, para a liberação dos anterozóides (suficiente uma gota de orvalho, de chuva, etc.).

Os anterozóides, uma vez libertados do conteúdo, nadam e se encaminham para os arquegónios (quimiotactismo).

237

hepáticas

Briófitas Briófitas

Resumindo:São plantas criptógamas (não produzem flor, semente ou fruto);

Foram as primeiras plantas que ocuparam o ambiente terrestre;

Vivem em ambientes úmidos, pois dependem da água do meio

ambiente para a fecundação;

São as únicas plantas avasculares, ou seja, sem tecidos condutores de

seivas (xilema e floema);

Devido a esta característica apresentam um pequeno porte (alguns

centímetros);

O transporte das seivas é realizado lentamente de uma célula para

outra, por difusão ou por osmose. 238

PteridófitasPteridófitas

São as primeiras a apresentar um sistema de vasos condutores. São plantas vasculares. Dotadas de um transporte de substâncias mais eficiente, adquiriram um porte maior do que as briófitas. Apresentam raízes, caule e folhas, e as principais representantes são as samambaias e as avencas.o gametófito é o Prótalo (n); o esporófito, vegetal adulto (2n) (planta), é a fase mais desenvolvida; E > G.

Também vivem em ambientes úmidos, pois assim como as

briófitas necessitam da ajuda da água do meio para a fecundação,

Fase esporofítica(2n): duradoura e fase gametofítica (n):

passageira. Reproduzem-se por metagênese ou alternância de

gerações, a fase de gametófito ou gametofítica é chamada de

prótalo (parece um coração)239

SamambaiasSamambaias

Fanerógamas Fanerógamas

plantas com sementes.

1.Gimnospermas - as sementes não se encontram no interior dos frutos. São representadas pelos pinheiros e ciprestes.

2.Angiospermas - as sementes se encontram protegidas no interior do fruto. Exemplo: laranjeiras, abacateiros e muitos outros.


240

GimnospermicasGimnospermicas

As gimnospermas têm nos pinheiros, ciprestes e sequóias seus principais representantes. São plantas bem adaptadas ao ambiente terrestre e às regiões temperadas da Terra. São vasculares, dotadas de raiz, caule, folhas, flores e sementes. Na escala evolutiva do reino, são os primeiros vegetais a apresentar flores e sementes denominados de fanerógamas ou espermáfitas. Por não apresentarem frutos, suas sementes aparecem nuas, ou seja, sem proteção externa.

A evolução mais importante das espermatófitas foi o surgimento da semente e outras características como:

a) a germinação dos megasporos ocorre no interior dos megasporangios (óvulo);

b)a fecundação é independente da água mas sim do vento (anemofilia);

c) os microsporos (grãos de pólen) germinam numa pequena abertura (micropila), que existe na ponta de cada óvulo.

As flores das gimnospermas são as pinhas ou cones, que se reúnem em inflorescências denominadas estróbilos. As gimnospermas apresentam espécies monóicas – por exemplo, o pinheiro-europeu, com flores masculinas e femininas – e espécies dióicas – por exemplo, o pinheiro-do-paraná, com plantas que produzem flores femininas e plantas que produzem flores masculinas.

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Divisao das gimnospermas Divisao das gimnospermas

Devido à grande diversidade, as gimnospermas foram divididas em quatro classes:

1.Coníferas – são pinheiros, ciprestes, sequóias, abetos, cedros e outras; árvores de grande porte, tronco espesso, muitos galhos, com folhas longas e finas, ou curtas em forma de escamas. Algumas espécies possuem ciclo de vida muito longo. Exemplos: as sequóias chegam a ultrapassar 100 metros de altura e vivem cerca de quatro mil anos; pinheiros da Califórnia, cerca de 4600 anos.

2.Cicadófitas – são encontradas em regiões tropicais da Terra. Gimnosperma primitiva que depende da água para a fecundação, ao contrário das demais gimnospermas, que independem da água para reprodução. O gênero Cycasé a espécie mais conhecida.

3.Gincófitas – A única espécie vivente pertence à classe Ginkgo biloba, daí serem consideradas “fósseis vivos”. Suas folhas são delgadas, em forma de leque.

4.Gnetófitas– essa classe inclui gêneros que mostram grandes diferenças entre si. Destacam-se três gêneros: Welwitschia mirabilis, Gnetum e Ephedra.

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Reprodução das gimnospermasReprodução das gimnospermas

O esporófito é a geração mais desenvolvida (E > G) e é representado pela planta (raiz, caule, folha, estróbilos e sementes);

A fecundação do óvulo ocorre dentro da oosfera; os sexos são separados: a que possui estróbilos masculinos não possuem estróbilos femininos e vice-versa. Em outras gimnospermas, os dois tipos de estróbilos podem ocorrer numa mesma planta (minóico);

O estróbilo masculino produz pequenos esporos chamados grãos de pólen. O estróbilo feminino produz estruturas denominadas óvulos. No interior de um óvulo maduro surge um grande esporo , que desenvolve e forma uma estrutura que guarda a oosfera,(o gâmeta feminino).

um grão de pólen pode formar uma espécie de tubo, (o tubo polínico), onde se origina o núcleo espermático(o gâmeta masculino ).

O tubo polínico cresce até alcançar o óvulo, no qual introduz o núcleo espermático. No interior do óvulo, o núcleo espermático fecunda a oosfera, formando o zigoto. Este, por sua vez, se desenvolve, originando um embrião. À medida que o embrião se forma, o óvulo se transforma em semente, estrutura que contém e protege o embrião.

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Polinização e fecundaçãoPolinização e fecundação

Quando os microsporângios se abrem, libertam os grãos de pólen, que, por serem alados, são carregados pelo vento (anemofilia) até os cones femininos, onde penetram pela micrópila (orifício do óvulo). Os grãos de pólen germinam e emitem o tubo polínico estrutura que cresce em direção ao óvulo.

No interior do tubo polínico, por mitose, o núcleo reprodutivo origina dois espermáticos, que são os gametas masculinos. Por isso, o tubo polínico, local onde se formam os gametas masculinos, é chamado de gametófito masculino. Um dos núcleos espermáticos fecunda a oosfera, e o outro degenera.

O zigoto formado passa por sucessivas mitoses, originando o embrião (2n). O embrião se desenvolve no interior do gametófito feminino,alimentando-se dele. Ao mesmo tempo, o tegumento do megasporângio torna-se rígido e formará a casca ou tegumento da semente.

A semente (pinhão), até não amadurecer, fica presa ao megastróbilo (pinha ou cones). Assim que amadurece, desprende-se do estróbilo (cone ou pinha). Caindo em local adequado, germina, originando uma nova planta.

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Ciclo reprodutivoCiclo reprodutivo


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As angiospermasAs angiospermas

Características gerais:A palavra angiosperma vem do grego angeios, que significa 'bolsa', e sperma, 'semente'. As angiospermas produzem raiz, caule, folha, flor, semente e fruto. Em relação às gimnospermas, as angiospermas apresentam duas "novidades": as flores e os frutos. As flores são formadas por folhas modificadas que deram origem os estames (por meiose produzem grãos de pólen) e os carpelos.

São plantas vasculares, fanerógamas, e a semente encontra-se protegida dentro do fruto. Adaptadas aos mais diversos ambientes, encontram-se em regiões tropicais, temperadas, frias e desertos. Independem de água para reprodução.


Reprodução das angiospermasReprodução das angiospermas

Órgãos de reprodução : androceu – parte masculina da flor, é o conjunto dos estames; gineceu – parte feminina da flor, é o conjunto de carpelos;

Geralmente o estigma é mais alto que as anteras ( extremidade da flor que contem sacos polínico),de modo a dificultar a autopolinização

O tubo polínico tem na sua ponta 3 núcleos: 1 núcleo vegetativo e 2 núcleos espermáticos (gâmetas masculinos).

Reproduzem-se por metagênese ou alternância de gerações, sendo o esporófito (2n) a fase mais desenvolvida e duradoura. O gametófito (n) é extremamente reduzido, com a vida transitória e dependente do esporófito. O gametófito representa uma pequena etapa no processo da reprodução (formação da semente).

A dupla fecundação

A dupla fecundação ocorre no interior de cada óvulo. Quando o tubo polínico entra em contacto com o saco embrionário(dentro do óvulo), um núcleo masculino une-se a oosfera formando 1 zigoto (2n). O outro núcleo masculino fecunda os 2 núcleos polares e dá origem a um núcleo (3n).

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Gineceu ou pistilo ou carpelo: é formado pelo estigma, estilete, ovário e óvulo.

Androceu: é formado pelos estames, sendo cada estame formado por um filete e por uma antera

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Ciclo de reprodução de uma angiospérmica Ciclo de reprodução de uma angiospérmica

O esporófito 2n é a fase mais desenvolvida (planta completa);

Na extremidade do gineceu fica o estigma (que recebe os grãos de pólen);

O gametófito (n) é a fase menos desenvolvida e é representada pelo tubo polínico (gametófito masculino) e pelo saco embrionário (gametófito feminino).

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A FLOR, O FRUTO E A SEMENTEA FLOR, O FRUTO E A SEMENTE

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A florA flor

Assim como nas gimnospermas, é o órgão responsável pela reprodução sexuada das angiospermas.

Uma flor completa apresenta as seguintes partes:pedúnculo: haste que prende a flor ao caule.receptáculo floral: parte dilatada do pedúnculo, onde se inserem os verticilos florais.verticilo: conjunto de folhas modificadas, relacionadas à proteção de outros órgãos. Os verticilos florais são:

•cálice: conjunto de folhas modificadas, geralmente verdes, denominadas sépalas.

•corola: formada por um conjunto de pétalas, geralmente coloridas, auxilia indiretamente na reprodução, atraindo os agentes polinizadores.

Dá-se o nome de perianto ao conjunto de cálice e corola.androceu: parte masculina da flor, constituída por folhas modificadas, denominadas estames. O estame é formado de três partes:

•antera: porção dilatada, localizada na parte superior do estame, corresponde ao microsporângio, onde se originam os grãos de pólen.

•filete: haste que prende a antera ao receptáculo floral.•conectivo: tecido que une as duas parte da antera.

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A florA flor

gineceu: é a parte feminina da flor. Constituída por folhas modificadas denominadas pistilos ou carpelos. Corresponde ao megasporófilo. O pistilo ou carpelos são constituídos por três partes:

• estigma: porção terminal e dilatada do carpelo. Apresenta a superfície viscosa com a finalidade de receber o grão de pólen.

• estilete: haste de comunicação entre o estigma e o ovário.• ovário: base dilatada do carpelo. Em seu interior ocorre a formação de óvulos.

A grande maioria das flores das angiospermas é hermafrodita (apresenta androceu e gineceu), facilitando a autofecundação. Mas a autofecundação apresenta desvantagem para as espécies, impedindo a variabilidade de caracteres. Para impedir a autofecundação, as flores possuem adaptações que impedem o processo e facilitam a fecundação cruzada (entre flores diferentes), tais como:

• hercogamia: ocorrência de uma barreira entre a antera e o estigma (alturas diferentes, por exemplo).

• protandria: androceu amadurece antes do gineceu.

• protoginia: gineceu amadurece antes do androceu.

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A florA flor

Podem ser destituídas de atractivos (coloração, nectário e perfumes nas gimnospermas, cujas flores são unissexuadas e reunidas em inflorescências denominadas estróbilos ou cones, polinizadas pelo vento) ou muito atraentes como as angiospermas;Se a flor estiver organizada com 3 folhas por verticilo, fala-se em trimeria (monocotiledóneas);Se o numero de folhas for 2, 4, 5 ou múltiplas, fala-se respectivamente em: dimeras, tetrameras e pentameras ( dicotiledóneas).

As flores se originam de pequenos botões localizados nas axilas das folhas ou as vezes em toda superfície do caule, em regiões já sem folha. (caulefloria). ex.: cacaueiro, jaqueiras, etc.


Os 4 verticilos da florOs 4 verticilos da flor

1- Cálice – é formado pelas sépalas, verde, tem função protectora e apresenta-se isoladas ou ligadas entre-se.

2- Corola- é o conjunto de pétalas e tem a função atractivo, podem estar isoladas ou unidas formando um tubo.

NB: cálice + corola = perianto. Se as sépalas e pétalas são semelhantes em forma, tamanho e cor chamam-se tépalas.

3- Androceu ( andro = masculino) – é o conjunto de estames que na sua ponta contem uma antera com duas metades ( tecas), cada uma com um saco polínico. Nele as células mães sofrem meioses produzindo grãos de pólen( com núcleos (n) ).a abertura das anteras permite a saída de grãos de pólen.

4- Gineceu ou Pistilo ( gine = feminino) – é formado por uma ou duas folhas carpelares, apresentam: ovários, estiletes e estigma, onde caem os grãos de pólen para fecundação. Os carpelos se unem formando um ovário simples, o numero dos carpelos pode ser mono, bi, tricarpelares, etc.


As inflorescências As inflorescências Inflorescência é conjunto de flores dispostas numa determinada organização, presas a um eixo simples ou ramificada.

Algumas famílias tem inflorescências que a caracterizam como:

A) capitulo – ( margarida, girassol, etc.);

B) Umbela - inflorescência das Umbelíferas ( cenoura, erva-doce, etc.)

C) espigas - ocorre nas gramíneas (milho, trigo, capim, bambus.)

D) cacho - (videira, mamona).255

A polinizaçãoA polinização

A polinização é o transporte de grãos de pólen das anteras para os estigmas das flores para a fecundação. O transporte do pólen é fundamental para a reprodução sexuada e variabilidade genética da espécie.

A polinização pode ser natural ou artificial.

A polinização entre flores diferentes pode ocorrer por vários agentes polinizadores, tais como:vento: anemofilia; insetos: entomofilia, pássaros: ornitofiliaágua: hidrofilia; morcego: quiropterofilia; homem: (antropofilia), que é a polinização artificial.

Normalmente a polinização ocorre pelo vento quando as flores não apresentam atrativos, tais como: variações de cores, pétalas grandes, glândulas que produzem néctar e glândulas

que exalam aromas. Alvido Bernardo MuaviracaMaputo, 2014

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IMPORTÂNCIA DAS ALGASIMPORTÂNCIA DAS ALGAS

Espécies utilizadas como alimentos pelo homem Clorofíceas do gênero Ulva (alface do mar) Rodofíceas do gênero Porphyra Feofíceas do gêneroLaminaria Das paredes celulares de algumas espécies de rodofíceas dos gêneros Gelidium,

Pterocladia e Gracilaria é extraído o ágar. De natureza protéica, o ágar é utilizado como matéria-prima para laxativos, gomas, gelatinas, como material para cultura de microrganismos em experiências de laboratórios

O Sargassum (alga parda) é utilizado como fonte de adubo para a agricultura. Depois de ressecado e moído, é misturado ao solo, fornecendo sais minerais, potássio, nitrogênio. Das rodofíceas do gênero Laminaria se extrai a carregenina, uma espécie de gel utilizado na produção de sorvetes e cremes.

Constituem a base das cadeias alimentares aquáticas, permitindo a manutenção da vida nesses ambientes.

São responsáveis por aproximadamente 90% do oxigênio liberado para atmosfera, permitindo a vida aeróbica no planeta Terra.


257

O frutoO fruto

Órgão especial das angiospermas originado pelo desenvolvimento do ovário e das folhas carpelares. No fruto formado, os carpelos correspondem ao pericarpo, que apresenta: epicarpo ( casca da fruta) endocarpo (é geralmente uma camada fina), mesocarpo é uma camada carnosa suculenta e que acumula uma substância de reserva.

Com a função de proteger as sementes e preparar o solo, facilitando a germinação, os frutos podem ser :Verdadeiros – quando se formam a partir de ovário, como o abacate Falsos – quando se formam de outras partes da planta (pedúnculo: caju; receptáculo: maçã; inflorescência: figo, abacaxi, framboesa.


258

Classificação das frutasClassificação das frutas

As frutas podem ser classificadas de acordo com: sua abertura (deiscência); tipo de pericarpo; seco ou suculento; numero de sementes e sua união com o pericarpo. Portanto, pode-se classificar em: frutos secos e carnosos, deiscentes e indeiscentes.

A) frutos carnosas e indeiscentes:

Bagas - uma ou mais sementes livres, ex.: uva, goiaba, tomate, papaia, etc.

Drupas - uma única semente fundida ao endocarpo duro e pétreo. Ex.: manga, coco, pêssego, etc.

B) frutos secos e indeiscentes:

Aquénio - uma semente apenas ligada por um ponto a parede do fruto. Ex.: girassol.

Cariopse - semente que cresce com a parede fina do fruto. Ex.: milho, trigo, cevada, etc.

259

Classificação das frutasClassificação das frutasC) frutos secos deiscentes:

Legume – um só carpelo que se abre por duas fendas longitudinais. Ex.: feijão, ervilha, soja, amendoim, etc.

Cápsula - 2 ou mais carpelos com vários tipos de deiscências. Ex.: algodão, mamona, etc.

D) partenocarpicos- são frutos sem semente desenvolvidos a partir de ovários cujos óvulos atrofiaram e não foram fecundados. Nessas espécies não há reprodução sexuada. ex.: banana, etc.

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pseudofrutospseudofrutos

Neste grupo, o ovário com as sementes originam o verdadeiro fruto que em geral não é comestível. As partes carnosas com reservas nutritivas doce ou acidas constituem o pseudofruto.

Divide-se em:

a)pseudofrutos simples - originados do pedúnculo ou receptáculo de uma só flor. ex.: Caju e maça.

b)pseudofrutos compostos - formados do receptáculo de uma flor com muitos ovários pequenos. ex.: morango

c)pseudofrutos múltiplos- desenvolvidos de uma inflorescência. Ex.: amora, figo, abacaxi.

261

A SementeA Semente

A semente se origina de um óvulo fecundado que se desenvolve no interior do ovário. Nutre e protege o embrião e Resulta da união do gameta masculino e feminino

Partes da semente:

Uma semente madura e completa apresenta:

a)Tegumento (casca) – que contem duas camadas: testa (externa) e tegmen ( interna)

b)Amêndoa – constituída de embrião, cotilédones e endosperma.

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Tipos de sementesTipos de sementes

Os cotilédones são folhas modificadas com função de nutrir o embrião em início de desenvolvimento. A presença de um ou dois cotilédones na semente classifica as angiospermas em monocotiledóneas, dicotiledóneas e dicotiledóneas sem reservas.Monocotiledóneas ( escutelo) – não tem reservas que garantem a função de reabsorção de substâncias nutritivas do endosperma para o desenvolvimento do embrião. Ex.: graniceas e palmeiras ( milho, trigo, coco, etc.)Dicotiledóneas- são ricos em reservas, mas o endosperma reduzido. ex.: leguminosas (feijão, amendoim, soja, etc.)Dicotiledóneas sem reservas - com endosperma muito desenvolvido, rico em amido e óleos. Ex.: mamonas.


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Disseminação das sementesDisseminação das sementes

É a dispersão das sementes no meio ambiente. As sementes afastadas entre-se diminuem a competição e aumentam a ocupação de novos ambientes.

Agentes disseminadores:Zoocoria - animaisAnemocoria - ventoHidrocoria - água


Diferenças entre monocotiledônias Diferenças entre monocotiledônias e dicotiledônias e dicotiledônias

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Diferenças entre monocotiledônias Diferenças entre monocotiledônias e dicotiledônias e dicotiledônias


RAIZ, CAULE E FOLHARAIZ, CAULE E FOLHA


A RAIZA RAIZ

Com função de absorver água e sais minerais, e promover a fixação da planta, a raiz é um órgão geralmente aclorofilado e subterrâneo.

funções da raiz:Transporte das seivas (bruta e elaborada);Fixar o vegetal ao substrato (meio); Absorver água e sais minerais;Conduzir o material absorvido;Acumular diversos tipos de substâncias de reserva (ex: cenoura, rabanete, nabo, batata-doce e mandioca).

Origem da RaizA raiz principal tem origem na radícula do embrião.Quando a raiz origina-se do caule ou da folha, é denominada advertência. Alvido Bernardo Muaviraca 268

A estrutura da raizA estrutura da raizExternamente a raiz apresenta as seguintes regiões:Coifa: localizada na extremidade da raiz. Constituída por células merismáticas, que são renovadas constantemente, funciona como um capuz protector, evitando lesões por atrito com o solo.Região: de distensão ou crescimento: seguindo a coifa, a região de crescimento é constituída por células merismáticas que crescem por alongamento ou distensão, desprovida de qualquer tipo de ramificação, denominada também de zona lisa.Região pilífera: logo após a região de crescimento. Células epidérmicas dessa região apresentam expansões denominadas pêlos absorventes, que permitem um aumento de superfície em contacto com o solo, aumentando a capacidade de absorção.Região de ramificação: na sequencia da região pilífera ou de absorção, é a parte da raiz de onde saem as raízes secundárias que aumentam o poder de fixação do vegetal ao solo e a capacidade de absorção.Colo: região de transição entre a raiz e o caule. 269

TIPOS DE RAÍZES TIPOS DE RAÍZES

Conforme o meio em que se desenvolvem, as raízes podem ser subterrâneas, aéreas ou aquáticas. Quanto à forma, ocorrem dois tipos fundamentais: raiz axial (aprumada) ou pivotante e raiz fasciculada ou em cabeleiraQuanto a estrutura:Raiz tuberculosa – são grossas, armazenam reservas e podem ser aprumada(cenoura), secundarias (batata-doce) e fasciculadas (mandioca);

Subterrâneasaxial ou pivotante → há uma raiz principal com ramificações.fasciculada ou em cabeleira → sem raiz principal.

270


Tuberosa (raiz que acumula substâncias nutritivas)axialFasciculada

AéreasPodem ficar expostas, pendentes no ar ou fixas sobre outros vegetais. Podem ser:suportes ou escoras → para aumentar a sustentação:(adventícias) → São raízes que se originam directamente de folhas ou de caules. Como exemplo, podemos citar as raízes formadas a partir das folhas de fortuna e begónia e as raízes aéreas, tipo escoras ou suportes do milho. As raízes adventícias recebem denominações especiais, conforme as suas adaptações (tabulares, grampiformes, suporte).cinturas → para fixar plantas epífitas - a orquídea.estrangulares → engrossam e estrangulam - cipó-matapau.tabulares → achatadas, aumentam a base de sustentação do vegetal.



respiratórias ou pneumatóforos → são verdadeiros “pulmões” no mangue.

grampiformes ou grampos → de plantas trepadoras - como na hera-de-jardim.

sugadoras ou haustórios → de plantas parasitas – como o cipó-chumbo.


MORFOLOGIA INTERNA DA RAIZMORFOLOGIA INTERNA DA RAIZ

Estrutura primária

Forma-se a partir do meristema primário do embrião. Em um corte transversal, observamos três regiões:Epiderme - formada por células vivas, sem superfície cutinizada, o que permite uma melhor absorção de água e sais minerais do solo. Nela estão presentes os pêlos absorventes.Córtex - formado por parênquima cortical. A camada mais interna do parênquima denomina-se endoderme. A endoderme é formada por uma camada de células dispostas ao redor do cilindro central. Na endoderme das dicotiledôneas, o depósito de lignina e suberina formam as estrias de Gaspary.Cilindro central - situado na parte mais interna da raiz, formado por uma camada de células denominada periciclo, responsável pela formação das raízes secundárias. Dentro do periciclo encontram-se o xilema e o floema. Entre o xilema e o floema há o câmbio, responsável pelo crescimento secundário da raiz.


ESTRUTURA SECUNDÁRIA DA RAIZESTRUTURA SECUNDÁRIA DA RAIZ

Presente somente nas plantas com crescimento secundário (em espessura). Exemplo: as angiospermas dicotiledôneas e gimnospermas. O crescimento em espessura da raiz ocorre graças ao aparecimento de um tecido secundário (câmbio). As células de câmbio passam por sucessivas divisões, separando camadas de células que formam xilema secundário para dentro da raiz, e camadas de células que formam floema secundário para fora. A partir do periciclo, surge o meristema secundário denominado felogênio. O felogênio, por sucessivas divisões, origina para fora o súber e para dentro células do parênquima. Súber, felogênio e parênquima constituem a periderme vegetal, em substituição da epiderme. 274

CAULECAULE

• Trata-se de um órgão aéreo, podendo ou não ser clorofilados, cujo papel fundamental é sustentar as folhas e flores. Funciona também como órgão condutor de seiva e pode armazenar substâncias nutritivas, tal como ocorre na batatinha e no cará. Apresenta geotropismo negativo e fototropismo positivo.

• O caule origina-se da gémula e o caulículo, do embrião.


Morfologia externa do cauleMorfologia externa do caule

Em um caule, notam-se as seguintes partes: Nó; Entrenó; Gemas.

1. Nó → É a região do caule onde se insere uma gema, um ramo, uma folha ou uma flor.

2. Entrenó → É o espaço compreendido entre dois nós consecutivos.

3. Gema → Também denominada botão vegetativo, corresponde à parte do caule onde se localizam os tecidos embrionários (meristemas). Estes encontram-se protegidos por folhas modificadas denominadas escamas ou catáfilos.

Gema apical é responsável pelo crescimento em extensão, gemas laterais, são responsaveis pela formação de ramos, folhas e flores.


TIPOS DE CAULESTIPOS DE CAULES

A diversidade de caules nos permite classificá-los em:

1-AÉREOSErectos•Tronco - engrossa e ramifica - das árvores.•Haste - verde, não engrossa - das ervas e arbustos.

•Estipe - cilíndrico e sem ramos - das palmeiras.

•Colmo - dividido em gomos (nós e internós) cana-de-açúcar, milho, bambu.Rastejantes

•Estolhos (crescem no chão e emitem raízes). Ex.: grama, morangueiro.

277

TIPOS DE CAULESTIPOS DE CAULES

SUBTERRÂNEOS

• Rizomas - Não têm clorofila, apresentam raízes adventícias e ramos aéreos. Ex.: bananeira, cará, samambaia.

• Tubérculos - Ramos subterrâneos que acumulam reservas. Ex.: batata-inglesa.

• Xilopódios- Massas tuberculiformes, confundem-se com a raiz. Ex.: plantas do cerrado.

• Bulbos - Caule pequeno (prato) com folhas carnosas que protegem as gemas. Ex.: cebola (tunicado), lírio (escamoso), gengibre (sólidos).

AQUÁTICOS

Caules aquáticos; são aqueles que vivem permanentemente na água; exemplo: vitóriarégia.

NB: Alguns caules, apesar de serem aéreos, não conseguem se sustentar: agarram-se a suportes por meio de estruturas denominadas gavinhas; exemplo: uva, chuchu. Outros desenvolvem-se rente ao chão; exemplo: aboboreira, morangueiros, melancia, etc.


FOLHAFOLHA

Órgão vegetativo de aspecto laminar, embriologicamente origina-se da gémula, mas nasce também das gemas apicais do caule, denominadas primórdios foliares. É um órgão clorofilado, especializado na produção da fotossíntese, pois a grande superfície rica em cloroplastos e exposta à luz, facilita a absorção de energia solar e de gás carbónico.

A parte externa de uma folha completa apresenta as seguintes partes: limbo, pecíolo, bainha e estipulas.

As folhas podem apresentar modificações, que lhes permitem executar outras funções:As brácteas são folhas modificadas que protegem a flor; geralmente coloridas, servem de atractivo a animais polinizadores; exemplo: copo-de-leite, antúrios.Os espinhos do cacto possuem função de defesa e evitam o excesso de transpiração.As gavinhas foliares da ervilha têm função de suporte.Os catáfilos protegem o broto vegetal, podendo acumular substâncias nutritivas; exemplo: alho e cebola.Plantas carnívoras possuem folhas especializados em digerir pequenos animais (insectos).

279

Morfologia da folhaMorfologia da folha

Uma folha completa possui:Bainha: parte achatada que liga a folha ao caule.Pecíolo: haste que une a bainha ao limbo; ramificando-se produz as nervuras no limbo (vasos liberianos e lenhosos).Limbo: lâmina que recebe os raios solares e consta de duas faces: - face ventral e face dorsal (inferior) onde, em geral, localizam-se os estómatos. É responsável pela fotossíntese. O limbo pode ser simples ou dividido em várias partes, com aspecto de pequenas folhas (folíolos).

•Estipulas: expansões do caule para proteger as gemas laterais.


TIPOS DE FOLHASTIPOS DE FOLHAS

1. Folhas incompletas Sésseis - Sem bainha e sem pecíolo. Exemplo: fumo. Pecioladas - Sem bainha e com pecíolo desenvolvido. Exemplo: a maioria

das plantas. Invaginantes - Não apresentam pecíolo. Só têm bainha e limbo. Com bainha

desenvolvida (monocotiledóneas). Exemplo: grama, milho, bambu, capim.

2. Espinhos e Gavinhas Espinhos - São folhas que reduziram a sua superfície como protecção contra

a transpiração excessiva e cuja extremidade pontiaguda constitui eficiente protecção contra os animais. Exemplo: cactos.

As gavinhas foliares (chuchu) são folhas transformadas em filamentos que se enrolam em volta de um vegetal-suporte; o espinho também pode ser transformado por uma folha modificada e reduzida. Exemplos: maracujá, videira.


TIPOS DE FOLHASTIPOS DE FOLHAS

3 . Espata

Folha única que protege uma inflorescência. Exemplos: antúrio e copo-de-leite.

4. Glumas

São duas folhas que protegem cada flor de uma inflorescência. Exemplo: trigo.

5. Catáfilos

Folhas reduzidas, que geralmente protegem gemas dormentes; em alguns casos, podem actuar como órgãos de reserva. Exemplo: cebola.

6. Folhas Colectoras

Com função de reservatório de água a animais. Exemplos: ananás, abacaxi.

7. Insectívoras ou Carnívoras

Que capturam insectos. Exemplos: Drosera , Dionéia, utriculária, etc.282

ESTRUTURA INTERNA DAESTRUTURA INTERNA DAFOLHAFOLHA

Observando cortes transversais do limbo, podemos basicamente reconhecer em sua estrutura que:a epiderme superior é aclorofilada e, em geral, incolor. Não tem estómatos e pode ser coberta por uma cutícula protectora, de natureza lipídica (cutina).a epiderme inferior é rica em estómatos, os quais permitem a troca de gases para a fotossíntese e respiração.

283

OS TECIDOS VEGETAISOS TECIDOS VEGETAIS

1. OS MERISTEMAS

Os meristemas podem ser:

Primários - tem uma capacidade continua de realizar a mitose e verificando-se no crescimento das pontas dos caules e das raízes.

Secundários - não realizam a mitose, promovem o crescimento em certos pontos de alguns órgãos .

Os meristemas dividem-se em:

Apicais- na ponta do caule e raiz.

Primarias

cambio fascicular - no interior dos feixes vasculares

cambio inter-fascicular- entre os feixes vasculares

Secundários

felogénio - na casca (córtex) do caule e raiz

.

284


A partir dos meristemas, encontramos diversos tecidos. Os mais importantes são:

2. OS PARENQUIMAS

São células poliédricas e isodiametricas, com paredes formadas de fina lamela de pectina, entre duas camadas de celulose. Existem muitos pequenos poros onde se encontram os plasmodesmos, com a função de facilitar as trocas gasosas. O parênquima divide-se em:

parênquima de preenchimento - formam o parênquima medular e o córtex ( parênquima cortical) dos caules.

parênquima clorofelianos - (colênquimas) – ricos em cloroplastos, responsáveis pela fotossíntese nas folhas e em outros órgãos.

parênquima de reserva - são tecidos predominantes em certos órgãos suculentos como: frutos, tubérculos, raízes, caules e nas sementes. As suas células armazenam água ( parênquima aquífero), proteínas, sacarose, óleos e amido ( parênquima amilifero).

os aerenquimas – tem câmaras em suas células, por onde circula o ar. São comuns em órgãos flutuantes e garantem a fácil difusão de gases no interior da planta.



3. O TECIDO TEGUMENTAR

Representado pela epiderme e suas estruturas anexas, responsáveis pela protecção de todos vários órgãos da planta. Suas células tem paredes celulósicas resistentes e impermeáveis. Tem cutículas de cutina ( liquido que reduz a transpiração nas folhas e suberina.)O súber é um tecido morto, impermeável e isolante térmico.

•Há varias estruturas que constituem a epiderme como: os pelos ou tricomas distribuídos por todos órgãos da planta;Os estómatos- que garantem as trocas gasosas entre as folhas e o meio;Os hidatódios- que eliminam a água na forma liquida (gutação);As lenticelas – encontradas nos caules, permitem as trocas gasosas.



3- TECIDOS SECRETORES

Produzem e acumulam diferentes substâncias, como, néctar, resinas, tanino, alcalóides, cristais (carbonato de cálcio e oxalato de cálcio), látex, essências, gomas, etc. todos responsáveis pela protecção ou atracção de animais que fazem a polinização e disseminação.

4- OS TECIDOS DE SUSTENTACAO

Constituem o colerênquima e o esclerenquima, que tem parede celular espessa com celulose e lignina. colerênquima - constituído por células alongadas, vivas, que crescem por distensão da parede nos pontos não reforçados, em órgãos em crescimento.esclerenquima - constituído de células grandes e alongadas (fibras) ou pequenas (escleritos). As células são mortas, com um pequeno espaço central vazio ( lúmen). As fibras de esclerenquima se apresentam agrupadas em feixes nas folhas ou circundando os feixes vasculares dos caules.


FISIOLOGIA VEGETALFISIOLOGIA VEGETAL

É um complexo sistema físico-químico de composto por partículas minerais que se originam por decomposição de rochas.

A AGUA NO SOLO

Diz-se que um solo esta saturado quando todos os espaços entre as partículas estão ocupados por água.

ABSORCAO DE AGUA E SAIS

Os nutrientes minerais do solo são absorvidos pelas plantas por meio de pelos absorventes. As soluções de minerais podem seguir 2 caminhos na sua absorção:

1.passagem pelos espaços intercelulares (meatos) – as soluções passam da endoderme e depois atingem o lenho. Esse trajecto é mais rápido e directo.

2.passagem de célula para célula – através dos plasmodesmos até a endoderme e depois para o lenho. Esse processo é mais demorado e depende de osmose e transporte activo.


Caminho da seiva Caminho da seiva Os vasos lenhosos transportam as soluções do solo (seiva bruta) de forma ascendente. Os vasos liberianos (seiva elaborada) transporta os produtos solúveis da fotossíntese e do metabolismo da planta, de forma descendente.

CONDUCAO DA SEIVA BRUTA

O transporte da seiva bruta se faz através de um gradiente osmótico (aumento de pressão osmótico) existente nas células de parênquima da casca.

A condução da seiva bruta depende dos seguintes factores:Capilaridade – explica-se pelo facto de que as moléculas de água tem propriedade de coesão, atraindo-se mutuamente e ocorre a atracão ou adesão.Pressão positiva da raiz – é um o factor que explica a ascensão da seiva bruta nas plantas, consistindo na capacidade de empurrar a água para cima.sucção exercida pelas folhas ou teoria da coesão-tensão-transpiração – consiste numa sucção exercida pelas folhas que provoca maior tensão do lenho e depende principalmente de transpiração.

NB-Segundo a teoria de Dixon ( coesão-tensão-transpiração) o factor mais importante para a subida da água na planta é a sucção exercida pelas folhas. E para que a sucção ocorra, depende da ausência de infiltrações gasosas na água do xilema.(bolhas de ar). As bolhas de ar no interior da planta quebram a coesão, rompe a coluna e impede a subida da água.

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O floemaO floema

As soluções que circulam pelo floema ( líber) tem alta concentração de açucares solúveis (sacarose, glicose, frutose), hormônios e vitaminas são transportados através da osmose que mantem um gradiente descendente.

A velocidade e o sentido da condução

A seiva bruta (substâncias orgânicas) deslocam-se com maior velocidade durante o dia de 10 a 100 cm por hora.


Transpiração Transpiração

Um fenómeno eficiente que determina a subida da seiva bruta, possibilita aos vegetais adaptados ao clima quente uma diminuição da temperatura interna.

A transpiração decorre através da abertura dos estómatos.

A transpiração depende dos seguintes factores: superfície exposta, temperatura, pressão atmosférica, ventilação e humidade relativa do ar.

A planta transpira não evapora porque a perda de água pode ser controlada.

Estruturas e órgãos de transpiração:

A transpiração ocorre nas folhas, através dos estómatos. A difusão de vapor de água sob processo do parênquima lacunoso das folhas para as câmaras subestomaticas e dai para o meio ambiente, passando pelos estiolos (as aberturas dos estómatos) e essa chama-se transpiração estomática (TE).

As folhas perdem água através das paredes das próprias células epidérmicas e denomina-se transpiração cuticular.

Tt=Te+Tc.


Os estómatosOs estómatos

São estruturas epidérmicas das folhas, responsáveis pela pelas trocas gasosas e pela transpiração.

Cada estómato tem duas células estomáticas (células-guarda), entre elas fica uma fenda ( o estiolo) cuja abertura depende da turgência celular.

Mecanismos de abertura e fechamento dos estómatos:Principais factores que influenciam na abertura e fechamento dos estómatos:

1.taxa da água das folhas;

2.a luz;

3.a percentagem de CO e₂4. a temperatura.

A abertura e fechamento dos estómatos esta relacionado com a turgência das células-guarda.

Factores que influenciam nos movimentos dos estómatos :Na presença da luz e baixa concentração do CO no mesofilo, as células recebem + iões ₂potássio e ficam túrgidas permitindo a abertura dos estiolos. Na ausência da luz, perdem potássio e água tornando-se flácidas e o estiolo se fecha.

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Gutação e exsudaçãoGutação e exsudação

1.Gutação - eliminação de gotículas de água pelos hidatódios-(orvalho).

2.Exsudação - eliminação de uma solução aquosa em locais de ferimentos.


Hormônios vegetaisHormônios vegetaisOs hormônios vegetais, ou fitormônios, são mensageiros químicos capazes de controlar o desenvolvimento, o crescimento, a diferenciação celular, a floração, o amadurecimento dos frutos e outros fenômenos que ocorrem com as plantas. Os principais fitormônios são: auxinas, giberelinas, citocininas, ácido abscísico e etileno.

1.Auxinas

Auxina (do grego auxin = crescer) são fitormonios dos vegetais superiores, que actuam facilitando a distensão das paredes celulósicas. Encontram-se nas pontas dos caules e raízes, ocorrem também nas sementes de germinação, nos bolores, meristemas de cicatrização, folhas novas e frutos.

A auxina posteriormente foi identificada como ácido indolacético (AIA).

Funções do AIA:Abcisão das folhas;Formação do fruto;Dominância ou inibição apical;Enraizamento de estacas.

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Hormônios vegetaisHormônios vegetais

As ações do AIA

Formação dos frutos: após a fecundação, as sementes em desenvolvimento produzem auxinas, que determinam o crescimento do ovário.

Quando aplicados a flores antes da fecundação, os ovários crescem e originam frutos sem sementes, denominados partenocárpicos.

Dependendo da concentração de AIA, tanto pode inibir como estimular o crescimento de raízes, caules e gemas. Outro fenômeno relacionado à diferença de sensibilidade das diversas regiões das plantas do AIA é a dominância apical.

A gema apical produz AIA, que passa a inibir as gemas laterais mais distantes. Se a gema apical foi removida, a concentração de auxinas cai, e as gemas laterais desenvolvem-se.

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2. Giberelinas

Outro grupo de fitormonios. Esta denominação deve-se ao fato de elas serem encontradas no fungo Gibberella fungikuorai, que ataca e provoca doença no arroz. Por abranger inúmeras substâncias, são genericamente denominadas de ácidos giberélicos.

Suas principais ações na planta:estimular a distensão celular; promover o desenvolvimento do fruto, inclusive a paternocarpia; estimular a floração em muitas plantas; quebrar a dormência de gemas e da semente.

3. Citocininas

Fitormonios que estimulam a divisão celular. O principal local de produção desses hormônios é a gema apical da raiz, e o transporte, como nos demais hormônios, é feito pelo xilema. As citocininas são também conhecidos como hormônios anti-envelhecimento de folhas, permitindo que elas fiquem verdes por muito tempo. Atuam em menor proporção na floração, na quebra da dormência de semente e no crescimento do fruto.



4. Ácido abscísico

Fitormônio cuja principal ação é inibir os efeitos de outros hormônios, principalmente das auxinas e giberelinas. Acumulando-se em grande quantidade na base do ovário, provoca o envelhecimento e a quebra de folhas, flores e frutos e a dormência de algumas sementes.

5. Etileno

Fitormônio gasoso, produzido pelas plantas e também liberado por meio da queima de diversos produtos, como serragem e derivados de petróleo (gasolina, querosene etc.).

O etileno acelera o amadurecimento dos frutos, e a queda (abscisão) das folhas. Frutos maduros ou podres liberam grande quantidade de etileno. É utilizado em estufas para amadurecer as frutas ali colocadas.

Quando embrulhamos bananas em jornal, o papel retém o etileno liberado pelas bananas, o que acelera o seu amadurecimento.


CRESCIMENTO E MOVIMENTO DAS PLANTASCRESCIMENTO E MOVIMENTO DAS PLANTAS

Tropismos são movimentos orientados, não acompanhados por deslocamento. São classificados de acordo com a natureza do estímulo em:

1.Fototropismo: movimentos orientados pela luz.fototropismo positivo - os caules crescem e se inclinam no sentido da luz;fototropismo negativo - a raiz cresce se afastando da luz.

O fototropismo positivo ou negativo é decorrência da distribuição desigual de auxinas. Quando ilumina o caule unilateralmente, na face iluminada ocorre destruição das auxinas pela luz, o que inibe o seu crescimento. Com isso o lado não iluminado, com maior concentração de auxinas, cresce mais, determinando a curvatura em direcção à luz.

2. Geotropismo: tropismo estimulado pela acção da gravidade.geotropismo positivo - as raízes crescem em direcção ao centro da Terra.geotropismo negativo - o caule cresce em sentido oposto ao da raiz.

A tendência ao crescimento vertical, tanto do caule como da raiz, deve-se à distribuição desigual de auxinas pelo corpo da planta: a face inferior tem maior concentração de hormônio que a superior, e ela apresenta crescimento desigual. Como o caule e a raiz possuem sensibilidades diferentes em relação ao hormônio, o caule curva-se para cima, e a raiz para baixo. 298

3. Tigmotropismo: tropismo provocado pelo contacto do caule em um suporte qualquer. Exemplo: as gavinhas de plantas como o chuchu, a videira, o maracujazeiro, em contacto com um suporte, enrolam-se a ele. Admite-se que a face em contacto com o suporte cresça menos que a aposta, provocando crescimento desigual.

FOTOPERIODISMO

As plantas são sensíveis às variações do comprimento do dia e da noite, o que influi no seu desenvolvimento e floração. O fitocromo, pigmento encontrado em vários órgãos das plantas, é ativado pela luz e envolve fenômenos que ocorrem com a maioria das plantas, tais como: floração, queda das folhas, entre outros.

De acordo com o fotoperiodismo, as plantas são classificadas em:Plantas de dias longos (PDL): florescem normalmente no verão. São as que necessitam de um período igual ou superior a 12 horas de luz para florir. São exemplos: o espinafre, a alface, o trigo, a quaresmeira etc.Plantas de dias curtos (PDC): florescem normalmente no inverno. São plantas que florescem quando expostas a período de luz inferior ao valor crítico, que pode variar de acordo com a espécie. Por exemplo: se o período crítico de uma PDC for de 11 horas, isto significa que ela sóirá florir em dias com 11 horas ou menos de 11 horas de luz; exemplos: omorango, a azaléia, os crisântemos, a dália etc.Plantas neutras (PN): são plantas que florescem independente das horas de luz que o dia possua; exemplo: tomate, feijão, milho etc.

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Referencias bibliográficas

1. Boschilia, Cleuza. (2006). Biologia : teoria e prática. 2. ed. rev. São Paulo

2. Sitoe. A. M. (2007). Manual de Biologia I . CPEAS. UEM.


Education

Biologia geral