Biologia Suplemento de Apoio Do Professor Manual 2 130330051418 Phpapp01

SUPLEMENTO PARA O PROFESSOR

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Sumário Apresentação da obra, 3 Estrutura geral da coleção, 3 Organização dos capítulos, 4 Texto e imagens, 4 Quadros temáticos, 4 Leitura, 4 Atividades, 4 Bibliografia, respostas, nova nomenclatura anatômica, Índice remissivo, 5

Sugestões para utilizar esta obra como instrumento de aprendizagem e avaliação, 5 Orientação de leitura, 5 Conhecimentos prévios dos estudantes, 5 Ligações com o cotidiano, 5 Integração da Biologia com outras disciplinas, 5 Atividades didáticas, 6 Utilização dos mapas de conceitos, 6

Destaques temáticos, objetivos de ensino e sugestões para este volume, 6 PARTE I – A diversidade biológica, 7 Capítulo 1 – Sistemática, classificação e biodiversidade, 7 Sugestões de atividades complementares, 7 Exemplos de mapas de conceitos, 7

PARTE II – Vírus, moneras, protoctistas e fungos, 7 Capítulo 2 – Vírus, 7 Capítulo 3 – Os seres procarióticos: bactérias e arqueas, 8 Capítulo 4 – Protoctistas: algas e protozoários, 8 Capítulo 5 – Fungos, 8 Sugestões de atividades complementares, 9 Exemplos de mapas de conceitos, 9

PARTE III – Diversidade, anatomia e fisiologia das plantas, 9 Capítulo 6 – Diversidade e reprodução das plantas, 9 Capítulo 7 – Anatomia das plantas angiospermas, 9 Capítulo 8 – Fisiologia das plantas angiospermas, 9 Sugestões de atividades complementares, 10 Exemplos de mapas de conceitos, 10

PARTE IV – Diversidade dos animais, 10 Capítulo 9 - Características gerais dos animais, 10 Capítulo 10 – Poríferos e cnidários, 11 Capítulo 11 – Platelmintos e nematelmintos, 11


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Capítulo 12 – Moluscos e anelídeos, 11 Capítulo 13 – Artrópodes, 11 Capítulo 14 – Equinodermos e protocordados, 11 Capítulo15 – Vertebrados, 12 Sugestões de atividades complementares, 12 Exemplos de mapas de conceitos, 12

PARTE V – Anatomia e fisiologia da espécie humana, 12 Capítulo 16 – Nutrição, 12 Capítulo 17 – Circulação sangüínea, 13 Capítulo 18 – Respiração e excreção, 13 Capítulo 19 – Movimento e suporte do corpo humano, 13 Capítulo 20 – Integração e controle corporal: sistemas nervoso e endócrino, 13 Sugestões de atividades complementares, 14 Exemplos de mapas de conceitos, 14

Atividades complementares, 14 Anexo - Páginas para fotocopiar, 24

Trabalhando com mapas de conceitos, 29 Exemplos de mapas de conceitos, 31

Respostas às questões das atividades, 44 Capítulo 1 Capítulo 2 Capítulo 3 Capítulo 4 Capítulo 5 Capítulo 6 Capítulo 7 Capítulo 8 Capítulo 9 Capítulo 10 Capítulo 11 Capítulo 12 Capítulo 13 Capítulo 14 Capítulo 15 Capítulo 16 Capítulo 17 Capítulo 18 Capítulo 19 Capítulo 20

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Apresentação da obra Idealizamos esta coleção como ferramenta de estudo e de consulta voltada ao ensino médio, visando a atender diversas opções de conteúdo adotadas pelos professores brasileiros. A amplitude dos assuntos tratados, além de refletir o alentado arcabouço conceitual das ciências biológicas, procura contemplar temas que nossas pesquisas indicam serem os preferidos pela maioria dos(as) colegas.

Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

Entendemos o livro didático como um instrumento flexível, que deve servir de fonte de informação confiável e atualizada e também propor atividades e exercícios capazes de estimular e de promover a aprendizagem. Para ser um apoio efetivo nesse sentido, procuramos apresentar livros com texto bem estruturado, ilustrado e explicativo, capazes de influenciar o desenvolvimento da capacidade de leitura e de organização do pensamento, além de compor harmoniosamente textos e imagens, de modo a convidar os estudantes a vencer os desafios inerentes à aquisição de novos conhecimentos. Foi com essas perspectivas que elaboramos esta coleção em três volumes. Esperamos que a obra leve os estudantes a compreender os conceitos fundamentais em Biologia e facilite sua ligação aos fatos do cotidiano; esperamos também que eles percebam o quanto as ciências biológicas têm sido importantes para a humanidade e seu grande potencial para novas descobertas que se delineia neste século XXI. Nossa expectativa é que cada professor possa utilizar esta obra da melhor maneira possível, de acordo com a disponibilidade de sua carga horária e de seus objetivos de aprendizagem.

Estrutura geral da coleção A obra aborda diferentes níveis de organização da vida: as células, os organismos e as populações. Procuramos incorporar, aos conceitos tradicionalmente tratados no ensino médio, as muitas novidades da Biologia da última década, de modo a levar os estudantes a conhecer e acompanhar os grandes debates científicos da atualidade. O Volume 1 focaliza o nível celular de organização da vida, relacionando-o com o nível das moléculas e também com o dos tecidos. Os principais assuntos tratados no volume são: a. as características típicas do fenômeno vida e as teorias atuais sobre a origem da vida em nosso planeta; b. estrutura e função nas células vivas (Citologia) e organização celular dos tecidos animais (Histologia); c. aspectos gerais da reprodução, dos ciclos de vida e do desenvolvimento animal (Reprodução e Embriologia). O Volume 2 aborda a vida no nível dos organismos, estudando sua diversidade, anatomia e fisiologia. Os principais assuntos tratados no volume são: a. noções básicas de Sistemática, com destaque para a classificação biológica; b. estudo sistemático dos principais representantes dos grandes reinos de seres vivos; c. anatomia e fisiologia de plantas e animais, com ênfase nas plantas angiospermas e no organismo humano. O Volume 3 trata de conceitos e processos relacionados mais diretamente com o nível populacional de organização dos seres vivos, estudando-o sob os pontos de vista da Genética, da Evolução Biológica e da Ecologia. Os principais assuntos tratados no volume são: a. aspectos históricos e modernos da Genética, de Gregor Mendel até os recentes avanços no conhecimento genético e suas aplicações; b. aspectos históricos e modernos das teorias de evolução biológica, de Darwin à moderna teoria evolucionista, com ênfase na evolução da espécie humana; c. conceitos fundamentais de Ecologia e de Educação Ambiental. Em cada capítulo, o conteúdo é apresentado por meio de um texto integrado a fotos, ilustrações e esquemas, além de Quadros temáticos, Leitura e Atividades. ESTRUTURA GERAL DA COLEÇÃO


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Organização dos capítulos Texto e imagens A linguagem empregada na obra procura aliar a precisão conceitual da comunicação científica à clareza didática. Sempre que possível utilizamos analogias e comparações, exemplificando com assuntos do cotidiano, de modo a tornar conceitos e fenômenos biológicos mais concretos para os estudantes. As imagens são fundamentais para a compreensão mais ampla dos assuntos, e suas legendas complementam o texto básico. Além das fotografias, há esquemas com comparações didáticas e sínteses conceituais e, nesse caso, é importante levar os alunos a perceber os elementos em diferentes escalas e em cores-fantasia.

Quadros temáticos

Leitura Ao final de cada capítulo há um item denominado Leitura, em que é apresentado um texto selecionado de livros, revistas científicas, jornais ou da internet. Um dos objetivos da Leitura é fornecer aos estudantes textos de diferentes autores, com diferentes enfoques para assuntos tratados no capítulo. O trabalho com o item Leitura pode preceder o estudo do capítulo, servindo de problematização e de referência para os conceitos e processos tratados no texto básico. A partir do texto da Leitura é possível também solicitar aos estudantes, como atividade de pesquisa, que encontrem textos sobre o mesmo tema em diferentes meios de divulgação

Atividades Após a Leitura apresentamos um elenco de atividades, dimensionando-o para abranger os assuntos fundamentais do capítulo. As atividades estão divididas em três módulos: Guia de estudo, Questões para pensar e discutir e A Biologia no vestibular. O primeiro módulo orienta os estudantes a rever, passo a passo, os principais conceitos e processos tratados no capítulo; compõe-se de questões discursivas, cujas respostas são fornecidas apenas ao professor. O módulo seguinte, Questões para pensar e discutir, traz questões objetivas e discursivas que desafiam os estudantes a ligar fatos, conceitos e processos em situações reais ou simuladas; as respostas dessas questões também são fornecidas exclusivamente para o professor. O terceiro módulo, A Biologia no vestibular, traz uma seleção das melhores questões de vestibulares sobre os assuntos tratados no capítulo. Ao trabalhar com essas questões, cujas respostas são fornecidas no Livro do Aluno, os estudantes entram em contato com o que se avalia nos diversos exames de ingresso ao Ensino Superior. Sugira aos estudantes que, após a leitura do texto de cada capítulo, sempre façam os exercícios do Guia de estudo. Para facilitar sua utilização, esses exercícios estão divididos em blocos, correspondentes aos itens numerados do capítulo. Estimule os estudantes a rever o texto em caso de dúvida em algum exercício. Para que os estudantes possam explorar mais amplamente os temas do capítulo, solicite que façam as atividades propostas no módulo Questões para pensar e discutir, em que são apresentadas questões mais desafiadoras e/ou sugestões de pesquisas e atividades, úteis para discussões de fechamento dos assuntos. O elenco de questões de A Biologia no vestibular pode ser utilizado, a seu critério, tanto após o Guia de estudo como após as Questões para pensar e discutir. Além de ajudar os alunos a estudar, os diferentes módulos de atividades podem ser utilizados pelo professor como instrumentos de avaliação da aprendizagem, em especial o Guia de estudo e as Questões para pensar e discutir, cujas respostas são fornecidas exclusivamente no livro do professor.

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ESTRUTURA GERAL DA COLEÇÃO

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Cada capítulo pode conter um ou mais quadros temáticos em que determinados assuntos – aprofundamentos, aspectos históricos, novidades científicas e tecnológicas etc. – são apresentados paralelamente ao desenvolvimento do conteúdo explicativo seqüencial. Os quadros temáticos possibilitam que os assuntos específicos neles tratados possam ser utilizados em diferentes momentos da aprendizagem, a critério do professor, garantindo maior flexibilidade no trabalho com o texto didático.

Bibliografia, respostas, nova nomenclatura anatômica, índice remissivo Após o último capítulo de cada volume, no Livro do Aluno, apresentamos, em seqüência: a) a principal bibliografia consultada na elaboração do livro; b) as respostas às questões do módulo A Biologia no vestibular; c) uma tabela com as principais alterações na nomenclatura do corpo humano sugeridas pela mais recente Nomina Anatomica; d) índice remissivo. Sugerimos que o(a)s colegas professore(a)s estimulem a utilização do índice remissivo pelos estudantes, tanto para localizar rapidamente assuntos no texto como para relacionar informações de diferentes temas. Isso pode familiarizá-los com obras de consulta.

Sugestões para utilizar esta obra como instrumento de aprendizagem e avaliação


Orientação de leitura Para habituar os estudantes à estrutura do livro didático, de modo que este se torne um verdadeiro aliado nos estudos, sugerimos aos(às) colegas professore(a)s que sempre orientem os estudantes para a leitura do texto selecionando e indicando trechos para serem lidos antes, durante ou após a aula. Um diálogo aberto sobre os objetivos a serem alcançados com o estudo do capítulo pode facilitar a comunicação com os estudantes, estimulando-os a dividir com o(a) professor(a) a responsabilidade por sua aprendizagem. Chambliss, M. J. e Calfee, R. C., no livro Textbooks for Learning (Malden, Massachussets, Blackwell Publishers Inc., 1998), propõem questões a serem levantadas em situações como essa, tais como: ■ Que informações do texto se relacionam com algo que você conhece? ■ Que partes do texto você considera mais interessantes? ■ Como você resumiria o que aprendeu na leitura do texto? ■ Daqui a um mês, o que você acha que poderá lembrar do texto? ■ Se você for discutir o assunto do texto com outras pessoas, que idéias, argumentos e exemplos utilizaria?

Conhecimentos prévios dos estudantes Diversas correntes pedagógicas destacam a importância de se levantar os conhecimentos prévios dos estudantes, tanto suas concepções baseadas no senso comum, como conceitos aprendidos em ciclos escolares anteriores e que são pré-requisitos para construir e ancorar os novos conhecimentos. Vale a pena investir algum tempo para levantar e discutir os conceitos sobre os seres vivos e sobre seu próprio corpo que os estudantes trazem em sua bagagem de conhecimentos e ajudá-los a analisar suas concepções e a adquirir outras, fundamentadas no conhecimento científico. Em geral, apresentar os objetivos do estudo do capítulo e discutir com os estudantes as idéias que eles têm a respeito do tema é suficiente para detectar conceitos que vão exigir mais discussões e explicações.

Ligações com o cotidiano A idéia de ligar o que se aprende na escola ao mundo aparece em muitos dos objetivos sugeridos para cada capítulo e volume em que se encontram. Os estudantes geralmente se motivam a aprender quando percebem conexões entre fatos próximos à sua vida e conteúdos estudados na escola. Isso fica evidente no interesse que eles manifestam em conteúdos referentes a saúde, higiene, questões sobre reprodução, contracepção e DSTs, por exemplo. Assuntos veiculados pela imprensa podem ser utilizados como instrumentos de problematização de conteúdos. Jornais e revistas costumam ter seções especializadas em ciências; é possível estabelecer, na classe, uma rotina para acompanhar notícias de interesse científico, que podem ser apresentadas em um mural, por exemplo. Os textos da Leitura apresentados ao final de cada capítulo do livro também podem ser empregados para tal finalidade. SUGESTÕES PARA A UTILIZAÇÃO DA OBRA


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Integração da Biologia com outras disciplinas Modernas tendências pedagógicas apontam a integração interdisciplinar como uma importante estratégia de ensino. Por um lado, o(a)s professore(a)s das diferentes disciplinas complementam informações, trocam idéias e desenvolvem o trabalho em equipe. Os estudantes percebem mais facilmente as relações entre os diferentes fenômenos da natureza quando estudam os mesmos conceitos em diferentes disciplinas. Considere a possibilidade de integração interdisciplinar formal ou informal e, se possível, que se inclua no planejamento ao menos uma atividade de integração interdisciplinar.

Atividades didáticas O aprendizado requer participação ativa dos estudantes. Atividades de pesquisa bibliográfica, seminários, aulas práticas e estudos do meio, entre outras estratégias pedagógicas, podem tornar altamente dinâmico e motivador um curso de Biologia. A partir da página 14 deste suplemento sugerimos algumas atividades complementares relacionadas aos conteúdos tratados neste volume. Somadas ou adaptadas às do repertório do próprio(a) professor(a), essas atividades podem motivar os estudantes e ajudá-los a se apropriar de novos conhecimentos e habilidades desejadas.

Identificar os conceitos básicos apresentados no texto de cada capítulo constitui um aspecto importante do processo de ensino-aprendizagem. Se o(a) professor(a) dispõe de poucas aulas semanais para desenvolver o conteúdo, pode ser melhor destacar os conceitos mais importantes, deixando em segundo plano aspectos de detalhamento ou temas não-pertinentes aos objetivos didáticos que se deseja alcançar. Uma das maneiras de trabalhar criteriosamente com conceitos é por meio da elaboração de mapas de conceitos. Trata-se de uma estratégia didática que é muito útil também no planejamento de unidades didáticas e na preparação de aulas. Um mapa de conceitos consiste de um conjunto de conceitos interligados por palavras de ligação, que identificam o tipo de relação que há entre eles. Embora simples em sua concepção, os mapas de conceitos constituem-se em uma ferramenta poderosa para o processo de ensino-aprendizagem e para a avaliação da aprendizagem. Para o(a)s professor(a)s que desejarem se aprofundar no assunto, apresentamos, na página 29, um texto sobre os princípios de construção de mapas de conceitos, acompanhado de bibliografia suplementar e de exemplos de mapas de conceitos referentes a assuntos tratados no volume.

Destaques temáticos, objetivos de ensino e sugestões para este volume A seguir apresentamos os destaques temáticos e os principais objetivos de ensino de cada capítulo deste volume. Apresentamos também sugestões de atividades complementares e exemplos de mapas de conceitos relativos aos assuntos tratados em cada parte do volume.

Destaques temáticos e objetivos de ensino Os destaques temáticos são apresentados na forma de uma breve sinopse dos temas de cada capítulo, acompanhada dos principais objetivos que tivemos em mente ao elaborá-los. Os objetivos foram divididos em duas categorias: objetivos gerais, referentes ao desenvolvimento de conhecimentos, habilidades e valores que ultrapassam os limites da Biologia, e objetivos didáticos, mais específicos, que se referem ao desenvolvimento de conhecimentos e habilidades específicas de Biologia. Um exemplo de objetivo geral é: Valorizar os aspectos históricos da ciência, tais como os relativos ao desenvolvimento da Genética, reconhecendo que os avanços científicos de uma época dependem de conhecimentos desenvolvidos em épocas anteriores. Um exemplo de objetivo didático é: Caracterizar alelos como formas diferentes de um mesmo gene e conceituar os seguintes termos: alelo dominante, alelo recessivo, indivíduo homozigótico, indivíduo heterozigótico, dominância incompleta e co-dominância. Se desejar, utilize os objetivos que sugerimos para cada capítulo em seu planejamento e como parâmetro de avaliação, adequando-os às suas necessidades.

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DESTAQUES TEMÁTICOS, OBJETIVOS E SUGESTÕES

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Utilização dos mapas de conceitos

Sugestões de atividades complementares Para auxiliar o(a) professor(a) em sua tarefa de obter participação mais ativa dos estudantes no processo de aprendizagem, reunimos neste suplemento sugestões de atividades complementares de diferentes tipos: pesquisas bibliográficas, seminários, aulas de laboratório, estudos do meio e montagens, entre outras estratégias pedagógicas. Se desejar, utilize essas atividades em complementação àquelas presentes no livro do estudante.

Mapas de conceitos Os mapas de conceitos são construções pessoais e contextuais, de modo que sua utilização mais produtiva como ferramenta pedagógica é produzir os próprios mapas. Entretanto, analisar e avaliar mapas de conceitos já prontos é um excelente ponto de partida para a elaboração de mapas conceituais próprios. Assim, neste suplemento, após a sugestão de atividades complementares, apresentamos alguns exemplos de mapas de conceitos envolvendo os principais conceitos tratados nos capítulos. Se desejar, utilize os mapas sugeridos como base para discussão com os estudantes, que podem modificá-los ou ampliá-los, dependendo dos conceitos tratados e dos objetivos almejados.


PARTE I - A DIVERSIDADE BIOLÓGICA Capítulo 1 - Sistemática, classificação e biodiversidade ■ Destaques temáticos Apresenta os princípios básicos da Sistemática e da Taxonomia. Conceitua biodiversidade, árvore filogenética e cladograma. Apresenta e caracteriza os grandes reinos de seres vivos. Discute as novas tendências taxonômicas e as polêmicas atuais relativas à classificação biológica e sua relação com o parentesco evolutivo dos diferentes grupos de organismos. ■ Objetivos gerais Compreender que a Sistemática, cujos resultados se expressam pela Taxonomia, organiza a diversidade dos seres vivos e facilita seu estudo, revelando padrões de semelhança que evidenciam as relações de parentesco evolutivo entre diferentes grupos de organismos. Reconhecer que a falta de consenso entre os cientistas quanto à classificação biológica revela tanto as dificuldades quanto a variedade de pontos de vista sobre o assunto, indicando que a ciência é um processo em contínua construção. ■ Sugestões de objetivos didáticos Conhecer a hierarquia nas relações de inclusão das seguintes categorias taxonômicas: espécie, gênero, família, ordem, classe, filo e reino. Compreender a importância da nomenclatura binomial e reconhecer que a primeira palavra do nome científico designa o gênero e a segunda, a espécie. Conhecer as regras básicas da nomenclatura biológica e reconhecer sua importância para a comunicação científica. Compreender os princípios básicos da elaboração das árvores filogenéticas e dos cladogramas, reconhecendo-as como formas de representar as relações de parentesco entre os seres vivos. Caracterizar cada um dos reinos de seres vivos (Monera, Protoctista, Fungi, Plantae e Animalia) quanto a: tipo de célula (procariótica ou eucariótica); quantidade de células (unicelular ou multicelular); nutrição (autotrófica ou heterotrófica). Compreender e explicar porque os vírus não são incluídos em nenhum dos reinos de seres vivos (são acelulares).

Sugestões de atividades complementares 1. Trabalhando com representações gráficas de árvores filogenéticas (página 14)

Exemplos de mapas de conceitos 1. Sistemática e classificação biológica (página 32)

PARTE II - VÍRUS, MONERAS, PROTOCTISTAS E FUNGOS Capítulo 2 - Vírus ■ Destaques temáticos Apresenta as características de diversos tipos de vírus e seus ciclos reprodutivos, com ênfase nos vírus de gripe e da aids. Traz um quadro de consulta em que são relacionadas algumas doenças causadas por vírus, sua prevenção e formas de tratamento. ■ Objetivos gerais Estar informado sobre a natureza dos vírus, as doenças que eles causam e suas formas de disseminação e tratamento, de modo a atuar positivamente, tanto no aspecto pessoal como no social, para a prevenção de doenças virais. Inferir, a partir do conhecimento das formas de transmissão de alguns tipos de vírus patogênicos às pessoas, as principais atitudes e medidas capazes de prevenir seu ataque ao organismo humano. Valorizar os conhecimentos científicos e técnicos sobre os vírus e reconhecer que esses conhecimentos podem contribuir para a melhora da vida humana. ■ Sugestões de objetivos didáticos Conhecer a estrutura geral dos vírus (acelulares, compostos por um único tipo de ácido nucléico, por um capsídio protéico e, em alguns casos, por um envelope externo), reconhecendo sua relativa simplicidade estrutural e bioquímica. Relacionar o fato de os vírus serem acelulares e bioquimicamente simples, quando comparados a outros seres vivos, com o fato de serem parasitas intracelulares obrigatórios. Discutir, com base em argumentos favoráveis e contrários, a questão de os vírus serem ou não seres vivos. Conhecer, em linhas gerais, em que consiste uma infecção viral e explicar o que ocorre com a célula afetada (tem seu metabolismo controlado pelo vírus). Reconhecer que a infecção é a maneira de o vírus se multiplicar. Identificar, em esquemas e ilustrações, as etapas básicas do processo de reprodução de alguns vírus (bacteriófago, vírus de gripe e vírus HIV). PARTE I — A DIVERSIDADE BIOLÓGICA


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■ Destaques temáticos Apresenta as características e a reprodução dos seres procarióticos: bactérias e arqueas. Trata da diversidade das bactérias quanto à morfologia e à nutrição, entre outros aspectos. Discute a importância das bactérias para a humanidade (bactérias fixadoras de nitrogênio, bactérias decompositoras, bactérias causadoras de doenças etc.). Traz um quadro de consulta em que são relacionadas algumas doenças bacterianas, sua prevenção e formas de tratamento. ■ Objetivos gerais Estar informado sobre as características das bactérias, as doenças que elas causam e suas formas de disseminação e tratamento, de modo a atuar positivamente, tanto no aspecto pessoal como no social, para a prevenção de doenças bacterianas. Inferir, a partir do conhecimento das formas de transmissão de alguns tipos de bactérias patogênicas às pessoas, as principais atitudes e medidas para prevenir seu ataque ao organismo humano. Valorizar os conhecimentos científicos e técnicos sobre as bactérias e reconhecer a importância desses conhecimentos para a humanidade. ■ Sugestões de objetivos didáticos Conhecer a estrutura geral da célula bacteriana, reconhecendo-a como procariótica, e identificar, em esquemas, ilustrações e fotografias, suas partes principais (parede, membrana, citoplasma, ribossomos, nucleóide, cromossomo, plasmídio e flagelo bacteriano). Conhecer o processo de reprodução das bactérias (assexuada por divisão binária). Caracterizar e exemplificar bactérias quanto à nutrição: autotróficas (fotoautotróficas e quimioautotróficas); heterotróficas (aeróbicas, anaeróbias e fermentadoras). Conhecer os processos básicos pelos quais as bactérias podem misturar seus genes: transformação, transdução e conjugação. Reconhecer a importância das bactérias para a humanidade (na produção de alimentos, na decomposição, na fertilização do solo etc.).

Capítulo 4 - Protoctistas: algas e protozoários

Relacionar a fotossíntese realizada pelas algas do fitoplâncton com o aparecimento e a manutenção das taxas atuais de gás oxigênio na atmosfera terrestre e daí inferir possíveis conseqüências sobre a composição da atmosfera em caso de declínio da população de algas fotossintetizantes do plâncton. Estar informado sobre as doenças causadas por protozoários (protozooses) e suas formas de disseminação e tratamento, de modo a atuar positivamente, tanto no aspecto pessoal como no social, para a prevenção dessas doenças. ■ Sugestões de objetivos didáticos Enumerar e explicar as principais características das algas: unicelulares ou multicelulares; células eucarióticas; nutrição autotrófica fotossintetizante; presença de cloroplastos; eventual presença de parede celular; ambientes onde vivem. Caracterizar e exemplificar os principais filos de algas: Chlorophyta (algas verdes); Phaeophyta (algas pardas); Rhodophyta (algas vermelhas); Bacillariophyta (diatomáceas); Chrysophyta (algas douradas); Euglenophyta (euglenóides); Dinophyta (dinoflagelados); Charophyta (carofíceas). Explicar, em linhas gerais, os principais processos de reprodução assexuada em algas: divisão binária; fragmentação; zoosporia. Compreender e esquematizar o ciclo reprodutivo sexuado de algumas algas. Enumerar e explicar as principais características dos protozoários: unicelulares; célula eucariótica; nutrição heterotrófica. Caracterizar e exemplificar os principais filos de protozoários: Rhizopoda (amebas); Actinopoda (radiolários e heliozoários); Foraminifera (foraminíferos); Apicomplexa (apicomplexos ou esporozoários); Zoomastigophora (flagelados); Ciliophora (ciliados). Descrever o processo geral de nutrição de um protozoário (endocitose, formação de vacúolo digestivo, digestão intracelular, clasmocitose) e explicar o papel do vacúolo contrátil na osmorregulação de protozoários de água doce. Estar informado de que a maioria dos protozoários se reproduz assexuadamente por divisão binária; conhecer e compreender os processos básicos sexuais (conjugação) no paramécio. Conhecer algumas doenças causadas por protozoários (amebíase; doença de Chagas; malária), associando cada uma delas aos seguintes aspectos: agente causador, transmissão, tratamento, prevenção. Produzir esquemas e ilustrações legendadas para representar os ciclos da amebíase, da doença de Chagas e da malária.

■ Destaques temáticos Discute as polêmicas relativas à classificação atual de algas e de protozoários. Apresenta a diversidade, as características e a reprodução de diferentes grupos de protoctistas e discute a importância desses organismos para a humanidade (as algas como constituintes do plâncton e na alimentação humana, por exemplo). Traz um quadro de consulta em que são relacionadas algumas doenças causadas por protozoários, sua prevenção e formas de tratamento.

Capítulo 5 - Fungos ■ Destaques temáticos Apresenta as características gerais dos diferentes tipos de fungo, com as novas tendências de classificação relativas ao reino Fungi. Trata da importância ecológica e econômica dos fungos (na produção de alimentos, bebidas alcoólicas e medicamentos, na decomposição, como causadores de doenças etc.) ■ Objetivos gerais

■ Objetivos gerais Valorizar o estudo sistematizado e aprofundado de seres vivos como os protoctistas, o qual permite reconhecer padrões de semelhança e de diferença entre os seres que nos rodeiam.

Valorizar o estudo sistematizado e aprofundado de seres vivos como os fungos, o qual permite reconhecer padrões de semelhança e de diferença entre os seres que nos rodeiam.

Estar informado de que as algas do fitoplâncton – em especial as diatomáceas e os dinoflagelados – são os principais produtores de matéria orgânica nos mares e daí concluir que a maioria dos seres heterotróficos marinhos depende de algas planctônicas para viver.

Reconhecer a importância ecológica e econômica dos fungos para a humanidade e estar informado sobre doenças causadas por fungos e suas formas de disseminação e tratamento, de modo a atuar positivamente, tanto no aspecto pessoal como no social, para a prevenção de doenças micóticas.

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PARTE II — VÍRUS, MONERAS, PROTOCTISTAS E FUNGOS


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Capítulo 3 - Os seres procarióticos: bactérias e arqueas

■ Sugestões de objetivos didáticos Enumerar e explicar as principais características dos fungos: unicelulares ou filamentosos (hifas, micélios, corpos de frutificação); eucarióticos; nutrição heterotrófica. Caracterizar e exemplificar os principais filos de fungos: Cythridiomycota (citridiomicetos ou mastigomicetos); Zygomycota (zigomicetos); Ascomycota (ascomicetos); Basidiomycota (basidiomicetos); Deuteromycota (deuteromicetos). Explicar, em linhas gerais, os principais processos de reprodução assexuada em fungos: fragmentação; esporulação; brotamento. Compreender, em linhas gerais, os processos de reprodução sexuada em zigomicetos, ascomicetos e basidiomicetos. Reconhecer e explicar a importância dos fungos decompositores (saprofágicos) na reciclagem da matéria orgânica dos cadáveres. Conhecer e exemplificar a importância econômica dos fungos (como alimento, na produção de pão e de bebidas alcoólicas, na fabricação de queijos etc.).


Sugestões de atividades complementares 2. Observando algas, protozoários e fungos (página 15) 3. Constatando a atividade dos levedos (página 15) 4. Pesquisa: a história dos antibióticos (página 16) 5. Trabalhando com desenhos e modelos (página 16)

Exemplos de mapas de conceitos 2. Vírus (página 33)

PARTE III - DIVERSIDADE, ANATOMIA E FISIOLOGIA DAS PLANTAS Capítulo 6 - Diversidade e reprodução das plantas ■ Destaques temáticos Apresenta características gerais e diversidade dos principais grupos de plantas: plantas avasculares e plantas vasculares, plantas sem semente e plantas com sementes e plantas com frutos. Comenta as novas tendências na classificação das plantas, os ciclos reprodutivos dos grandes grupos de plantas e as relações de parentesco evolutivo entre eles. ■ Objetivos gerais Conhecer as semelhanças e as diferenças entre os grandes grupos de plantas, de modo a possibilitar reflexões e análises sobre as relações de parentesco evolutivo entre os componentes do mundo vivo. Valorizar o conhecimento sistemático das plantas, tanto para identificar padrões no mundo natural quanto para compreender a importância das plantas no grande conjunto de seres vivos. Estar informado sobre a variedade de plantas das quais certas partes, como frutos e sementes, são utilizadas na alimentação humana. ■ Sugestões de objetivos didáticos Listar e explicar as principais características das plantas (multicelulares, eucarióticas, autotróficas); reconhecer que as plantas apresentam um estágio de embrião, característica que as distingue das algas. Conhecer os principais grupos de plantas atuais (avasculares, vasculares sem semente, gimnospermas e angiospermas), identificando suas características básicas e exemplificando com pelo menos um representante de cada grupo.

Descrever, em linhas gerais, o ciclo de vida das plantas, reconhecendo-o como alternância entre gerações haplóides (gametófitos) e diplóides (esporófitos) e identificando as fases do ciclo em que se formam gametas e esporos. Comparar os ciclos de vida de briófitas, pteridófitas, gimnospermas e angiospermas, identificando suas principais diferenças e semelhanças quanto ao tipo de geração predominante, fase em que ocorre a meiose etc. Identificar o estróbilo (pinha) e a flor como estruturas reprodutivas em que folhas férteis transformadas formam grãos de pólen ou óvulos. Conceituar óvulo de plantas fanerógamas, reconhecendo-o como a estrutura multicelular em que se forma o gameta feminino, a oosfera. Conceituar grão de pólen de plantas fanerógamas, reconhecendo-o como a estrutura em que se formam os gametas masculinos, as células espermáticas. Distinguir a fecundação simples, que ocorre em plantas gimnospermas, da fecundação dupla, que ocorre em plantas angiospermas. Conceituar semente, identificando suas partes básicas (casca, endosperma e embrião) e explicando a origem de cada uma delas; reconhecer a importância das sementes na adaptação das plantas ao ambiente terrestre. Identificar as partes básicas de uma flor: cálice, corola, androceu e gineceu. Conceituar fruto, reconhecendo sua importância na proteção e na disseminação das sementes de angiospermas. Comparar os ciclos de vida dos diferentes grupos de plantas com relação à redução da fase gametofítica e à não-independência da água para a reprodução.

CAPÍTULO 7 - Anatomia das plantas angiospermas ■ Destaques temáticos Apresenta a formação dos principais tecidos vegetais, sua estrutura e localização nos órgãos das plantas, o crescimento primário e o crescimento secundário de caules e raízes, além da Estrutura anatômica das folhas. ■ Objetivo geral Valorizar o conhecimento científico sobre a estrutura das plantas, tanto para identificar padrões no mundo natural quanto para conhecer as estratégias peculiares desses seres autotróficos, com os quais a espécie humana tem estreitas relações de dependência. ■ Sugestões de objetivos didáticos Identificar as partes da raiz, do caule e da folha e conhecer a estrutura interna microscópica desses órgãos quanto aos principais tecidos componentes. Conhecer a estrutura e a localização dos principais tecidos vegetais (epiderme, periderme, parênquimas, colênquima, esclerênquima, xilema, floema e meristemas).

CAPÍTULO 8 - Fisiologia das plantas angiospermas ■ Destaques temáticos Apresenta os principais aspectos da nutrição mineral das plantas. Discute a importância da adubação e comenta as características do solo favoráveis ao crescimento vegetal. Trata também da nutrição orgânica das plantas pela fotossíntese e dos mecanismos de transporte de seiva bruta e de seiva elaborada. Apresenta os hormônios vegetais e seu papel no crescimento e desenvolvimento. Discute ainda a relação entre a floração e os fitocromos. PARTE III — DIVERSIDADE, ANATOMIA E FISIOLOGIA DAS PLANTAS


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Valorizar o conhecimento científico sobre a fisiologia das plantas, tanto para identificar padrões no mundo natural quanto para conhecer as estratégias peculiares desses seres autotróficos, com os quais a espécie humana tem estreitas relações de dependência. Conhecer as necessidades básicas das plantas quanto à nutrição mineral e orgânica, reconhecendo a importância desses conhecimentos para a preservação dos ambientes terrestres, nos quais as plantas são fundamentais pois delas dependem muitos animais, inclusive a espécie humana. ■ Sugestões de objetivos didáticos Conhecer as substâncias minerais de que as plantas necessitam (micronutrientes e macronutrientes) e compreender os princípios da adubação do solo. Explicar como a água e os sais minerais absorvidos pelas raízes chegam até as folhas (transporte pelo xilema). Reconhecer a fotossíntese como a fonte primária de alimentos orgânicos para as plantas. Identificar e explicar os fatores limitantes da fotossíntese e entender o que é ponto de compensação luminosa. Explicar a teoria de Münch para o deslocamento da seiva elaborada pelo floema. Caracterizar hormônio vegetal e identificar os principais grupos de hormônio (auxinas, giberelinas, citocininas, ácido abscísico e etileno), associando-os às suas funções na planta. Descrever a ação das auxinas na determinação dos tropismos da raiz e do caule e no fenômeno da dominância apical. Definir fotoperiodismo e explicar o que são plantas de dia longo, plantas de dia curto e plantas indiferentes; relacionar fotoperiodismo com os fitocromos.

Sugestões de atividades complementares 6. Construindo um terrário de briófitas (página 16) 7. Observando esporângios de pteridófitas (página 16) 8. Observação de órgãos reprodutivos de fanerógamas (página 16) 9. Observando sementes (página 16) 10. Observando raízes (página 17) 11. Observando caules e folhas (página 17) 12. Observando o gravitropismo (ou geotropismo) (página 18) 13. Observando plantas no ambiente natural (página 18)

Exemplos de mapas de conceitos 3. Principais grupos de plantas (página 34) 4. Ciclo de vida das plantas sem sementes (página 34) 5. Ciclo de vida das plantas com sementes (página 35) 6. Nutrição das plantas (página 36) 7. Hormônios vegetais (página 37)

PARTE IV - DIVERSIDADE DOS ANIMAIS ■ Objetivos gerais para todos os capítulos desta parte Estar consciente da importância de conhecer a variedade das características animais, tanto para ampliar a compreensão geral sobre o fenômeno vida, quanto para utilizar esse conhecimento em aspectos práticos, como distinguir animais úteis dos potencialmente perigosos à nossa espécie. Reconhecer semelhanças e diferenças entre a espécie humana e outros animais, de modo a poder refletir e fazer

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análises não-preconceituosas sobre a posição que nossa espécie ocupa no mundo dos seres vivos.

Capítulo 9 - Características gerais dos animais ■ Destaques temáticos Apresenta as características gerais dos animais e um resumo dos principais filos do reino Animalia. Trata das semelhanças e diferenças relativas ao desenvolvimento embrionário dos principais filos animais e compara seus principais sistemas corporais: sistemas esqueléticos, sistemas digestórios, sistemas de transporte corporal, sistemas respiratórios e sistemas excretores. Comenta, ainda, uma hipótese das relações evolutivas entre os principais grupos animais quanto à evolução. ■ Sugestões de objetivos didáticos Listar e explicar as principais características dos animais (multicelulares, organização celular eucariótica, nutrição heterotrófica, presença de tecidos e de órgãos); reconhecer que os estágios de blástula e de gástrula são características exclusivas de animais. Reconhecer os nove filos animais apresentados no texto (Porifera, Cnidaria, Platyhelminthes, Nematoda, Mollusca, Annelida, Arthropoda, Echinodermata e Chordata), exemplificando com pelo menos um representante de cada filo. Caracterizar animais diblásticos e triblásticos, reconhecendo que, exceto poríferos e cnidários, todos os filos são triblásticos. Caracterizar animais acelomados, pseudocelomados e celomados, e citar o filo (ou filos), dentre os nove estudados, em que cada uma dessas três características ocorre. Distinguir os processos esquizocélico e enterocélico de formação do celoma e identificar os filos animais em que cada um desses processos ocorre; reconhecer a associação entre o tipo de celoma e o destino do blastóporo (esquizocelomado ⇔ protostômio; enterocelomado ⇔ deuterostômio). Definir simetria, distinguindo simetria radial de simetria bilateral; apontar o tipo de simetria presente ou predominante em cada filo e sua possível relação com o modo de vida de seus representantes. Explicar o papel das cavidades corporais internas (pseudoceloma e celoma) na distribuição de substâncias e na acomodação de órgãos internos. Definir metameria, reconhecendo e explicando sua importância na história evolutiva dos animais; identificar os filos de animais em que a metameria está presente. Conhecer os diferentes tipos de esqueleto (hidrostático, exoesqueleto e endoesqueleto), relacionando-os com os filos animais em que estão presentes. Caracterizar sistema digestivo completo e sistema digestivo incompleto, identificando os filos animais em que cada tipo está presente; citar e descrever algumas diferenciações do tubo digestivo (estômago, papo, moela e intestino). Reconhecer o papel dos diferentes tipos de transporte de substâncias no corpo dos animais (transporte por difusão e sistemas circulatórios) e relacionar o tipo de transporte aos filos animais em que ocorrem. Caracterizar sistema circulatório aberto e sistema circulatório fechado, identificando os filos animais em que cada tipo está presente; definir sangue e hemolinfa com base no tipo de sistema circulatório (sangue ⇔ sistemas fechados; hemolinfa ⇔ sistemas abertos).

PARTE IV — DIVERSIDADE DOS ANIMAIS

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■ Objetivos gerais

Conceituar respiração, caracterizando e comparando os diversos tipos de sistema respiratório dos animais (respiração cutânea, respiração branquial, respiração pulmonar e respiração traqueal); associar cada sistema respiratório aos filos animais em que ocorrem, relacionando-os com o ambiente onde os animais vivem. Conceituar excreção e conhecer os diferentes tipos de estruturas excretoras dos animais (protonefrídeos, metanefrídeos, glândulas antenais, glândulas coxais, túbulos de Malpighi e néfrons), relacionando-as aos filos de animais em que estão presentes. Conhecer a árvore filogenética dos animais, identificando as principais características que permitem separar cada um de seus ramos (tipo de simetria, presença e tipo de celoma, metameria etc.)

Capítulo 10 - Poríferos e cnidários


■ Destaques temáticos Apresenta os filos Porifera (poríferos ou esponjas) e Cnidária (cnidários ou celenterados). Em ambos, são abordadas as características gerais do filo, sua organização corporal, classificação, diversidade e reprodução. Comenta, ainda, um problema crescente que afeta os ecossistemas marinhos, o “branqueamento” (perda de algas endossimbióticas ou zooxantelas) dos corais. ■ Sugestões de objetivos didáticos Caracterizar os animais do filo Porifera quanto aos seguintes aspectos: organização corporal (tipos de célula, sustentação esquelética e tipo de estrutura – asconóide, siconóide e leuconóide); principais classes; reprodução. Caracterizar os animais do filo Cnidaria quanto aos seguintes aspectos: organização corporal (tecidos e tipos de célula); alimentação e digestão; principais classes; reprodução. Caracterizar a metagênese dos cnidários, relacionando as formas corporais de pólipo e de medusa com as fases assexuada e sexuada do ciclo de vida. Estar informado sobre a relação simbiótica entre cnidários como os corais e protoctistas autotróficos (zooxantelas), relacionando a interferência da poluição nessa simbiose ao fenômeno de “branqueamento” dos corais.

Capítulo 11 - Platelmintos e nematelmintos ■ Destaques temáticos Apresenta os filos Platyhelminthes (platelmintos ou vermes achatados) e Nemathelmynthes (nematelmintos ou vermes cilíndricos). Em ambos, são abordadas as características gerais dos animais do filo, sua organização corporal, classificação, diversidade e reprodução. Trata também das principais doenças humanas causadas por platelmintos e nematelmintos, seus sintomas, tratamento e prevenção. ■ Sugestões de objetivos didáticos Caracterizar platelmintos e nematelmintos quanto aos seguintes aspectos: organização e simetria corporal; locais onde vivem; alimentação e digestão; principais classes; reprodução. Comparar platelmintos e nematelmintos quanto aos seguintes aspectos: número de folhetos germinativos; presença ou ausência de cavidade corporal (além da cavidade digestória); possíveis relações de parentesco evolutivo. Descrever e esquematizar as principais etapas dos ciclos de vida dos seguintes parasitas humanos: esquistossomo, tênia, lombriga, ancilóstomo e filária; identificar, em cada ciclo, os eventuais hospedeiros intermediários e as medidas e atitudes preventivas aplicáveis.

Capítulo 12 - Moluscos e anelídeos ■ Destaques temáticos Trata dos filos Mollusca (moluscos) e Annelida (anelídeos). Em ambos, são abordadas as características gerais do filo, sua organização corporal, classificação, diversidade e reprodução. Comenta também a importância ecológica e econômica de moluscos (como alimento) e anelídeos (na fertilização do solo), entre outros aspectos. ■ Sugestões de objetivos didáticos Caracterizar moluscos e anelídeos quanto aos seguintes aspectos: organização e simetria corporal; locais onde vivem; alimentação e digestão; principais classes; reprodução. Comparar moluscos e anelídeos quanto aos seguintes aspectos: sustentação esquelética; sistema digestório; sistema circulatório; sistemas respiratório e excretor; sistemas nervoso e sensorial. Estar informado da importância dos moluscos na alimentação humana e dar exemplos de integrantes de alguns grupos como os bivalves (ostras e mexilhões) e os cefalópodes (lulas e polvos). Conhecer e explicar o papel de anelídeos como as minhocas na fertilização do solo.

Capítulo 13 - Artrópodes ■ Destaques temáticos Apresenta as características gerais dos animais do filo Artrhopoda (artrópodes), com ênfase nas novas tendências de classificação relativas ao filo. Trata das características principais e da reprodução nos subfilos Crustacea (crustáceos), Chelicerata (quelicerados) e Uniramia (insetos, quilópodes e diplópodes). Apresenta, ainda, destaque para os principais aracnídeos peçonhentos (escorpiões e aranhas) existentes no Brasil e os cuidados para prevenir e tratar acidentes causados por esses animais. ■ Sugestões de objetivos didáticos Caracterizar os artrópodes quanto aos seguintes aspectos: organização e simetria corporal; locais onde vivem; classificação. Caracterizar e comparar os representantes de cada um dos subfilos de artrópodes – crustáceos, quelicerados e unirrâmeos – quanto aos seguintes aspectos: sustentação esquelética e movimentação; sistema digestório; sistema circulatório; sistema respiratório; sistema excretor; sistemas nervoso e sensorial. Comparar a reprodução de crustáceos, aracnídeos e insetos e comentar sobre estágios larvais, mudas e tipos de desenvolvimento (direto ou indireto, com ou sem metamorfose etc.). Estar informado sobre os principais aracnídeos peçonhentos brasileiros e conhecer os procedimentos básicos para evitar acidentes com esses animais e os cuidados a serem tomados caso eles ocorram. Conhecer e descrever as características das principais ordens de insetos.

Capítulo 14 - Equinodermos e protocordados ■ Destaques temáticos Apresenta as características gerais do filo Echinodermata (equinodermos) com ênfase nas relações evolutivas entre ele e o filo Chordata (cordados). Trata ainda das caraterísticas gerais dos cordados e de dois de seus subfilos Urochordata (urocordados) e Cephalochordata (cefalocordados). PARTE IV — DIVERSIDADE DOS ANIMAIS


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Caracterizar os equinodermos quanto aos seguintes aspectos: organização e simetria corporal; alimentação e digestão; respiração e excreção; locais onde vivem; classificação; reprodução. Descrever o funcionamento do sistema ambulacral de um equinodermo como o ouriço-do-mar, explicando suas funções. Conhecer as características em que equinodermos e cordados se assemelham, discutindo seu significado quanto ao parentesco evolutivo.

Capítulo 15 - Vertebrados ■ Destaques temáticos Discute as novas tendências para a divisão do subfilo Craniata ou Vertebrata (vertebrados) em classes. Apresenta as características gerais e aspectos morfológicos e fisiológicos das principais classes de vertebrados: Myxine (peixes-bruxa); Petromyzontida (lampréias); Chondricthyes (condrictes ou peixes cartilaginosos); Actinopterygii ou Osteicthyes (peixes ósseos com nadadeiras radiais); Amphibia (anfíbios); Reptilia (répteis); Aves (aves); Mammalia (mamíferos). Apresenta, ainda, destaque para as principais serpentes peçonhentas existentes no Brasil e os cuidados para prevenir e tratar acidentes causados por esses animais. ■ Sugestões de objetivos didáticos Caracterizar os vertebrados quanto aos seguintes aspectos: organização e simetria corporal; sistema esquelético; classificação; origem e parentesco evolutivo. Justificar a divisão informal dos vertebrados em agnatos, peixes e tetrapodes, apontando as classes que compõem cada um desses grupos. Comparar condrictes e osteíctes quanto aos seguintes aspectos: escamas, esqueleto e nadadeiras; sistema digestório; ventilação branquial; sistema respiratório; excreção; reprodução. Explicar o papel e o modo de funcionamento da bexiga natatória dos actinopterígeos; estar informado sobre a possível relação evolutiva entre bexiga natatória e pulmões. Representar, por meio de esquemas ou ilustrações legendadas, o ciclo de vida de anfíbios como sapos e rãs, justificando o nome Amphibia dado a essa classe de vertebrados. Caracterizar os répteis quanto aos seguintes aspectos: principais ordens da classe Reptilia; número de câmaras cardíacas; substância excretada; reprodução. Estar informado sobre as principais serpentes peçonhentas brasileiras, conhecendo os procedimentos básicos para evitar acidentes com esses animais e os cuidados a serem tomados caso eles ocorram. Caracterizar as aves quanto aos seguintes aspectos: revestimento corporal, sistema digestório, número de câmaras cardíacas, substância excretada, reprodução. Caracterizar os mamíferos quanto aos seguintes aspectos: características exclusivas da classe Mammalia; número de câmaras cardíacas; substância excretada; principais subclasses de mamíferos; reprodução. Identificar, em fotografias e/ou ilustrações de mamíferos placentários, a ordem a que eles pertencem.

Sugestões de atividades complementares ■ Trabalhando com animais Entre as atividades sugeridas a seguir, algumas são de observação de animais. Enquanto algumas são bastante simples de realizar, outras dependem de fatores como a localização geo-

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gráfica da escola, a disponibilidade de recursos laboratoriais, a disponibilidade de tempo etc. Ao trabalhar animais em sala de aula, não se pode ignorar a aversão que certos organismos, mesmo inofensivos, despertam nas pessoas. Um dos objetivos do ensino da Zoologia é, justamente, diminuir ou mesmo eliminar esse tipo de comportamento. Entretanto, isso deve ser feito de maneira cuidadosa, estimulando o estudante a observar detalhes dos animais e a compreender sua organização corporal e seu comportamento, entendendo-os como adaptações evolutivas a determinados modos de vida. Se sua escola dispõe de microscópios, é possível examinar lâminas preparadas com cortes de diferentes tecidos e órgãos, encontradas em lojas de materiais didáticos. 14. É eticamente condenável a utilização de animais em pesquisa científica? (página 18) 15. Coleta e observação da planária de água doce (página 18) 16. Coleta e observação de vermes nematódeos (página 18) 17. Coleta e observação de anelídeos (página 19) 18. Observando crustáceos e insetos (página 19) 19. Observação do ciclo de vida de um inseto (página 19) 20. Observação da anatomia interna e externa de um peixe ósseo (página 19) 21. Observação de cnidários marinhos (página 20) 22. Construindo uma árvore filogenética dos animais (página 20)

Exemplos de mapas de conceitos 8. Características gerais dos animais (página 38) 9. Filo Nemathelminthes (página 39) 10. Características gerais dos cordados (página 40)

PARTE V - ANATOMIA E FISIOLOGIA DA ESPÉCIE HUMANA ■ Objetivos gerais para todos os capítulos desta parte Reconhecer em si mesmo os princípios fisiológicos que se aplicam a outros seres vivos, particularmente aos animais vertebrados, o que contribui para a reflexão sobre as relações de parentesco que a espécie humana tem com os outros organismos. Valorizar os conhecimentos sobre a estrutura e o funcionamento dos sistemas de órgãos do corpo humano, reconhecendo-os como necessários tanto para a identificação de eventuais distúrbios orgânicos como para os cuidados com a manutenção da própria saúde.

Capítulo 16 - Nutrição ■ Destaques temáticos Trata dos fundamentos da nutrição humana e da organização funcional do sistema digestório. Apresenta os principais hormônios que atuam no controle da digestão. Traz, ainda, um destaque sobre os principais cuidados e providências para manter o bom funcionamento do sistema digestório. ■ Sugestões de objetivos didáticos Conhecer os principais tipos de nutrientes (carboidratos, proteínas, lipídios, vitaminas, sais minerais e água) presentes nos alimentos, reconhecendo o papel de cada um deles no organismo humano. Associar corretamente os alimentos mais comuns com os nutrientes neles presentes (por exemplo, macarrão contém carboidratos, manteiga contém lipídios etc.). Avaliar a composição e a energia disponíveis em diversos alimentos a partir da consulta a uma tabela nutricional.

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■ Sugestões de objetivos didáticos

Conhecer e justificar os fundamentos de uma dieta balanceada, identificando os tipos de alimentos e as quantidades necessárias à manutenção de uma boa saúde. Conhecer a anatomia do tubo digestório humano, compreendendo o papel de cada um de seus órgãos (boca, esôfago, estômago, intestino e ânus) no processo de digestão e assimilação de nutrientes. Conhecer e compreender a função das glândulas associadas ao tubo digestório (glândulas salivares, glândulas estomacais, fígado e pâncreas). Reconhecer e dar exemplos de mecanismos que auto-regulam a digestão, em particular os processos mediados por hormônios como a gastrina e a secretina. Estar informado sobre os principais cuidados com o sistema digestório, em particular no que se refere à alimentação, de modo a atuar preventivamente para o bom funcionamento desse sistema corporal e, conseqüentemente, da própria saúde.


Capítulo 17 - Circulação sangüínea ■ Destaques temáticos Apresenta o sistema cardiovascular humano e promove o estudo de seus principais componentes: sangue, coração, artérias, capilares e veias. Trata também da organização e do papel do sistema linfático. Também é estudada a fisiologia do sistema cardiovascular, com destaque para o funcionamento do coração e o movimento do sangue no corpo. Traz um destaque sobre os principais cuidados e providências para manter o bom funcionamento do sistema circulatório. Apresenta, ainda, uma visão geral do sistema de defesa corporal (sistema imunitário). ■ Sugestões de objetivos didáticos Conhecer os componentes básicos do sistema circulatório humano (coração, vasos sangüíneos e sangue), compreendendo o papel de cada um deles no organismo humano. Conhecer a estrutura do coração humano (dois átrios e dois ventrículos, valvas atrioventriculares, valvas semilunares etc.) e identificar, em esquemas e ilustrações, as principais artérias (aorta e artérias pulmonares) e veias (cavas e veias pulmonares) ligadas a esse órgão. Compreender como as sístoles e as diástoles das câmaras cardíacas, ocorrendo coordenadamente, contribuem para manter a circulação do sangue. Compreender, também, o que é pressão arterial sistólica e pressão arterial diastólica, reconhecendo seus valores normais (entre 120 mmHg e130 mmHg, e entre 70 mmHg e 80 mmHg, respectivamente). Representar, com esquemas ou ilustrações, o caminho do sangue na circulação pulmonar e na circulação sistêmica. Reconhecer o papel das válvulas do interior das veias no retorno do sangue ao coração. Conhecer o papel das artérias coronárias na irrigação do miocárdio e compreender por que a obstrução dessas artérias pode levar ao infarto do miocárdio (ataque cardíaco). Reconhecer a região dos capilares sangüíneos como o local onde ocorrem as trocas de substâncias entre as células e o sangue. Conhecer os componentes básicos do sangue (plasma sangüíneo, hemácias, leucócitos e plaquetas), compreendendo o papel de cada um deles no organismo humano. Reconhecer que as principais defesas corporais internas estão a cargo dos linfócitos e dos órgãos que os produzem (sistema imunitário); compreender, em linhas gerais, o papel dos macrófagos, dos linfócitos T (CD4 e CD8) e dos linfócitos B na resposta imunitária. Estar informado sobre os principais cuidados com o sistema cardiovascular, em particular no que se refere à alimentação, ao controle do estresse, ao exercício físico etc., de modo a atuar positivamente para o bom funcionamento desse sistema corporal e, conseqüentemente, da própria saúde.

Capítulo 18 - Respiração e excreção ■ Destaques temáticos Apresenta os sistemas respiratório e urinário humanos. Em ambos os casos são apresentados os principais componentes de cada sistema, e a fisiologia da respiração e da excreção. Traz, ainda, destaques sobre os principais cuidados e providências para manter o bom funcionamento dos sistemas respiratório e urinário. ■ Sugestões de objetivos didáticos Conhecer os componentes básicos do sistema respiratório humano (vias respiratórias e pulmões), compreendendo o papel dos músculos do tórax e do diafragma na ventilação pulmonar (inspiração e expiração). Conhecer e compreender o papel da hemoglobina das hemácias no processo de hematose (oxigenação do sangue) nos capilares sangüíneos dos alvéolos pulmonares. Estar informado sobre os principais cuidados com o sistema respiratório, em particular no que se refere ao controle do tabagismo, de modo a atuar preventivamente para o bom funcionamento desse sistema corporal e, conseqüentemente, da própria saúde. Reconhecer que a uréia é o principal excreta nitrogenado eliminado pelo sistema excretor humano e conhecer o fato de que essa substância é formada no metabolismo dos aminoácidos que compõem as proteínas. Conhecer os componentes básicos do sistema excretor humano (rins, vias urinárias e bexiga), compreendendo o papel de cada um deles no organismo humano. Conhecer, em linhas gerais, a estrutura interna do rim humano, identificando córtex e medula, além da localização dos néfrons e dos dutos coletores. Conhecer a estrutura do néfron (cápsula renal, túbulo contornado proximal, alça néfrica, túbulo contornado distal), compreendendo como ocorre a filtração do sangue nos glomérulos renais, a formação de urina inicial, a reabsorção de substâncias úteis e a eliminação dos excretas na urina.

Capítulo 19 - Movimento e suporte do corpo humano ■ Destaques temáticos Trata dos sistemas responsáveis pela movimentação, suporte e proteção do corpo humano: os sistemas muscular e esquelético. Trata do antagonismo muscular e da relação entre musculatura e esqueleto na produção de movimentos corporais. Traz também os principais componentes do esqueleto humano e sua organização estrutural. ■ Sugestões de objetivos didáticos Explicar a importância do antagonismo muscular na realização dos movimentos corporais. Definir tônus muscular e explicar seu papel na manutenção da postura corporal. Conhecer os componentes do sistema esquelético (ossos, cartilagens, tendões e ligamentos) e descrever a estrutura básica de um osso (periósteo, tecido ósseo e medula óssea). Definir articulação, reconhecendo a importância desta última nos diversos tipos de movimentação corporal.

Capítulo 20 - Integração e controle corporal: sistemas nervoso e endócrino ■ Destaques temáticos Apresenta os sistemas nervoso, sensorial e endócrino humano e seus papéis na integração de diferentes partes do corpo e funções orgânicas. Trata dos principais componentes e

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Sugestões de atividades complementares ■ Trabalhando com modelos e representações dos órgãos do corpo humano Trabalhar com modelos dos órgãos do corpo humano é importante para concretizar os conhecimentos e formar uma imagem mental mais realista da tridimensionalidade dos órgãos internos. Se trabalharmos apenas com desenhos e esquemas, os estudantes podem ter dificuldades para visualizar a posição de alguns órgãos e perceber relações anatômicas importantes. No mercado especializado há diversos tipos de modelos de corpo humano, fabricados em diferentes materiais. Além dos modelos já prontos, também é possível elaborar modelos próprios, utilizando, para isso, materiais como argila, massa de modelar, papel “maché” etc. Se na escola houver aulas de Educação Artística, verifique a possibilidade de realizar um projeto interdisciplinar com Biologia e Educação Artística, para representar os órgãos e os sistemas do corpo humano. Ou proponha essa atividade aos estudantes, desafiando-os a encontrar soluções criativas para representar os órgãos e sistemas estudados.

■ Sugestões de objetivos didáticos Conhecer as principais divisões do sistema nervoso (sistema nervoso central e sistema nervoso periférico) e seus respectivos componentes (encéfalo, medula espinhal, nervos e gânglios nervosos). Conhecer as principais partes do encéfalo humano (cérebro, tálamo, hipotálamo, mesencéfalo, ponte, cerebelo e medula oblonga). Reconhecer que o mesencéfalo, a ponte e a medula oblonga formam o tronco encefálico. Conhecer a classificação dos nervos de acordo com os tipos de neurônios que possuem (nervos sensitivos ⇔ só neurônios sensitivos; nervos motores ⇔ só neurônios motores; nervos mistos ⇔ neurônios sensitivos e neurônios motores) e de acordo com a região do sistema nervoso à qual se conectam (nervos cranianos e nervos raquidianos). Descrever uma resposta nervosa reflexa e fornecer um exemplo, explicando por que se trata de uma ação inconsciente. Conhecer a divisão do sistema nervoso periférico em voluntário e autônomo e a divisão deste último em simpático e parassimpático. Caracterizar sucintamente o SNPA simpático e o SNPA parassimpático, distinguindo-os quanto à posição de seus gânglios e aos locais do sistema nervoso central aos quais estão conectados. Conhecer a classificação das células sensoriais de acordo com a origem dos estímulos (exteroceptores, proprioceptores e interoceptores) e de acordo com a qualidade dos estímulos (quimioceptores, mecanoceptores e fotoceptores). Compreender o mecanismo básico da percepção dos cheiros e dos sabores. Conhecer as principais partes da orelha (orelha externa, orelha média e orelha interna), identificando-as em esquemas e desenhos; descrever sucintamente os mecanismos básicos de percepção dos sons, da posição do corpo e dos movimentos. Conhecer as principais partes do bulbo do olho humano (esclera, córnea, humor aquoso, corióide, íris, pupila, lente do olho, corpo vítreo e retina), identificando-as em esquemas e ilustrações. Explicar resumidamente as funções da íris, da lente e da retina do olho humano, destacando seus respectivos papéis no processo de visão. Explicar as funções dos cones e bastonetes na visão; justificar a existência do ponto cego da retina. Explicar o mecanismo básico da visão em três dimensões. Conhecer as principais glândulas endócrinas humanas (neuroipófise, adenoipófise, tireóide, paratireóides, pâncreas, adrenais e gônadas) e seus respectivos hormônios. Caracterizar as principais disfunções endócrinas: diabetes insípido, gigantismo, nanismo, hipertireoidismo, hipotireoidismo, cretinismo e diabetes melito. Explicar o papel das gonadotrofinas (FSH e LH) na sexualidade e na reprodução. Interpretar, a partir da leitura de gráficos que mostram as concentrações de hormônios no sangue, a inter-relação entre as gonadotrofinas FSH e LH e os hormônios sexuais femininos estrógeno e progesterona no ciclo menstrual.

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23. 24. 25. 26. 27. 28.

Auscultando o coração (página 20) Medindo a freqüência cardíaca (página 20) Medindo a freqüência respiratória (página 20) Localizando receptores de tato na pele (página 20) Examinando ossos e músculos (página 22) Construindo um modelo para explicar a ventilação pulmonar (página 22) 29. Simulando a atuação de um par de músculos antagônicos (página 23)

30. Pesquisa: Drogas que atuam no sistema nervoso (página 23)

Exemplos de mapas de conceitos 11. Nutrição humana (página 41) 12. Sistema respiratório (página 42) 13. Controle do nível de cálcio no sangue (página 43) 14. Controle do nível de glicose no sangue (página 43)

Atividades complementares 1. TRABALHANDO COM REPRESENTAÇÕES GRÁFICAS DE ÁRVORES FILOGENÉTICAS O objetivo desta atividade é concretizar conceitos como árvores filogenéticas, parentesco evolutivo e categorias taxonômicas por meio do exercício das habilidades de leitura e de interpretação de gráficos. A atividade consiste em analisar uma árvore filogenética dos carnívoros e uma dos canídeos, ambas elaboradas com base em modernas técnicas de comparação de DNA. Essas técnicas permitem estabelecer correlações de parentesco entre as espécies e estimar, pelo grau de semelhança encontrado, aproximadamente há quanto tempo viveu um ancestral que duas espécies supostamente tiveram em comum. O material que serviu de base para esta atividade encontra-se disponível na internet, em: www.idir.net/~wolf2dog/wayne2.htm. Acesso em 02 jun. 2005. Sugerimos, primeiramente, fotocopiar as árvores filogenéticas apresentadas nas páginas 25 e 26. Juntamente com a árvore filogenética da família Canidea há um texto, traduzido e adaptado do trabalho de Robert K. Wayne, Molecular evolution of the dog family (disponível no endereço da internet mencionado acima). A leitura e análise desse texto farão parte da atividade; abaixo sugerimos algumas questões para orientar o trabalho dos estudantes. Inicialmente, certifique-se de que os estudantes realmente compreendem o que é uma árvore filogenética. Discuta com eles a escala de tempo indicada nos gráficos e leve-os a refletir sobre a ordem de grandeza do tempo evolutivo (milhões de anos) em relação à escala de tempo humana.

ATIVIDADES COMPLEMENTARES

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subdivisões do sistema nervoso (SNC ou sistema nervoso central e SNP ou sistema nervoso periférico) e mostra com destaque os principais distúrbios do sistema nervoso. Traz também as diferentes estruturas sensoriais e os principais sentidos corporais: paladar, olfato, audição, equilíbrio, visão e tato. Apresenta o sistema endócrino, com suas principais glândulas e hormônios, inclusive os relacionados à reprodução.


• Comece analisando a árvore filogenética geral dos carnívoros. Faça um levantamento, com os estudantes, de quantos animais da árvore eles conhecem. Se houver tempo e interesse, oriente uma pesquisa em enciclopédias, internet e outras fontes, sobre os diferentes animais apresentados. • Peça aos estudantes que comparem as informações do texto que está embaixo da árvore dos canídeos, com as da árvore filogenética dos carnívoros, para verificar se são coerentes. Por exemplo, na árvore é possível verificar que o ancestral de todos os carnívoros (primeira ramificação, de baixo para cima) teria vivido há quase 60 milhões de anos, o que está de acordo com o texto. Lembre aos estudantes que, nessa escala de tempo, margens de erro de poucos milhões de anos são razoáveis. • Questione os estudantes sobre a afirmação de que os canídeos divergiram cedo da árvore dos carnívoros. O que o autor do texto quis dizer com isso? Essa afirmação pode ser deduzida da árvore filogenética? Estimule os estudantes a identificar, na árvore, o ponto em que a família dos canídeos (cão, chacal, raposas) e os ancestrais das famílias dos gambás, lontras, ursos etc. divergiram. • Peça aos estudantes que confiram, analisando a árvore filogenética dos carnívoros, a informação que está no Livro do Aluno, sobre a classificação dos grandes-pandas da China. Esses animais, classificados inicialmente como pequenos-pandas do Himalaia (família Procyonidae), foram posteriormente remanejados para a família dos ursos (Ursidae), como a árvore revela. • Complemente a atividade analisando a árvore filogenética dos canídeos. Chame a atenção dos estudantes para o fato de que essa árvore representa um aprofundamento do trecho da árvore dos carnívoros (no lado esquerdo), no qual estão representados apenas três canídeos (cão, chacal e raposa-do-ártico). • Comente com os estudantes a possibilidade de representar, na árvore dos canídeos, apenas as espécies que mais interessam. Isso foi feito, por exemplo, quando se representou apenas três canídeos na árvore geral dos carnívoros. Sugira aos estudantes que escolham apenas os animais mais conhecidos e representem simplificadamente a árvore dos carnívoros e a dos canídeos.

Fungos É muito fácil obter fungos para observação. Basta deixar um pedaço de pão em um lugar úmido, durante alguns dias, para conseguir uma coleção de bolores de diversas cores, incluindo o bolor negro (um zigomiceto mencionado no texto do Livro do Aluno). Observe os bolores com uma lupa e coloque pequenos pedaços deles entre uma lâmina e uma lamínula, com uma gota de água, para observação ao microscópio. Acompanhe os estudantes em uma excursão à procura de cogumelos e orelhas-de-pau, chamando a atenção para os ambientes onde vivem esses fungos: sobre matéria orgânica, como madeira, restos de animais e vegetais e excrementos, em lugares úmidos, principalmente nas estações chuvosas. Procure também por liquens. Se possível, colete alguns exemplares desses organismos para observálos no laboratório. Escolha cogumelos em diferentes estágios de maturação. Os mais abertos, nos quais as lamelas sob o chapéu já estão se desfazendo, são os melhores para se encontrar esporos. Se possível, visite entrepostos de legumes e verduras à procura de cogumelos frescos, tais como champignons, shitakes, shimejis e outros tipos de fungos comestíveis. Para a observação de fungos microscópicos, utilize o levedo de cerveja Saccharomyces cerevisae. Compre fermento biológico fresco, dissolva-o em água e prepare uma lâmina para observação microscópica. Adicionando um pouco de açúcar ao fermento dissolvido em água, estimulando assim a reprodução dos levedos, pode-se preparar lâminas para observar o fenômeno de brotamento ao microscópio.

3. CONSTATANDO A ATIVIDADE DOS LEVEDOS O objetivo desta atividade é constatar a fermentação realizada pelas leveduras que constituem o fermento biológico. O gás carbônico liberado durante a fermentação infla bexigas de borracha e indica em qual dos frascos experimentais os levedos estão ativos.

2. OBSERVANDO ALGAS, PROTOZOÁRIOS E FUNGOS

Material

Se a escola dispuser de microscópios, vale a pena complementar as observações macroscópicas com observações ao microscópio, de algas, protozoários e fungos. Isso pode ser feito em preparações a fresco, sem utilizar técnicas citológicas especiais.

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Algas Algas macroscópicas podem ser encontradas facilmente nos litorais marinhos. Junto aos costões de pedras, particularmente, podem ser observadas dezenas de espécies de alga, de várias cores, formas e tamanhos. Outra possibilidade de observar algas macroscópicas é adquirir, em uma loja de artigos culinários orientais, algas conhecidas como kombu, wakame e outras. Depois de hidratadas, essas algas podem ser observadas: a forma de seu talo e até mesmo suas células, ao microscópio. Para observar algas microscópicas de água doce, pode-se coletar água da superfície de uma lagoa, açude ou mesmo de uma poça. Em alguns casos, as algas são tão abundantes que formam uma camada de “limo” esverdeado junto à superfície. Quase sempre é possível identificar diversas algas verdes unicelulares, com cloroplastos bem observáveis, além de euglenas e diatomáceas. Protozoários No mesmo ambiente em que vivem as algas de água doce são comuns os protozoários. É possível que na própria coleta de algas sejam encontrados protozoários flagelados e ciliados. Mesmo que não se encontre protozoários em quantidade, pode-se tentar desenvolver uma cultura, introduzindo alguns grãos de arroz cru em um recipiente de vidro ou plástico contendo água doce coletada do ambiente. O amido do arroz servirá de alimento para as bactérias e estas, por sua vez, servirão de alimento para os protozoários eventualmente coletados, que se multiplicarão. Nesse tipo de cultura, é boa a chance de se encontrar paramécios, que podem medir cerca de 0,25 mm de comprimento, sendo bem observáveis.

5 tubos de ensaio (ou frascos pequenos de refrigerante) 5 bexigas de borracha barbante ou elástico 1 tablete de fermento biológico fresco água com açúcar etiquetas para identificar os tubos

Procedimentos Dissolva o fermento em um pouco de água, de preferência filtrada. No tubo 1, coloque apenas água; no tubo 2, coloque água com açúcar; no tubo 3, coloque água com o fermento dissolvido; nos tubos 4 e 5, coloque água com açúcar e o fermento dissolvido;

Este procedimento deve ser executado pelo(a) professor(a), devido a risco de queimaduras. Ferva durante alguns minutos o conteúdo do tubo 5. Etiquete os tubos 1, 2, 3, 4 e 5 indicando seus conteúdos e ajuste uma bexiga à boca de cada um, amarrando-a firmemente com barbante ou elástico. Deixe o conjunto por algumas horas em um ambiente relativamente aquecido e observe o que acontece com as bexigas. O que se espera é que apenas a bexiga do tubo 4 tenha se inflado devido à liberação de gás carbônico pelos levedos. Os tubos 1 e 2 servem de controle, para nos certificarmos de que nem água pura nem água com açúcar, por si sós, liberam gás. O tubo 3 também tem função de controle, mostrando que é necessário fornecer açúcar aos levedos para que eles realizem fermentação. O tubo 5, previamente fervido para matar os levedos, mostra que estes precisam estar vivos para produzir gás carbônico. ATIVIDADES COMPLEMENTARES


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Após a montagem da experiência, estimule os estudantes a elaborar hipóteses sobre os resultados. Discuta com eles o papel dos tubos utilizados como controle experimental e as diferenças entre os tubos 4 e 5. Comente a diferença entre o fermento biológico, no qual é a atividade fermentativa dos levedos, seres vivos, que produz gás carbônico, e o fermento químico em pó, que produz gás carbônico graças uma reação química acelerada pelo calor do forno.

gota de água sobre uma lâmina de microscopia e, com o auxílio de um bisturi ou de um estilete, raspe um soro sobre a lâmina.

Peça aos estudantes que elaborem um pequeno relatório sobre a experiência, contemplando os seguintes itens: a) objetivos da atividade; b) desenho esquemático da montagem da experiência, com legendas, que represente os frascos, seu conteúdo e as bexigas, antes e depois dos resultados; c) resultados, isto é, aquilo que foi observado, e as conclusões a que se chegou pela interpretação dos resultados.

Coloque uma lamínula sobre a preparação e observe ao microscópio os esporângios e os esporos. Oriente os estudantes a comparar as estruturas observadas com os esquemas e ilustrações no texto do Livro do Aluno.

Se houver tempo e interesse, pode-se encaminhar uma pesquisa sobre os antibióticos, dos quais o primeiro foi a penicilina, descoberto por Alexander Fleming em 1929. Os objetivos principais dessa pesquisa são: adquirir informações sobre os principais tipos de antibióticos atualmente em uso e a história de sua descoberta, e sobre: resistência das bactérias aos antibióticos, a preocupação dos médicos com a disseminação das cepas resistentes, as pesquisas de laboratórios farmacêuticos para produzir sempre novos antibióticos. Oriente os estudantes a pesquisarem em enciclopédias, revistas científicas, associações de medicina e farmácia, laboratórios e internet.

5. TRABALHANDO COM DESENHOS E MODELOS Sempre que possível, é importante propor atividades que motivam e promovem o desenvolvimento de atitudes e habilidades em relação ao estudo. Considere a possibilidade de realizar com os estudantes atividades que envolvam desenhar e criar modelos de vírus, de bactérias e de seus ciclos de vida. Trabalhos desse tipo desenvolvem a criatividade e demandam muita aplicação e pesquisa por parte dos alunos. Além disso, os modelos podem ficar expostos na classe ou em murais da escola, contribuindo para informar, recordar e criar um ambiente mais estimulante para o estudo.

6. CONSTRUINDO UM TERRÁRIO DE BRIÓFITAS É possível preparar e manter um terrário de briófitas em sala de aula, utilizando um aquário ou mesmo um recipiente grande de plástico transparente, como, por exemplo, os utilizados para guardar mantimentos. Forre a base do recipiente com uma camada de terra bem úmida, sobre a qual devem ser colocadas as briófitas coletadas. Para coletar briófitas, utilize uma espátula, retirando a planta juntamente com a terra (ou outro substrato) sobre a qual ela cresce. Cubra o recipiente com vidro ou plástico para evitar o ressecamento, mas deixe uma pequena abertura para permitir a livre troca de ar com o ambiente. Mantenha o terrário sempre bem úmido, pulverizando-o regularmente com água. Oriente os estudantes a observar a estrutura dos gametófitos e dos esporófitos, que variam nos diversos grupos de briófitas. Os estudantes poderão, também, comparar ilustrações de briófitas com os exemplares coletados. Como fontes de pesquisa das ilustrações pode-se utilizar livros didáticos, livros especializados e internet (buscar: briófitas/imagens).

7. OBSERVANDO ESPORÂNGIOS DE PTERIDÓFITAS Samambaias e avencas são plantas fáceis de obter e de manter no laboratório ou em sala de aula, e podem ser utilizadas para uma análise detalhada do ciclo de vida das plantas vasculares sem sementes. Solicite aos estudantes que examinem um esporófito de samambaia, identificando suas partes principais: folhas, rizoma e raízes. Chame a atenção para as nervuras dos folíolos, reforçando o conceito de que essas plantas são vasculares (as nervuras foliares são feixes condutores de seiva). Localize, na face inferior de certas folhas, estruturas cor de ferrugem, os soros, em que se localizam os esporângios produtores de esporos. Procure observá-los com uma lupa. Com um microscópio pode-se observar esporos.

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8. OBSERVAÇÃO DE ÓRGÃOS REPRODUTIVOS DE FANERÓGAMAS Uma atividade interessante e que facilita o aprendizado da reprodução nas plantas fanerógamas é a observação e a manipulação de suas estruturas reprodutivas. Colete, com os estudantes, flores de diversos tipos de planta e, se possível, estróbilos masculinos e femininos de pinheiros. Chame a atenção para a diversidade de formas e de cores das flores. Peça aos estudantes que examinem o material coletado, identificando suas partes. O exame inicial das flores consiste na identificação de suas diversas partes: sépalas, pétalas, estames e pistilo. Solicite aos estudantes que, após examinar e contar os diversos componentes de cada flor, façam desenhos esquemáticos das flores examinadas e que as representem, em seguida, na forma de diagramas florais. Pode-se fazer, em seguida, a dissecação da flor, removendo sucessivamente sépalas e pétalas, de modo a restarem apenas os estames (que constituem o androceu) e o pistilo ou pistilos (que constituem o gineceu). Após examinar os estames, destaque uma antera e prepare-a para a observação ao microscópio.

Este procedimento deve ser executado pelo(a) professor(a), devido a risco de corte. Coloque a antera sobre uma lâmina com uma gota d’água e corte-a transversalmente com uma lâmina de barbear ou com um bisturi. Esprema o conteúdo da antera com uma pinça de ponta fina, para liberar os grãos de pólen. Remova os restos da antera, cubra a gota d’água e os grãos de pólen com a lamínula e observe ao microscópio. Oriente os estudantes a observar a rebuscada ornamentação da parede dos grãos de pólen. É interessante analisar diferentes espécies, o que dá uma idéia da enorme diversidade de tipos de pólen. Após examinar os pistilos, identifique suas partes (estigma, estilete e ovário).

Este procedimento deve ser executado pelo(a) professor(a), devido a risco de corte. Corte transversalmente a região mediana do ovário. Oriente os estudantes a observar as câmaras internas do ovário, com os óvulos presos em suas paredes. Chame a atenção para o fato de que os óvulos são as futuras sementes da planta, e que as paredes do ovário são folhas modificadas que dão origem ao fruto.

9. OBSERVANDO SEMENTES Obtenha diversos tipos de semente (feijão, grão-de-bico, mamona, milho etc.) e coloque-as em um recipiente forrado com papel absorvente umedecido. No dia seguinte, oriente os estudantes a retirar cuidadosamente as cascas de algumas sementes de feijão e de grão-de-bico. Os cotilédones devem ser separados e os embriões removidos e colocados sobre um papel absorvente umedecido, para observação com uma lupa. Solicite


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4. PESQUISA: A HISTÓRIA DOS ANTIBIÓTICOS

Este procedimento deve ser executado pelo(a) professor(a), devido a risco de corte. Esta preparação também pode ser feita antes da aula. Coloque uma

Este procedimento deve ser executado pelo(a) professor(a), devido a risco de corte. As sementes de mamona devem ser cortadas com uma lâmina de barbear ou com um estilete, ao longo do comprimento e da face mais larga. Os cotilédones da mamona são finos e delicados, sem reservas nutritivas acumuladas ao contrário daqueles do feijão e grão-debico. Pingue uma gota de solução de iodo sobre a semente cortada; as regiões que não se tornarem negro-azuladas correspondem ao embrião (a coloração resulta da reação química do iodo com o amido armazenado no endosperma). Oriente os alunos a não ingerir iodo por ser substância tóxica.


Solicite aos estudantes que desenhem o embrião de mamona e seus cotilédones, e que os comparem com o desenho do embrião de feijão. Chame a atenção dos estudantes para o fato de o grão de milho ser, ao mesmo tempo, uma semente e um fruto, ou, no dizer dos botânicos, fruto e semente “concrescidos”. A parte correspondente ao fruto é apenas a fina camada que reveste o grão de milho.

vro do Aluno (Figura 7.13). Estes foram elaborados a partir de preparações citológicas obtidas por técnicas de fixação, corte ao micrótomo e coloração com diversos corantes, para evidenciar os diferentes tecidos. Caso disponha de lâminas permanentes de cortes de raiz, ou tenha condições de adquiri-las no comércio de materiais didáticos, mostre-as aos estudantes, depois das observações a fresco. Identificando a zona de crescimento de raízes Coloque sementes de feijão ou grãos de milho para germinar sobre algodão ou papel absorvente previamente umedecidos. Espere até que as raízes atinjam cerca de 3 cm de comprimento. Enxugue uma raiz com cuidado e meça-a com uma régua. Marque divisões regulares na raiz (a cada 1 mm ou 2 mm, por exemplo) desde a extremidade, com tinta permanente (nanquim ou marcador de CD). Em seguida, retorne as sementes para a superfície úmida, onde elas devem permanecer para que as raízes continuem a crescer. Oriente os estudantes a medir cuidadosamente o espaçamento entre as marcas das raízes, nos dias seguintes à marcação. A região em que ocorreu o maior distanciamento entre as marcas de tinta corresponde à zona de alongamento (ou de elongação) da raiz. Semente de feijão

Coloque o grão de milho sobre um pedaço de papel, com a parte oval esbranquiçada voltada para cima e corte-o em duas metades ao longo do comprimento, com uma lâmina de barbear ou um estilete. Pingue uma gota de solução de iodo sobre as partes cortadas; as regiões que não se corarem correspondem ao embrião. Solicite aos estudantes que façam desenhos dos embriões de milho e identifiquem suas partes, com base em ilustrações do livrotexto e em outras fontes. Uma atividade adicional interessante é acompanhar o desenvolvimento dos embriões, pela observação diária de grupos de sementes postas para germinar ao mesmo tempo. Pode-se, por exemplo, analisar entre 5 e 10 sementes diariamente, medindo o comprimento de cada embrião e calculando a média dos indivíduos. Com os dados obtidos pode-se construir um gráfico do crescimento dos embriões ao longo do período analisado.

Marcações na raiz

ILUSTRAÇÃO: AUTOR

aos estudantes que desenhem os embriões e identifiquem suas partes, com base em ilustrações do Livro do Aluno ou em outras fontes.

11. OBSERVANDO CAULES E FOLHAS Se possível, saia com os estudantes para coletar ramos de plantas, e peça a eles que identifiquem, nos ramos coletados, a gema apical do caule e as gemas axilares, estas últimas localizadas acima dos pontos de inserção das folhas (axilas foliares).

Este procedimento deve ser realizado pelo(a) professor(a), devido a risco de corte. Se for o caso, obtenha cortes transversais das extremidades dos caules para observação ao microscópio.

10. OBSERVANDO RAÍZES Morfologia externa e interna de raízes Coloque grãos de milho e/ou de feijão para germinar sobre algodão, papel absorvente ou mesmo areia previamente embebidos em água. Oriente os estudantes a acompanhar e anotar todas as mudanças das sementes durante a germinação. A raiz é o primeiro órgão a surgir. Peça aos estudantes que a observem com uma lupa, localizando a coifa e a zona dos pêlos absorventes (zona pilífera). Se houver condições de realizar observações microscópicas, espere que as raízes atinjam alguns centímetros de comprimento e corte-as transversalmente, a cerca de 3 cm da extremidade. Para obter cortes satisfatórios, coloque a raiz entre dois pedaços de cortiça ou de isopor e corte-os com uma lâmina de barbear nova; quanto mais finas as fatias, melhor será a qualidade da preparação. Com um pincel macio e previamente molhado, apanhe cuidadosamente a melhor fatia obtida e coloque-a em uma gota de água, em uma lâmina de microscopia; cubra a preparação com uma lamínula. Oriente os estudantes a observar o corte de raiz ao microscópio, inicialmente em menor aumento, para ter uma visão geral do corte. Sugira que façam esquemas simplificados do corte de raiz observado, antes de passar para o aumento maior. Explique as diferenças entre o material observado a fresco e os esquemas mostrados no Li-

Oriente os estudantes a identificar as partes das folhas: limbo, pecíolo, bainha e estípulas (lembre que nem toda folha possui todas essas partes).

Este procedimento deve ser realizado pelo(a) professor(a), devido a risco de corte. Pode-se fazer cortes transversais de folhas para observação microscópica, nas formas sugeridas para raiz e caule. No caso de observar corte de folha ao microscópio, chame a atenção para o parênquima clorofiliano, com suas células ricas em cloroplastos. Solicite aos estudantes desenhos esquemáticos do que foi observado. Com o auxílio de uma pinça de ponta fina é possível destacar partes de epiderme inferior de folhas para a observação de estômatos ao microscópio. Dobre uma folha de modo a quebrá-la e destaque uma parte de epiderme com a pinça, colocando-a sobre uma gota de água, em uma lâmina de microscopia; cubra com a lamínula. Utilize inicialmente o menor aumento do microscópio para localizar estômatos. Passe para o aumento maior e peça aos estudantes que observem a forma típica das células estomáticas, as únicas da epiderme em que há cloroplastos. Solicite desenhos esquemáticos dos estômatos e peça aos estudantes que os comparem com as ilustrações do Livro do Aluno. ATIVIDADES COMPLEMENTARES


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12. OBSERVANDO O GRAVITROPISMO (OU GEOTROPISMO) Umedeça algodão e coloque chumaços em quatro caixas de plástico transparente retangulares, do tipo usado para guardar CDs. Sobre o algodão de cada caixa coloque quatro grãos de milho, um em cada lado da caixa, com as pontas voltadas para o centro (veja a ilustração abaixo). A quantidade de algodão deve ser suficiente para que as sementes permaneçam fixas quando a caixa for fechada e apoiada sobre um dos lados. Feche as caixas e embrulhe-as em papel opaco (papel de alumínio, por exemplo), para evitar a interferência da luz sobre o crescimento das raízes. Coloque as caixas “em pé” sobre um dos lados. Mantenha-as nessa posição até que as raízes atinjam cerca de 3 cm, e os caules, cerca de 1 cm (isso deve ocorrer em três ou quatro dias). Note que, independentemente da posição original dos grãos, as raízes crescem sempre para baixo e os caules sempre para cima. Gire duas das caixas 90º, apoiando-as agora sobre o lado adjacente; mantenha as outras caixas na posição original. Um ou dois dias depois, observe a curvatura dos caules e raízes. Se for o caso, pode-se optar por fazer esta demonstração antes de estudar a parte conceitual, de modo a estimular os estudantes a elaborar hipóteses e suas próprias explicações sobre o comportamento de caules e de raízes. Caixa plástica de CD

filo a que pertencem, o tipo de simetria que apresentam, se têm ou não esqueleto, que tipo de esqueleto apresentam, se têm corpo segmentado ou não, e outros aspectos que julgar importante. Um número incontável de animais, dos mais variados filos, é utilizado em laboratórios de ensino e de pesquisa científica de todo o mundo. Pesquisas na área médica utilizam principalmente mamíferos (ratos, camundongos, cães, gatos e macacos, entre outros), de modo a testar técnicas e medicamentos em organismos mais semelhantes a seres humanos. Atualmente, entidades de defesa dos animais têm criticado o uso indiscriminado de animais de laboratório. Sugerimos que se organize um debate em torno do tema: é eticamente condenável a utilização de animais na pesquisa científica? Uma possibilidade é ajudar os estudantes a organizarem uma comissão de defesa dos direitos dos animais de laboratório, que deve pesquisar previamente o assunto e, em seguida, promover um debate sobre o tema proposto utilizando, na argumentação, dados obtidos na pesquisa. Alguns sites sobre o assunto são: • www.bioetica.ufrgs.br/animhist.htm • www.educacional.com.br/noticiacomentada/031121_not01.asp. • www.arcabrasil.org.br/uso_animais.htm Acesso em 02 maio 2005.

Algodão umedecido

Alguns dias depois da germinação, gire a caixa 90o Cubra a caixa com papel opaco, coloque-a em pé e aguarde a germinação

13. OBSERVANDO PLANTAS NO AMBIENTE NATURAL Leve os estudantes, em uma excursão monitorada, aos arredores da escola ou a algum parque com vegetação. Oriente-os a observar primeiramente as plantas mais evidentes, como árvores, arbustos, plantas herbáceas etc. Estimule-os, então, a procurar vegetais em locais sombreados e úmidos, embaixo de rochas e de troncos caídos, onde podem ser encontradas briófitas como musgos e eventualmente hepáticas e prótalos de pteridófitas. Orientar os alunos a utilizar luvas de jardinagem. Rochas e troncos caídos são esconderijos de muitos animais, alguns peçonhentos. Solicite aos estudantes que observem cuidadosamente cada planta em seu ambiente natural. Pode-se aproveitar a oportunidade também para coletar exemplares que poderão ser estudados posteriormente, com mais detalhes, em sala de aula ou no laboratório.

14. DEBATE: É ETICAMENTE CONDENÁVEL A UTILIZAÇÃO DE ANIMAIS NA PESQUISA CIENTÍFICA? O aprendizado da Zoologia torna-se muito mais atraente quando se trabalha com animais vivos. Observar o comportamento de uma minhoca ou de um caracol é mais estimulante que um texto ou mesmo que um filme. Oriente os estudantes a observar animais como: minhocas, caracóis, insetos, aranhas, tatuzinho-de-jardim, peixes, rãs, camundongos, pássaros etc. Pode-se, se for o caso, levar espécimes para o laboratório, desde que se tenha condições de mantê-los adequadamente. Oriente os estudantes sobre como manipular os animais com segurança e sem lhes causar sofrimentos. Oriente os estudantes a produzir relatórios contendo esquemas e desenhos do animal estudado, o

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15. COLETA E OBSERVAÇÃO DA PLANÁRIA DE ÁGUA DOCE Planárias de água doce podem ser facilmente coletadas em lagoas e riachos de águas limpas, onde vivem escondidas sob pedras, troncos e folhas submersos. Uma maneira fácil de coletar planárias é amarrar um pedaço de fígado fresco de boi em um barbante e mergulhá-lo no fundo da lagoa. Com sorte, depois de uma hora ou mais, pode-se encontrar planárias (elas medem entre 1 cm e 2 cm de comprimento) alimentando-se do fígado. Solte os animais do fígado com delicadeza, utilizando um pincel fino. As planárias podem ser mantidas por longos períodos de tempo em recipientes contendo água e pedrinhas trazidas do local da coleta, para servirem de abrigo. Alimente as planárias a cada três ou quatro dias com pequenos pedaços de fígado fresco, ou mesmo com pedacinhos de carne. O recipiente deve permanecer coberto para diminuir a evaporação. Sugira aos estudantes que transfiram as planárias para uma placa de Petri com água do local da coleta, e que as observem sob luz forte e com ajuda de uma lupa. Oriente-os a colocar alimento na placa, de modo a observar como o animal se alimenta. Peça aos estudantes que desenhem as planárias de diferentes ângulos e que anotem suas observações sobre a estrutura e o comportamento dos animais.

16. COLETA E OBSERVAÇÃO DE VERMES NEMATÓDEOS Vermes nematódeos de pequeno tamanho são abundantes no solo e podem ser facilmente coletados. Oriente os alunos a fazer isso com luvas, e a observá-los ao microscópio. Uma maneira fácil de coletá-los é colocar um punhado de solo fértil sobre um pedaço de meia de náilon fina ou de gaze, juntando e amarrando as pontas de modo a formar uma pequena “trouxa”. Coloque a trouxa de terra em um funil que tenha um tubo de borracha flexível, com cerca de 10 cm de comprimento, adaptado ao seu bico. Feche a extremidade do tubo com uma pinça e encha o funil de água até a trouxinha de terra ficar totalmente submersa. Após cerca de 24 horas, abra a pinça e liberte um pouco da água acumulada em um copo. Com um conta-gotas, transfira um pouco do líquido do funil sobre uma lâmina de microscopia, cobrindo-o com uma lamínula. Leve ao microscópio e observe sob pequeno aumento. Quase sempre é possível encontrar pequenos vermes nematódeos contorcendo-se.

Este procedimento deve ser executado pelo(a) professor(a). A solução de corante contém álcool e é tóxica. Prepare, com pelo menos um dia de antecedência, uma solução de corante vital à base de azul de metileno (0,1 g dissolvido em 10 mL de álcool a 95%). Adicione, a seguir, cerca de 30 mL de água destilada e deixe a solução em repouso por, no mínimo, 24 horas antes de usá-la.


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ILUSTRAÇÃO: AUTOR

Grãos de milho

Com o auxílio de um conta-gotas, coloque uma gota da solução de corante junto a uma das bordas da lamínula, na preparação contendo os vermes. Encoste, na borda oposta da lamínula, um pedaço de papel absorvente, o que permitirá que o corante entre rapidamente sob a lamínula. Observe a preparação, agora corada, ao microscópio. Peça aos estudantes que comparem suas observações em lâminas coradas e não-coradas.

estudantes podem coletar e cuidar de algumas lagartas (como são conhecidas popularmente as larvas de borboletas e de mariposas) e acompanhar seu desenvolvimento até a metamorfose. Com sorte também se pode encontrar ovos desses insetos (geralmente grudados na face inferior das folhas), e observar seu desenvolvimento desde o início.

Essa atividade evidência como são comuns e abundantes no solo esses animais.

Larvas com cerdas, popularmente chamadas taturanas ou mandarovás, em geral produzem substâncias urticantes que causam dor, inchaço e vermelhidão ao contato. Oriente os estudantes a não coletar esse tipo de larva. O contato com larvas do gênero Lonomia pode causar, além dos sintomas já citados, sangramentos, dores de cabeça, insuficiência renal, ou, nos casos mais graves, a morte. Leia mais informações sobre acidentes com taturanas e veja fotos das larvas de Lanomia no site: www.butantan.gov.br/ materialdidatico/Numero6/numero6.htm. Acesso em 02 maio 2005.

Se houver interesse em observar nematódeos de grande porte, pode-se formar um grupo e organizar uma visita a um matadouro. No intestino de porcos vive Ascaris lumbricoides, lombriga de até 40 cm de comprimento que também é parasita da espécie humana. No intestino de cavalos vive Parascaris equorum, lombriga que pode chegar a 40 cm de comprimento. Os animais coletados no matadouro podem ser mergulhados em álcool a 70% e conservados para observação futura, e até mesmo para dissecação.

17. COLETA E OBSERVAÇÃO DE ANELÍDEOS


Minhocas são facilmente encontradas em jardins, ou onde haja terra fofa e rica em matéria orgânica. No Brasil é comum a espécie Pheretima hawayana, popularmente conhecida como “minhoca-louca”, devido às suas frenéticas contorções ao ser perturbada. Coloque a minhoca em uma bandeja de plástico forrada com papel toalha umedecido. Cuide para que o animal não resseque, umedecendo-o quando necessário. Se a epiderme da minhoca secar ela morrerá asfixiada, uma vez que sua respiração é cutânea. Oriente os estudantes a observar o animal detalhadamente, distinguindo suas regiões anterior e posterior, dorsal e ventral. Peça para que localizem a boca, o ânus e o clitelo. Àqueles que se dispuserem a manipular o animal, sugira que percorram longitudinalmente a minhoca com os dedos, para sentir a aspereza das cerdas corporais. Isso poderá ser feito mais facilmente com minhocas anestesiadas (ver na atividade 17). As minhocas são organismos importantes para a fertilidade do solo. Atualmente, é possível comprar adubo preparado à base de húmus (dejetos) de minhoca em lojas de produtos de jardinagem. Pode-se propor aos estudantes uma pesquisa sobre o processo de fabricação do húmus de minhoca e sobre as vantagens de utilizá-lo. Estimule-os a pesquisar não apenas em livros de Biologia, mas também em revistas agrícolas e em outras publicações do gênero. É interessante, também, entrevistar jardineiros, agricultores, agrônomos etc., de modo a confrontar informações “práticas” obtidas com eles com as informações “teóricas”. Uma etapa importante do trabalho será a redação de um pequeno texto sobre o assunto, nos moldes de um artigo de divulgação científica, e que pode até mesmo ser publicado no jornal da escola. Sugira aos estudantes que se baseiem nos textos do ítem Leitura que o Livro do Aluno apresenta ao final de cada capítulo.

18. OBSERVANDO CRUSTÁCEOS E INSETOS Crustáceos e insetos podem ser obtidos e observados no laboratório, ou mesmo na sala de aula. Um camarão, por exemplo, pode ser fixado e conservado por uma semana ou mais em álcool a 70%. Um gafanhoto, um grilo ou uma barata podem ser anestesiados pelo frio (por exemplo, colocando-os, em um recipiente fechado para não contaminar os alimentos, no congelador por alguns minutos) e fixados em álcool a 70%. Oriente os estudantes a comparar a organização corporal dos animais das duas classes (presença de cefalotórax e de abdome nos crustáceos, e de cabeça, tórax e abdome nos insetos). Chame a atenção para o exoesqueleto, o número de antenas (dois pares em crustáceos e um par em insetos), o número de pernas e outras diferenças que puderem ser observadas. Como sempre, é importante que os estudantes desenhem os animais, identificando suas diferentes partes com legendas.

19. OBSERVAÇÃO DO CICLO DE VIDA DE UM INSETO Dependendo da época do ano e do local, não é difícil observar as etapas do ciclo de vida de mariposas e borboletas. Nesse caso, os

Oriente os estudantes a apanhar as larvas com cuidado, sem tocá-las, e a colocá-las em uma caixa plástica grande, com tampa. Sugira que coloquem na caixa também alguns galhos, os quais servirão de apoio para a fixação de pupas. A tampa da caixa deve ter alguns furos para ventilação. Os estudantes deverão abastecer diariamente as caixas com folhas das plantas em que as larvas foram coletadas. Devem observar as larvas anotando quanto elas comem por dia, o seu crescimento, comportamento etc. Em geral, é possível observar a larva virar crisálida, e esta sofrer a metamorfose para borboleta ou mariposa. Solicite aos estudantes que desenhem e fotografem as larvas em diferentes fases do desenvolvimento e que elaborem um relatório detalhado de suas observações.

20. OBSERVAÇÃO DA ANATOMIA EXTERNA E INTERNA DE UM PEIXE ÓSSEO Diversos tipos de peixe podem ser utilizados para observação da anatomia externa e interna. Em um mercado, feira ou entreposto, escolha dois ou três tipos de peixe, medindo entre 15 cm e 30 cm de comprimento. É conveniente dissecar os peixes antes da aula, escolhendo o mais adequado, que seja fácil de dissecar e tenha os órgãos internos mais facilmente identificáveis. Na página 27 apresentamos o esquema de um peixe dissecado, que pode ser fotocopiado e distribuído aos estudantes como guia de identificação. Lembre os estudantes que o esquema não se refere a nenhum peixe real, servindo apenas como referência teórica. Sugira um estudo inicial da morfologia externa, observando a boca rodeada pelos maxilares (o maxilar inferior móvel é a mandíbula), as narinas, os olhos destituídos de pálpebras, os opérculos (sob os quais ficam as brânquias), as nadadeiras, as escamas, o ânus e o orifício urogenital. Aproveite para comentar que os peixes ósseos não têm cloaca. Chame a atenção para a linha lateral que percorre os lados do peixe, da cabeça à cauda. Comente as características que devem ser observadas para saber se um peixe está bem fresco: os olhos devem estar brilhantes, as brânquias sobre o opérculo devem ter cor vermelha viva e a musculatura deve estar firme ao tato. Após a análise da morfologia externa, proponha aos estudantes a dissecação do peixe para estudar seus órgãos internos.

Este procedimento deve ser executado pelo(a) professor(a), devido a risco de corte. Com uma tesoura de ponta fina, faça um corte superficial ao longo da barriga, começando um pouco à frente do ânus e progredindo até um pouco adiante das nadadeiras pélvicas. Deite o peixe lateralmente sobre uma bandeja de dissecação (pode ser uma bacia plástica ou outro recipiente) e faça cortes de modo a remover a parede lateral do corpo do peixe. Tenha sempre à mão um espirrador com água para umedecer os órgãos internos e evitar que eles ressequem.



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A diversidade e o comportamento de diversos cnidários (águasvivas, anêmonas e corais) são freqüentemente mostrados em filmes e vídeos. Procure obter vídeos sobre esses animais e mostre-os aos estudantes. Encaminhe uma discussão sobre os organismos mostrados nos vídeos, abordando aspectos como: tipo de locomoção, modo de alimentação, hábitat em que vivem, entre outros. Em algumas cidades, é possível que em shoppings e lojas especializadas existam aquários contendo corais e anêmonas. Se este for o caso de sua cidade, os estudantes podem ser orientados a observar estes cnidários e a pesquisar como são alimentados.

22. CONSTRUINDO UMA ÁRVORE FILOGENÉTICA DOS ANIMAIS Esta atividade sobre árvores filogenéticas, além de funcionar como uma revisão do tema, é uma excelente forma de fazer uma síntese das características dos animais e seu parentesco evolutivo. Árvores filogenéticas são diagramas que relacionam organismos quanto ao seu parentesco evolutivo. Nesta atividade, a proposta é que os estudantes desenhem uma árvore filogenética relacionando os nove principais filos animais. Para

isso, eles deverão partir de uma tabela que relaciona as principais aquisições evolutivas da linhagem animal com os nove filos estudados. Essa tabela é mostrada na página 21, juntamente com a árvore filogenética construída a partir dela. Sugerimos que se apresente aos estudantes a tabela em branco (na página fotocopiável 28). Depois de preencher a tabela, eles devem iniciar a confecção da árvore filogenética. O ponto inicial (na parte inferior do esquema) refere-se ao grupo ancestral (seres eucarióticos, multicelulares e heterotróficos). A primeira bifurcação corresponde ao ramo dos poríferos, separados pela característica: “ter ou não tecidos”. Oriente os estudantes a completar a árvore filogenética a partir das características compartilhadas pelos filos, mostradas na tabela. Esta não apresenta a característica que permite separar anelídeos de artrópodes. Os estudantes poderão questionar essa ausência, e o(a) professor(a) pode estimulá-los a escolher a característica distintiva, no caso, a presença de exoesqueleto e de pernas articuladas. Para encerrar a atividade, peça aos estudantes para recordar, no Livro do Aluno, as questões referentes à árvore filogenética animal. Veja, abaixo, na Resolução da atividade 22 a árvore filogenética elaborada com base na tabela.

Resolução da atividade 22

FILOS ANIMAIS Poríferos Tecidos verdadeiros

Platelmintos

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

Três folhetos germinativos

Nematódeos Moluscos

Anelídeos Artrópodes Equinodermos

Cordados

X

Pseudoceloma Celoma verdadeiro Celoma enterocélico

Metameria

X

X

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Moluscos

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Celoma esquizocélico

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C A R A C T E R Í S T I C A S

Cnidários

Metameria

Metameria Celoma enterocélico Celoma esquizocélico Nematódeos Celoma verdadeiro Platelmintos Cavidade corporal Cnidários Três folhetos germinativos Poríferos Tecidos verdadeiros

* O ponto de interrogação refere-se a uma característica não mostrada na tabela (presença ou não de exoesqueleto e de apêndices articulados, que permite separar anelídeos de artrópodes).

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21. OBSERVAÇÃO DE CNIDÁRIOS MARINHOS

23. AUSCULTANDO O CORAÇÃO

26. LOCALIZANDO RECEPTORES DE TATO NA PELE

Uma atividade simples e interessante consiste em auscultar o coração e identificar os principais sons dos batimentos cardíacos. Se for possível obter um estetoscópio médico, a qualidade da auscultação será melhor. Pode-se também encostar o ouvido diretamente no peito ou nas costas de uma pessoa, como faziam os antigos médicos.

É fácil perceber que temos receptores de tato nas pontas dos dedos. Ao passar levemente as pontas dos dedos sobre um objeto podemos perceber detalhes de sua superfície. Essa percepção depende de mecanoceptores (receptores táteis) e será tanto mais acurada quanto maior a concentração desses receptores em uma área da pele. Nesta atividade, o objetivo é comparar a concentração de receptores de tato em diferentes regiões do corpo.


Procure os melhores pontos de auscultação. Utilize o esquema do coração em vista frontal, mostrado no Livro do Aluno, para localizar as regiões mais próximas das valvas cardíacas e aórticas. Peça aos estudantes para identificar as duas batidas seqüenciais do coração, a mais forte causada pelo fechamento das valvas semilunares da aorta e das artérias pulmonares, e a mais fraca causada pelo fechamento das valvas atrioventriculares direita e esquerda. Em alguns casos é possível perceber um som que lembra um chiado ou esguicho, causado pela passagem do sangue, sob alta pressão, pelo coração e pelos grandes vasos a ele ligados. Se puder contar com a colaboração de um profissional médico, peça a ele que explique aos estudantes os diferentes tipos de sons que o coração produz e como sua auscultação pode levar ao diagnóstico de eventuais problemas cardíacos.

24. MEDINDO A FREQÜÊNCIA CARDÍACA Para esta atividade, bastam um cronômetro (ou um relógio que marque os segundos), papel e lápis para anotar os resultados das medições. Peça aos estudantes que formem duplas, nas quais inicialmente um deles faz o papel de “paciente” e o outro realiza as medidas e anotações. Em seguida, esses papéis devem inverter-se. Comece pelas medidas da freqüência cardíaca durante o repouso. O estudante que faz o papel de paciente deve permanecer sentado ou deitado, de olhos fechados e respirando tranqüilamente. O estudante que faz as medidas deve perceber o pulso em uma das artérias do braço ou do pescoço e contar o número de batimentos durante um minuto. Em seguida, deve-se contar o número de batimentos durante 10 s ou 15 s, multiplicando-se o valor por 6 ou por 4 respectivamente, para obter o valor em 1 minuto. Peça aos estudantes que comparem essas duas medidas. Embora a contagem contínua durante um minuto completo seja mais precisa, as medidas em períodos menores têm a vantagem de ser mais rápidas. Depois de registrar a freqüência cardíaca durante o repouso, pode-se medi-la após um exercício físico (tal como correr, andar depressa, subir escadas etc.). Nesse caso, em que a freqüência tem de ser medida rapidamente, sugira aos estudantes que usem a técnica de contar os batimentos durante 10 s ou 15 s, multiplicando os valores por 6 ou por 4. Peça que eles contem o número de batimentos imediatamente depois do exercício, contando novamente a cada minuto, durante 5 minutos. A freqüência cardíaca, que aumenta muito durante o exercício, cai rapidamente ao longo do repouso subseqüente. Se for o caso, pode-se elaborar tabelas e gráficos com esses valores. Ajude os estudantes a organizar suas medições. Pode-se, por exemplo, desenhar uma grande tabela na lousa reunindo as medidas de toda a classe, calculando-se, em seguida, o valor médio para a classe de freqüência cardíaca em repouso (os valores após o exercício devem variar muito, devido às diferentes intensidades dos exercícios praticados). Discuta o significado fisiológico de a freqüência cardíaca aumentar depois de uma atividade física intensa.

Material • palitos de dente • cinco retângulos de papelão (6 cm X 10 cm) por dupla de alunos • lenço (ou tecido) para vendar os olhos Procedimentos Introduza um palito no centro de um dos retângulos de papelão, deixando cerca de 3 mm da ponta exposta. Em cada um dos demais cartões introduza, também na região central, dois palitos, sendo que, no primeiro cartão, a distância entre os palitos deve ser de 0,5 cm; no segundo cartão, a distância deve ser de 1 cm, no terceiro, de 2 cm e, no quarto, de 3 cm. Oriente os estudantes a trabalhar em duplas. Um dos parceiros terá os olhos vendados, enquanto o outro tocará a superfície de sua pele com a ponta dos palitos presos nos cartões de papelão. Sugerimos comparar as seguintes áreas do corpo: ponta do dedo indicador, centro da palma da mão, dorso da mão, parte posterior do pescoço e costas. Oriente os estudantes a pressionar os palitos com delicadeza ao tocar a pele do companheiro e, também, a não executar os testes na ordem crescente de distância, para não induzir a resposta. Antes de iniciar a atividade, oriente os estudantes a construir uma tabela como a mostrada a seguir, que será utilizada para anotar as observações de cada estudante. Tabela para anotação dos testes de receptores de tato REGIÃO DO CORPO TOCADA

DISTÂNCIA ENTRE OS PALITOS 0 cm

0,5 cm

1 cm

2 cm

3 cm

Ponta do dedo Palma da mão Dorso da mão Pescoço Axila

As colunas da tabela devem ser preenchidas anotando o tipo de sensação percebida pelo estudante. Se for percebida apenas uma ponta, o parceiro deve preencher o quadro correspondente à região do corpo tocada, com o número 1; se forem percebidas duas pontas, deve ser utilizado o número 2. Sugira aos estudantes que troquem de posição e repitam a experiência. Com base nos resultados, os estudantes podem relacionar as regiões da pele testadas por ordem decrescente de quantidade de receptores de tato. Nas atividades 27 e 28, os procedimentos destacados nos quadros devem ser feitos apenas pelo(a) professor(a), devido ao risco de corte.

25. MEDINDO A FREQÜÊNCIA RESPIRATÓRIA

27. EXAMINANDO OSSOS E MÚSCULOS

Os procedimentos para medir a freqüência respiratória são semelhantes aos sugeridos para as medições da freqüência cardíaca. Peça aos estudantes que trabalhem em duplas, e que contem e registrem o número de respirações por minuto, em repouso e após uma atividade física. Organize uma discussão semelhante à sugerida para a freqüência cardíaca.

O objetivo desta atividade é observar ossos, músculos e tendões em uma coxa e sobrecoxa de frango. Esse material é relativamente barato e fácil de ser obtido; além disso, os estudantes podem repetir as observações em casa, utilizando até mesmo coxas de frango previamente cozidas. Alguns dos principais músculos do membro inferior da ave estão identificados nas figuras a seguir. ATIVIDADES COMPLEMENTARES


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21

Iliotibial cranial

Ambiens Femurotibial interno

Extremidade do fêmur Flexor do terceiro dedo

ILUSTRAÇÃO: AUTOR

Iliotibial lateral Gastrocnêmio (parte interna)

Pubisquiotempral

Fibular longo Flexor crural medial Iliofibular Flexor do segundo dedo Flexor digital longo

Flexor crural lateral

Gastrocnêmio (parte média) Gastrocnêmio (parte interna)

Gastrocnêmio (parte externa)

Gastrocnêmio (parte externa)

Tendão

Fibular longo

VISTA INTERNA

VISTA EXTERNA

Tendão

Extremidade da tíbia

Coxa e sobrecoxa de frango* * O nome dos diferentes músculos tem a intenção didática de mostrar a complexidade da estrutura muscular da ave; não há necessidade de os estudantes saberem essa nomenclatura.

sos) e observar a sua estrutura flexível e resistente. Com a faca, corte uma das extremidades do fêmur, de modo a observar a estrutura do material ósseo esponjoso e a medula óssea gelatinosa localizada em seu interior.

Material • coxa e sobrecoxa de frango • papel-toalha • cuba (ou bandeja) para dissecação • lente de aumento manual • tesoura de ponta fina • pinça de ponta dentada (opcional)

Sugira aos estudantes que façam desenhos do osso cortado, identificando com legendas o periósteo, a medula óssea, a região de osso compacto e a região de osso esponjoso. Após a atividade, cuide para que os estudantes lavem bem as mãos e os equipamentos com água e sabão.

• bisturi (opcional) • faca bem afiada Procedimentos Lave o conjunto coxa/sobrecoxa em água corrente, enxugue-a bem com o papel-toalha e coloque-a na bandeja de dissecação, que pode ser um recipiente de plástico. Oriente os estudantes a examinar a pele, puxando-a levemente com a pinça de modo a sentir sua elasticidade e a frouxa ligação com os tecidos embaixo dela. Corte a pele com a tesoura ao longo da sobrecoxa e da coxa e desprenda-a da musculatura, tomando cuidado para não danificar os músculos. Chame a atenção para a forma dos músculos e mostre os tendões, filamentos brancos e resistentes que prendem os músculos aos ossos. Os fios esbranquiçados que ligam o fêmur (osso da sobrecoxa) à tíbia (osso da coxa) são ligamentos. Lembre os estudantes de que a “coxa” do frango corresponde à nossa perna (abaixo do joelho) e chame a atenção para o músculo gastrocnêmio, o mesmo que forma nossa panturrilha (ou “barriga da perna”). Desprenda os músculos dos ossos, com o bisturi ou a faca, e chame a atenção para o revestimento cartilaginoso das articulações. Se for possível, permita que os estudantes observem esse revestimento com lente de aumento. Com o bisturi, é possível remover parte do periósteo (a camada que reveste os os-

22

28. CONSTRUINDO UM MODELO PARA EXPLICAR A VENTILAÇÃO PULMONAR O mecanismo da ventilação pulmonar na espécie humana pode ser demonstrado em um modelo muito fácil de fazer, representado em uma ilustração no próprio Livro do Aluno (Figura 18.5). Material • garrafa plástica vazia e transparente, de paredes relativamente rígidas • uma rolha de cortiça ou de borracha que sirva na boca da garrafa plástica • um “corpo” de caneta esferográfica, ou um tubo de plástico rígido de diâmetro semelhante • dois balões de borracha utilizados para decorar festas, um pequeno e um grande • tesoura • fita adesiva ou fita crepe Procedimentos A escolha da garrafa plástica é importante, pois algumas podem ter as paredes muito flexíveis, não se prestando para a atividade. Algumas marcas de vinagre têm garrafas plásticas adequadas, assim como certas marcas de refrigerante. Com a tesoura, corte a garrafa plástica um pouco acima da metade, e dispense a parte que tem o fundo.


MANUAL_BIO_2_PNLEM_001_043 Black

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Extremidade da tíbia

A parte superior da garrafa representará o tórax de uma pessoa, com o gargalo correspondendo à região da garganta. Fure a rolha no meio e atravesse o orifício com o corpo da caneta esferográfica (ver na ilustração, abaixo). Coloque a rolha no gargalo e deixe cerca de 5 cm do corpo da caneta para dentro da garrafa. Nessa extremidade adapte o balão pequeno, se preciso fixando-o firmemente com fita adesiva. Ao soprar pelo corpo da caneta, o ar deve encher o balão, sem escapar. O balão que representa o pulmão comunica-se com o meio exterior pelo corpo da caneta (que representa a traquéia). Corte a parte superior do balão maior, e utilize a película de borracha para vedar o fundo da garrafa cortada.

Para pôr o modelo em ação, basta puxar a membrana de borracha para baixo, simulando a contração e o abaixamento do diafragma, que ocorrem durante a inspiração. Com o aumento do volume e conseqüente diminuição da pressão dentro da garrafa, o balão pequeno se encherá com o ar vindo do exterior. Ao empurrarmos a membrana de borracha para dentro da garrafa, simulamos o relaxamento e a elevação do diafragma, que ocorrem durante a expiração. Com a diminuição do volume e conseqüente aumento da pressão dentro da garrafa, o balão pequeno se esvaziará.

• • • • •

cartolina fita adesiva balões infláveis de borracha (“bexigas”) arame fino ou clipes de papel barbante

Procedimentos O modelo é muito fácil de ser montado pelos estudantes. A cartolina será o material utilizado para construir os ossos do modelo. Para isso, oriente os estudantes a cortar dois quadrados de cartolina cujos lados tenham o comprimento do antebraço, e um quadrado de lado igual ao comprimento do braço. Os quadrados de cartolina devem ser enrolados de modo a formar cilindros finos, e assim mantidos com fita adesiva (veja a figura abaixo). Oriente os estudantes a furar as extremidades dos tubos de cartolina e a prendê-los com arame, como está mostrado na figura. As extremidades livres dos tubos correspondentes aos ossos do antebraço devem ser unidas com fita adesiva. As bexigas devem ser enchidas apenas parcialmente, de modo a adquirir um “tônus” firme, que lembre a consistência de um músculo. A bexiga que simulará o bíceps deve ter uma de suas pontas amarrada com barbante na extremidade livre do tubo que simula o úmero. A outra ponta deve ser amarrada nos tubos que simulam os ossos do antebraço. A bexiga que representa o tríceps deve ter uma de suas pontas amarrada na extremidade livre do tubo que simula o úmero, no lado oposto à primeira bexiga. A outra ponta da bexiga deve passar por trás do “cotovelo” do modelo e ser amarrada nos tubos que simulam os ossos do antebraço. A movimentação da articulação do modelo mostra claramente o antagonismo entre o bíceps e o tríceps e permite visualizar com clareza a ação integrada das alavancas ósseas e dos músculos na produção dos movimentos corporais.

Corpo de caneta esferográfica

Cilindro de cartolina que representa o úmero

Rolha Bexiga que representa o tríceps

Garrafa plástica cortada

Bexiga que representa o bíceps

Balão de borracha pequeno

Fita adesiva ou elástico

ILUSTRAÇÃO: AUTOR

Película de borracha do balão grande

Modelo para simular a ventilação pulmonar causada pelos movimentos do diafragma. Ao abaixar a membrana de borracha, simula-se a inspiração.

29. SIMULANDO A ATUAÇÃO DE UM PAR DE MÚSCULOS ANTAGÔNICOS O objetivo desta atividade é construir um modelo de braço e antebraço que permite visualizar o papel dos músculos bíceps e tríceps na flexão e na distensão do antebraço.

Cilindros de cartolina que representam o rádio e a ulna ILUSTRAÇÃO: AUTOR


Cuide para que a película fique bem esticada, como a pele de um tambor, e prenda-a firmemente à garrafa com a fita adesiva. Essa membrana elástica que agora fecha o fundo da garrafa representa o diafragma, a membrana grossa e musculosa que separa o tórax do abdome. Confira seu modelo com a ilustração.

Material

Fita adesiva

Articulação de arame

30. PESQUISA: DROGAS QUE ATUAM NO SISTEMA NERVOSO Se houver tempo e interesse, oriente uma pesquisa sobre drogas que afetam o sistema nervoso: tanto drogas legalizadas (álcool, cafeína, tranqüilizantes etc.) quanto drogas ilícitas (maconha, cocaína, “crack”, anfetaminas, heroína, LSD etc.). A pesquisa pode ser feita em livros, revistas, jornais, enciclopédias, internet, entre outras fontes. Alguns sites sobre o assunto são: http://www.portal.saude.gov.br; http://www.semdrogas.org.br; http://www.abead.com.br. Acesso em 13 jun. 2005. Os resultados das pesquisas podem ser apresentados à classe na forma de seminários, debates, murais etc. Se for possível, conclua a atividade convidando médicos, pscicólogos ou outros especialistas para ministrar palestras em sua escola e debater o tema com os estudantes. ATIVIDADES COMPLEMENTARES


23

Ponta da bexiga que representa o tríceps

06.07.2005, 10:19

23


PÁGINAS PARA FOTOCOPIAR

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ANEXO

24

22.06.2005, 18:40


ANEXO


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22.06.2005, 18:40

ANEXO

25

C Ã O CH DOM A É C AL STIC O RA P O SA -D O ÁR GA TIC O AM MBÁ ER S I CA NOR NO TE MA S RT A DO NI FU N H A RÃ LO O NT RA RA CU M

}

}

AS


PE Q UE NO PA UR ND S O A UR -PAR S D O UR -MA O S L GR O-A AIO AN NDI N D E -PA O FO ND CA A LE ÃO -M A RIN HO GE NE TO C I VE TA S MA N GU ST O

}HIEN

GA TO G A DOM T É O GA SE STIC T O O LV O C -DE A G E M -G E L E L O T EO F Ã F O E RO EY LE OP GU ARD E PA O RD O

60

50

40

30

20

10

0

MILHÕES DE ANOS ATRÁS

Nome:

Série:

Árvore filogenética dos carnívoros ATIVIDADE 1

ATIVIDADE 1 Árvore filogenética dos canídeos Série:

LO

CÃ

O

DO MÉ BO S CO CIN TICO ZE IO NT CÃ TE O O CH HIE AC NA AL CÃ DE OD DA -PR ORS LO O BO AD NE -G AR GR UA I A O RÁ RA PO SA -G RIS RA AL P HA CA OS RA A C NG OM UE E RA JO DO PO RA SA DE -C I N RA ZE N P TA DE OS MO A C O RC CÃ EG M OR O O EL RA HA RA CU S PO M S ARA DO PO -C SA -VE ABO RM RA EL PO HA S ARA PO FEN EC SA O -K RA IT PO SA -D OÁR TIC O UR SO -PA RD O

Nome:


MILHÕES DE ANOS ATRÁS

0

5

10

“Ferramentas da Genética Molecular têm sido utilizadas para ‘dissecar’ as relações de parentesco evolutivo dos canídeos, revelando seu lugar na ordem Carnivora e as relações dentro da família Canidae. A ordem Carnivora inclui, além da família dos cães, as famílias dos gatos, das hienas, dos ursos e outras. O ancestral comum a todas essas famílias deve ter vivido por volta de 60 milhões de anos atrás. Os canídeos divergiram cedo dos outros carnívoros, algo em torno de 50 milhões de anos.” Fonte: Robert K. Wayne. Molecular evolution of the dog family, 1999 (Tradução e adaptação nossa). Disponível em: www.idir.net/~wolf2dog/wayne2.htm. Acesso em 15 jun. 2005.

26


ANEXO

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22.06.2005, 18:40


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Coração

Fígado

Rim

Cecos pilóricos

Baço

Estômago

ANEXO

04.07.2005, 12:28

Intestino

Ânus

Abertura urogenital

Gônada (ovário)

Nadadeira pélvica

Nadadeira caudal

Nome:

ILUSTRAÇÃO: AUTOR

Brânquias

Boca

Narinas

Olho

Bexiga natatória

Nadadeiras dorsais


ATIVIDADE 20

Observação da anatomia externa e interna de um peixe ósseo Série:

Fonte: RODRIGUES, S. A., Zoologia, Cultrix: São Paulo, 1970.

27

ATIVIDADE 22 Construindo uma árvore filogenética dos animais Nome:

Série:

Tabela que relaciona os filos animais com características que representam aquisições evolutivas importantes na evolução animal.

FILOS ANIMAIS Poríferos

Platelmintos

Nematódeos Moluscos

Anelídeos Artrópodes Equinodermos

Cordados

Tecidos verdadeiros Três folhetos germinativos Pseudoceloma Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

C A R A C T E R Í S T I C A S

Cnidários

Celoma verdadeiro Celoma enterocélico Celoma esquizocélico Metameria

28


ANEXO

28

22.06.2005, 18:40

Trabalhando com mapas de conceitos

O encadeamento de várias proposições aumenta a complexidade do mapa. Observe, a seguir, várias proposições interligadas relativas ao DNA:

CADEIAS POLINUCLEOTÍDICAS

DUPLICAÇÃO SEMICONSERVATIVA

dispõem-se no são espaço como uma mantêm-se constituídas emparelhadas por por meio de

DUPLA-HÉLICE

DESOXIRRIBONUCLEOTÍDIOS

LIGAÇÕES DE HIDROGÊNIO

29

POLIMERASE DO DNA

■ Importância dos mapas de conceitos Os mapas de conceitos foram desenvolvidos no início da década de 1970 pela equipe de Joseph Novak para serem utilizados em pesquisas educacionais. No entanto, logo se percebeu o valor dos mapas como técnica de ensino-aprendizagem, e eles passaram a ser utilizados com sucesso tanto na área da educação como em outras atividades que envolvem estruturação de conhecimentos. Mapas de conceitos dependem do contexto, ou seja, um mesmo grupo de conceitos pode ser organizado de diferentes maneiras, dependendo das relações conceituais a que se dá prioridade. Os mapas organizam o conhecimento, o que facilita a estudantes e a professores vislumbrar maior número de significados no material de aprendizagem. Mapas de conceitos tornam claras as idéias-chave que devem ser focalizadas em qualquer atividade de ensino-aprendizagem, fornecendo um roteiro das etapas que se devem TRABALHANDO COM MAPAS DE CONCEITOS


é catalisada pela

➤

➤

CADEIAS POLINUCLEOTÍDICAS

➤

é constituído por duas

➤

DNA

separam-se na

➤

A proposta básica dos mapas de conceitos é tornar claras as relações importantes que há entre conceitos de uma área de conhecimento. Em sua forma mais simples, um mapa de conceitos consiste em dois conceitos unidos por uma ou mais palavras de ligação, formando uma proposição; esta expressa a relação que há entre os dois conceitos considerados. Por exemplo, os conceitos “DNA” e “CADEIAS POLINUCLEOTÍDICAS”, unidos pela frase de ligação “é constituído por duas”, formam a proposição:

apresenta

➤

Conhecer e compreender as características que definem um conceito é essencial para aprendê-lo. Como essas características também são conceitos, o aprendiz deve conhecê-los previamente ou deve aprendê-los simultaneamente ao novo conceito trabalhado. Por exemplo, para se aprender o conceito de DNA é preciso dominar diversos conceitos prévios, desde as noções básicas do que é uma substância até o conceito específico de “desoxirribonucleotídio”, a unidade que compõe a molécula de DNA. Nesse aspecto, os mapas de conceitos são particularmente úteis, pois permitem identificar rapidamente quais são os conceitos prévios necessários ao aprendizado de novos conceitos. A importância dos conceitos prévios para a aprendizagem significativa é o ponto central da teoria de aprendizagem de Ausubel, a partir da qual os mapas de conceitos foram desenvolvidos.

é constituído por duas

➤

Mapas de conceitos são diagramas bidimensionais que relacionam conceitos de uma determinada área de conhecimento. O termo “conceito” tem diversas conotações, dependendo do contexto em que é utilizado. Nos mapas de conceitos, o termo conceito é definido como “um rótulo usado para caracterizar objetos ou eventos”. Objeto, por sua vez, é qualquer entidade material, e evento é um acontecimento qualquer, real ou imaginário. Por exemplo, o rótulo que identifica o objeto “cadeira” relaciona-se a um conjunto de características, tais como ter pernas, ter assento individual, ter encosto, servir para sentar etc. O conceito de “inseto” refere-se a animais que apresentam três pares de pernas, um par de antenas e corpo constituído por cabeça, tórax e abdome, entre outras características.

DNA

➤


■ O que são mapas de conceitos?

22.06.2005, 18:40

29

seguir para conectar conceitos em proposições. Dessa forma, os mapas contribuem para aumentar a precisão e a qualidade do trabalho pedagógico.

tratégia para ensinar aos estudantes a construção de mapas de conceitos, que apresentamos resumidamente a seguir.

Entre as diversas utilidades dos mapas de conceitos como organizadores prévios da atividade de ensino, podem-se destacar as seguintes:

Atividades preparatórias

a) aumentam a integração de conceitos;

Apresente aos estudantes duas listas de palavras, uma de objetos (por exemplo, cachorro, gato, panela, cadeira, caneta etc.) e outra de eventos (por exemplo, jogo, chuva, amor, festa, pensamento etc.). Pergunte se eles são capazes de diferenciar as duas listas; ajude-os a perceber que a primeira lista trata de entidades com existência material, e a segunda, de acontecimentos.

c) aumentam as chances de encontrar múltiplos caminhos para a construção de significados. Como auxiliadores do processo de aprendizagem, os mapas de conceitos ajudam os estudantes, entre outras coisas, a: a) ter uma compreensão mais unificada de um tópico; b) organizar o conhecimento para solucionar problemas; c) compreender melhor o processo de aprendizagem.

Os mapas de conceitos também fornecem um sumário esquemático do conteúdo aprendido. Sobre o emprego de mapas de conceitos em Biologia, Schmidt e Telaro (1990) dizem o seguinte: “Biologia é tão difícil de se aprender porque lida com uma grande quantidade de conceitos nãofamiliares ao aprendiz e que apresentam relações complexas entre si. A estratégia dos estudantes para lidar com material não-familiar [e sem ligação evidente com sua rede cognitiva] é o aprendizado por memorização, que falha completamente diante das complexas interações conceituais inerentes à Biologia. Nesse sentido, os mapas de conceitos favorecem o aprendizado com significado e parecem ser o caminho ideal para tratar o conteúdo biológico”. Mapas de conceitos são ferramentas importantes no planejamento e na preparação de atividades didáticas, além de auxiliarem os estudantes em sua aprendizagem formativa. E quando o estudante aprende a fazer mapas de conceitos, estes também podem ser usados como poderoso instrumento de avaliação.

■ Etapas da construção de mapas de conceitos A elaboração de um mapa de conceitos inicia-se com a identificação das idéias e conceitos mais importantes em determinado assunto. Esse processo, por si só, já ajuda a separar os princípios gerais dos detalhes. Novak e Gowin (1996) propõem uma es-

30


2. Trabalhando com a noção de conceito Peça aos estudantes que descrevam o que pensam quando ouvem cada uma das palavras da primeira e da segunda lista. Ajude-os a reconhecer que, embora utilizando as mesmas palavras, cada pessoa pensa em coisas ligeiramente diferentes. Apresente a noção de conceito como o conjunto das representações mentais que associamos a cada palavra. Palavras são rótulos para conceitos, mas cada pessoa lhes atribui um significado próprio. 3. Apresentando as palavras de ligação Apresente aos estudantes uma lista de palavras, tais como: é, foram, tem, quanto, quem, como, onde, o, um, com etc. Peça a eles que descrevam o que pensam quando ouvem ou lêem cada uma dessas palavras. Faça-os perceber que elas não têm significado próprio, mas que são palavras de ligação, utilizadas junto com conceitos para construir proposições com significado. 4. Distinguindo nomes próprios de conceitos Apresente uma lista de nomes próprios, tais como: Ana, João, Brasil, Canadá etc. Peça aos estudantes que descrevam o que pensam quando ouvem ou lêem cada uma dessas palavras. Faça-os perceber que nomes próprios não são conceitos, sendo empregados para designar pessoas e lugares específicos. Utilize esses exemplos para fazer a distinção entre rótulos que descrevem regularidades em eventos ou objetos (os conceitos) de nomes de objetos e eventos específicos (nomes próprios). 5. Construindo proposições Apresente duplas de conceitos e palavras de ligação entre eles para construir sentenças que ilustrem como essas combinações podem expressar sig-

TRABALHANDO COM MAPAS DE CONCEITOS

30

22.06.2005, 20:34


b) diminuem a possibilidade de omissão de conceitos importantes;

1. Caracterizando objetos e eventos

nificados. Peça aos estudantes que descrevam o que pensam ao ouvir ou ler cada uma das sentenças: “Células têm metabolismo” ou “Seres vivos são formados de células”, por exemplo. Peça a eles que construam frases curtas semelhantes a essas, identificando as palavras-chave e classificando os conceitos em eventos ou objetos. 6. Aprendendo novos conceitos Apresente aos estudantes uma lista de palavras não familiares a eles, mas que designem conceitos já conhecidos, como por exemplo, Canis, lúgubre, conciso etc. Essas palavras têm um significado especial e ajudam os estudantes a perceber que os significados dos conceitos não são rígidos e fixos, mas podem ampliar-se e mudar à medida que se aprende.


Mapeando os conceitos 1. Selecionando conceitos em um texto Escolha um texto que contenha um conjunto de conceitos interligados. Peça aos estudantes que selecionem uma lista dos conceitos relevantes para o tema que está sendo estudado. 2. Classificando os conceitos selecionados Solicite aos estudantes que classifiquem os conceitos selecionados por ordem decrescente de importância (ou de abrangência). Em geral, não há plena concordância entre os estudantes quanto à ordenação obtida, mas as diferenças são pequenas. Isso ocorre porque pode haver mais de uma maneira de ver o significado de um texto. 3. Iniciando a construção do mapa Após avaliar a importância relativa dos conceitos selecionados, solicite aos estudantes que escrevam frases curtas de ligação entre os conceitos de modo a formar proposições válidas. Dentro de cada proposição, os conceitos podem ser unidos por uma linha sobre a qual é escrita a frase de ligação. Uma boa maneira para iniciar a prática de construção dos mapas é escrever os conceitos e as palavras de ligação em retângulos de papel, tentando então arranjá-los de modo a formar relações válidas. 4. Identificando ligações cruzadas Procure identificar ligações cruzadas entre conceitos de um setor do mapa com conceitos de outros seto-

res. Quanto maior é o número de relações identificadas, mais detalhado é o conhecimento sobre o assunto. 5. Rearranjando o mapeamento inicial As primeiras tentativas de mapeamento dos conceitos resultam, em geral, em mapas espacialmente assimétricos ou com blocos de conceitos mal localizados em relação a outros. Esclareça os estudantes que geralmente é necessário reconstruir um mapa para obter uma representação adequada das proposições e que proporcione uma leitura fluente das relações entre os conceitos. 6. Testando o aprendizado de construção Selecione novos textos e solicite a cada estudante, ou grupo de estudantes, que elabore mapas de conceitos segundo os critérios apresentados anteriormente. Peça aos estudantes que façam a versão final dos mapas em folhas de tamanho grande, o que facilita a discussão em classe. Sugira que um dos estudantes, responsável pela construção de um mapa, o apresente à classe, explicando-o. Estimule a comparação entre mapas feitos sobre um mesmo texto, para mostrar suas semelhanças e diferenças.

■ Para saber mais NOVAK, J. D. & GOWIN, D. B. Aprendendo a aprender. Lisboa: Plátano Edições Técnicas, 1996. KINCHIN, I. M. Concept mapping in Biology. Journal of Biological Education, v. 34, p. 61-68, 2000. SCHMIDT, R. F. & TELARO, G. Concept mapping as an instructional strategy for high school biology. Journal of Educational Research, v. 84, p. 78-85, 1990. TAYLOR, M. Student Study Guide for Campbell’s Biology. 2th ed. New York: Benjamin/Cummings, 1990. Perspectives on Concept Mapping. Journal of Research in Science Teaching, v. 27 (edição especial), 1990.

■ Exemplos de mapas de conceitos Nas páginas seguintes apresentamos exemplos de mapas de conceitos referentes ao conteúdo deste volume.

TRABALHANDO COM MAPAS DE CONCEITOS


31

22.06.2005, 18:41

31

Mapa de conceitos 1 - SISTEMÁTICA E CLASSIFICAÇÃO BIOLÓGICA

SISTEMÁTICA

➤

expressa suas conclusões por meio da

CLASSIFICAÇÃO BIOLÓGICA

➤

é também chamada de

organiza e nomeia os

SERES VIVOS ➤

TAXONOMIA agrupa os organismos em

➤

inclui a

NOMENCLATURA BINOMIAL

CATEGORIAS TAXONÔMICAS

➤

cada espécie recebe um

➤

REINO(S) ➤

principais são define as regras para escrever o

os semelhantes são reunidos em

➤

➤

➤

➤

FILO(S) as semelhantes são reunidas em

➤

NOME CIENTÍFICO

CLASSE(S) ➤

exemplo é

➤

as semelhantes são reunidas em

➤

sua primeira palavra designa o

ORDEM(NS) ➤

Homo sapiens

as semelhantes são reunidas em

➤

sua segunda palavra designa a é a denominação científica da

FAMÍLIA(S)

➤

➤

➤

➤

ESPÉCIE HUMANA

os semelhantes são reunidos em

GÊNERO(S) ➤

➤

➤

são reunidas em

ESPÉCIE(S) BIOLÓGICA(S)

32


EXEMPLOS DE MAPAS DE CONCEITOS

32

22.06.2005, 18:41


➤ é um sistema para nomear os

não são constituídos por

➤

➤ é o material genético, por exemplo, dos


22.06.2005, 18:41

são agentes causadores das

➤

➤

VÍRUS DE GRIPE

AIDS

➤ GRIPES

SARAMPO

VARÍOLA

POLIOMIELITE

LIPÍDIOS

PROTEÍNAS

é constituído geralmente por

é constituído por

➤

VÍRUS HIV

é o material genético, por exemplo, dos

RNA

➤

DNA

pode ser

causam

ENVELOPE

envolve o

alguns possuem um

CAPSÍDIO

envolve o

são sempre constituídos por

ÁCIDO NUCLÉICO

são sempre

➤

BACTERIÓFAGOS

dependem do metabolismo das

PARASITAS INTRACELULARES

➤

CÉLULAS

➤

reproduzem-se sempre no interior de

VÍRUS

Mapa de conceitos 2 - VÍRUS


➤ ➤ é o agente causador da

um exemplo é o uso de preservativos para evitar o

VACINAÇÃO

podem ser prevenidas por

INFECÇÕES VIRAIS

ATITUDES PREVENTIVAS

causam doenças como

GLICOPROTEÍNAS

➤

➤

33

➤


➤

➤

➤ ➤

➤

➤

➤

➤

➤

33

Mapa de conceitos 3 - PRINCIPAIS GRUPOS DE PLANTAS PLANTAS podem ser

FOLHAS ➤ suas partes básicas são

➤

são as

AVASCULARES

➤

BRIÓFITAS

têm

➤

podem ser

não têm

➤

➤

➤

PLANTAS COM SEMENTE

PLANTAS SEM SEMENTE

podem ser

são as

FLOEMA

conduz

conduz

➤

➤

XILEMA

ANGIOSPERMAS

GIMNOSPERMAS

➤

➤

são as

➤

são as


➤

PTERIDÓFITAS

PLANTAS COM FRUTO

PLANTAS SEM FRUTO

SISTEMA CONDUTOR consiste no

➤

➤

➤

CAULE

VASCULARES

➤

RAIZ

➤

➤

SEIVA BRUTA

SEIVA ELABORADA

Mapa de conceitos 4 - CICLO DE VIDA DAS PLANTAS SEM SEMENTES PLANTAS SEM SEMENTE em seu ciclo apresentam

ESPORÓFITO(S)

são

➤

são

➤

contêm

OOSFERAS

ANTEROZÓIDES

➤ leva à formação do

SAMAMBAIA

fundem-se no processo de

FECUNDAÇÃO

34


34

➤

➤

ESPORÂNGIOS

exemplo éo

➤

➤

ZIGOTO

é onde se formam os

➤

➤

GAMETAS ➤

é onde se formam as

SOROS contêm

ANTERÍDIOS

ARQUEGÔNIOS

formam

BRIÓFITAS

➤

➤

➤

➤ ➤

desenvolvese a partir do

HAPLÓIDES

➤

forma

sua folhas podem ter

➤

são ➤

é a fase predominante em

ESPOROS

PTERIDÓFITAS


GAMETÓFITO(S)

germinam originando o

é a fase predominante em

exemplo éa

➤ ➤

➤

DIPLÓIDES

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MUSGO

Mapa de conceitos 5 - CICLO DE VIDA DAS PLANTAS COM SEMENTES PLANTAS COM SEMENTE têm como fase predominante o

ESPORÓFITO

➤ são

➤

➤

ANGIOSPERMAS

GIMNOSPERMAS

➤

formam

➤

➤

formam

FLORES

ESTRÓBILOS


➤

são

RAMOS FÉRTEIS produzem

➤

➤

MICRÓSPOROS

MEGÁSPOROS originam

originam

➤

➤

ocorre em

GAMETÓFITO(S) FEMININO(S)

GAMETÓFITO(S) MASCULINO(S)

está contido no

➤ são também chamados de

GAMETAS

originam a

GRÃO DE PÓLEN

➤

➤

SACO EMBRIONÁRIO

são

CÉLULAS ESPERMÁTICAS

OOSFERA ➤ contém a

➤

forma

➤

➤

constitui, junto com os tegumentos, o

fundem-se no processo de

origina a

➤

➤

ÓVULO

FECUNDAÇÃO

SEMENTE origina o

contém o

ENDOSPERMA

➤

➤

contém o

➤

EMBRIÃO



35

22.06.2005, 18:41

35

FOTOSSÍNTESE

é o valor em que a taxa de respiração equivale à de

➤

TEMPERATURA

➤

➤

é influenciada por

FATORES LIMITANTES são

➤

➤ ➤


➤

INTENSIDADE LUMINOSA

um de seus valores é o

➤

➤

PLANTAS DE SOL

é relativamente alto em

PLANTAS DE SOMBRA

é relativamente baixo em

PONTO DE COMPENSAÇÃO LUMINOSA

➤

são sintetizadas na

➤

Mapa de conceitos 6 - NUTRIÇÃO DAS PLANTAS

SUBSTÂNCIAS ORGÂNICAS

➤

envolve a produção, geralmente nas folhas, de

NUTRIÇÃO DAS PLANTAS envolve a absorção, pela raiz, de

ÁGUA

constituem a

SEIVA ELABORADA

constituem a

SEIVA BRUTA

XILEMA

CONCENTRAÇÃO DE CO2

um de seus valores é o

PONTO DE SATURAÇÃO LUMINOSA

é o valor em que se atinge a taxa máxima de

FLOEMA

é transportada pelo

➤

➤ Ferro (Fe)

➤

➤

Boro (B)

➤

Carbono (C)

Manganês (Mn)

➤

Hidrogênio (H)

➤

➤

Oxigênio (O)

Cobre (Cu)

➤ Nitrogênio (N)

Molibdênio (Mb)

é transportada pelo

SAIS MINERAIS

MICRONUTRIENTES

constituem fontes de

➤

são são

MACRONUTRIENTES

são

Fósforo (P)

Cloro (Cl)

ELEMENTOS QUÍMICOS

Potássio (K)

Zinco (Zn)

Cálcio (Ca)

Enxofre (S)

Magnésio (Mg)

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36



36

➤

37

atua na(o)

➤

22.06.2005, 18:41

GRAVITROPISMO

➤

➤

FOTOTROPISMO


é negativo no

é positivo na

é negativo na

➤

CAULE

➤

GEMAS LATERAIS

➤

tem

RAIZ

➤

➤

inibe as

➤

é positivo no

➤

➤

GEMA APICAL

na

inibe

o desenvolvimento do

SEMENTE

a germinação da

estimula

FOLHA

em brotos de

é produzida

ÁCIDO ABSCÍSICO

➤

PODA

➤

estimula o crescimento de

GIBERELINA

➤

leva ao desenvolvimento das

consiste na eliminação da

pode ser “quebrada” pela técnica de

➤

é a inibição promovida pela

➤

DOMINÂNCIA APICAL

é produzida na

AUXINA

➤

➤


os principais são

HORMÔNIOS VEGETAIS

Mapa de conceitos 7 - HORMÔNIOS VEGETAIS


➤

ETILENO

FRUTO

desenvolvimento do

estimula a

CITOCININA

DIVISÃO CELULAR

estimula o desenvolvimento das

atua na abscisão da

estimula o desenvolvimento do

➤

➤ ➤

➤

➤

➤

➤

➤

➤

➤

➤

➤

37

Mapa de conceitos 8 - CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS ANIMAIS REINO ANIMAL é subdividido em diversos

reúne os

➤

➤

➤

MULTICELULARES

➤

HETEROTRÓFICOS

ANIMAIS

são

FILOS

apresentam

➤

➤

os principais são

sua cavidade interna é a

➤

BLASTOCELA

BLÁSTULA são estágios do

➤

DESENVOLVIMENTO EMBRIONÁRIO

➤

origina a

ARQUÊNTERO

é a cavidade interna da

➤

GÁSTRULA

➤

(GASTROCELA)

➤

apresenta

➤

FOLHETOS GERMINATIVOS

delimita o

são

➤

➤

➤

ausente nos

presente nos

➤

PORIFERA CNIDARIA

➤

PLATYHELMINTHES

➤

NEMATHELMINTHES

➤

ANNELIDA

➤

MOLLUSCA

➤

ARTHROPODA

➤

ECHINODERMATA

➤

CHORDATA

➤

➤

➤

DIBLÁSTICOS

TRIBLÁSTICOS

comunica-se com o meio externo através do

ECTODERMA

MESODERMA

➤

ENDODERMA

não apresentam

são

➤

ACELOMADOS

➤

podem ser

são

➤ ➤

➤

PSEUDOCELOMADOS

são

➤

BLASTÓPORO

CELOMADOS podem ser

➤

origina o ânus nos

ESQUIZOCELOMADOS

➤

origina a boca nos

são

➤

38


➤

DEUTEROSTÔMIOS

são sempre

ENTEROCELOMADOS

➤

➤

➤

➤

PROTOSTÔMIOS

são sempre

são


38

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EUCARIÓTICOS

éa

causa a

➤

22.06.2005, 18:42


➤

➤

TRAQUÉIA

➤

PULMÃO

conduz as larvas à

VIDA LIVRE

acomete

são os

SERES HUMANOS

éo

➤

HOSPEDEIRO INTERMEDIÁRIO

➤

➤

ao serem obstruídos causam a

➤

39

ELEFANTÍASE

➤

➤

compõese de

SISTEMA NERVOSO

RENETES

ANEL NERVOSO

RESPIRAÇÃO CUTÂNEA

SISTEMA EXCRETOR ➤

é constituído por

SISTEMA DIGESTÓRIO COMPLETO ➤

VASOS LINFÁTICOS HUMANOS

contamina-se ao sugar sangue contendo larvas chamadas

vivem, na fase adulta, nos

FILÁRIA(S)

MICROFILÁRIAS

PERNILONGO(S) CULICÍDIO(S)

HOSPEDEIROS DEFINITIVOS

éa

produz larvas chamadas

é a infestação por ➤

é transmitida por

FILARIOSE

Wuchereria bancrofti

CORPO NÃOSEGMENTADO ➤

PSEUDOCELOMADOS

SIMETRIA BILATERAL

➤

TRIBLÁSTICOS

➤

apresentam

são

DOIS CORDÕES NERVOSOS

partem do

➤

CORRENTE SANGÜÍNEA

dele, as larvas passam para a

PELE HUMANA

➤

FARINGE

conduz as larvas ao

penetram através da

LARVAS DE VIDA-LIVRE

AMARELÃO

seus ovos eclodem no solo, originando

➤

➤

conduz as larvas ao

INTESTINO HUMANO

➤

suas larvas atravessam a parede intestinal e penetram na

➤

são causadas pela presença de vermes adultos no

é popularmente chamada de

ANCILOSTOMOSE

➤

seus ovos eclodem no

causam a

de

é o agente causador da

podem ser

NEMATELMINTOS

Necator americanus

exemplos são

PARASITAS

reúne os

FILO NEMATHELMINTHES

Mapa de conceitos 9 - FILO NEMATHELMINTHES


Ancylostoma duodenale

ANCILÓSTOMO

ASCARIDÍASE

➤

LOMBRIGA

éo

➤ ➤ ➤

➤

➤

Ascaris lumbricoides

➤ ➤ ➤

➤

➤

➤

39

➤ ➤ ➤

➤

➤


➤ ➤ ➤

➤

Mapa de conceitos 10 - CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS CORDADOS

FILO CHORDATA

reúne os

➤

CORDADOS

seus embriões são dotados de são são classificados nos subfilos

➤

NOTOCORDA

➤

apresentam

UROCHORDATA ➤

➤

METAMERIA

➤

SIMETRIA BILATERAL

➤

SISTEMA DIGESTÓRIO COMPLETO

➤

CELOMA

➤

CEPHALOCHORDATA ➤ são considerados

CRANIATA

➤

FENDAS FARINGIANAS

➤

TUBO NERVOSO DORSAL

DEUTEROSTÔMIOS

origina o

➤

são os

PROTOCORDADOS

é do tipo

VERTEBRADOS

➤

➤

SISTEMA NERVOSO

➤

➤

CAUDA

ENTEROCÉLICO

40



40

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➤

TRIBLÁSTICOS

41

➤

➤

é a que fornece um mínimo de 1.300

é a que fornece cerca de 3.000

➤ pode ser medida em

ENERGIA

são

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➤

➤


AMINOÁCIDOS

RESPIRAÇÃO CELULAR

➤

são fontes de

PROTEÍNAS

NUTRIENTES PLÁSTICOS

é obtida por meio da

os principais são

NUTRIENTES

➤

QUILOCALORIAS (kcal)

➤

são as principais fontes de

NUTRIENTES ENERGÉTICOS

➤

DIETA BALANCEADA

são

LIPÍDIOS

➤

➤

DIETA PROTETORA

GLICÍDIOS

➤

tipos e quantidades ingeridas compõem a

consiste em ingerir e em assimilar

NUTRIÇÃO HUMANA

➤

estão presentes nos

é

são as principais fontes de

SAIS MINERAIS

Mapa de conceitos 11 - NUTRIÇÃO HUMANA


➤

pode ser classificada em

DIETA

na espécie humana é

➤

ONÍVORA

➤


➤ exemplos são

➤

etc.

Ferro (Fe)

Fósforo (P)

Cálcio (Ca)

➤

ÁGUA

➤

ALIMENTOS

➤

HETEROTRÓFICA

ELEMENTOS QUÍMICOS

➤

41

VITAMINAS

➤

Mapa de conceitos 12 - SISTEMA RESPIRATÓRIO SISTEMA RESPIRATÓRIO compõe-se de

separa o abdome do

situam-se dentro do

➤

➤

➤

quando abaixa promove a

VENTILAÇÃO PULMONAR

➤

➤

VIAS RESPIRATÓRIAS

➤

é a entrada de ar nos

INSPIRAÇÃO

PULMÕES ➤

➤

as principais são

sua base apóia-se no

compõese de

cada um possui milhões de

é a saída de ar dos

alterna-se com a

➤

➤

NARINAS

➤

EXPIRAÇÃO ➤

abre-se para o exterior nas

CAVIDADES NASAIS conduzem ar para a

são recobertos por

➤

é onde ocorre a

LARINGE

HEMATOSE

conduz ar para a

é a captura, pelo sangue, de

➤

➤

➤

ALVÉOLOS PULMONARES

➤

CAPILARES SANGÜÍNEOS ➤

➤

➤

➤

circulam nos

GÁS OXIGÊNIO (O2)

TRAQUÉIA ramifica-se em dois

conduzem ar para os

é captado pelas

➤

HEMÁCIAS

➤

➤

combina-se com a

contêm

➤

BRÔNQUIOS

OXIEMOGLOBINA

HEMOGLOBINA

➤

➤

transforma-se em

➤

ramificam-se em milhares de

➤

BRONQUÍOLOS

42



42

➤

➤

transporta

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DIAFRAGMA

➤

➤ seus movimentos permitem a

➤

TÓRAX

Mapa de conceitos 13 - CONTROLE DO NÍVEL DE CÁLCIO NO SANGUE TIREÓIDEA um de seus hormônios é a

➤

CALCITONINA seus efeitos específicos são

é estimulada pelo aumento de concentração, no sangue, de

➤

➤

RINS

SANGUE

CÁLCIO

➤

estimular a liberação de cálcio dos

estimular a absorção de cálcio pelo

aumentar a reabsorção de cálcio pelos

sua diminuição, no sangue, estimula as

seu efeito global é elevar o teor de cálcio no

seus efeitos específicos são


➤

OSSOS

➤

INTESTINO

➤

➤

reduzir a reabsorção de cálcio nos

➤

estimular a deposição de cálcio nos

➤

inibir a absorção de cálcio pelo

seu efeito global é reduzir o teor de cálcio no

➤

PARATORMÔNIO seu hormônio é o

➤

PARATIREÓIDEAS

Mapa de conceitos 14 - CONTROLE DO NÍVEL DE GLICOSE NO SANGUE PÂNCREAS sua parte endócrina é formada pelas

➤

ILHOTAS PANCREÁTICAS apresentam

➤

➤

CÉLULAS BETA

CÉLULAS ALFA são estimuladas pelo aumento da taxa sangüínea de

➤

interagem no controle da

INSULINA estimula a absorção, pelas células, de

➤

FÍGADO

suas moléculas unem-se formando

é armazenado principalmente nas células do

➤

a degradação de



➤

➤

é a taxa sangüínea normal de

a liberação de glicose pelo

➤

➤

DIABETES MELITO

estimula

NORMOGLICEMIA ➤

➤

GLICOSE

GLUCAGON

➤

sua deficiência pode causar

produzem

➤

produzem

GLICOGÊNIO

➤



43

são estimuladas pela diminuição da taxa sangüínea de

22.06.2005, 18:42

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Respostas às questões das atividades 1

Sistemática, classificação e biodiversidade GUIA DE ESTUDO 1. Biodiversidade designa os tipos de seres vivos e as variações existentes entre eles. 2. O objeto de estudo da Sistemática é a diversidade biológica. Seus principais objetivos são: a) descrever a biodiversidade e dar nomes científicos aos seres vivos; b) desenvolver critérios para organizar a diversidade, agrupando os seres vivos de acordo com características realmente importantes; c) compreender os processos responsáveis pela existência da diversidade encontrada entre os seres vivos. 3. Classificação biológica ou taxonomia é um sistema que organiza os seres vivos em categorias hierárquicas (categorias menores incluídas em categorias maiores) e lhes atribui nomes científicos. 4. Lineu elegeu como mais importantes as características estruturais e anatômicas, como a divisão do corpo e o número de pernas dos animais, por exemplo, e a forma das flores e dos frutos nas plantas. 5. Porque, segundo a nomenclatura criada por Lineu, o nome científico de todo ser vivo deve ser composto de duas palavras: a primeira, o nome genérico, e a segunda, o nome específico. Ex.: Canis familiaris. 6. Os nomes populares dos seres vivos variam nos diferentes idiomas e também entre as regiões de um mesmo país, enquanto o nome científico é um só e refere-se exatamente à espécie catalogada e descrita detalhadamente pelos estudiosos. Isso facilita e torna mais precisa a comunicação entre os cientistas. Outra vantagem é que o nome do organismo, por conter uma parte genérica, indica a relação de semelhança com outras espécies. Por exemplo, só pelo nome sabemos que Canis familiaris e Canis lupus devem apresentar muitas semelhanças, uma vez que pertencem ao mesmo gênero. 7. Lineu elegeu a espécie como categoria taxonômica básica, ponto de partida para a classificação. Espécies semelhantes são reunidas em gêneros, gêneros semelhantes em famílias e famílias semelhantes, por sua vez, reunidas em ordens. Ordens semelhantes estão reunidas em classes; classes semelhantes, em filos; e filos semelhantes, em reinos. 8. Para Lineu, todas as espécies poderiam ser reconhecidas por suas características estruturais típicas, que as distinguiriam de outras espécies. Com o desenvolvimento da Biologia, passou-se a incluir a reprodução como critério-chave na conceituação de espécie; os indivíduos de uma espécie devem ser capazes de se cruzar em condições naturais, produzindo descendentes férteis. Na natureza, portanto, as espécies estão reprodutivamente isoladas umas das outras. A principal limitação desse conceito de espécie é que ele só se aplica a organismos com reprodução sexuada. Bactérias, por exemplo, que se reproduzem assexuadamente, não podem ter suas espécies definidas pelo critério reprodutivo. 9. Evolução biológica é o processo de transformação que as espécies biológicas sofrem ao longo do tempo em função de sua adaptação aos ambientes, diversificando-se e originando novas espécies.

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10. Adaptação é o ajustamento que todo organismo apresenta em relação ao ambiente em que vive. A teoria evolucionista explica a adaptação da seguinte maneira: entre a variedade que sempre há entre os indivíduos de uma população, os portadores de características adaptativas tendem a ter mais chance de sobreviver e de deixar descendentes, aos quais transmitem seus genes e, conseqüentemente, suas características. Dessa forma, as características da população vão se modificando ao longo das gerações, tornando-se gradativamente mais adequadas e eficientes. 11. Fósseis são vestígios ou restos de seres que viveram em épocas remotas (esqueletos, dentes, pegadas impressas em rochas, ossos, fezes petrificadas, animais conservados no gelo etc.). Os fósseis constituem o mais forte argumento a favor da teoria evolucionista, segundo a qual nosso planeta já foi habitado por seres diferentes dos que existem atualmente, dos quais os seres atuais descendem evolutivamente. 12. Estruturas ou órgãos homólogos são os que se desenvolvem de modo semelhante em embriões de determinadas espécies (ex.: os membros anteriores de grande parte dos animais vertebrados), podendo ter função diferente, dependendo da adaptação. De acordo com o evolucionismo, a explicação para essas semelhanças é que todos os animais mencionados descendem de uma mesma espécie ancestral que viveu em um passado remoto e da qual herdaram a estrutura óssea semelhante. Durante a evolução de cada grupo de vertebrado, a forma de muitos ossos se modificou em função da adaptação das espécies a modos de vida diferentes, mas conservou o design básico do ancestral. Assim, a semelhança anatômica entre os membros anteriores dos vertebrados testemunha seu parentesco evolutivo. 13. Convergência evolutiva designa a adaptação que leva grupos de organismos pouco aparentados a desenvolver estruturas e formas corporais semelhantes ao adotar modos de vida semelhantes. As asas, por exemplo, são estruturas adaptadas para voar e, por isso, apresentam superfície ampla, o que permite obter sustentação no ar. Esse princípio estrutural está presente tanto nas asas de insetos como nas asas dos morcegos, que têm origens embrionárias totalmente distintas. 14. A principal maneira de se formarem novas espécies é a cladogênese, também chamada de especiação por diversificação. Esse processo tem início com o isolamento entre populações de uma espécie ancestral, de modo a impedir o cruzamento entre os indivíduos das populações isoladas. O tipo mais comum de isolamento é o aparecimento de uma separação física (isolamento geográfico) entre as populações, que dificulta ou mesmo impede completamente o encontro entre seus indivíduos. Um rio que corta uma planície, um vale que separa dois planaltos, um braço de mar que separa ilhas e continentes etc. podem causar o isolamento geográfico. Uma vez isoladas, as duas populações passam a ter histórias evolutivas diferentes. Mutações dos genes que ocorrem em uma delas podem não ocorrer na outra (e vice-versa), e a adaptação a ambientes diferentes leva à diversificação das populações, que vão se tornando mais e mais diferentes quanto a seus patrimônios genéticos e características. As diferenças acumuladas entre as populações isoladas podem tornar-se tão grandes que seus indivíduos perdem a capacidade de se cruzar. A partir daí, diz-se que as duas populações apresentam isolamento reprodutivo, e elas passam a ser consideradas espécies distintas. 15. Com a publicação do livro A origem das espécies em que Darwin propõe a idéia de parentesco evolutivo, os biólogos passaram a assumir que a classificação biológica deveria refletir as relações evolutivas entre os seres vivos. Os componentes de uma categoria taxonômica ou táxon deveriam ter compartilhado uma espécie ancestral comum em algum ponto da história evolutiva.

RESPOSTAS ÀS QUESTÕES DAS ATIVIDADES

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16. Árvores filogenéticas (ou filogenias) são diagramas ramificados que tentam representar as relações de parentesco evolutivo entre grupos de seres vivos. Nas árvores filogenéticas, a divisão de um ramo em dois indica que um grupo ancestral originou dois outros grupos de organismo. Cada espécie atual representa a ponta de um ramo da grande árvore filogenética dos seres vivos.


17. Lineu considerava prioritariamente as características estruturais e anatômicas dos seres vivos. A Sistemática moderna, além das características morfológicas, compara também semelhanças entre as moléculas dos seres vivos, principalmente seus ácidos nucléicos (DNA e RNA) e proteínas. 18. Para a fenética, a classificação deve expressar a semelhança entre categorias taxonômicas, com base no maior número de características possível, e não necessariamente refletir a história evolutiva de um grupo. Os feneticistas agrupam os organismos em categorias taxonômicas, ou táxons, com base na sua similaridade estimada pela média das características compartilhadas, sem privilegiar nenhum caráter em particular. Para a escola filogenética, a classificação biológica deve refletir o máximo possível as relações de parentesco entre os táxons. O método em ascensão entre os filogeneticistas é a cladística, que procura estabelecer relações de parentesco evolutivo pela escolha criteriosa de características que indicam realmente a ancestralidade comum entre os grupos, tentando descartar as características decorrentes de convergência evolutiva. 19. Apomorfias são as novidades evolutivas que aparecem exclusivamente nos componentes de um táxon, definindo-o como grupo; em outras palavras “é o que todos os seus componentes têm e ninguém mais tem”. Por exemplo, “presença de pêlos e de glândulas mamárias” são apomorfias dos mamíferos: somente eles têm, ninguém mais possui. Assim, qualquer animal que possua pêlos e glândulas mamárias pertence à classe Mammalia. A presença de coluna vertebral é uma apomorfia dos vertebrados e define o subfilo Vertebrata, enquanto a presença de notocorda é uma apomorfia dos cordados e define o filo Chordata. 20. Cladogramas são representações gráficas semelhantes às árvores filogenéticas, sendo porém construídos segundo os métodos da cladística. Em um cladograma nunca encontramos três ramos partindo de um mesmo ponto, como nas árvores filogenéticas, já que a cladística admite que as espécies surgem sempre pela divisão em dois de uma espécie ancestral (cladogênese). Além disso, nos cladogramas sempre estão indicadas as características derivadas usadas para a classificação. 21. Reino Monera: reúne seres procarióticos e unicelulares, de tamanho microscópico, genericamente chamados bactérias e arqueas. Reino Protoctista: inclui os protozoários, seres eucarióticos, unicelulares e heterotróficos, e as algas, seres também eucarióticos, mas autotróficos fotossintetizantes e unicelulares ou multicelulares, além dos mixomicetos. Reino Fungi: inclui os fungos, seres eucarióticos, unicelulares ou multicelulares, heterotróficos. Reino Plantae: reúne as plantas, seres eucarióticos, multicelulares e autotróficos fotossintetizantes. Musgos, samambaias, pinheiros e plantas frutíferas são os principais grupos do reino Plantae, cujos representantes formam embriões multicelulares que, durante o desenvolvimento, retiram alimento da planta genitora. Reino Animalia: reúne os animais, seres eucarióticos, multicelulares e heterotróficos. A característica típica dos animais é que todos eles formam, durante o desenvolvimento embrionário, um estágio embrionário chamado blástula. 22. Os vírus não estão incluídos em nenhum dos cinco reinos por serem acelulares, isto é, não apresentarem células. Eles são constituídos por uma ou algumas moléculas de ácido nucléico (DNA ou RNA), envoltas por moléculas de proteína. Os vírus são sempre parasitas intracelulares.

QUESTÕES PARA PENSAR E DISCUTIR QUESTÕES OBJETIVAS 23. d

24. d

25. c

29. 1b; 2a; 3e; 4c; 5b; 6d.

26. a

27. d

28. a

30. c

31. b

32. d

QUESTÕES DISCURSIVAS 33. Os animais A e B devem apresentar maior grau de semelhança, uma vez que pertencem à mesma família –– categoria taxonômica mais restrita do que ordem. Em outras palavras, enquanto A e B somente diferem quanto ao gênero e à espécie, C e D diferem quanto à família, ao gênero e à espécie. 34. a) A afirmação é procedente dentro de uma certa lógica. Embora o conceito de espécie tenha sido definido pelos cientistas (sendo, nesse sentido, arbitrário), as espécies estão realmente separadas na natureza pelo isolamento reprodutivo (dois indivíduos que se cruzam e produzem descendentes férteis, em condições naturais, pertencem à mesma espécie). b) Todas as outras categorias taxonômicas baseiam-se em critérios arbitrariamente escolhidos pelos cientistas, tais como semelhanças físicas, desenvolvimento embrionário, graus de parentesco (evolução e análise molecular). Pode haver divergência quanto a classificar dois organismos em um mesmo gênero ou família, mas o critério que separa as espécies é natural –– o isolamento reprodutivo. 35. REINO

TIPO DE CÉLULA

TIPO DE ORGANIZAÇÃO

Procariótica Eucariótica Unicelular Multicelular Autotrófica Heterotrófica Monera

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Protoctista

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Fungi

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Plantae

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Animalia

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vírus GUIA DE ESTUDO 1. Vírus são agentes infecciosos diminutos (com tamanho entre 20 e 300 nm de diâmetro ou comprimento) constituídos por ácido nucléico e proteínas, sem organização celular e que parasitam células de todos os tipos de seres vivos, desde bactérias e fungos até plantas e animais. 2. Os vírus, segundo alguns cientistas, não são seres vivos porque não apresentam nenhum tipo de atividade metabólica, sendo incapazes de se multiplicar fora de uma célula hospedeira. Uma discussão entre os biólogos é se os vírus são a forma de vida mais simples que existe ou se eles são os sistemas moleculares não-vivos mais complexos existentes. Mesmo os que não incluem os vírus entre os seres vivos concordam que eles são sistemas biológicos, uma vez que possuem ácidos nucléicos com instruções genéticas codificadas. Seu sistema de codificação genética é o mesmo que o de todas as formas de vida conhecidas. 3. Além de produzirem doenças muitas vezes sérias em seres humanos, os vírus também atacam animais e plantas de interesse comercial causando prejuízos à humanidade. Alguns tipos de vírus têm sido empregados como ferramentas importantes para manipulação genética de animais e plantas na área da biotecnologia. Vislumbra-se também o emprego de bacteriófagos para combater bactérias causadoras de doenças, que se tornaram resistentes aos antibióticos existentes. RESPOSTAS ÀS QUESTÕES DAS ATIVIDADES


TIPO DE NUTRIÇÃO

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5. Um vírus possui um único tipo de ácido nucléico, que pode ser DNA ou RNA, envolto por um revestimento de proteínas, o capsídio. Este, por sua vez, pode ou não estar envolvido por uma membrana lipoprotéica, o envelope viral, formado a partir da membrana plasmática da célula hospedeira. A partícula viral, quando está fora da célula hospedeira, é denominada vírion; cada tipo de vírus apresenta vírions de formato característico. 6. Depois de penetrar na célula hospedeira, o material genético do vírus se multiplica e produz moléculas de RNA mensageiro, traduzidas em proteínas virais. Algumas dessas proteínas têm a função de alterar o funcionamento da célula, desviando o metabolismo celular para a produção de novos vírus. Outras irão constituir os envoltórios virais, associando-se aos ácidos nucléicos e gerando novos vírus capazes de infectar outras células. 7. Os vírus podem ser classificados em vírus de DNA ou vírus de RNA. Dentro de cada uma dessas categorias eles podem ser classificados quanto ao número de cadeias do ácido nucléico: simples ou dupla. Os vírus de RNA de cadeia simples podem ainda ser subdivididos em três categorias: cadeia +, nos quais o RNA genômico é igual ao RNAm; cadeia –, em que o RNA genômico é complementar ao RNAm; retrovírus, que produzem DNA a partir do RNA viral. 8. Transcriptase reversa é uma enzima presente nos retrovírus, sendo responsável pela produção de DNA a partir do RNA viral. À medida que sintetiza o DNA, essa enzima degrada o RNA modelo. Em seguida, ela catalisa a produção de uma cadeia de DNA complementar à formada a partir do RNA, originando uma molécula de DNA dupla. Esse DNA é transcrito em moléculas de RNA, que atuam como mensageiras na síntese das proteínas virais. A transcriptase reversa sintetiza também o RNA que será empacotado para constituir os novos vírus formados na célula infectada. 9. Capsídio é o envoltório protéico que sempre reveste o ácido nucléico viral. Nucleocapsídio é o conjunto formado pelo ácido nucléico e pelo capsídio que o envolve. Envelope viral é o envoltório externo de alguns vírus, formado por um pedaço de membrana plasmática da célula hospedeira, modificada pela inclusão de proteínas virais. 10. Receptores virais são moléculas presentes na superfície da célula hospedeira que permitem a ligação do vírus. 11. Para infectar uma célula, todo vírus precisa se encaixar a receptores presentes na superfície celular. É a necessidade dessa associação que torna os vírus tão específicos: eles só conseguem infectar células que possuam receptores compatíveis aos ligantes de seu envoltório. Uma vez preso à superfície celular, o vírus pode injetar apenas seu ácido nucléico na célula, como fazem os bacteriófagos, ou introduzir todo o nucleocapsídio, como fazem os vírus de animais. A infecção pode se dar de duas maneiras básicas: a partícula viral é endocitada pela célula, como ocorre com o vírus da gripe, ou o envelope viral se funde à membrana plasmática liberando o nucleocapsídio no citoplasma, como ocorre com o HIV. 12. As plantas são infectadas por vírus de duas maneiras, conhecidas como transmissão vertical e transmissão horizontal. A transmissão vertical ocorre em casos de propagação assexuada, em que a nova planta se desenvolve a partir de células de uma plan-

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ta infectada. Fala-se em transmissão horizontal quando a planta se contamina com vírus provenientes do ambiente. Quando ocorrem lesões na planta, como as decorrentes de podas, os vírus podem penetrar pelos ferimentos. Eles se dispersam por toda a planta passando pelas pontes citoplasmáticas (plasmodesmos) que põem em comunicação direta o citoplasma das células vegetais. Certos vírus são transmitidos por insetos sugadores de seiva. 13. O fago T4 é capaz de aderir à parede celular de uma bactéria hospedeira, perfurando-a e nela injetando seu DNA. Este começa a se multiplicar e a ser transcrito em moléculas de RNAm por ação de enzimas da própria bactéria, incapazes de distinguir o DNA viral do bacteriano. Os RNAm virais são traduzidos em proteínas virais e os novos vírus começam a ser montados. Uma enzima viral, um tipo de lisozima, produzida ao final da infecção, degrada os componentes da parede bacteriana e libera as novas partículas virais. O processo todo ocorre em menos de 30 minutos. 14. O profago é o ácido nucléico viral em estado de latência, integrado ao cromossomo da célula hospedeira. O profago duplicase junto com o DNA do hospedeiro, sendo assim transmitido às células-filhas. Epissomo é um termo usado para designar qualquer molécula de DNA com capacidade replicativa que se encontra livre dentro de uma célula, ou seja, não associado fisicamente ao cromossomo bacteriano. Vírus temperados são aqueles capazes de se manter inativos na célula hospedeira, como profago ou como epissomo. 15. Uma bactéria portadora de um vírus integrado em seu DNA, na forma de profago, é chamada de bactéria lisogênica, uma vez que a qualquer momento o fago pode se desintegrar e destruir a célula hospedeira. As sucessivas divisões de uma bactéria lisogênica, com transmissão do vírus integrado às suas célulasfilhas, é chamado de ciclo lisogênico. Quando eventualmente o profago se desprende do cromossomo bacteriano e passa a se multiplicar, originando novos fagos e causando a lise celular, fala-se em ciclo lítico. 16. Um vírion da gripe é um envelope lipoprotéico que contém oito moléculas de RNA diferentes, envoltas pelas proteínas do capsídio. O envelope é um pedaço da membrana plasmática da célula hospedeira que contém proteínas que caracterizam o vírus. 17. Durante a infecção gripal, uma pessoa produz anticorpos contra as espículas virais e torna-se imune ao tipo de vírus que a infectou. Após um surto de gripe, grande parte da população se torna imune àquele tipo específico de vírus. No entanto, em algumas pessoas surgem vírus mutantes, com espículas H e N ligeiramente diferentes das da linhagem original, o que impede que os anticorpos produzidos atuem eficientemente. Esses vírus mutantes provocarão um novo surto da doença quando as condições se tornarem propícias, por exemplo, nos meses de inverno, quando a resistência natural das pessoas diminui devido às variações climáticas. A vacina antigripe usada atualmente na imunização de idosos é feita com uma mistura das formas virais mais comuns, em particular das que causaram gripe nos últimos anos. 18. Formas muito diferentes de vírus de gripe surgem esporadicamente por recombinação genética. Como os vírus têm oito moléculas de RNA diferentes em seu genoma, no caso de uma célula ser infectada simultaneamente por dois tipos diferentes de vírus, podem ser geradas partículas virais com combinações de moléculas de RNA das duas variedades. Esses vírus terão combinações de proteínas totalmente novas, não reconhecidas pelo sistema imunitário humano. O vírus pode, então, se reproduzir rapidamente provocando infecções agudas e se dispersando pela população. Essa é, em geral, a origem das grandes pandemias de gripe.


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4. Os vírus foram descobertos no final do século XIX com o estudo da doença conhecida como mosaico-do-tabaco. O pesquisador Adolf Mayer descobriu que essa doença podia ser transmitida a plantas sadias por um extrato das folhas de uma planta doente. O biólogo Dimitri Ivanovski demonstrou depois que o agente infeccioso do mosaico era pequeno o suficiente para atravessar os finíssimos poros de filtros de porcelana. Em 1897, Martinus Beijerinck demonstrou que o agente infeccioso contido nos filtrados era capaz de se multiplicar. Os biólogos chamaram esse tipo de agente infeccioso de vírus, palavra de origem latina que significa veneno.

19. A razão é que se tais vírus forem identificados rapidamente há a possibilidade de se produzir vacinas e imunizar grande parte da população antes que a epidemia atinja maiores proporções.


20. De modo geral, os vírus desses animais não são adaptados à nossa espécie e não conseguem transmitir-se de uma pessoa para outra. No entanto, bastam algumas modificações na molécula de hemaglutinina do vírus da gripe desses animais para que ele possa se ligar e infectar células humanas. Isso pode acontecer tanto por mutação no vírus quanto por meio de sua recombinação com o vírus de gripe humano. Por exemplo, se uma célula for infectada simultaneamente por um vírus de ave e por um vírus humano, o que ocorre com certa freqüência em porcos, podem ser gerados novos tipos de vírus com uma mistura dos dois tipos de RNA. Um desses vírus, que porte o RNA responsável pela produção da hemaglutinina humana, será capaz de infectar células humanas com eficiência. Como parte de seus demais componentes são típicos do vírus de aves, ele será desconhecido para nosso sistema imunitário, que não conseguirá combatê-lo com a eficiência necessária para evitar uma infecção grave. 21. O vírus da gripe liga-se, por meio da proteína H (hemaglutinina) presente em seu envelope lipoprotéico, a receptores presentes na membrana das células que revestem as vias respiratórias. Essa ligação estimula a membrana plasmática a englobar o vírus, que penetra assim inteiro na célula hospedeira. Ele é liberado no citoplasma no interior da bolsa resultante da endocitose. O envelope lipoprotéico do vírus funde-se, então, à membrana do endossomo e o nucleocapsídio entra em contato direto com o citoplasma, desfazendo-se e liberando as moléculas de RNA. Estas migram para o interior do núcleo da célula hospedeira, onde passam a atuar. 22. As moléculas de RNA viral (cadeias –) são usadas como modelo para produzir moléculas complementares (cadeias +) que atuam como RNAm na síntese das proteínas virais. Algumas dessas moléculas de RNA (cadeia +) permanecem no núcleo da célula e são usadas como modelo para a produção de cadeias complementares (cadeias –), que constituirão o material genético dos novos vírus. Cada conjunto de oito moléculas de RNA (cadeia –) é envolvido por proteínas do capsídio transcritas pelos ribossomos celulares a partir de RNAm virais, formando os nucleocapsídios. Uma parte das proteínas transcritas a partir dos RNAm virais, entre elas as hemaglutininas e as neuraminidases, associam-se à membrana da célula infectada, preparando-a para envelopar novos vírus formados. Os nucleocapsídios encostam nas regiões da membrana plasmática dotadas externamente de espículas H e N e são expelidos da célula, revestidos pelo envelope viral. 23. O vírion do HIV apresenta um envelope lipoprotéico externo que contém glicoproteínas. Este envelope, por sua vez, contém o nucleocapsídio constituído por duas moléculas idênticas de RNA de cadeia simples, por proteínas e pelas enzimas transcriptase reversa e integrase. 24. São o linfócito T auxiliador (célula CD4) e certos tipos de células epiteliais. 25. Depois de se ligar aos receptores da célula hospedeira, o envelope do HIV funde-se com a membrana celular e introduz o nucleocapsídio. No citoplasma, este libera o RNA, a transcriptase reversa e a integrase. A transcriptase reversa entra em ação imediatamente e transcreve uma cadeia de DNA a partir do RNA viral (transcrição reversa). É esse modo de ação que caracteriza os retrovírus. À medida que transcreve o DNA, a transcriptase reversa degrada o RNA modelo. Em seguida, produz uma cadeia de DNA complementar à recém-sintetizada, originando um DNA de cadeia dupla. Esse DNA penetra no núcleo da célula hospedeira e, pela ação da enzima integrase, insere-se em um dos cromossomos. Uma vez integrado ao cromossomo da célula, o DNA viral começa a produzir moléculas de RNA. Algumas

delas irão constituir o material genético dos novos vírus; outras serão traduzidas pelos ribossomos da célula, produzindo as diversas proteínas virais: transcriptase reversa, integrase, proteínas do capsídio e glicoproteínas. Estas últimas, que farão parte do envelope viral, migram para a membrana da célula hospedeira, onde se agregam. Por sua vez, RNA, enzimas e proteínas unem-se formando nucleocapsídios. Os nucleocapsídios encostam nas regiões da membrana plasmática onde há glicoproteínas e são envolvidos por ela, surgindo assim o envelope viral. Ao final desse processo, vírions completos do HIV são expelidos da célula hospedeira e podem infectar células sadias. A célula hospedeira, tendo o material genético do vírus integrado ao seu, continua a produzir partículas virais. Em certas células infectadas, o vírus integrado ao cromossomo mantém-se em estado latente (profago), sem produzir RNA. Isso impede que o sistema imunitário e drogas antivirais eliminem o vírus completamente do corpo humano. 26. O HIV transmite-se através de fluidos corporais produzidos durante as relações sexuais e pelo sangue. As vias de transmissão são relações sexuais, uso de seringas contaminadas e transfusão de sangue. O vírus parece ser capaz de atravessar a placenta e contaminar o feto ou ser transmitido da mãe para o filho durante o parto. Cerca de 30% dos filhos de mães portadoras do vírus nascem infectados se a mulher não for tratada com drogas antivirais durante a gravidez. É provável também que o vírus seja transmitido da mãe para o filho através da amamentação. 27. Algumas pessoas não manifestam nenhum sintoma ao serem infectadas pelo HIV; outras têm sintomas semelhantes aos da gripe: febre, dor de cabeça, cansaço e inflamação dos linfonodos. Os sintomas desaparecem entre uma semana e um mês e geralmente são confundidos com os de uma virose qualquer. Durante a fase que sucede a infecção, os vírus multiplicam-se ativamente e os fluidos corporais e o sangue da pessoa são altamente infectantes. O sistema imunitário é ativado pela multiplicação viral e passa a combater os vírus, que diminuem em quantidade e tornam a infecção completamente assintomática. Novos sintomas só voltam a aparecer muito tempo depois, em geral, após alguns anos. Durante o período assintomático, trava-se uma batalha entre o HIV e o sistema imunitário. A principal célula atacada pelo HIV é um leucócito sangüíneo, o linfócito T auxiliador, também chamado célula CD4, que comanda as respostas do sistema imunitário. Assim, ao destruir as células CD4, o HIV enfraquece a capacidade do organismo em combater tanto a infecção retroviral como outras infecções comuns, que normalmente não afetariam pessoas sadias. 28. A aids refere-se aos estágios mais avançados da infecção pelo HIV e caracteriza-se pela diminuição da quantidade de linfócitos T CD4 (menos de 200 células por milímetro cúbico de sangue, enquanto uma pessoa sadia apresenta quantidade de células T CD4 cinco vezes maior). Outros sintomas são infecções oportunistas que normalmente não aparecem em pessoas sadias. Nos portadores de aids, essas infecções são severas e muitas vezes fatais, pois o sistema imunitário praticamente destruído pelo HIV não consegue combater os agentes que as causam, como vírus, bactérias, fungos e outros microrganismos. 29. A prevenção da infecção pelo HIV consiste em: a) praticar sexo seguro, com a proteção de preservativos (camisinhas); b) usar sempre sangue devidamente testado para transfusões. Além disso, mulheres portadoras do vírus devem ser tratadas com drogas antivirais durante a gravidez e não podem amamentar o recém-nascido. 30. Apesar de não curar a aids, os tratamentos com coquetéis antivirais têm permitido reduzir o número de mortes em decorrência da aids e melhorar a qualidade de vida dos portadores do HIV. Os coquetéis consistem de combinações de inibidores da transcriptase reversa e inibidores das proteases virais. RESPOSTAS ÀS QUESTÕES DAS ATIVIDADES


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32. Diversas doenças virais que atualmente se transmitem de pessoa a pessoa foram adquiridas originalmente de reservatórios animais. Existem indícios de que a varíola e o sarampo, por exemplo, originaram-se do gado bovino há menos de 10 mil anos, quando as populações humanas tornaram-se sedentárias e passaram a conviver com animais domesticados. O vírus da gripe humana, ao que tudo indica, descende de um vírus de marreco ou de porco. 33. Arbovírus são os vírus transmitidos pela picada de artrópodes, capazes de se multiplicar tanto nesses insetos quanto em animais vertebrados. Exemplos de arbovírus são os que causam a febre amarela, a dengue e diversas encefalites. 34. Viróides são pequenos segmentos de RNA de cadeia simples presentes exclusivamente no núcleo das células infectadas. Eles se distinguem dos vírus por não formarem envoltórios protéicos e não codificarem proteínas. Virusóides são moléculas de RNA infecciosas semelhantes aos viróides mas que só se multiplicam quando a célula está infectada por determinado tipo de vírus. 35. Os príons são moléculas de proteínas infectantes capazes de induzir alterações na forma de proteínas do hospedeiro, que se transformam em novos príons. Quando uma pessoa ou um animal ingerem carne contaminada por príons, estes penetram na circulação sangüínea, atingindo nervos e corpos celulares dos neurônios, onde transformam proteínas normais em novos príons. A destruição dos neurônios afeta o funcionamento do sistema nervoso, levando ao aparecimento dos sintomas típicos da doença: perda gradativa da memória recente e de orientação espacial, incontinência urinária, demência e morte. Os príons são a causa de doenças como: encefalopatia espongiforme bovina (“doença da vaca louca”); doença de Creutzfeld-Jacob; doença de Gerstmann-Straussler-Scheinker; insônia familiar fatal; kuru; síndrome de Alpers.

QUESTÕES PARA PENSAR E DISCUTIR QUESTÕES OBJETIVAS

36. f

37. c

38. e

39. d

40. a

42. c

43. d

44. b

45. d

46. c

41. b

QUESTÕES DISCURSIVAS

47. O processo de introdução do gene PDX-1 no material genético da célula hepática é comparável ao processo de incorporação do DNA do HIV no cromossomo da célula hospedeira. O adenovírus atua, assim, como um “vetor” que transporta genes para dentro da célula. 48. De acordo com a definição (1), vírus, viróides, virusóides e príons seriam considerados vivos, pois todos são formados por substâncias orgânicas e se multiplicam. Os três primeiros multiplicam-se por meio da cópia de sua estrutura em moléculas-filhas, e o último (príon), por modelagem de moléculas já prontas. De acordo com a definição (2), os príons seriam excluídos, pois não contêm ácidos nucléicos. Quanto aos três outros, depende do que se define por “instruções codificadas”. Se estas são necessariamente seqüências de bases nitrogenadas específicas, vírus, viróides e virusóides seriam considerados vivos, e príons não; se considerarmos que as informações têm de se expressar pela síntese de proteínas, porém, apenas vírus seriam considerados vivos, pois viróides, virusóides e príons não codificam proteínas. De acordo com a definição (3), apenas vírus seriam considerados vivos, pois viróides, virusóides e príons não codificam proteínas; os príons atuam sobre proteínas já prontas. De acordo com a definição (4), nenhuma das quatro entidades citadas seria considerada viva, pois nem mesmo as mais complexas delas, os vírus, apresenta metabolismo próprio.

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CAPÍTULO

Os seres procarióticos: bactérias e arqueas GUIA DE ESTUDO 1. As bactérias e as arqueas diferem de todos os demais seres vivos por apresentarem células procarióticas; protoctistas, fungos, plantas e animais possuem células eucarióticas. 2. A constituição química da parede celular é uma diferença importante entre bactérias e arqueas. Nas bactérias, ela contém peptidioglicanos, substância inexistente em arqueas, cuja parede é constituída por polissacarídios e proteínas. Diversas arqueas não têm parede celular. A diferença mais marcante entre bactérias e arqueas reside na organização e no funcionamento dos genes. Nesses aspectos, as arqueas assemelham-se mais aos organismos eucarióticos. 3. Células eucarióticas apresentam compartimentos membranosos no citoplasma; no principal deles, o núcleo, fica contido o material genético (cromossomos). Células procarióticas têm organização bem mais simples, não apresentando compartimentos membranosos em seu citoplasma, de modo que seu material genético fica em contato direto com o fluido que preenche a célula. 4. A célula procariótica apresenta um envoltório externo rígido, a parede celular, que determina a forma celular e protege contra agressões físicas do ambiente (poucas espécies de bactéria não têm parede celular). Sob a parede celular está a membrana plasmática, semelhante às membranas das células eucarióticas. A membrana delimita o citoplasma, onde há milhares de pequenos grânulos, os ribossomos, responsáveis pela produção das proteínas, e o nucleóide, que é a massa emaranhada de DNA que constitui o cromossomo bacteriano. 5. Além do DNA cromossômico, a célula procariótica pode também conter moléculas circulares adicionais de DNA, os plasmídios. Estes são bem menores que a molécula de DNA do cromossomo e não são essenciais à vida da célula. A presença de plasmídios, entretanto, pode ser vantajosa, pois eles geralmente contêm genes para destruir moléculas de antibióticos, que poderiam matar a célula. 6. Cápsula bacteriana é uma cobertura gelatinosa pegajosa que reveste externamente a parede celular de certas bactérias. A cápsula pode estar associada à virulência da bactéria, isto é, à sua capacidade de causar doença, pois ela dificulta a fagocitose da bactéria pelos glóbulos brancos do hospedeiro. 7. As células bacterianas podem apresentar forma esférica (coco), de bastonete (bacilo), espiralada (espirilo), de vírgula (vibrião) etc. Os agrupamentos podem ser dois cocos unidos (diplococo), oito cocos formando um cubo (sarcina), cocos alinhados formando cadeias que lembram colares de contas (estreptococo), cocos reunidos em forma de cacho de uvas (estafilococo), bacilos reunidos dois a dois (diplobacilo), bacilos alinhados em cadeia (estreptobacilo) etc. 8. Bactérias autotróficas são as que produzem substâncias orgânicas a partir de substâncias inorgânicas (gás carbônico, água, gás sulfídrico etc.), utilizando para isso energia luminosa (fotoautotróficas) ou energia química liberada em certas reações inorgânicas de oxirredução (quimioautotróficas). As bactérias heterotróficas alimentam-se de moléculas produzidas por outros seres vivos. 9. Fixação de nitrogênio é a transformação do gás nitrogênio (N2) do ar atmosférico em compostos nitrogenados que os seres vivos podem utilizar para a síntese de substâncias orgânicas nitrogenadas. As cianobactérias são importantes em termos ecológicos por serem capazes de fixar nitrogênio atmosférico e de colonizar ambientes inóspitos como superfície de rochas, solo e águas pobres em nutrientes.


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31. Zoonoses virais são doenças causadas por vírus transmitidas aos seres humanos por animais.

10. As cianobactérias e as proclorófitas realizam um processo de fotossíntese semelhante ao de algas e plantas, em que moléculas de gás carbônico (CO2) reagem com moléculas de água (H2O) produzindo glicídios e gás oxigênio (O2). As sulfobactérias, tanto as púrpuras quanto as verdes, realizam um tipo de fotossíntese em que a substância doadora de hidrogênio não é a água, mas compostos de enxofre, como o gás sulfídrico (H2S). Essas bactérias não produzem gás oxigênio como subproduto da fotossíntese, mas enxofre elementar (S).


11. Espécies do gênero Nitrosomonas absorvem amônia (NH3) ou íons amônio (NH+4) presentes no solo e os oxidam a íons nitrito (NO–2). Espécies do gênero Nitrobacter absorvem íons nitrito (NO2–) e os oxidam a íons nitrato (NO3–). Estes fertilizam o solo pois são os compostos nitrogenados que as plantas melhor conseguem assimilar. 12. Bactérias do gênero Rhizobium são capazes de fixar nitrogênio do ar e de manter estreita cooperação com plantas da família das leguminosas, tais como a soja, o feijão e a alfafa. Essas plantas possuem nódulos localizados nas raízes, dentro dos quais vivem as bactérias, que captam gás nitrogênio do ar e com ele produzem compostos nitrogenados, também utilizados pela planta hospedeira. Em troca, a leguminosa fornece açúcares e outros compostos orgânicos às bactérias. Os compostos nitrogenados produzidos pelas bactérias dos nódulos das leguminosas acabam por fertilizar o solo, o que favorece também plantas não-leguminosas. 13. Certos agricultores alternam o plantio de espécies nãoleguminosas, como o milho, por exemplo, com o plantio de leguminosas, como o feijão ou a soja, método conhecido como rotação de culturas. Podem plantar leguminosas e nãoleguminosas ao mesmo tempo, em fileiras alternadas, método conhecido como plantação consorciada. Outros agricultores plantam leguminosas e as deixam apodrecer no campo, preparando o solo para uma próxima cultura; esse método é chamado de adubação verde. 14. Bactérias saprofágicas são as que obtêm alimento a partir de matéria orgânica sem vida, como cadáveres ou porções descartadas por outros seres vivos. Bactérias parasitas são as que obtêm alimento a partir dos tecidos corporais vivos de outros seres. 15. Respiração aeróbica é um processo em que a célula obtém energia a partir de moléculas orgânicas (açúcares, gorduras etc.) com participação do gás oxigênio (O2). As moléculas orgânicas reagem com o gás oxigênio sendo totalmente degradadas a gás carbônico (CO2) e água (H2O). O gás oxigênio atua como aceptor final dos hidrogênios liberados pela oxidação da molécula orgânica, transformando-se em moléculas de água. A respiração anaeróbica também é um processo de obtenção de energia por oxidação de moléculas orgânicas, mas difere da respiração aeróbica, por não utilizar gás oxigênio e sim uma outra substância inorgânica, como um nitrato ou um sulfato, como aceptor final dos hidrogênios liberados na oxidação. 16. Bactérias que usam compostos nitrogenados em sua respiração anaeróbica são importantes na reciclagem do elemento nitrogênio (N). Algumas transformam amônia em nitratos, e outras transformam nitritos em nitratos (nitrificação). Outras bactérias permitem o retorno do nitrogênio à atmosfera, processo conhecido como desnitrificação. Bactérias como Desulfovibrio participam da reciclagem do enxofre, transformando sulfatos em sulfeto de hidrogênio (H2S). 17. Fermentação é um processo biológico de obtenção de energia em que as moléculas orgânicas são incompletamente degradadas e, por isso, liberam menos energia que a liberada na respiração. Os tipos de fermentação caracterizam-se pelos produtos formados no processo, que variam de acordo com o tipo de microrganismo fermentador. Os tipos mais comuns de fermen-

tação são: fermentação alcoólica, em que glicídios são fermentados em álcool etílico e gás carbônico; fermentação láctica, em que glicídios são fermentados em ácido láctico; fermentação acética, em que álcool etílico é fermentado em ácido acético. 18. A fermentação láctica realizada por bactérias é utilizada na produção de alimentos; diferentes espécies bacterianas são usadas, por exemplo, na produção de picles, de queijos diversos e de iogurtes. 19. Bactérias fermentadoras que produzem ácido láctico (lactobacilos) vivem em diversas partes de nosso corpo contribuindo para mantê-lo saudável. Elas habitam normalmente a vagina, o intestino e a cavidade bucal, onde o ácido láctico por elas eliminado impede o desenvolvimento de outras bactérias potencialmente patogênicas. 20. Bactérias aeróbicas são as que necessitam de gás oxigênio para viver. Bactérias anaeróbicas não necessitam de gás oxigênio. Estas últimas são subdivididas em anaeróbicas facultativas, que podem viver tanto na presença quanto na ausência de gás oxigênio, e anaeróbicas obrigatórias, para as quais o gás oxigênio é letal. 21. As bactérias reproduzem-se assexuadamente por divisão binária. Nesse processo, a célula bacteriana duplica seu cromossomo e se divide ao meio, originando duas novas bactérias idênticas entre si e à bactéria genitora. Em condições ideais, o processo de reprodução dura cerca de 20 minutos. Em algumas horas, uma única bactéria pode originar uma população composta por milhares de células geneticamente idênticas, denominadas clone. 22. Endósporos são estruturas de resistência formadas por certas espécies de bactéria quando as condições ambientais se tornam adversas (falta de nutrientes essenciais ou de água, por exemplo). Os endósporos são revestidos por uma parede grossa e resistente, sendo capazes de permanecer anos com a atividade metabólica suspensa ou muito reduzida. Os endósporos resistem a calor intenso, a falta de água e a substâncias químicas que normalmente matam os microrganismos. 23. Os endósporos bacterianos são resistentes ao calor e à esterilização química. Uma maneira de destruí-los, evitando que originem novas bactérias, é a autoclavagem. Nesse processo, alimentos, roupas, instrumentos hospitalares etc. são tratados com vapor de água a 120 °C em alta pressão por um período de, no mínimo, 20 minutos. Essas condições são obtidas em um aparelho denominado autoclave, cuja versão doméstica é a panela de pressão. A destruição de endósporos de materiais que não podem ser submetidos à autoclavagem, como certos tipos de alimento e materiais que não resistem a temperaturas altas, é a esterilização por radiação gama. 24. Na preservação de alimentos são utilizadas substâncias conhecidas como preservativos químicos, que evitam a germinação de endósporos e a multiplicação de diversos tipos de microrganismo. Essas substâncias são ácidos orgânicos simples, como o ácido sórbico e o nitrito de sódio. 25. Recombinação genética é a mistura de genes entre indivíduos diferentes, com formação de indivíduos com características genéticas novas. Uma bactéria pode adquirir genes de outra bactéria e misturá-los aos seus de três maneiras diversas: transformação, transdução e conjugação. 26. A transformação bacteriana ocorre quando a bactéria absorve moléculas de DNA dispersas no ambiente. A transdução bacteriana consiste na transferência de segmentos de moléculas de DNA de uma bactéria para outra por meio de um vírus bacteriófago. A conjugação bacteriana consiste na passagem de DNA diretamente de uma bactéria doadora para uma bactéria receptora através de um tubo de proteína, o pili, que conecta duas bactérias conjugantes. RESPOSTAS ÀS QUESTÕES DAS ATIVIDADES


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28. A distinção entre dois dos maiores grupos de bactéria é feita com base na coloração de Gram. Essa denominação deriva do nome do inventor dessa técnica de coloração, o microbiologista dinamarquês Hans Christian J. Gram (1853-1938). 29. Bactérias Gram-positivas apresentam uma grossa camada de peptidioglicanos em sua parede. As bactérias Gram-negativas possuem uma camada de peptidioglicanos mais fina, envolta por uma segunda membrana lipoprotéica com polissacarídios incrustados. 30. Actinomicetos são bactérias que formam agrupamentos filamentosos semelhantes a fungos, daí sua denominação. 31. A maior parte das bactérias que vivem no solo pertence ao grupo dos actinomicetos, principalmente ao gênero Streptomyces. Essas bactérias secretam enzimas que digerem proteínas e polissacarídios presentes na matéria orgânica do solo. 32. As mixobactérias vivem em ambientes ricos em matéria orgânica em decomposição, como esterco de gado. A maioria alimenta-se de outras bactérias, que são mortas pelas enzimas e antibióticos produzidos pelas mixobactérias. Essas bactérias constituem corpos de frutificação, onde se formam os mixósporos, esporos resistentes ao calor, à radiação ultravioleta e à dessecação. 33. Micoplasmas são bactérias pequenas, entre 0,1 µm e 0,25 µm de diâmetro, sem parede celular. Podem formar agrupamentos filamentosos que lembram fungos, daí nome do grupo (myco significa fungo). Algumas espécies têm vida livre e outras são parasitas extracelulares de animais e de plantas. 34. Clamídias e rickéttsias distinguem-se das demais bactérias por serem parasitas intracelulares obrigatórios: elas só conseguem se multiplicar no interior de células vivas. Uma diferença entre clamídias e rickéttsias é que as primeiras produzem, durante seu ciclo de vida, formas resistentes semelhantes a esporos. As rickéttsias não formam esporos, e por isso só se transmitem por contato direto. 35. Biotecnologia é a utilização de seres vivos em tecnologias úteis à humanidade. A indústria de laticínios, por exemplo, utiliza bactérias dos gêneros Lactobacillus e Streptococcus na produção de queijos, iogurtes e requeijões. O vinagre é produzido por bactérias do gênero Acetobacter, que convertem o álcool do vinho em ácido acético. Bactérias do gênero Corynebacterium têm sido utilizadas para a produção em larga escala de ácido glutâmico, um aminoácido utilizado em temperos por sua propriedade de intensificar o sabor dos alimentos. As bactérias também têm sido muito empregadas na indústria farmacêutica, para a produção de antibióticos e vitaminas. O antibiótico neomicina, por exemplo, é produzido por uma bactéria do gênero Streptomyces. A indústria química também se utiliza de bactérias para a produção de substâncias como o metanol, o butanol, a acetona etc. 36. As bactérias são peças-chave nas novas tecnologias de manipulação do DNA. As enzimas de restrição que os cientistas usam para cortar as moléculas de DNA em pontos específicos são extraídas de bactérias. Os plasmídios bacterianos são modificados pelos cientistas para servirem de vetores para moléculas de DNA de interesse. 37. Biorremediação é o nome que se dá aos procedimentos que se utilizam de microrganismos, principalmente bactérias, para limpar áreas ambientais contaminadas por poluentes das mais di-

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versas naturezas. O grande interesse nesse tipo de procedimento deve-se ao fato de a biorremediação ser geralmente mais simples, mais barata e menos prejudicial ao ambiente que os processos não-biológicos atualmente utilizados, como recolher os poluentes e transportá-los para outros locais. 38. Como exemplo de processo de biorremediação pode-se citar a utilização de bactérias na descontaminação de ambientes poluídos por substâncias como petróleo e pesticidas. 39. Bactérias oportunistas são aquelas que só conseguem atacar eficientemente o organismo e causar doença quando nosso sistema de defesa se torna enfraquecido. Um exemplo é Streptococcus pneumoniae, que vive normalmente na garganta da maioria das pessoas sadias, mas pode causar pneumonia se houver uma queda em nossa capacidade de defesa corporal. Um dos principais problemas da aids é fragilizar o sistema imunitário, abrindo caminho para uma série de infecções oportunistas que não afetam pessoas sadias. 40. Antibióticos são substâncias capazes de interferir no metabolismo das bactérias, matando-as. Todos os antibióticos são extraídos de bactérias e de fungos, mas grande parte deles é modificada por processos químicos que aumentam seu potencial de ação, sendo por isso chamados de antibióticos sintéticos. O primeiro antibiótico foi descoberto em 1929 por Alexander Fleming, que o extraiu de um fungo do gênero Penicillium; por isso, esse antibiótico foi chamado de penicilina. Dez anos depois, a penicilina foi industrializada e passou a ser produzida em grande escala, tendo sido utilizada na Segunda Grande Guerra e contribuído para salvar a vida de milhares de feridos em combate, que certamente teriam morrido de infecções bacterianas. 41. A maioria das arqueas vive em ambientes extremos como lagos de água quente e ácida, lagos salgados, o tubo digestório de animais ou o lodo do fundo de lagoas. Recentemente foram descobertas arqueas vivendo em ambientes gelados. 42. Arqueas halófilas (do grego halos, sal, e philos, amigo) são as que habitam águas com alta concentração salina. Arqueas termoacidófilas são as que vivem em condições extremas de acidez e temperatura, como fontes termais ácidas e fendas vulcânicas nas profundezas oceânicas. Arqueas metanogênicas vivem em condições anaeróbicas como pântanos e tubo digestório de cupins e de animais herbívoros, liberando gás metano como produto de seu metabolismo.


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59. Na experiência realizada na década de 1920 pelo cientista inglês Fred Griffith, uma mistura de bactérias vivas não-patogênicas com bactérias patogênicas mortas e esmagadas produziu linhagens vivas patogênicas, capazes de transmitir a característica adquirida à descendência. Essas novas linhagens surgiram pelo processo denominado transformação bacteriana, no qual a bactéria é capaz de absorver moléculas de DNA dispersas no meio (no caso, o DNA das bactérias patogênicas mortas) e recombinála com seu cromossomo. O DNA absorvido, uma vez incorporado ao cromossomo bacteriano, é transmitido às células-filhas. 60. a) Não, há duas incorreções no nome: não está destacado no texto com letra inclinada (itálico), ou sublinhada, e o nome da espécie deve ser escrito com a inicial minúscula. O correto seria Helicobacter pylori, ou Helicobacter pylori.


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27. Quando plasmídios portadores de genes para resistência a diferentes antibióticos entram em uma mesma bactéria, eles podem se recombinar e formar plasmídios com resistência a diversos antibióticos simultaneamente. Esse é o principal mecanismo por meio do qual as bactérias adquirem múltipla resistência a drogas.


b) Exemplo de carta dirigida à Clínica de Gastrenterologia, comentando a afirmação “Bactéria boa é bactéria morta”: “Embora algumas bactérias sejam causadoras de doenças, não se pode fazer essa generalização. Se não fossem as bactérias, provavelmente não haveria vida na Terra. Em primeiro lugar, porque todos os seres vivos descendem de bactérias primitivas; em segundo, porque organelas presentes em células de animais (as mitocôndrias) e em células de plantas (os plastos) descendem provavelmente de bactérias que invadiram células eucarióticas ancestrais de animais e plantas. Além disso, a maioria das bactérias são essenciais para a manutenção das condições climáticas do planeta e para a produção da maior parte do gás oxigênio necessário à respiração aeróbica dos seres vivos. As bactérias lácteas, além de proteger nosso corpo, são largamente usadas na indústria de alimentos, como na produção de queijos e iogurtes. As bactérias são responsáveis pela decomposição e reciclagem da matéria orgânica no planeta, sem o que a matéria constituinte dos cadáveres não seria reaproveitada. Se as bactérias desaparecessem, ocorreria extinção da maioria, senão de todas as espécies do planeta”.

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protoctistas: algas e protozoários GUIA DE ESTUDO 1. A principal crítica feita ao sistema de classificação em cinco reinos é que ele não reflete o parentesco evolutivo, a principal diretriz da Sistemática moderna. De acordo com essa diretriz, uma categoria taxonômica deve ser monofilética, isto é, todos os seus representantes devem ter tido em algum ponto do passado um mesmo ancestral, de quem herdaram a característica que compartilham entre si (apomorfismo) e que os distingue de todos os demais grupos. 2. Não, o reino Protoctista é um grupo claramente polifilético. Todas as pesquisas recentes apontam que seus principais representantes, genericamente denominados algas e protozoários, têm ancestralidades distintas. O reino Protoctista é mais uma categoria de conveniência, algo como um “quarto de despejo” em que são colocados os seres eucarióticos que não cabem na definição de planta, de fungo ou de animal. 3. O termo alga designa um agrupamento informal de organismos, isto é, não equivalente a uma categoria taxonômica como reino, filo etc. São chamados de algas os seres eucarióticos fotoautotróficos, com células dotadas de parede celulósica e cloroplastos e que não formam embriões com desenvolvimento dependente do organismo materno. Grande parte das algas é unicelular, mas há também diversas espécies multicelulares, algumas das quais atingem grandes tamanhos. 4. Os organismos chamados informalmente de protozoários são seres eucarióticos, unicelulares e heterotróficos. 5. a) As algas vivem no mar, em água doce e em terra firme, sobre superfícies úmidas. b) Muitas espécies são unicelulares, enquanto outras são multicelulares, formando filamentos, lâminas ou estruturas compactas que podem lembrar caules e folhas de plantas terrestres. O corpo das algas multicelulares é chamado de talo. c) A maioria das algas é fotossintetizante, com nutrição autotrófica. 6. As clorofíceas podem ser unicelulares ou multicelulares, algumas com talos relativamente complexos. A maioria é aquática, com espécies marinhas ou de água doce. Existem também

clorofíceas terrestres, que vivem em ambientes úmidos como barrancos ou troncos de árvores nas florestas; certas espécies chegam a viver na superfície da neve. 7. As zooclorelas são clorofíceas que vivem no interior das células de animais, principalmente de cnidários de água doce como a Hydra. Ao realizar a fotossíntese, as zooclorelas fornecem substâncias orgânicas nutritivas ao cnidário, que, por sua vez, garante às algas o ambiente adequado para viver. Esse tipo de associação é chamada de endossimbiose. 8. Todas as espécies de feofícea são multicelulares e marinhas, apresentando cor que varia do bege-claro ao marrom-amarelado. Algumas espécies acumulam carbonato de cálcio na parede celular, o que lhes confere um aspecto rígido e petrificado. 9. A maioria das rodofíceas é multicelular, com talo geralmente ramificado e dotado de uma estrutura especializada na fixação ao substrato. As rodofíceas são abundantes nos mares tropicais, mas também ocorrem em água doce e em superfícies úmidas, como troncos de árvores de florestas. Sua cor pode variar desde o vermelho até o roxo-escuro, quase negro. Algumas espécies acumulam carbonato de cálcio na parede celular, sendo denominadas algas coralíneas. 10. As diatomáceas são unicelulares e a maioria das espécies vive em mares de águas frias, mas algumas espécies habitam lagos de água doce. Elas, em geral, flutuam na superfície dos mares e lagos, representando parcela importante do fitoplâncton. 11. Diatomito (ou terras de diatomáceas) é formado por camadas compactas de carapaças de diatomáceas que se acumularam no fundo do mar ao longo de milhares de anos. O diatomito tem granulosidade finíssima devido ao pequeno tamanho das carapaças vitrificadas que o constituem, sendo por isso utilizado como matéria-prima de polidores e também na confecção de filtros e isolantes. 12. A maioria das crisofíceas é unicelular e vive no mar ou em água doce. Muitas apresentam as paredes celulares impregnadas de dióxido de silício (sílica). 13. Os euglenóides são unicelulares e a maioria vive em água doce, nadando graças à movimentação de um flagelo. Em ambientes iluminados realizam fotossíntese, produzindo seu próprio alimento. Quando colocados no escuro, podem sobreviver ingerindo partículas de alimento por fagocitose, um modo heterotrófico de nutrição. Há espécies de euglenóides sem cloroplastos, cuja nutrição é exclusivamente heterotrófica; os cientistas acreditam que esses organismos provavelmente perderam os cloroplastos no curso da evolução. O modo ambíguo de nutrição, autotrófica e heterotrófica, tem sido um dos motivos de polêmica na classificação dos euglenóides. Em certos sistemas, os euglenóides são classificados como protozoários. 14. Os dinoflagelados são unicelulares e a maioria vive no mar, constituindo juntamente com as diatomáceas parte importante do fitoplâncton oceânico. Eles apresentam dois flagelos e se deslocam em rápidos rodopios, girando sobre si mesmos. 15. Zooxantelas são algas, principalmente dinoflagelados, diatomáceas e crisofíceas, que vivem dentro de células de protozoários e animais marinhos (cnidários, platelmintos e moluscos) em relação de endossimbiose. As zooxantelas mantêm uma relação de troca de benefícios com as células hospedeiras; graças à sua capacidade de realizar fotossíntese, permitem que animais como os corais, que se alimentam de plâncton, possam viver em locais onde há pouco plâncton disponível. 16. Maré vermelha é um fenômeno causado pela multiplicação exagerada de dinoflagelados perto do litoral, colorindo a água de tons marrom-avermelhados. Nessas situações, as substâncias tóxicas liberadas pelos dinoflagelados causam a morte de peixes e de outros animais marinhos, e eventualmente podem intoxicar pessoas. RESPOSTAS ÀS QUESTÕES DAS ATIVIDADES


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18. Três tipos de reprodução assexuada presente nas algas são: divisão binária, fragmentação e zoosporia. A divisão binária ocorre em algas unicelulares e consiste na divisão da célula em duas. A fragmentação, que ocorre em certas algas filamentosas, consiste na quebra do talo em pedaços que regeneram novos organismos. Zoosporia consiste na formação de células flageladas, os zoósporos, que se libertam da alga que os formou e nadam até atingir locais favoráveis, onde se fixam e originam novos talos. 19. No ciclo de vida de muitas algas multicelulares alternam-se gerações de indivíduos haplóides e diplóides, fenômeno denominado alternância de gerações. Talos diplóides (2n) são chamados de esporófitos; algumas de suas células diferenciam-se e passam por meiose, produzindo células haplóides (n), os esporos. Os esporos libertam-se do talo diplóide que os originou e, ao encontrar condições adequadas, germinam e produzem talos haplóides (n), os gametófitos. Na maturidade, algumas células do gametófito se diferenciam, multiplicam-se por mitose e originam dezenas de gametas haplóides flagelados. Estes libertamse dos gametófitos e fundem-se dois a dois, produzindo zigotos diplóides (2n). O desenvolvimento do zigoto dá origem a um talo diplóide (2n), que na maturidade repetirá o ciclo. 20. Os principais grupos de algas presentes no fitoplâncton são diatomáceas e dinoflagelados. Esses organismos, juntamente com bactérias fotossintetizantes, constituem a base da cadeia alimentar nos mares e lagos. Além disso, esses seres são responsáveis pela produção da maior parte do gás oxigênio atmosférico. 21. A maioria dos protozoários é aquática, vivendo em água doce, água salgada, regiões lodosas e terra úmida. Algumas espécies são parasitas, habitando o interior do corpo de animais invertebrados e vertebrados, causando doenças. Há também protozoários que mantêm relações de troca de benefícios (mutualismo) com outros seres vivos (ex.: flagelados e cupins). Algumas espécies alimentam-se de matéria orgânica de cadáveres ou de restos de outros seres vivos; outras ingerem microrganismos vivos, como bactérias, algas e outros protozoários; existem ainda protozoários parasitas que se alimentam de tecidos corporais dos hospedeiros. 22. A eliminação do excesso de água nesses protozoários está a cargo dos vacúolos contráteis, bolsas citoplasmáticas que acumulam água, eliminando-a de tempos em tempos. Assim, pode-se dizer que os vacúolos contráteis são responsáveis pela regulação da osmose nos protozoários, ou seja, por sua osmorregulação. 23. O filo Rhizopoda, também chamado Sarcodina, compreende os protozoários que se locomovem por meio de expansões citoplasmáticas denominadas pseudópodes, também utilizados para capturar alimento. Há espécies de rizópodes vivendo livremente em água doce ou no mar, sobre os fundos e a vegetação submersa. Algumas amebas podem viver no corpo humano sem causar prejuízo, em uma relação que os biólogos chamam de comensalismo. Exemplos de amebas comensais humanas são Entamoeba gengivalis, que vive na boca, e Entamoeba coli, que vive no intestino. Por outro lado, a Entamoeba histolytica é parasita, e ao se instalar no intestino humano provoca a doença conhecida como amebíase ou disenteria amebiana. 24. Os radiolários e os heliozoários, que integram o filo Actinopoda, apresentam pseudópodes afilados, os axópodes, sustentados por um eixo central e que se projetam como raios em torno da célu-

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la. Os radiolários apresentam uma cápsula interna central, esférica e perfurada, constituída de quitina e ligada a um esqueleto formado por espículas de sílica (SiO2) ou de sulfato de estrôncio (SrSO4); eles vivem exclusivamente no mar, constituindo um importante componente do plâncton. Os heliozoários podem ou não ser dotados de estruturas esqueléticas, mas nunca apresentam cápsula esférica central, como os radiolários. A maioria dos heliozoários é de água doce; algumas espécies habitam o fundo de lagos de água doce ou vivem sobre a vegetação submersa. 25. O filo Foraminifera (do latim foramen, buraco, furo) reúne protozoários dotados de uma carapaça externa, constituída de carbonato de cálcio (CaCO3), quitina ou mesmo de fragmentos calcários ou silicosos selecionados da areia pelo foraminífero. A carapaça apresenta numerosas perfurações, através das quais se projetam finos e delicados pseudópodes, usados na captura de alimento. A maioria dos foraminíferos vive no mar. Muitas espécies de foraminíferos flutuam, constituindo parte importante do plâncton. Outras espécies vivem sobre algas, animais ou no fundo do mar. 26. O filo Apicomplexa engloba exclusivamente protozoários parasitas, sem estruturas locomotoras e dotados, em algum estágio do ciclo de vida, de uma estrutura celular proeminente, o complexo apical (daí o nome do grupo). Estudos têm mostrado que o complexo apical desempenha papel importante na penetração desses protozoários parasitas nas células hospedeiras. O termo Sporozoa, antigamente utilizado para designar o filo, se refere ao fato de muitos representantes do grupo possuírem ciclos de vida com estágios em que se formam esporos. 27. O filo Zoomastigophora, também conhecido por Flagellata, compreende protozoários que se locomovem por meio de estruturas filamentosas em forma de chicote, os flagelos. Geralmente há um ou dois flagelos, mas algumas espécies podem apresentar dezenas deles. Muitos flagelados podem viver no meio aquático, no mar e em água doce. Alguns têm vida livre, utilizando os flagelos para a natação e capturando alimentos por fagocitose. Outros são sésseis, isto é, vivem fixados a um substrato, e utilizam o movimento flagelar para criar correntezas líquidas que arrastam partículas de alimento para perto de si. Diversas espécies de flagelados são parasitas, causando doenças em animais e na espécie humana. 28. Reunir os protozoários pela presença de flagelo não parece ser um bom critério para refletir o parentesco evolutivo. Provavelmente o flagelo surgiu independentemente em diversos grupos de organismos e não constitui um apomorfismo que permita reunir os flagelados em um grupo monofilético. Em outras palavras, o flagelo não é uma novidade evolutiva exclusiva de protozoários, ocorrendo também em organismos classificados como algas (euglenóides e dinoflagelados). Por isso, alguns sistemas modernos de classificação distribuem os protozoários flagelados em diferentes filos e até mesmo em reinos diferentes. 29. O filo Ciliophora, ou Ciliata, compreende os protozoários que apresentam estruturas locomotoras filamentosas geralmente mais curtas e mais numerosas que os flagelos, os cílios, e mais de um núcleo por célula, um deles maior, o macronúcleo, e um ou mais núcleos menores, os micronúcleos. A maioria dos ciliados tem vida livre. Entre as pouquíssimas espécies parasitas destaca-se Balantidium coli, que parasita o intestino do porco e pode, eventualmente, infectar a espécie humana. Certos ciliados vivem no tubo digestório de animais ruminantes como bois, carneiros, cabras, girafas etc., auxiliando a digestão da matéria vegetal e servindo, eles próprios, de alimento para os seus hospedeiros. 30. A maioria dos protozoários de vida livre se reproduz assexuadamente por divisão binária. A célula cresce até determinado tamanho e se divide ao meio, originando dois novos indivíduos. Entretanto alguns sarcodíneos e apicomplexos podem se reproduzir assexuadamente por divisão múltipla. Nesse caso a célula multiplica seu núcleo diversas vezes por mitose antes de se fragmentar em inúmeras pequenas células.


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17. As carofíceas são algas multicelulares e vivem em água doce, crescendo geralmente ancoradas a fundos submersos. O aspecto de seu talo é complexo, com nós e entrenós, dos quais se projetam filamentos com órgãos reprodutivos, lembrando os musgos terrestres. A parede celular das carofíceas é constituída de celulose, impregnada de carbonato de cálcio, o que lhes confere um aspecto áspero e petrificado.

31. A amebíase ou disenteria amebiana é a parasitose causada pelo rizópode Entamoeba histolytica (entameba). Adquire-se esse parasita ao se ingerir cistos de entameba presentes na água ou em alimentos contaminados com fezes de pessoas doentes. Apenas uma em cada dez pessoas infestada por E. histolytica apresenta sintomas da doença. Estes são geralmente brandos, como diarréias e dor de estômago; em casos mais graves, ocorrem diarréias sanguinolentas e a pessoa pode se tornar anêmica.


32. Atualmente há medicamentos eficazes contra amebíase, que devem ser utilizados após o diagnóstico da parasitose por meio de um exame das fezes do doente. Entre as maneiras de prevenir a amebíase destaca-se a construção de instalações sanitárias adequadas, tais como privadas, esgotos e fossas sépticas, que impeçam a contaminação da água e de alimentos por fezes que contenham cistos de ameba. A água, caso não seja tratada, deve ser fervida antes de ser usada para beber ou para lavar alimentos consumidos crus. Esses e outros cuidados básicos, associados a uma maior higiene pessoal, previnem não só a amebíase como inúmeras outras doenças infecciosas. 33. Leishmaniose é a denominação genérica da infecção causada por protozoários flagelados denominados leishmanias. Há dois tipos de leishmaniose: visceral e tegumentar. A leishmaniose visceral (ou calazar) é causada pela Leishmania chagasi, que ataca o baço e o fígado. Os sintomas da doença são febre contínua, perda de apetite, crescimento exagerado do fígado, lesões na pele, anemia, em alguns casos levando à morte. A leishmaniose tegumentar (ou úlcera-de-bauru) é uma doença parasitária de pele e mucosas causada pela Leishmania brasiliensis. Na pele, a doença se manifesta pela formação de feridas ulcerosas, com bordas elevadas e fundo granuloso. Nas mucosas (cavidade nasal, faringe ou laringe) a leishmaniose destrói tecidos e, em casos graves, pode perfurar o septo nasal e causar lesões deformantes. 34. A parasitose é transmitida pela picada de mosquitos, conhecidos popularmente como mosquitos-palhas. A leishmaniose visceral é transmitida pela espécie Lutzomya longipalpis e a tegumentar por várias espécies do gênero Lutzomya. O tratamento é feito com a administração prolongada de medicamentos à base de antimônio que, devido à toxicidade, não podem ser ingeridos por mulheres grávidas e pessoas com problemas cardíacos. A prevenção consiste em combater os mosquitos transmissores e em evitar sua picada, pelo uso de cortinados e telas. 35. A doença de Chagas, também chamada tripanossomíase americana, é a infecção pelo flagelado Trypanosoma cruzi, o tripanossomo. Nos primeiros estágios da doença, os principais sintomas são cansaço, febre, aumento do fígado ou do baço e inchaço dos linfonodos. Depois de 2 a 4 meses esses sintomas desaparecem. Somente 10 a 20 anos após a infestação é que começam a aparecer os sintomas mais graves da doença; os protozoários instalam-se preferencialmente no músculo cardíaco e causam lesões que prejudicam o funcionamento do coração, o que leva à insuficiência cardíaca crônica. 36. O tripanossomo é transmitido por insetos popularmente chamados de “barbeiros” ou “chupanças”, sendo a espécie transmissora mais comum o Triatoma infestans. Depois de picar uma pessoa, geralmente no rosto (daí o nome “barbeiro”), o inseto defeca; se ele estiver contaminado, os tripanossomos em suas fezes podem penetrar através do ferimento da picada, quando a pessoa coça o local, atingindo a circulação sangüínea, via de acesso aos órgãos do corpo. A doença pode também ser adquirida pelo contato das mucosas (dos olhos, do nariz e da boca) com fezes do inseto contaminadas pelo parasita. Mulheres infestadas também podem transmitir o parasita aos filhos durante a gravidez ou na amamentação. Transplantes de órgãos e transfusões de sangue de doadores infestados são outras vias pelas quais se pode ad-

quirir a doença de Chagas. Desde a década de 1960, têm sido desenvolvidas drogas terapêuticas capazes de matar e destruir o Trypanosoma cruzi, principalmente no período inicial da doença. Entretanto, as lesões do coração e de outros órgãos, como o esôfago e o intestino, são irreversíveis e até o momento não há tratamento eficaz para os estágios avançados da doença de Chagas. Assim, a principal maneira de combater essa parasitose é adotar medidas preventivas, que impeçam a entrada dos protozoários no organismo humano. A primeira providência é evitar a picada do barbeiro, o agente transmissor (ou vetor) da doença. Como esses insetos se escondem nas frestas das casas de barro ou de pau-a-pique, construir casas de alvenaria, sem esconderijos para o barbeiro, ajuda a combater a doença de Chagas. Outra medida preventiva importante é a instalação de cortinados de filó sobre as camas e de telas de proteção em portas e janelas. 37. A malária é uma doença causada por protozoários apicomplexos do gênero Plasmodium (plasmódio). Há quatro espécies de Plasmodium que causam malária; P. malariae e P. ovale são os responsáveis por uma forma branda da doença; P. falciparum causa a forma mais grave; P. vivax causa uma forma de malária de gravidade intermediária. Os sintomas da malária são picos de febre alta, entre 39 ºC e 40 ºC, que coincidem com a ruptura das hemácias infestadas, que liberam parasitas e substâncias tóxicas, causando febre e calafrios. 38. Todos os tipos de malária são transmitidos pela picada de fêmeas de mosquitos do gênero Anopheles (anófeles). Atualmente, há vários medicamentos capazes de eliminar o plasmódio do sangue. Além do tradicional quinino e seus derivados, novas drogas terapêuticas têm sido usadas com sucesso no tratamento da malária. Drogas antimaláricas devem ser tomadas preventivamente, sob rigorosa orientação médica, por pessoas que visitam regiões com alta incidência da doença. As principais medidas para prevenir a malária consistem em combater a proliferação do mosquito transmissor e impedir sua picada. O combate ao mosquito pode ser feito pelo aterro de lagoas e poças d’água que servem de criadouro para as larvas, e também pela aplicação de inseticidas sobre as áreas atingidas pela doença. Esta última providência tem a conseqüência indesejável de matar indiscriminadamente outras espécies de inseto, muitas delas úteis. Para impedir a picada do mosquito, pode-se proteger as portas e as janelas das casas com telas, e cobrir as camas com cortinados de filó.


39. b

40. e

41. c

42. h

43. g

44. a

45. e

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50. b

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52. b

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54. a

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56. b

57. d

58. c

59. a

60. b

61. d


62. O enredo da história ficcional deverá ser uma criação dos estudantes, considerando os conhecimentos a seguir. O fitoplâncton marinho é constituído por algas unicelulares, com predominância de diatomáceas e dinoflagelados. Os seres do fitoplâncton são os produtores da cadeia alimentar marinha, servindo de alimento, direta ou indiretamente, à quase totalidade dos seres desse ecossistema. Além disso, sendo fotossintetizantes, os seres do fitoplâncton fornecem a maior parte (cerca de 90%) do gás oxigênio presente na atmosfera. Se o fitoplâncton marinho desaparecesse, possivelmente ocorreria extinção da maioria das espécies do ecossistema marinho e de muitas espécies de terra firme, tanto pela falta de matéria orgânica como pelo decréscimo acentuado no teor de gás oxigênio na atmosfera da Terra. RESPOSTAS ÀS QUESTÕES DAS ATIVIDADES


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63. IMPORTÂNCIA PARA DOENÇAS QUE A HUMANIDADE CAUSAM

Eucarióticos; uni ou pluricelulares; com parede celular; sem tecidos diferenciados.

Maioria é aquática, de água doce ou salgada; algumas espécies são terrestres (em ambientes úmidos).

Muitas espécies são utilizadas como alimento; algas vermelhas fornecem substâncias empregadas na industria e na pesquisa científica (ágar e carragenina).

Heterotrófica Eucarióticos; unicelulares; sem parede celular; podem apresentar cílios ou flagelos.

Espécies de vida livre em água doce, salgada e em superfícies úmidas; espécies parasitas habitam o interior de células, o sangue e diversos orgãos humanos e de animais.

Algumas espécies cau- Doença de Chasam doenças. Sem im- gas (causada por portância econômica. flagelados); malária (causada por esporozoários); disenteria amebiana (causada por sarcodíneos).

NUTRIÇÃO

Algas

Autotrófica

Protozários

64.

Nenhuma.

EXEMPLOS Spirogyra (clorofícea filamentosa); Chlamydomonas (clorofícea unicelular); Ulva (ou “alface-do-mar”; clorofícea multicelular); Sargassum (feofícea multicelular). Amoeba proteus (ameba de vida livre); Paramecium (ciliado de vida livre); Trypanosoma cruzi (flagelado causador da doença de Chagas); Plasmodium vivax (esporozoário causador da malária).

66. Esquema do ciclo do tripanossomo. Os estudantes poderão fazer desenhos com legendas ou esquemas simples, como o apresentado a seguir.

MEIOSE

n n n n

Esporos

Esporófito

Barbeiro contaminado pica pessoa e elimina fezes com tripanossomos

Pessoa coça a picada e contamina o ferimento com tripanossomos

Barbeiro se contamina ao picar pessoas doentes ou animais silvestres contaminados

Tripanossomos instalam-se no sangue e no coração, onde se reproduzem

FASE ASSEXUADA FASE SEXUADA

DESENVOLVIMENTO

Zigoto FECUNDAÇÃO

Gametófito

n

2n

GERMINAÇÃO

Gametas

GUIA DE ESTUDO 1. A maioria dos fungos é constituída por filamentos microscópicos e ramificados denominados hifas, que em conjunto constituem o micélio. Uma hifa é um tubo microscópico que contém o material celular do fungo.

ALTERNÂNCIA DE GERAÇÕES

é o ciclo em que ocorrem

ESPORÓFITO

GAMETÓFITO

produz germina e origina o

é

DIPLÓIDE

ESPORO(S)

produz

é são

GAMETAS

HAPLÓIDE(S)

são

desenvolvese e origina o

unem-se e originam o

é ZIGOTO

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2. Hifas septadas são as que apresentam paredes transversais (septos) delimitando compartimentos celulares com um ou dois núcleos, dependendo do estágio do ciclo sexual (micélios primários têm hifas monocarióticas e micélios secundários têm hifas dicarióticas). Os septos são incompletos, apresentando um orifício central que põe em comunicação direta o citoplasma dos compartimentos da hifa. Hifas cenocíticas (do grego koinos, comum, e kitos, célula) não apresentam divisões transversais, sendo preenchidas por uma massa citoplasmática com centenas de núcleos. 3. A quitina é um polissacarídio semelhante à celulose, que constitui a parede dos fungos. Curiosamente, essa substância também está presente no reino Animal, constituindo o esqueleto dos artrópodes (crustáceos, insetos, aranhas etc.). 4. A primeira hifa de um fungo sempre se origina pela germinação de um esporo, seja este proveniente de processos sexuados ou assexuados. O esporo alonga-se enquanto seu núcleo multiplica-se por mitose, originando a hifa inicial, que cresce e se ramifica, formando o micélio.


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5

Fungos

n

65.

CAPÍTULO

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ORGANIZAÇÃO AMBIENTE EM ESTRUTURAL QUE VIVEM

GRUPO DE SERES VIVOS


5. Os fungos apresentam nutrição heterotrófica, utilizando grande variedade de fontes orgânicas de alimento. O micélio cresce sobre o material orgânico e libera enzimas digestivas, que agem extracelularmente; as hifas absorvem, então, os produtos da digestão. 6. Consideramos neste livro cinco filos de fungos: Chytridiomycota, Zygomycota, Ascomycota, Basidiomycota e Deuteromycota. a) Chytridiomycota (quitridiomicetos, ou quitrídias) reúne os fungos que apresentam flagelos em algum estágio de seu ciclo de vida; a maioria deles é aquática; possuem quitina na parede celular e armazenam glicanos. Ex.: Phytophthora infestans, que destruiu a colheita de batata da Irlanda no século XIX. b) Zygomycota (zigomicetos) reúne os fungos sem corpo de frutificação que durante a reprodução sexuada formam esporos especiais, denominados zigósporos. Ex.: Rhizopus migrans, um bolor negro que cresce sobre pão velho. c) Ascomycota (ascomicetos) reúne os fungos que no ciclo de reprodução sexuada formam ascósporos alojados no interior de hifas especiais em forma de saco, os ascos. Em certos ascomicetos, os ascos estão organizados em um corpo de frutificação carnoso, o ascocarpo, ou ascoma. Ex.: Saccharomyces cerevisae, o popular fermento-de-padaria. d) Basidiomycota (basidiomicetos) reúne os fungos que durante o ciclo de reprodução sexuada formam basidiósporos, alojados em hifas especiais denominadas basídios. Ex.: Agaricus sp., conhecido como champignon, muito usado na culinária. e) Deuteromycota (deuteromicetos) reúne as espécies de fungo que não apresentam processos sexuais conhecidos. 7. a) Fragmentação: um micélio fragmenta-se originando novos micélios. b) Brotamento (gemulação): ocorre em fungos unicelulares; as células formam brotos (gêmulas) que normalmente se separam do genitor, mas eventualmente podem permanecer grudados, formando cadeias de células. c) Esporulação: processo em que se formam esporos a partir de hifas monocarióticas. 8. Fungos heterotálicos são aqueles que apresentam “formas sexuais” distintas designadas pelos sinais + e –. Isto é, existem duas formas fisiologicamente distintas de micélio, sendo que um do tipo + só pode realizar reprodução sexuada com um do tipo – e vice-versa. Os fungos que não apresentam diferenciação sexual são chamados de homotálicos e neles a reprodução sexuada pode ocorrer tanto entre hifas de micélios distintos quanto entre hifas de um mesmo micélio. 9. A reprodução sexuada dos fungos começa pela fusão de hifas, a plasmogamia, seguida da cariogamia, que é a fusão de pares de núcleos haplóides originários das hifas que se fundiram na plasmogamia, com formação de núcleos diplóides correspondentes ao zigoto. 10. Nos zigomicetos, a cariogamia ocorre logo após a plasmogamia. Em ascomicetos e basidiomicetos, as hifas resultantes da fusão sexual formam um micélio secundário, constituído por hifas septadas dicarióticas, isto é, com dois núcleos, provenientes um de cada micélio que se fundiu. Nos basidiomicetos, pode passar muito tempo até que ocorra a cariogamia, com formação dos núcleos zigóticos. 11. Zigósporo é uma estrutura especial que se forma no ciclo sexual dos zigomicetos. Constitui-se de uma massa citoplasmática multinucleada, com núcleos diplóides, presente no interior de um envoltório espesso, o zigosporângio. O zigosporângio forma-se após a fusão dos dois gametângios (plasmogamia) e da fusão (cariogamia) de seus núcleos haplóides. As paredes dos gametângios fundidos diferenciam-se, formando um revestimento espesso e escuro, o zigosporângio, que contém o zigósporo. 12. O zigósporo multinucleado geralmente permanece em estado de dormência durante alguns meses. Em determinado momento, ele inicia o processo de germinação, formando uma estrutura alongada, o esporangióforo, que perfura a parede do zigosporângio e emerge. A extremidade do esporangióforo diferencia-se em um esporângio dentro do qual os núcleos diplóides do zigósporo passam por meiose, originando milhares de esporos haplóides. Mais tarde o esporângio rompe-se e liberta os esporos, que são transportados pelo ar. 13. A reprodução assexuada por meio de esporos é a principal forma de propagação e disseminação dos ascomicetos. Durante o desenvolvimento do micélio, formam-se hifas especializadas nesse tipo de re-

produção, os conidióforos. As extremidades dessas hifas sofrem estrangulamentos sucessivos, gerando células mononucleadas que se diferenciam em esporos denominados conídios. Estes libertam-se progressivamente da extremidade da hifa, dispersando-se pelo ar e originando novos micélios ao encontrar condições favoráveis. 14. O mesmo micélio que forma hifas especializadas na reprodução assexuada (conidióforos) produz também hifas especializadas na reprodução sexuada. Estas são de dois tipos: gametângios femininos, chamados de ascogônios, e gametângios masculinos, chamados de anterídios. A partir do ascogônio forma-se uma projeção, o tricógino, que cresce em direção a um anterídio próximo e se funde a ele. Através do tricógino, os núcleos do anterídio migram para o interior do ascogônio. Nas espécies homotálicas, a passagem de núcleos pode ocorrer tanto entre gametângios de um mesmo micélio quanto de micélios distintos. Nas espécies heterotálicas, apesar de um mesmo micélio formar anterídios e ascogônios, só há união e passagem de núcleos entre gametângios de micélios sexualmente compatíveis. Assim, os ascogônios de micélios + só se unem e recebem núcleos de anterídios de micélios – e vice-versa. Os núcleos provenientes do anterídio emparelham-se com os núcleos do ascogônio, estabelecendo a condição dicariótica, mas não ocorre fusão entre eles. 15. Após a plasmogamia, o ascogônio origina hifas cujas células apresentam pares de núcleos: um deles descendente de um núcleo do ascogônio e o outro, de um núcleo do anterídio. Assim, o micélio que se origina do “ascogônio fecundado” é constituído exclusivamente por hifas dicarióticas, denominadas hifas ascógenas. 16. Os ascos formam-se a partir de células apicais de hifas ascógenas. Nesse processo, os dois núcleos de uma célula da extremidade de uma hifa ascógena fundem-se para formar o zigoto, que é o único núcleo diplóide em todo o ciclo de vida de um fungo ascomiceto. A célula contendo o núcleo diplóide alonga-se e forma o asco. Em seu interior, o núcleo divide-se por meiose e origina quatro núcleos haplóides que ficam enfileirados ao longo do asco. Na maioria dos ascomicetos, cada um desses núcleos passa por uma divisão mitótica adicional, de modo que o asco fica com oito células haplóides enfileiradas em seu interior. Essas células diferenciam-se nos ascósporos, que são liberados pelo rompimento da parede do asco maduro. Os ascósporos são transportados pelo ar e, ao encontrarem condições favoráveis, germinam, originando novos micélios haplóides e reiniciando o ciclo. 17. Durante o ciclo de vida da maioria das espécies do filo Basidiomycota, o micélio passa por duas fases distintas: uma em que as hifas são monocarióticas, e outra, mais duradoura, em que as hifas são dicarióticas. Na primeira fase é denominado micélio primário; na segunda, micélio secundário. 18. O micélio primário origina-se a partir da germinação de um esporo. O micélio secundário surge do encontro de dois micélios sexualmente compatíveis e da fusão de hifas + de um deles com hifas – do outro (plasmogamia). 19. Em determinada fase do desenvolvimento de um micélio secundário, a célula terminal de certas hifas adquire a forma de uma clava e passa a ser denominada basídio. Os dois núcleos do basídio fundem-se (cariogamia), originando um núcleo diplóide que, imediatamente, se divide por meiose e produz quatro núcleos haplóides. Enquanto a meiose ocorre, formam-se na superfície do basídio quatro protuberâncias em forma de dedos. Cada um dos núcleos haplóides gerados na meiose migra para o interior de uma dessas protuberâncias, a qual se isola do resto do basídio e desenvolve uma parede grossa e resistente, transformando-se em um basidiósporo. 20. Dentre os basidiomicetos, apenas as espécies da classe Basidiomycetes formam corpos de frutificação. Nas espécies das outras duas classes do filo — Teliomycetes e Ustomycetes — os basídios ficam agrupados sobre o micélio secundário, formando estruturas denominadas soros. A formação dos corpos de frutificação dos basidiomicetos requer luz e taxas relativamente baixas de gás carbônico (CO2), condições indicativas de que o micélio está próximo da superfície do substrato. Nessas condições formam-se hifas especiais que crescem como uma estrutura compacta que emerge do substrato. Essas hifas RESPOSTAS ÀS QUESTÕES DAS ATIVIDADES


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21. Os fungos são organismos fundamentais ao equilíbrio da natureza. As espécies saprofágicas, juntamente com certas bactérias, desempenham o papel de agentes decompositores, destruindo cadáveres e restos de plantas e animais. Isso permite que a matéria orgânica dos seres mortos possa ser aproveitada pelos novos seres que nascem. Entretanto, essa mesma atividade decompositora pode ter aspecto negativo, já que os fungos causam o apodrecimento de roupas, objetos de couro, cercas, dormentes de madeira das estradas de ferro etc. 22. O levedo Saccharomyces cerevisae é empregado na fabricação de pão e de bebidas alcoólicas. Ao realizar a fermentação de açúcares para obter energia, o fungo libera gás carbônico e álcool etílico. Este último é utilizado na produção de bebidas alcoólicas. Na produção do pão, é o gás carbônico que interessa; as pequenas bolhas desse gás, eliminadas pelo levedo na massa, contribuem para tornar o pão leve e macio. 23. Liquens são formados pela associação cooperativa de fungos e algas, ou fungos e cianobactérias. Os fungos mais comuns nessas associações são os ascomicetos, e as algas geralmente são clorofíceas unicelulares. Tradicionalmente, os biólogos têm considerado a associação entre fungos e algas no líquen como uma troca mútua de benefícios, ou mutualismo. Comprovadamente as algas, graças à sua capacidade de fazer fotossíntese, produzem substâncias utilizadas na nutrição do fungo. O fungo, por sua vez, contribuiria dando proteção à alga e mantendo-a em um ambiente úmido e favorável à sua vida. 24. Micorrizas são associações cooperativas entre fungos e raízes de certas plantas. Estas beneficiam-se com a associação, principalmente se o solo for pobre em minerais de que elas necessitam. O fungo aumenta a capacidade da raiz de absorver minerais escassos no solo. Por sua vez, o fungo também se beneficia com a associação, obtendo açúcares, aminoácidos e outras substâncias orgânicas das raízes, das quais se nutre.


25. d

26. b

27. a

28. d

29. e

30. c

31. b


32. Se os fungos decompositores deixassem de atuar, a maioria dos cadáveres de plantas, animais e outros seres vivos deixaria de ser decomposta, e eles não liberariam para o ambiente os elementos químicos que constituem seus corpos. A longo prazo, elementos como nitrogênio, carbono etc. deixariam de ser reciclados e faltariam materiais para a continuação da vida na Terra. 33. O filo Chytridiomycota reúne organismos que apresentam flagelos, estruturas ausentes em todos os outros grupos de fungos. Além disso, eles não têm quitina na parede celular e os núcleos de suas hifas são diplóides, enquanto as hifas de todos os outros fungos têm núcleos haplóides. Os citridiomicetos armazenam micolaminarina, uma substância de reserva semelhante às encontradas em algas pardas e diatomáceas. Todas essas características reforçam a tendência para retirar os citridiomicetos do reino Fungi. O filo Deuteromycota, por sua vez, reúne as espécies de fungo que aguardam melhor classificação. Esse filo é, na verdade, uma categoria de conveniência e tenderá a ser extinto: muitos fungos classificados inicialmente como deuteromicetos foram e estão sendo reclassificados, principalmente como ascomicetos. Considerando que os citridiomicetos talvez não sejam realmente fungos, e que os deuteromicetos são fungos à espera de melhor classificação, podemos dizer que “fungos verdadeiros” são apenas os representantes dos filos Zygomycota, Ascomycota e Basidiomycota.

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CAPÍTULO

Diversidade e Reprodução das Plantas GUIA DE ESTUDO 1. A apomorfia que caracteriza as plantas é a presença de embriões multicelulares compactos, cujo desenvolvimento se dá à custa do organismo materno. 2. Além de apresentarem embriões compactos que se desenvolvem à custa do organismo materno, todas as plantas são organismos eucarióticos, multicelulares e autotróficos, produzindo por meio da fotossíntese as substâncias orgânicas que lhes servem de alimento. 3. Toda espécie de planta apresenta em seu ciclo de vida dois tipos de indivíduos que se alternam. Os indivíduos haplóides, chamados de gametófitos, formam gametas masculinos e femininos, que se unem pela fecundação, originando zigotos diplóides. O zigoto desenvolve-se e origina um indivíduo diplóide, chamado de esporófito. Ao atingir a fase adulta, células do esporófito dividem-se por meiose, originando células haplóides chamadas de esporos. Cada esporo dá origem a um novo gametófito haplóide, fechando o ciclo. 4. Plantas vasculares são as que possuem tecidos condutores, isto é, células tubulares especializadas na condução de substâncias nutritivas (seiva) pelo organismo. Plantas avasculares são as que não possuem tecidos condutores. Apenas as briófitas são plantas avasculares; todas as demais plantas (pteridófitas, gimnospermas e angiospermas) são vasculares, ou traqueófitas. 5. As pteridófitas distinguem-se das gimnospermas e angiospermas por não produzirem sementes. 6. As gimnospermas produzem sementes expostas externamente no órgão reprodutivo, enquanto as angiospermas apresentam flores e frutos: estes abrigam e protegem as sementes. 7. Briófitas são plantas pequenas e delicadas, sem vasos condutores de seiva, que vivem, em geral, em ambientes úmidos e sombreados, como barrancos e troncos de árvores no interior das matas. 8. Turfeira é um tipo de vegetação de regiões úmidas e frias constituída predominantemente por musgos. O acúmulo de musgos mortos constitui a turfa, que tem importância no ciclo do carbono, pois retém grande quantidade de matéria orgânica. 9. Nas briófitas, o gametófito (fase haplóide) é a geração mais desenvolvida e persistente do ciclo de vida. O esporófito das briófitas (geração diplóide) tem tamanho reduzido e desenvolve-se sobre o gametófito, nutrindo-se à custa deste até atingir a maturidade e produzir esporos. Isso diferencia as briófitas de todas as outras plantas, nas quais a fase predominante do ciclo de vida é o esporófito. 10. O corpo das briófitas não se diferencia em raiz, caule e folha e, por isso, é chamado de talo. Os gametófitos das briófitas fixamse ao solo, a rochas ou a troncos de árvores por meio de estruturas filamentosas que lembram raízes, os rizóides, que não desempenham, porém, papel importante na absorção de água e nutrientes minerais. As células das briófitas são pouco diferenciadas. Apesar de serem consideradas plantas avasculares, certas espécies de musgo apresentam, na porção central do caulóide, um tecido especializado na condução de água e nutrientes através do corpo da planta. Esse tecido, denominado hadrome, é formado por dois tipos de células mortas chamadas hidróides, que conduzem água e sais minerais dissolvidos. Um outro tecido especializado na condução de substâncias orgânicas é o leptoma, constituído por células chamadas leptóides.


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constituem o chamado micélio terciário, que se organiza de maneira compacta, formando estruturas altamente elaboradas, de formas e cores variadas; são os corpos de frutificação, denominados basidiocarpos (cogumelos). Os basídios formam-se na superfície das lamelas localizadas na parte inferior do chapéu dos cogumelos.

11. Anterídios são estruturas reprodutivas masculinas presentes em gametófitos maduros, no interior das quais se formam os gametas masculinos, denominados anterozóides. Arquegônios são estruturas reprodutivas femininas presentes em gametófitos maduros, no interior das quais se forma o gameta feminino, denominado oosfera. 12. Na maioria das briófitas, o esporófito maduro é formado por três partes: o pé, que é a porção mergulhada no arquegônio; a seta ou pedúnculo, que é a haste fina e longa que emerge da caliptra e arrasta parte dela consigo; a cápsula ou esporângio, localizada na extremidade livre do pedúnculo. A passagem de nutrientes do gametófito para o esporófito é feita por células especializadas da base do arquegônio, que constituem a placenta. Essas células apresentam inúmeras dobras, o que aumenta sua superfície de contato com o embrião em desenvolvimento. 13. Esporângio é a estrutura do gametófito onde se formam os esporos, por divisão meiótica de células precursoras, os esporócitos, ou células-mãe de esporos.


14. Os gametóforos são estruturas em forma de guarda-chuva presentes nos gametófitos de hepáticas e que contêm os órgãos sexuais: arquegônios, nas plantas femininas, e anterídios, nas plantas masculinas. 15. Anterozóide = n; caliptra = n; embrião = 2n; esporo = n; gametóforo = n; oosfera = n; parede do esporângio = 2n; parede do arquegônio = n; parede do anterídio = n; pé = 2n; placenta = n; seta = 2n. 16. Pteridófitas são geralmente plantas de pequeno porte (herbáceas), apesar de existirem espécies arborescentes que atingem 4 m ou mais de altura. As espécies mais conhecidas do grupo são samambaias e avencas, utilizadas como plantas ornamentais. 17. Do final do período Devoniano até o final do Carbonífero, ou seja, entre 375 e 290 milhões de anos atrás, as pteridófitas formavam grandes florestas nos diversos continentes. Muitas espécies atingiam grande tamanho, com troncos de quase 1 m de diâmetro e mais de 30 m de altura. Foram os restos não decompostos dessas matas de pteridófitas do Carbonífero que formaram os grandes depósitos de carvão existentes em diversos locais do planeta e atualmente explorados como fonte de energia. 18. As pteridófitas distinguem-se das briófitas por apresentarem dois tipos de tecidos vasculares bem diferenciados: o xilema e o floema. Distinguem-se também de gimnospermas e angiospermas por não formarem sementes. 19. O xilema das pteridófitas é constituído por elementos denominados traqueídes, também presentes em gimnospermas e angiospermas. As traqueídes são estruturas não-vivas, constituídas por paredes celulares vazias, com reforços de lignina. Uma traqueíde é um tubo vazio, fino e longo, com as extremidades afiladas e fechadas. Traqueídes formam longas fileiras que vão das raízes até as folhas e transportam seiva bruta. O floema é constituído pelas células crivadas, assim chamadas por apresentarem inúmeros poros em suas paredes transversais, assemelhando-se a um crivo de chuveiro. Essas células são longas e mais finas do que as traqueídes, diferindo delas também por serem vivas e repletas de citoplasma. As células crivadas também ficam organizadas em fileiras, que partem das folhas e chegam até as raízes. Em geral, os vasos liberianos dispõem-se ao redor do feixe de traqueídes, e o conjunto fica localizado na região central das raízes, caules e folhas. A função das células crivadas é transportar seiva elaborada. 20. Pteridófitas isosporadas são as que formam um único tipo de esporo. Pteridófitas heterosporadas formam dois tipos diferentes de esporo, um grande (megásporo) e outro pequeno (micrósporo). 21. Esporofilos são folhas especiais (folhas férteis) nas quais se formam esporângios, em cujo interior os esporócitos se dividem por meiose e dão origem a esporos. Nas licopodíneas (filo Licophyta), os esporofilos ficam reunidos na extremidade de certos ramos, formando os estróbilos, estruturas que lembram pequenas espigas.

22. O prótalo é o gametófito das pteridófitas, que surge pela germinação do esporo. Nas espécies isosporadas, o gametófito é monóico, ou bissexual, ou seja, forma tanto órgãos reprodutores femininos, os arquegônios, quanto masculinos, os anterídios. 23. O esporo de uma pteridófita divide-se por mitoses sucessivas (germinação), dando origem ao gametófito, denominado prótalo. O gametófito forma arquegônios, nos quais se formam oosferas, e anterídios, nos quais se originam os anterozóides. Estes nadam até os arquegônios, onde penetram; um deles fecunda a oosfera, formando o zigoto diplóide. Este se divide intensamente por mitoses sucessivas, originando o embrião, que se nutre de substâncias fornecidas pelo gametófito. As células do embrião em desenvolvimento logo se diferenciam nos primórdios de raiz, caule e folha, definindo a organização básica do corpo do jovem esporófito. Na maturidade, o esporófito desenvolverá folhas férteis onde se formarão esporângios e esporos, completando o ciclo. 24. Megásporo é o esporo de grande tamanho (feminino) que se forma nas pteridófitas heterosporadas. Megasporângios são as estruturas (esporângios) em que se formam os megásporos. Megasporofilos são as folhas férteis em que se formam os megasporângios. 25. Micrósporo é o esporo de pequeno tamanho (masculino) que se forma nas pteridófitas heterosporadas. Microsporângios são as estruturas (esporângios) em que se formam os micrósporos. Microsporofilos são as folhas férteis em que se formam os microsporângios. 26. Microgametófito, ou microprótalo, é a planta haplóide que surge da germinação do micrósporo. Megagametófito, ou megaprótalo, é a planta haplóide que surge da germinação do megásporo. 27. Caule = 2n; esporângio = 2n; esporofilo = 2n; estróbilo = 2n; folha = 2n; indúsio = 2n; microgametófito = n; megagametófito = n; prótalo = n; raiz = 2n; soro = 2n; suspensor = 2n. 28. O ciclo de vida das selaginelas apresenta três características importantes na transição das plantas sem sementes para as plantas com sementes: a) formação de dois tipos de esporos (heterosporia); b) desenvolvimento dos gametófitos no interior da parede do esporo (endosporia); c) transformação do megagametófito em uma estrutura precursora da semente. 29. Sob a designação de gimnospermas são reunidos quatro filos de plantas que se caracterizam por formar sementes expostas na superfície das estruturas reprodutoras. A maioria das espécies são árvores que atingem grande tamanho, estando entre os maiores seres vivos existentes. 30. O óvulo das plantas é uma estrutura multicelular constituída por tecido diplóide, originário do esporófito, e pelo gametófito haplóide que se desenvolve a partir do megásporo. No interior do óvulo das plantas diferenciam-se um ou mais gametas femininos que se fundirão com os gametas masculinos para originar os zigotos. O gameta feminino das plantas, correspondente ao óvulo dos animais, é a oosfera, uma das inúmeras células constituintes do óvulo vegetal. 31. O óvulo das gimnospermas desenvolve-se a partir de uma folha fértil (megasporofilo) e em seu interior diferencia-se o megasporângio. Este é recoberto por camadas de tecido do megasporofilo, denominadas integumento. No megasporângio diferenciase um megásporo que dá origem ao megagametófito. O óvulo das plantas é, portanto, o megasporângio, contendo o megagametófito, revestido pelo integumento. 32. O megasporângio das gimnospermas contém um único megasporócito, ou célula-mãe de oosfera, que se divide por meiose originando quatro células haplóides, das quais três degeneram. A que sobrevive é o megásporo funcional, que fica retido no interior do megasporângio. O megasporângio das plantas com semente é constituído por um tecido nutritivo denominado nucelo. O megásporo divide-se sucessivamente por mitoses e origina o megagametófito (ou megaprótalo). Este forma arquegônios, nos quais se diferenciam oosferas, os gametas femininos. Os arquegônios ficam voltados para uma abertura existente no integumento do óvulo, a micrópila, por onde penetram os microgametófitos com os gametas masculinos. RESPOSTAS ÀS QUESTÕES DAS ATIVIDADES


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34. O grão de pólen é o gametófito masculino, ou microgametófito, parcialmente desenvolvido. Ele é liberado pelo microsporângio e transferido pelo ar para perto do gametófito feminino que se encontra no interior do óvulo. Essa transferência é chamada de polinização. 35. O tubo polínico é uma estrutura tubular correspondente ao microgametófito maduro, pelo qual o gameta masculino, denominado célula espermática, chega até à oosfera, fecundando-a. 36. As gimnospermas adultas formam microsporofilos onde se desenvolvem microsporângios (ou androsporângios). Um microsporângio jovem contém muitos microsporócitos, ou células-mãe de grão de pólen, que se dividem por meiose e originam micrósporos haplóides. O micrósporo divide-se por duas mitoses sucessivas originando quatro células: duas células protaliais, uma célula generativa e uma célula do tubo. Enquanto as divisões celulares ocorrem em seu interior, a parede do micrósporo se diferencia, formando estruturas que permitem seu transporte até o óvulo. O conjunto das quatro células revestido por essa parede modificada é o grão de pólen, que é um microgametófito imaturo. 37. Ao entrar em contato com o óvulo, o grão de pólen germina e forma o tubo polínico. Este penetra pela micrópila e atinge a oosfera. Durante esse processo, a célula generativa se divide por mitose, produzindo duas células-filhas: a célula estéril e a célula espermatogênica. Pouco antes de o tubo polínico atingir a oosfera, a célula espermatogênica se divide, produzindo duas células espermáticas, que são os gametas masculinos. Com isso completa-se o amadurecimento do microgametófito. Ao atingir a oosfera, o tubo polínico lança para dentro dela a maior parte de seu conteúdo, inclusive as duas células espermáticas. O núcleo de uma delas funde-se ao núcleo da oosfera, produzindo o zigoto diplóide; a outra célula espermática degenera. 38. A germinação é a retomada do desenvolvimento do embrião, que cresce e perfura a casca da semente, dando origem a uma nova planta (esporófito). Durante a germinação, o embrião nutre-se do gametófito feminino ainda existente. Quando este se esgota, a jovem planta já apresenta raízes e folhas, sendo capaz de retirar nutrientes minerais do solo e de produzir substâncias orgânicas por meio da fotossíntese. 39. As angiospermas são plantas que formam flores e frutos, podendo viver no solo, na água ou sobre outras plantas, em certos casos como parasitas e em outros apenas como inquilinas. Quanto à forma, elas podem ser árvores, arbustos, trepadeiras, capins etc. Apesar da variedade, os cientistas acreditam que as angiospermas atuais são todas descendentes de um mesmo ancestral, constituindo, portanto, um grupo monofilético com mais de 235 mil espécies descritas, das quais mais de 40 mil ocorrem no Brasil. 40. Porque essa divisão não está de acordo com a história evolutiva do grupo. As monocotiledôneas formam, realmente, um grupo monofilético e continuam a ter essa denominação. Mas sob a designação de dicotiledôneas eram reunidas espécies que hoje sabemos pertencerem a dois grupos evolutivamente distintos e que, por isso, foram separadas em eudicotiledôneas e dicotiledôneas basais. Estas últimas se caracterizam por apresentar traços bastante primitivos, sendo consideradas remanescentes do grupo que deu origem às monocotiledôneas e às eudicotiledôneas. 41. O ciclo de vida das angiospermas é muito parecido com o das gimnospermas, mas difere dele principalmente por duas novas aquisições evolutivas: a presença de flores e o fato de as sementes se formarem dentro de uma estrutura denominada carpelo, a qual dá origem ao fruto. 42. Flor é um ramo (caule) com esporofilos, isto é, com folhas modificadas que desenvolvem esporângios.

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43. O ramo que contém a flor é chamado pedicelo e a porção dele onde se encaixam as folhas modificadas (elementos florais) é o receptáculo floral. Os elementos florais férteis são os carpelos (ou megasporofilos), que formam os óvulos, e os estames (ou microsporofilos), que formam os grãos de pólen. O conjunto de estames é denominado androceu e o conjunto de carpelos é o gineceu. Além dos elementos férteis, a maioria das flores possui elementos estéreis, que também são folhas modificadas. São as pétalas, cujo conjunto denomina-se corola, e as sépalas, coletivamente denominadas cálice. O conjunto de elementos estéreis de uma flor, ou seja, o cálice e a corola, constitui o perianto. 44. Um estame é um microsporofilo constituído por uma fina haste, o filete, que sustenta uma estrutura bilobada na extremidade, a antera. Esta contém em seu interior quatro microsporângios (ou androsporângios), denominados sacos polínicos. Dentro dos sacos polínicos formam-se os microsporócitos, ou células-mãe de grãos de pólen, que se dividem por meiose, produzindo células haplóides que se diferenciam em grãos de pólen. O número de estames em uma flor varia de um a dezenas, de acordo com a espécie. 45. Uma flor pode ter um ou mais carpelos (megasporofilos), que podem ficar separados ou se fundir parcial ou totalmente. Os carpelos, isolados ou em grupo, dobram-se e se fundem pelas bordas, formando uma estrutura que lembra um pequeno vaso com a porção inferior dilatada e a superior afilada. Essa estrutura recebe a denominação de pistilo. A parte inferior dilatada do pistilo é o ovário, no interior do qual se formam um ou mais óvulos, dependendo da espécie. A porção superior em forma de tubo recebe a denominação de estilete e é em seu interior que o tubo polínico cresce. A porção terminal do pistilo é o estigma, que recebe os grãos de pólen na polinização. 46. A megagametogênese consiste no desenvolvimento do megagametófito no interior do óvulo. Tanto em gimnospermas quanto em angiospermas, o processo tem início com a degeneração dos três megásporos mais próximos da micrópila. Apenas o mais interno sobrevive, tornando-se o único megásporo funcional no óvulo. Ele cresce alimentando-se do nucelo e seu núcleo divide-se por mitose. Nas gimnospermas, diversas mitoses se sucedem e dão origem ao megagametófito multicelular, no qual se diferenciam arquegônios, dentro dos quais surge a oosfera. Nas angiospermas, as mitoses do megásporo originam apenas oito núcleos, quatro dos quais ficam próximos da micrópila, enquanto os outros quatro ficam no pólo oposto da célula. Um núcleo de cada um desses conjuntos migra para a região central da célula e passa a formar os chamados núcleos polares. Ao redor de cada um dos demais núcleos, formam-se membranas, individualizando células. Assim, o citoplasma do antigo micrósporo fica dividido em sete células: três no pólo próximo à micrópila, três no pólo oposto e uma, com os dois núcleos polares, que ocupa praticamente todo o espaço restante. Esse conjunto de sete células, uma delas binucleada, é o gametófito feminino (megagametófito), também chamado de saco embrionário. Duas das células próximas à micrópila são denominadas sinérgides; a terceira, localizada entre elas, é a oosfera, o gameta feminino. As três células no pólo oposto são chamadas de antípodas e a grande célula que contém os dois núcleos polares é chamada de célula central. 47. Quando o tubo polínico das angiospermas atinge o saco embrionário, um dos núcleos espermáticos se funde com o núcleo da oosfera, formando o zigoto diplóide (2n), que dá origem ao embrião. O outro núcleo espermático se funde com os dois núcleos polares da célula central, originando uma célula triplóide (3n), ou seja, com três conjuntos de cromossomos da espécie. Essa célula se divide por mitoses sucessivas, dando origem a um tecido triplóide, o endosperma, que nutrirá o embrião. 48. Cotilédones são folhas especiais, cuja função é absorver as reservas alimentares armazenadas no endosperma e transferi-las para o embrião. 49. Fruto é o ovário maduro e pode ou não incluir outras partes da flor. Nesse caso, as partes que não se originam do ovário são denominadas pseudofrutos.


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33. O zigoto resultante da fecundação da oosfera desenvolve-se em um embrião (esporófito diplóide) que fica mergulhado no megagametófito. O jovem esporófito mergulhado no megagametófito e envolto pelo integumento é a semente.

50. A parte suculenta e comestível do caju origina-se do desenvolvimento do pedicelo da flor e é, portanto, um pseudofruto. O fruto do caju é a parte dura em forma de feijão no interior da qual fica a semente, conhecida como castanha-de-caju. O fruto da maçã é a parte central endurecida na qual se localizam as sementes. A porção suculenta e comestível é um pseudofruto originado do desenvolvimento do receptáculo floral. O morango é um fruto agregado, pois se origina de uma única flor com vários ovários. No entanto, o que se origina dos ovários são os minúsculos pontos escuros e relativamente duros, chamados de frutículos, localizados na superfície do morango. A porção suculenta e comestível do morango origina-se do receptáculo floral, tratando-se, portanto, de um pseudofruto.


51. Na história evolutiva das plantas, o sucesso inicial do fruto deve ter sido a proteção que ele conferia às sementes; posteriormente houve uma adaptação para a função de disseminá-las. Hoje encontramos os mais diversos tipos de frutos, com incríveis especializações que permitem às sementes chegarem a lugares bem distantes da planta que as produziu. Isso, por um lado, garante que as novas plantas não concorram com sua genitora e suas irmãs pelos recursos do ambiente; por outro lado, permite que elas se espalhem, conferindo maior chance de sobrevivência à espécie.


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95. d

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97. b

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102. d

103. b

104. d

105. c

106. d

107. c

108. b

109. d


110.

ÓRGÃOS REPRODUTIVOS

GAMETAS

SEMENTES E FRUTOS

GAMETÓFITO

ESPORÓFITO

Briófitas

Fase predominante haplóíde, constituída de rizóides, caulículo filoídes; responsável pela formação dos gametas.

Fase transitória diplóide, constituída por uma haste e uma cápsula, na qual ocorre a meiose; cresce sobre o gametófito e dele depende; responsável pela formação dos esporos.

No ápice da planta masculina formamse anterídios com anterozóides; no ápice da planta feminina formam-se arquegônios, cada um com uma oosfera.

Anterozóides biflagelados nadam até a oosfera.

Ausentes.

Musgos, hepáticas e antóceros.

Pteridófitas

Fase transitória haplóide; é o prótalo hermafrodita com vida independente que sustenta o esporófito jovem.

Fase duradoura diplóide, constituída de raízes, caule (rizoma) e folhas.

No prótalo hermafrodita formam-se os órgãos reprodutivos masculinos (anterídios) e femininos (arquegônios).

Anterozóides flagelados nadam e fecudam a oosfera presente no arquegônio.

Ausentes.

Samambaias e avencas.

Gimnospermas Fase haplóide reduzida que se desenvolve dentro do esporângio; gametófito feminino com poucas centenas de células; gametófito masculino no interior do grão de pólen, com apenas três células.

Fase duradoura diplóide, constituída de raiz, caule, folhas, estróbilos e sementes.

A maioria das espécies de pinheiro é monóica; formam estróbilos masculinos (microstróbilos) e femininos (megastróbilos).

Grão de pólen origina o tubo polínico, que contém duas células espermáticas (gametas masculinos); células do gametófito feminino formam arquegônios com oosferas (gametas femininos).

Presença de sementes e ausência de frutos (sementes nuas).

Pinheiros, ciprestes, gincófitas, cicas etc.

Angiospermas Fase haplóide reduzida que se desenvolve dentro do esporângio; gametófito feminino com apenas oito células; gametófito masculino no interior do grão de pólen, com apenas três células.

Fase duradoura diplóide, constituída de raiz, caule, folhas, flores, sementes e frutos.

Espécies dióicas e monóicas. Formam flores, muitas delas hermafroditas, dotadas de androceu (parte masculina) e de gineceu (parte feminina).

Grão de pólen origina o tubo polínico, com duas células espermáticas (gametas masculinos); uma delas fecunda a oosfera, originando o zigoto, e outra fecunda os núcleos polares, originando o endosperma triplóide.

Presença de sementes contidas em frutos.

Plantas frutíferas.



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EXEMPLOS

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111. Há mais de 500 milhões de anos, as plantas ainda não haviam surgido e, portanto, o petróleo não pode ter se originado delas. Ele foi formado, provavelmente, a partir de cadáveres de seres microscópicos componentes do plâncton marinho. As plantas deram origem ao carvão mineral, formado principalmente durante o período Carbonífero a partir de restos de pteridófitas.

8. Raiz primária é a que se diferencia diretamente da radícula que emerge da semente. Raíz secundária é a que se forma como ramificação da raiz principal. Raíz adventícia é a que se desenvolve a partir do caule.

112. Os estudantes devem ser orientados a refletir sobre o assunto e a pesquisar em livros, revistas, jornais, na Internet etc. Os professores de Geografia, Atualidades etc. também podem ajudar os estudantes em suas pesquisas. A questão fundamental é como conciliar o desenvolvimento econômico com a manutenção das florestas e da biodiversidade, e envolve a noção de sustentatibilidade, abordada no volume 3 desta coleção.

10. O gancho de germinação abre caminho entre as partículas de solo até a superfície, evitando que a plúmula sofra lesões pelo atrito com a terra. O coleóptilo, presente em gramíneas, envolve a plúmula até o caule emergir do solo, desempenhando papel protetor equivalente ao do gancho de germinação.

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DESENVOLVIMENTO E MORFOLOGIA DAS PLANTAS ANGIOSPERMAS GUIA DE ESTUDO 1. O corpo de uma planta é constituído por três partes básicas: raiz, caule e folhas. A raiz geralmente cresce sob o solo e suas principais funções são a fixação da planta e a absorção de água e de sais minerais. As folhas são órgãos especializados em realizar a fotossíntese, processo por meio do qual as plantas produzem as substâncias orgânicas que lhes servem de alimento. O caule sustenta as folhas conduzindo até elas água e sais das raízes e levando para outros órgãos as substâncias produzidas nas folhas. 2. Células meristemáticas possuem forma poliédrica, parede celular fina e muito flexível (parede primária), citoplasma denso com pequenos vacúolos, núcleo volumoso e grande capacidade de se multiplicar por mitose. 3. São os meristemas primários que se diferenciam a partir dos meristemas apicais do caule e da raiz. O protoderma é a camada de células que reveste externamente o embrião e que dará origem à epiderme. O meristema fundamental forma um cilindro abaixo do protoderma, e dá origem ao córtex. O procâmbio localiza-se na parte central do caule e raiz em desenvolvimento e dá origem aos tecidos vasculares (xilema primário e floema primário). 4. Meristema primário é o que se origina diretamente de células embrionárias; meristema secundário é o que surge a partir de células diferenciadas que se desdiferenciam, readquirindo as características de células meristemáticas. 5. Tecidos primários são os que derivam diretamente de meristemas primários e tecidos secundários são os que se originam a partir de meristemas secundários. 6. A germinação da semente é a retomada do crescimento e da diferenciação do embrião presente dentro dela; depende de uma série de fatores, principalmente água, gás oxigênio e temperatura adequados. 7. Hipocótilo é a parte do embrião localizada entre o meristema apical da raiz e o ponto de implantação do(s) cotilédone(s). Epicótilo é a região localizada entre os cotilédones e o meristema apical do caule. Plúmula é a porção superior do embrião constituída pelo epicótilo, pelo meristema apical do caule e, algumas vezes, por primórdios de folhas. Coleóptilo é uma estrutura laminar que envolve a plúmula das gramíneas nas etapas iniciais do desenvolvimento.

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11. A extremidade de toda raiz é coberta por um capuz de células parenquimáticas, a coifa, que protege a zona de multiplicação celular. Esta compreende o meristema apical e o conjunto de células imediatamente acima, que estão se diferenciando nos meristemas primários. Em seguida, há a zona de alongamento celular, assim chamada porque as células se alongam nessa região. Esse é o local da raiz em que ocorre a maior taxa de crescimento em comprimento. A zona de alongamento é seguida pela zona de maturação celular, ou de diferenciação celular, assim chamada por ser o local em que tem início o amadurecimento dos meristemas primários. As células epidérmicas da zona de maturação apresentam pêlos absorventes. Nas porções mais superiores da raiz, em que os tecidos já estão completamente diferenciados e a estrutura interna totalmente definida, ocorre formação de raízes laterais, ou raízes secundárias. Alguns autores costumam chamar essa região de zona de ramificação. 12. Pêlos absorventes são finas projeções das células epidérmicas recém-diferenciadas, que crescem perpendicularmente à raiz introduzindo-se entre as partículas de solo. Esses pêlos formam uma densa “cabeleira” ao redor da zona de maturação, o que aumenta enormemente a superfície de contato das células epidérmicas com o solo, permitindo uma absorção de água e sais minerais muito eficiente. 13. O córtex é a região localizada entre a epiderme e o cilindro vascular. É constituído por várias camadas celulares que surgem a partir do meristema fundamental e se diferenciam em parênquimas, tecidos de sustenção (esclerênquima) e endoderma. 14. O colênquima é constituído por células vivas, que apresentam parede celular muito reforçada por grandes depósitos de celulose, principalmente nos vértices celulares. O esclerênquima compõe-se de paredes de células mortas com reforços de lignina em toda sua extensão. Essas paredes podem ser alongadas (fibras) ou ramificadas (esclereídes). 15. Endoderma é a camada celular mais interna do córtex da raiz, que delimita o cilindro vascular. É constituído por células bem encaixadas entre si, dotadas de reforços especiais de suberina nas paredes, denominados estrias casparianas. Uma estria caspariana dispõe-se como uma faixa contínua ao redor das paredes laterais, unindo firmemente cada célula às suas vizinhas endodérmicas. 16. O endoderma seleciona o que entra no cilindro vascular, pois as estrias casparianas são impermeáveis e formam uma eficiente barreira à passagem de água e outras substâncias pelos espaços extracelulares. Assim, para entrar no cilindro central, as substâncias vindas do córtex têm necessariamente que atravessar a membrana e o citoplasma das células endodérmicas. 17. Cilindro vascular é a região central da raiz que se origina a partir do procâmbio. Externamente é delimitado pelo periciclo, constituído por uma ou mais camadas de células com características meristemáticas, dispostas internamente ao endoderma. O cilindro vascular é preenchido por vasos condutores de seiva (xilema e floema), células meristemáticas, células parenquimáticas e fibras de esclerênquima.


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9. Germinação epígea é aquela em que os cotilédones são levados para fora do solo pelo crescimento da planta; germinação hipógea é aquela em que os cotilédones permanecem sob o solo.

18. Raízes secundárias têm origem endógena porque se formam a partir da multiplicação e diferenciação de células do periciclo, localizado internamente no córtex. Folhas e ramos caulinares têm origem exógena porque se formam a partir de grupos de células meristemáticas (gemas) localizados na porção superficial do caule.


19. Protoxilema é o conjunto dos primeiros elementos condutores de seiva bruta que se formam na zona de maturação da raiz. Esses elementos são finos e apresentam reforços de lignina em anel ou em hélice, o que permite sua distensão durante o alongamento da raiz. Posteriormente, o procâmbio, localizado internamente ao protoxilema, dá origem ao metaxilema. Os elementos condutores de seiva bruta do metaxilema são bem mais grossos e suas paredes apresentam maior quantidade de reforço de lignina. 20. Ambos são células mortas das quais restaram apenas as paredes com reforços de lignina. A diferença é que a traqueíde conserva a parede celular intacta, enquanto os elementos de vaso têm grandes perfurações nas extremidades, resultantes da desintegração das paredes transversais das células no final de sua diferenciação. No caso dos elementos de vaso, as fileiras de paredes celulares formam tubos contínuos, os vasos lenhosos, uma vez que não há paredes transversais e a seiva bruta passa livremente de um elemento para outro. Nas traqueídes, a seiva atravessa as paredes celulares que separam elementos vizinhos pelas pontuações, que são regiões onde não ocorre deposição de lignina e a camada de celulose é perfeitamente permeável a soluções aquosas. 21. O floema dispõe-se entre os blocos de protoxilema e contém, além de dois tipos de elementos condutores de seiva elaborada (células crivadas e elementos de tubo crivado), células companheiras. 22. As células crivadas e elementos de tubo crivado caracterizam-se por apresentar em suas paredes conjuntos de perfurações que lembram o crivo de um chuveiro. Através delas passam finas pontes citoplasmáticas (plasmodesmos) que põem em contato direto os citoplasmas de células vizinhas. Os elementos de tubos crivados diferem das células crivadas por apresentar em suas paredes áreas onde se concentra grande quantidade de poros de grande tamanho. Essas regiões recebem o nome de áreas crivadas e sua presença é interpretada como uma maior especialização dos elementos de tubo crivado em relação às células crivadas. Durante a diferenciação das células crivadas e dos tubos crivados, o núcleo, a membrana do vacúolo (tonoplasto), os ribossomos, o complexo golgiense e o citoesqueleto se desintegram e desaparecem, restando apenas a membrana plasmática envolvendo uma massa de citoplasma, na qual existe uma rede bem desenvolvida de retículo endoplasmático não-granuloso (liso), mitocôndrias e alguns plastos. Com isso a célula mantémse viva, o que é fundamental para que ela cumpra seu papel de conduzir a seiva elaborada. Apesar de não terem núcleo e ribossomos, os elementos crivados do floema conseguem se manter vivos porque estão intimamente associados a um tipo especial de célula parenquimática que lhes fornece as proteínas e outras substâncias necessárias ao metabolismo. Essas células mantêm os elementos crivados vivos e funcionais e são denominadas apropriadamente células companheiras. 23. O crescimento primário da raiz resulta do amadurecimento dos tecidos formados a partir da diferenciação dos meristemas primários. O crescimento secundário resulta do amadurecimento dos tecidos formados a partir da diferenciação dos meristemas secundários. O crescimento primário ocorre em todas as plantas vasculares, enquanto o crescimento secundário ocorre tipicamente em plantas arbustivas e arbóreas, como certas gimnospermas, dicotiledôneas basais e eudicotiledôneas. 24. A organização dos tecidos em uma raiz que apresentou apenas crescimento primário é chamada de estrutura primária; a estrutura de uma raiz que teve crescimento secundário é denominada estrutura secundária.

25. O crescimento secundário resulta da atividade de dois meristemas: o câmbio vascular e o câmbio da casca. O câmbio vascular se desenvolve a partir de células do procâmbio, que se mantiveram indiferenciadas entre o xilema primário e o floema primário, e de células do periciclo próximas às extremidades dos raios de xilema. O câmbio da casca da raiz, também chamado de felogênio (ou câmbio suberógeno da raiz), desenvolve-se a partir do periciclo. 26. As células do câmbio vascular, dispostas como uma lâmina entre os blocos de floema primário e do xilema primário central, dividem-se continuamente formando novas camadas celulares para o interior da raiz e novas camadas voltadas para fora. As novas células voltadas para o interior diferenciam-se em elementos do xilema — traqueídes, elementos de vaso, parênquima e fibras esclerenquimáticas —, constituindo o chamado xilema secundário. As novas células voltadas para o exterior diferenciam-se em elementos do floema — células crivadas, elementos de tubos crivados, células companheiras, fibras esclerenquimáticas e parênquima —, constituindo o chamado floema secundário. Durante o crescimento secundário comumente é produzido mais xilema que floema. A atividade do câmbio vascular, assim chamado porque gera novos vasos condutores (xilema para dentro e floema para fora) faz com que o cilindro vascular aumente progressivamente em diâmetro. 27. As células do câmbio da casca, dispostas inicialmente como uma lâmina ao redor do periciclo também geram novas células para dentro e para fora. As células internas diferenciam-se em um parênquima, semelhante ao córtex, denominado feloderma. As células geradas para a superfície externa acumulam suberina e acabam morrendo em conseqüência da impermeabilização de suas paredes. O conjunto dessas células externas ao câmbio da casca constitui o súber, popularmente conhecido como cortiça. O conjunto desses três tecidos secundários — feloderma, câmbio da casca (felogênio) e súber — que passa a revestir a raiz com crescimento secundário, é denominado periderme. 28. Os sistemas radiculares costumam ser classificados em dois tipos básicos: pivotante e fasciculado. O sistema pivotante, característico das eucotiledôneas, de algumas dicotiledôneas basais e de gimnospermas, constitui-se de uma raiz principal que engrossa progressivamente da extremidade até o ponto em que se conecta ao caule. Dela partem inúmeras ramificações, denominadas raízes laterais, ou secundárias. O sistema fasciculado, típico das monocotiledôneas, é formado por raízes finas, com diâmetro constante ao longo de seu comprimento e que partem em grande número diretamente do caule, assemelhando-se a uma cabeleira. Essas raízes são denominadas adventícias pelo fato de surgirem do caule, uma vez que nessas plantas, a raiz principal degenera logo após a germinação da semente. 29. Raízes tuberosas são aquelas que armazenam grande quantidade de reservas nutritivas, principalmente na forma de grãos de amido, e, por isso, apresentam grande diâmetro. São exemplos de raízes tuberosas a mandioca, a cenoura, o nabo, a beterraba e a batata-doce (esta, na verdade, constituída por tecidos de caule e de raiz concrescidos). 30. Raízes respiratórias, ou pneumatóforos, são adaptadas à realização de trocas gasosas com o ambiente. São encontradas em plantas como a Aviccenia, que vive no solo encharcado e pobre em gás oxigênio dos manguezais. As raízes dessa planta crescem rente à superfície e, de espaço em espaço, lançam projeções para fora do solo. Essas projeções apresentam inúmeros pequenos orifícios, os pneumatódios, pelos quais ocorrem trocas gasosas. 31. O velame é uma epiderme multiestratificada que reveste as partes expostas ao ar de raízes aéreas. Raízes desse tipo ocorrem em plantas epífitas como as orquídeas. 32. Raízes sugadoras são adaptadas à extração de alimento de plantas hospedeiras, sendo características de espécies parasitas. Essas raízes possuem uma estrutura para se fixar ao hospedeiro, o RESPOSTAS ÀS QUESTÕES DAS ATIVIDADES


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33. Na extremidade do caule, localiza-se o meristema apical, ou gema apical, que permite o crescimento em extensão. A partir do meristema apical formam-se, de espaço em espaço, primórdios de folha que apresentam no ponto de junção com o caule um grupo de células meristemáticas, a gema lateral, ou gema axilar. Esta permanece em estado de dormência até ser ativada e originar um ramo lateral, ou galho. O plano de inserção do primórdio foliar ao eixo caulinar é denominado nó e o espaço entre dois nós vizinhos é o entrenó. Assim, à medida que o caule cresce pela atividade da gema apical, vão sendo produzidas unidades, denominadas fitômeros, que se repetem. Cada fitômero constitui-se de um nó com seus primórdios foliares e do entrenó que se segue, na base do qual ficam as gemas axilares. 34. Diferentemente do que ocorre nas raízes, os tecidos condutores nos caules recém-formados organizam-se na forma de feixes mistos, contendo floema primário — células crivadas, elementos de tubos crivados, células companheiras, fibras e parênquima — voltado para o exterior da planta e xilema primário — traqueídes, elementos de vaso, parênquima e fibras — voltado para o interior. Eles são denominados simplesmente fascículos ou feixes líbero-lenhosos, pelo fato de o xilema ser conhecido também como lenho e o floema, como líber. 35. O modo como os feixes líbero-lenhosos se distribuem no interior do caule varia entre as espécies, mas pode-se distinguir três padrões básicos. Algumas coníferas, cotiledôneas basais arbóreas e eudicotiledôneas apresentam um tipo de estrutura primária em que os feixes líbero-lenhosos formam um cilindro quase contínuo no centro do caule. Esses feixes ficam praticamente encostados uns aos outros, deixando apenas estreitos espaços entre si, preenchidos por parênquima. Em outras gimnospermas, dicotiledôneas basais e eudicotiledôneas, os feixes líbero-lenhosos também se dispõem como um cilindro, mas ficam separados uns dos outros. O terceiro tipo de estrutura primária de caule está presente na maioria das monocotiledôneas. Nessas plantas, os feixes líbero-lenhosos dispõem-se em vários círculos concêntricos ou ficam dispersos irregularmente no parênquima fundamental. 36. O crescimento secundário do caule ocorre em gimnospermas, em dicotiledônes basais arbóreas e na maioria das eudicotiledôneas pela atividade de dois meristemas: o câmbio vascular e o câmbio da casca. O câmbio vascular do caule origina-se de células do procâmbio, que se mantêm indiferenciadas entre o xilema primário e o floema primário dos feixes líbero-lenhosos, e de células do parênquima entre esses feixes. A porção do câmbio vascular que se origina dentro dos feixes líbero-lenhosos recebe o nome de câmbio fascicular e a que se origina entre os feixes é chamada câmbio interfascicular. O câmbio da casca do caule surge a partir de uma camada de células corticais localizada imediatamente abaixo da epiderme. Sua atividade produz novas células que se diferenciam em parênquima para o interior, constituindo o feloderma, e em súber para o exterior. A camada de células mortas suberificadas constitui um tecido de proteção que reveste o caule das plantas arbóreas. 37. Ritidoma é o conjunto de tecidos mortos da periderme que se solta de caules velhos de plantas com crescimento secundário. 38. O xilema de uma árvore geralmente apresenta uma região central mais escura, o cerne, circundada por uma região externa mais clara, o alburno. O cerne é formado por xilema inativo,

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cujos vasos lenhosos estão fora de função e não transportam mais seiva bruta. O alburno é formado por vasos lenhosos ativos, ainda envolvidos no transporte da seiva bruta das raízes para as folhas. Em muitos casos, quando um vaso xilemático deixa de ser funcional, seu interior é obstruído por projeções de citoplasma de células parenquimáticas vizinhas. Essas projeções celulares, denominadas tiloses, podem se formar também em vasos jovens e funcionais como resposta a condições anormais, por exemplo, a presença de agentes patogênicos. As tiloses parecem constituir um mecanismo de defesa que evita a disseminação de parasitas que, eventualmente, invadam o xilema. 39. Um tronco de árvore cortado transversalmente mostra, em geral, círculos concêntricos em seu xilema, conhecidos como anéis de crescimento. Esses círculos resultam da variação de atividade do câmbio vascular em resposta a alterações climáticas. Os anéis de xilema são visíveis porque há uma grande diferença entre os vasos produzidos no final de um ciclo de crescimento e os produzidos no início do ciclo seguinte. Quando está se encerrando um ciclo de atividade, o câmbio produz vasos xilemáticos mais finos e com paredes grossas, que constituem o xilema estival, ou xilema tardio. Ao retomar seu funcionamento depois de uma fase de repouso, o câmbio produz vasos de grosso calibre com paredes relativamente finas, que constituem o xilema primaveril, ou xilema inicial. Em certas espécies, o número de anéis de crescimento corresponde exatamente ao número de anos de existência da árvore, pois durante o inverno, a atividade do câmbio é sempre interrompida. 40. Troncos são caules robustos, desenvolvidos na parte inferior e, em geral, ramificados no ápice, encontrados na maioria das árvores e arbustos dos grupos das gimnospermas, dicotiledôneas basais e eudicotiledôneas. Estipes são caules geralmente não-ramificados, que apresentam em seu ápice um tufo de folhas; são típicos das palmeiras (monocotiledôneas). Colmos são caules não-ramificados que se distinguem dos estipes por apresentar, em toda sua extensão, divisão nítida em gomos, que podem ser ocos como no bambu, ou cheios como no milho e na cana-de-açúcar. 41. São caules relativamente finos e longos; os volúveis, ou trepadores, crescem enrolando-se sobre diversos tipos de suporte, os rastejantes crescem prostrados no solo, ou sobre algum suporte ao qual se prendem por meio de gavinhas. Os botânicos costumam distinguir os caules rastejantes em sarmento, que se caracteriza por apresentar apenas um ponto de enraizamento, e em estolho, ou estolão, que se caracteriza por produzir gemas de espaço em espaço. Essas gemas podem originar novas plantas com raízes e folhas. Caules sarmento estão presentes em plantas de chuchu e de abóbora, entre outras; estolho é encontrado em morangueiro e grama-de-jardim, por exemplo. 42. Rizomas são caules subterrâneos que acumulam substâncias nutritivas. Distinguem-se de raízes por apresentar gemas laterais. Em alguns rizomas ocorre acúmulo de material nutritivo em certas regiões, formando tubérculos, como na batata-inglesa. Bulbos são estruturas complexas formadas pelo caule e por folhas modificadas. Costumam ser classificados em três tipos: tunicado, escamoso e cheio. O exemplo clássico de bulbo tunicado é a cebola, cuja porção central, chamada de prato, é pouco desenvolvida. Da parte superior do prato partem folhas modificadas, muito ricas em substâncias nutritivas, os catáfilos, que formam a cabeça da cebola; da porção inferior do prato partem as raízes. O bulbo escamoso difere do tunicado pelo fato de os catáfilos se disporem como escamas parcialmente sobrepostas. Esse tipo de bulbo é encontrado no lírio. No caso do bulbo cheio, as escamas são menos numerosas e o revestem como se fosse uma casca. Bulbos desse tipo estão presentes na palma. 43. Cladódios são caules modificados, adaptados à realização de fotossíntese e, em algumas espécies, também ao armazenamento de água. As plantas que os possuem perderam as folhas no curso da evolução, geralmente como adaptação a regiões de clima seco.


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apreensório, do qual partem finas projeções denominadas haustórios. Estes penetram nos tecidos da planta hospedeira até atingir os vasos condutores de seiva, de onde extraem nutrientes. Plantas parasitas, como o cipó-chumbo, extraem todo seu alimento da planta hospedeira, tendo até mesmo perdido a capacidade de realizar fotossíntese. Plantas como a erva-de-passarinho extraem do hospedeiro apenas seiva bruta, que utilizam para realizar fotossíntese em suas próprias folhas; elas são, por isso, consideradas hemiparasitas ou semiparasitas.

A ausência de folhas permite à planta economizar parte da água que seria perdida por evaporação. Rizóforos são ramos caulinares que crescem em direção ao solo (gravitropismo positivo) eventualmente mergulhando nele e formando raízes adventícias. Estão presentes na planta Rhizophora mangle, comum nos manguezais brasileiros; e atuam dando-lhe sustentação.


44. Gavinhas são ramos ou folhas modificados que, ao encontrar um substrato adequado, crescem enrolando-se sobre ele. Servem para a fixação de plantas trepadeiras e ocorrem em videiras e nas plantas de chuchu, por exemplo. Espinhos são ramos curtos, resistentes e com ponta afiada, que protegem a planta, afastando animais que poderiam danificá-Ia. Os espinhos tanto podem surgir por modificação de folhas, como nas cactáceas, como se originar de ramos caulinares, como ocorre nos limoeiros e laranjeiras. Acúleos são estruturas ponteagudas originadas da epiderme, o que explica serem facilmente destacáveis do caule, ao contrário dos espinhos; estão presentes em roseiras. 45. São: limbo, pecíolo, bainha e estípulas. O limbo, ou lâmina foliar, é a porção laminar expandida da folha. O pecíolo é o pedúnculo por meio do qual o limbo se prende ao ramo caulinar; muitas folhas não possuem pecíolo e são chamadas de sésseis. A maioria das monocotiledôneas e algumas eudicotiledôneas possuem folhas com uma expansão na base, a bainha, que reveste o caule. Certas folhas apresentam na base do pecíolo um par de projeções filamentosas ou laminares, denominadas estípulas. 46. Uma folha é totalmente revestida por epiderme que se diferencia a partir do protoderma. Seu interior, denominado mesófilo, é constituído por células ricas em cloroplastos, o parênquima clorofiliano, ou clorênquima, que se diferencia a partir do meristema fundamental. Além disso, o mesófilo contém tecidos condutores, organizados em feixes líbero-lenhosos, que se diferenciam a partir do procâmbio, e tecidos de sustentação que podem se diferenciar tanto do meristema fundamental quanto do procâmbio. 47. A epiderme foliar é, na maioria dos casos, uniestratificada, mas plantas de regiões áridas, ou xerófitas, podem apresentar epiderme com várias camadas de células. A face externa das células epidérmicas é coberta por cutina, que forma uma película praticamente impermeável, a cutícula, revestindo toda a folha. As trocas gasosas com o ambiente ocorrem através de inúmeros estômatos presentes, principalmente na face foliar inferior. As células dos estômatos são as únicas da epiderme a possuir cloroplastos. Nas plantas monocotiledôneas, os estômatos dispõem-se, em geral, em fileiras paralelas ao eixo maior da folha; nas demais plantas eles têm uma distribuição aleatória na superfície foliar. 48. As folhas apresentam, em geral, dois tipos de células parenquimáticas clorofiladas preenchendo o mesófilo, como é denominada a região entre as epidermes superior e inferior do limbo. Um tipo tem forma colunar, ou cilíndrica, e constitui o parênquima paliçádico, assim chamado porque as células dispõem-se lado a lado, com o eixo maior orientado perpendicularmente à epiderme, lembrando uma paliçada. O outro tipo de célula clorofilada do mesófilo tem forma irregular e constitui o parênquima esponjoso, ou lacunoso, pois as células deixam grandes espaços de ar entre si. O parênquima paliçádico das mesófitas, como são chamadas as plantas que habitam ambientes nem muito secos nem excessivamente úmidos, localizase, em geral, na face superior da folha, onde a incidência de luz é maior. O parênquima lacunoso, por sua vez, fica em contato com a epiderme da face inferior, onde se localiza a maior parte dos estômatos. Muitas xerófitas e algumas outras plantas apresentam parênquima paliçádico em ambas as faces da folha, com o parênquima esponjoso entre eles. Algumas espécies podem apresentar duas ou três camadas de células paliçádicas, mas a maioria das folhas apresentam uma única camada dessas células. 49. Nervuras foliares são feixes líbero-lenhosos, associados ou não a tecidos de sustentação. Esses feixes são prolongamentos dos existentes no caule e apresentam o xilema voltado para a super-

fície superior, e o floema voltado para a superfície inferior. Na maioria das monocotiledôneas, as nervuras têm aproximadamente a mesma espessura ao longo de todo seu comprimento e se estendem paralelamente desde a base até o ápice da folha. Por isso, essas folhas recebem a designação de paralelinérveas. Nas outras plantas angiospermas, ou seja, nas dicotiledôneas basais e eudicotiledôneas, as nervuras formam um padrão ramificado, com feixes sucessivamente mais finos ramificando-se dos mais grossos. Esse tipo de nervação é denominado reticulado, ou peninérveo. As nervuras mais finas terminam revestidas por células do mesófilo que contêm poucos cloroplastos e formam uma bainha compacta ao redor das extremidades dos vasos xilemáticos e floemáticos, assegurando que nenhuma parte dos tecidos condutores entre em contato direto com o ar. As células ao redor do feixe de elementos condutores, denominadas células da bainha do feixe, controlam a passagem de substâncias para dentro e para fora dos vasos condutores. É através delas que a água e os sais minerais trazidos pelo xilema são distribuídos às demais células do mesófilo e que os produtos da fotossíntese são introduzidos no floema para serem levados para as diversas partes da planta. 50. Hidatódios são estruturas localizadas nas bordas das folhas de certas plantas, cuja função é eliminar o excesso de água da planta. De manhã bem cedo é possível observar, nas bordas das folhas de certas plantas, gotas de água eliminadas através dos hidatódios. Tricomas são estruturas epidérmicas, uni ou multicelulares, com formas e funções diversas. Nas folhas de urtiga, por exemplo, existem tricomas que produzem substâncias tóxicas, cuja função é proteger a planta do ataque de animais herbívoros. Em certas plantas do cerrado, as folhas têm tricomas em tal quantidade que seu aspecto é aveludado, contribuindo para reduzir a perda d’água por transpiração. 51. Filotaxia é o arranjo das folhas no caule. O tipo mais comum é o helicoidal, ou filotaxia alternada, em que os pontos de inserção das folhas na seqüência de nós se dispõem segundo uma hélice ao redor do ramo. Outro tipo de filotaxia é a dística, em que existe uma única folha por nó e elas se inserem alternadamente em lados opostos ao longo do caule. Na filotaxia oposta, existem duas folhas por nó inseridas em lados diametralmente opostos. Se os pontos de inserção em nós adjacentes formam ângulos entre si, a filotaxia é chamada de oposta cruzada. Pode haver ainda três ou mais folhas por nó e, nesse caso, a filotaxia é denominada verticilada. 52. As folhas são classificadas primeiramente em simples, cujo limbo não é dividido, e compostas, com limbo dividido em folíolos, cada uma com seu próprio pecíolo; estes se fundem para formar um pecíolo comum que une a folha ao nó caulinar. As folhas simples podem ser classificadas de acordo com a forma do limbo. As folhas compostas costumam ser classificadas de acordo com a disposição dos folíolos no pecíolo e com o número deles, par ou ímpar. 53. Brácteas são folhas que se formam nas axilas do pedicelo de uma flor ou de uma inflorescência. Em certas plantas, em que as pétalas são pequenas ou mesmo inexistentes, as brácteas podem ser coloridas e vistosas, fazendo o papel das pétalas na atração de polinizadores. Um conjunto de brácteas ao redor de uma inflorescência é denominado envólucro.


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69. A preocupação de que a casa sobre os ramos mais baixos de uma grande árvore possa ficar cada vez mais alta com o passar dos anos é infundada. Os ramos mais baixos são os mais antigos e não mudam de altura com o passar dos anos porque o crescimento em altura da árvore ocorre a partir do ápice, região em que estão localizados os tecidos meristemáticos. Epiderme Córtex

FISIOLOGIA DAS PLANTAS ANGIOSPERMAS GUIA DE ESTUDO 1. Nutrição orgânica é a produção de nutrientes orgânicos pela fotossíntese. As substâncias orgânicas são necessárias para construir o corpo da planta e para obter energia metabólica. A fonte de energia para a fotossíntese é a luz solar. As matérias-primas são o gás carbônico proveniente do ar e a água proveniente do solo. Os produtos formados são glicídios, utilizados como nutrientes pela planta, e gás oxigênio, liberado para o ambiente. Nutrição mineral é a absorção, pelas plantas, de sais minerais, necessários por conter elementos químicos essenciais ao organismo vegetal.

Cilindro vascular

Endoderma Periciclo Floema primário

Xilema primário

Estrutura primária da raiz Súber

Felogênio (câmbio da casca)

Feloderma Floema primário

2. Macronutrientes são sais minerais que fornecem às plantas os elementos químicos necessários em quantidades relativamente grandes (macroelementos). Entre os macroelementos podem-se citar o nitrogênio e o potássio, supridos por sais minerais como o nitrato de potássio (KNO3). Micronutrientes são sais minerais que fornecem às plantas os elementos químicos de que elas necessitam apenas em pequena quantidade (microelementos). Exemplos de microelementos são o boro (B) e o molibdênio (Mo). O borato, derivado do ácido bórico (H3BO3), é um sal micronutriente.

Periciclo Xilema primário

Câmbio vascular Xilema secundário

JURANDIR RIBEIRO

Floema secundário

Estrutura secundária da raiz

Floema primário

3. Hidroponia é um método de cultivo de plantas na ausência de solo, em que as raízes ficam mergulhadas em uma solução de nutrientes salinos que fornecem os nutrientes minerais essenciais.

Procâmbio

4. O carbono, o oxigênio, o hidrogênio, o nitrogênio, o enxofre e o fósforo são requeridos em grandes quantidades por serem os principais componentes das moléculas orgânicas. O cálcio, além de outras funções importantes na regulação do metabolismo da célula, também entra na constituição da lamela média. O potássio é o principal regulador da pressão osmótica das células das plantas. O magnésio é um componente básico da clorofila e também atua como co-fator de diversas enzimas.

Medula

Xilema primário

Córtex

Epiderme

Estrutura primária do caule

Epiderme rompida

5. Os micronutrientes atuam geralmente como co-fatores de enzimas, por isso, são requeridos em quantidades muito pequenas.

Córtex

6. Os sintomas causados pela deficiência de um elemento químico dependem da função que ele desempenha na planta. Por exemplo, a deficiência de magnésio torna as folhas amareladas, em virtude da queda na produção de clorofila, molécula que contém magnésio em sua constituição. O nitrogênio é um elemento cuja falta acarreta limitação drástica ao crescimento das plantas. As deficiências nutricionais mais comuns nas plantas são dos elementos nitrogênio, fósforo e potássio. O nitrogênio e o fósforo são constituintes de importantes substâncias orgânicas (proteínas, ácidos nucléicos e ATP) e o potássio está relacionado ao equilíbrio osmótico e à permeabilidade celular.

Felogênio (câmbio da casca) Feloderma Súber

Estrutura secundária do caule

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Parênquima lacunoso Epiderme inferior

JURANDIR RIBEIRO

Parânquima paliçádico

3424134241

Epiderme superior

face inferior Estômato

A folha é um órgão adaptado à realização da fotossíntese. A forma laminar do limbo fornece uma ampla área de absorção de luz. A forma e a disposição das células no parênquima paliçádico na face superior permitem uma absorção de luz adequada. A presença de estômato principalmente na fase inferior permite as trocas gasosas com um mínimo de perda de água por evaporação. A presença do parênquima lacunoso na face inferior permite o deslocamento de gás oxigênio do ar para todas as células do mesófilo e de gás carbônico em sentido inverso.

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7. As plantas podem apresentar deficiência de nitrogênio porque não conseguem absorvê-lo na forma de gás nitrogênio (N2), como ele se encontra na atmosfera. Para ser utilizado pelas células vegetais, o nitrogênio precisa estar na forma do íon amônio (NH+4) ou do íon nitrato (NO3–). Esses íons são produzidos a partir do N2 pela ação de diversos tipos de bactéria presentes no solo. 8. A morte e a decomposição dos seres vivos em um ambiente natural devolve ao solo os elementos retirados pelas plantas, o que possibilita a constante reciclagem dos elementos químicos. Em um campo de cultivo, porém, a situação é diferente. As plantas são removidas, inteiras ou em parte, e utilizadas como alimento pelas pessoas ou por animais domésticos. Com isso o solo vai gradativamente empobrecendo em elementos químicos essenciais. Para que o solo não se “esgote”, tornando-se inadequado à agricultura, os elementos perdidos devem ser repostos periodicamente pela adição de compostos químicos que os contenham. Esses compostos são denominados adubos, ou fertilizantes, e podem ser de dois tipos: orgânicos e inorgânicos.


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9. Adubos orgânicos são constituídos por restos ou partes de animais ou de plantas, como fezes e sobras de alimentos. À medida que são decompostos pelos organismos do solo, os adubos orgânicos vão liberando elementos essenciais ao crescimento das plantas. Adubos inorgânicos são compostos produzidos industrialmente que contêm, em geral, três elementos químicos essenciais: nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K). A adubação orgânica, além de fornecer ao solo elementos essenciais, dá a ele uma textura que favorece a retenção de água. A adubação inorgânica, por sua vez, possibilita calcular exatamente que quantidades de diferentes elementos devem ser fornecidas à planta. Isso é importante, pois a concentração relativa de cada elemento tem influência no tipo de crescimento.


10. O pH tem influência direta sobre a capacidade de absorção dos diferentes elementos químicos pelas plantas. Mesmo que o solo contenha todos os elementos essenciais, elas podem deixar de absorver um ou outro deles, se o pH for inadequado. Por exemplo, em um solo com pH 8 a planta consegue absorver cálcio, mas é incapaz de absorver ferro. Assim, antes do cultivo e de uma eventual adubação, é importante determinar o pH do solo, corrigindo-o, se necessário. Se o solo é ácido, deve-se adicionar calcário (carbonato de cálcio) para corrigi-lo; se é alcalino, a correção é feita pela adição de sulfatos de sódio ou magnésio. 11. Água e sais minerais penetram na planta através das extremidades das raízes, principalmente na zona dos pêlos absorventes, em que as paredes das células são altamente permeáveis. Após atravessar a epiderme, a água e os sais nela dissolvidos deslocam-se para a região central da raiz. Esse deslocamento pode ocorrer tanto pelo apoplasto quanto pelo simplasto. 12. Apoplasto refere-se ao que se localiza externamente às membranas plasmáticas, ou seja, compreende os espaços existentes entre as paredes das células e os espaços microscópicos presentes nas próprias paredes celulósicas, que se embebem de líquido como um papel-toalha. Simplasto refere-se aos conteúdos celulares, isto é, ao que está contido dentro das membranas plasmáticas. Ele é contínuo, uma vez que os citoplasmas das células de uma planta se comunicam através de finas pontes citoplasmáticas, os plasmodesmos. 13. A água e os sais que se deslocam pelo apoplasto, rumo ao cilindro vascular central, são barrados pelas células endodérmicas, as quais estão fortemente unidas umas às outras por meio de cinturões impermeáveis de suberina, as estrias casparianas, que impedem a água e os sais dissolvidos de passar entre as paredes celulares. Para penetrar no cilindro vascular, portanto, a água e os sais têm necessariamente de atravessar a membrana plasmática e passar pelo citoplasma das células endodérmicas. 14. Capilaridade é um fenômeno físico que resulta das propriedades de adesão e coesão manifestadas pelas moléculas de água. A água é capaz de subir espontaneamente por um tubo de pequeno calibre (capilar) devido ao fato de suas moléculas se aderirem às paredes do tubo e se manterem unidas (coesas) entre si. A adesão ao tubo resulta de pontes de hidrogênio entre as moléculas de água e os componentes da parede do capilar. Como as moléculas se mantêm coesas, as que aderem às paredes do capilar arrastam consigo as demais. 15. Conhecendo-se o diâmetro de um tubo é possível calcular a altura que a coluna de água nele subirá como resultado das forças de capilaridade. Os cientistas calculam que, em um vaso xilemático com cerca de 30 µm a 50 µm de diâmetro, o fenômeno da capilaridade é suficiente para elevar a coluna de água a pouco mais de 0,5 m acima do nível do solo. Isso significa que a capilaridade sozinha não é suficiente para levar a seiva bruta até a copa das árvores. 16. As raízes de muitas plantas empurram a seiva bruta para cima, fenômeno conhecido como pressão positiva da raiz. Em certas espécies verificou-se que essa pressão é suficiente para elevar a coluna de água nos vasos xilemáticos a alguns metros de altura.

A pressão positiva da raiz resulta do fato de os sais minerais serem continuamente bombeados para dentro do xilema pelas células de transferência e de seu retorno ao córtex por difusão ser impedido pelas estrias casparianas. A diferença de concentração salina que se estabelece entre o cilindro vascular e o córtex força a entrada de água por osmose, gerando a pressão que faz a seiva subir pelos vasos xilemáticos. 17. Essa possibilidade é descartada porque, além de muitas árvores não apresentarem pressão positiva da raiz, o deslocamento da seiva por esse mecanismo é muito lento, insuficiente para explicar o movimento total de água nas árvores. 18. Gutação é a eliminação do excesso de água que chega às folhas, em decorrência da pressão positiva da raiz, através dos hidatódios. 19. A teoria coesão-tensão, também conhecida como teoria de Dixon, admite que a seiva bruta é puxada desde as raízes até as folhas como resultado da evaporação de água que ocorre nas células foliares. As células da folha, ao perderem água por evaporação, têm sua pressão osmótica aumentada e retiram água das células vizinhas, as quais, por sua vez, terminam por retirar água das terminações dos vasos xilemáticos. Assim, ao perderem água por transpiração, as folhas sugam seiva do xilema e toda a coluna líquida se eleva desde a raiz. Os cálculos mostram que a tensão criada pela transpiração é suficiente para elevar uma coluna de água dentro de um vaso xilemático a cerca de 160 m de altura. 20. Estômato é uma estrutura epidérmica que controla a entrada e a saída de gases da planta. É formado por duas células em forma de grão de feijão ou de haltere, ricas em cloroplastos, denominadas células-guarda, e por um número variável de células vizinhas chamadas de células acessórias, ou subsidiárias. O espaço entre as duas células-guarda de um estômato é o ostíolo, que pode se abrir ou se fechar, dependendo da turgidez das células-guarda. 21. O estômato se abre quando as células-guarda absorvem água, tornando-se túrgidas, e se fecha quando as células-guarda perdem água, tornando-se flácidas. Esse comportamento deve-se à disposição estratégica das fibras de celulose na parede das células-guarda. Na maioria das eudicotiledôneas, elas têm forma de rim e as microfibrilas de celulose da parede estão orientadas de tal maneira que, ao se tornarem túrgidas, as células-guarda aumentam sua curvatura e o ostíolo se abre. Ao perder água, por outro lado, elas diminuem a curvatura e se aproximam, fechando o ostíolo. Nas gramíneas, as células-guarda têm forma de haltere, com as extremidades mais dilatadas e a região mediana mais comprimida. As extremidades têm paredes finas e a região central tem paredes grossas. Quando ficam túrgidas, com o afastamento na região mediana, as extremidades das célulasguarda dilatam-se, abrindo o ostíolo. Quando as células-guarda perdem água, as extremidades diminuem sua dilatação e as regiões medianas das células aproximam-se, fechando o ostíolo. 22. Ao abrir os estômatos para permitir a entrada de CO2, a planta passa a perder maior quantidade de água, isto é, sua taxa de transpiração aumenta. Transpiração é a perda de água na forma de vapor que ocorre pela superfície corporal de plantas e animais. Nas plantas, mesmo com os estômatos totalmente fechados, ocorre uma certa taxa de transpiração através da cutícula das folhas, denominada transpiração cuticular. Quando os estômatos se abrem para que a planta possa absorver CO2 para a fotossíntese, somase à transpiração cuticular a perda d´água pelos estômatos, chamada de transpiração estomatar. 23. A maioria das plantas abre os estômatos assim que amanhece, fechando-os ao anoitecer. Esse comportamento permite à folha receber gás carbônico para a fotossíntese enquanto há luz disponível. O suprimento de gás oxigênio para a respiração, acumulado no mesófilo, geralmente dura a noite inteira. O fechamento noturno dos estômatos diminui sensivelmente a perda d’água por transpiração. RESPOSTAS ÀS QUESTÕES DAS ATIVIDADES


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25. A disponibilidade de água no solo, ou seja, o suprimento hídrico de que a planta dispõe, exerce grande influência sobre os movimentos dos estômatos. Se faltar água para a planta, os estômatos se fecham, mesmo com luz disponível para a fotossíntese e com baixa concentração de gás carbônico no mesófilo. 26. O movimento estomático é determinado pela entrada e saída de íons potássio nas células-guarda. Em presença de luz ou em baixa concentração de gás carbônico, íons potássio (K+) são bombeados para o interior das células estomáticas. O aumento da concentração desse íon faz as células estomáticas absorverem água de suas vizinhas por osmose, o que causa aumento de volume e abertura do estômato. Em situação inversa, ou seja, na ausência de luz ou em altas concentrações de CO2, as células estomáticas perdem íons potássio; com isso, diminui sua pressão osmótica e elas perdem água, o que acarreta o fechamento do ostíolo. 27. O ácido abscísico, um hormônio vegetal, parece ser o fator que determina o fechamento estomático em condições de falta de água. A perda d’água parece não ter um efeito direto sobre o fechamento estomático, uma vez que os estômatos se fecham muito antes de as células da folha murcharem. A explicação é que, quando começa a faltar água na folha, entra em ação o ácido abscísico, que penetra nas células estomáticas e estimula a saída de íons potássio. Isso faz com que essas células se tornem flácidas, e o estômato se fecha. 28. A taxa de fotossíntese aumenta progressivamente em função do aumento na concentração de CO2, até esta atingir cerca de 0,3%, cerca de dez vezes a concentração atmosférica normal; a partir daí, o aumento na concentração de CO2 não causa aumento na taxa de fotossíntese. Até essa concentração de gás carbônico, diz-se que o CO2 está atuando como fator limitante do processo de fotossíntese. 29. Em condições ideais de temperatura e concentração de CO2 atmosférico, a taxa de fotossíntese aumenta progressivamente devido ao aumento de luminosidade até atingir um certo valor. Essa intensidade luminosa a partir da qual a taxa de fotossíntese deixa de aumentar é chamada de ponto de saturação luminosa. 30. Ponto de compensação luminosa, ou ponto de compensação fótico, é a intensidade luminosa em que as taxas de fotossíntese e de respiração se equivalem, ou seja, todo o gás oxigênio liberado na fotossíntese é utilizado na respiração e todo gás carbônico produzido na respiração é utilizado na fotossíntese. No ponto de compensação luminosa, a planta não realiza trocas gasosas com o ambiente. 31. O ponto de compensação luminosa varia nas diferentes espécies de planta. Espécies com pontos de compensação elevados só conseguem viver em locais de alta luminosidade, sendo por isso chamadas de plantas heliófilas (do grego helios, sol, e philos, amigo), ou plantas de sol. Espécies com pontos de compensação luminosa mais baixos necessitam de intensidades menores de luz e podem viver em ambientes sombreados, sendo por isso chamadas de plantas umbrófilas (do latim umbra, sombra), ou plantas de sombra. 32. Certas plantas apresentam o chamado metabolismo CAM, uma adaptação a climas secos. Essas plantas mantêm os estômatos fechados durante o dia, abrindo-os apenas à noite, como estratégia para evitar a perda de água por transpiração estomatar. Durante a noite, a temperatura diminui e a taxa de evaporação torna-se menor que de dia. Plantas com metabolismo CAM captam

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CO2 durante a noite, enquanto seus estômatos estão abertos, e o armazenam na forma de ácidos orgânicos nos vacúolos das células do mesófilo. Pela manhã, os estômatos se fecham e a planta deixa de realizar trocas gasosas com o ar atmosférico, mas os ácidos orgânicos produzidos durante a noite vão sendo degradados, liberando o gás carbônico necessário à fotossíntese. 33. Coloca-se uma certa quantidade de ramos dessa planta em um recipiente de vidro, contendo água com bicarbonato de sódio na proporção de 3 colheres de sopa por litro. Dentro da água as plantas são cobertas com um funil de vidro, que deve ficar totalmente submerso. Sobre o bico do funil é emborcado um tubo de ensaio cheio de água. Quando o conjunto é iluminado com luz intensa, a planta começa a soltar pequenas bolhas de gás oxigênio, que vão se acumular no tubo de ensaio. 34. Folhas recém-coletadas de uma planta são presas a rolhas, de modo a ficar suspensas em tubos contendo certa quantidade da solução de vermelho de cresol (indicadora de pH). Alguns tubos são colocados em uma caixa à prova de luz, enquanto outros são deixados expostos à luz. Algumas horas após o início do experimento a solução dos tubos expostos à luz estará roxa, indicando elevação do pH, causada pelo consumo de CO2. A solução dos tubos mantidos no escuro estará amarela, indicando diminuição do pH, provocada pelo aumento de CO2 produzido pela respiração das folhas. As plantas respiram tanto no ambiente iluminado quanto no escuro. No ambiente iluminado, porém, todo o CO2 liberado na respiração é utilizado na fotossíntese. 35. Folhas recém-coletadas de uma planta são presas a rolhas de modo a ficarem suspensas em tubos contendo certa quantidade da solução de vermelho de cresol (indicadora de pH). Os tubos são, então, colocados a diferentes distâncias de uma fonte de luz, de modo a expor as folhas a diversas intensidades luminosas. Nos tubos em que a solução permanecer rósea, não houve variação na concentração de CO2, o que indica equilíbrio entre fotossíntese e respiração. A intensidade luminosa recebida por esses tubos corresponde, portanto, ao ponto de compensação fótico da planta em estudo. 36. O anel de Malpighi consiste na remoção de um anel de casca de um ramo caulinar. A região imediatamente acima da operação torna-se intumescida com o passar do tempo pelo intenso crescimento dos tecidos, devido ao acúmulo de substâncias nutritivas, cujo deslocamento das folhas para as raízes é interrompido pela remoção da casca. Quando o anel é feito no caule principal, a planta morre, pois suas raízes deixam de receber o alimento enviado pelas folhas. 37. A hipótese do fluxo por pressão, ou hipótese do desequilíbrio osmótico, ou ainda, hipótese do fluxo em massa, considera que o deslocamento da seiva elaborada através do floema resulta de um desequilíbrio osmótico entre a fonte e o destino das substâncias orgânicas. Nas regiões de produção ou de armazenamento (fontes) ocorre um bombeamento ativo de substâncias orgânicas solúveis, principalmente sacarose, para o interior dos tubos e das células crivadas que compõem o floema. Com isso a pressão osmótica no interior desses elementos torna-se maior do que nas células vizinhas e eles passam a absorver água. Essa entrada de água nos elementos floemáticos cria uma corrente de líquido que arrasta passivamente as moléculas orgânicas em direção a seus destinos, onde elas são ativamente absorvidas e utilizadas pelas células. A absorção de substâncias orgânicas pelas células consumidoras faz com que a pressão osmótica diminua no interior dos elementos floemáticos e se torne menor do que a das células vizinhas. Com isso, os tubos crivados e as células crivadas perdem água para as células vizinhas, o que contribui para a manutenção da corrente líquida desde as células produtoras e armazenadoras até as regiões de consumo.


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24. Os estômatos se abrem quando a planta é submetida a baixas concentrações de gás carbônico e se fecham quando a concentração desse gás se torna elevada. O mecanismo representa uma adaptação relacionada à fotossíntese: se ocorrer acúmulo de CO2 no mesófilo, isso provavelmente significa que esse gás não está mais sendo usado para a fotossíntese devido à falta de luz, sinalizando que os estômatos podem ser fechados.

38. Muitas espécies de planta apresentam laticíferos constituídos por células produtoras de látex, localizadas no córtex ou entre os elementos do floema. O látex é um fluido, em geral leitoso, cuja composição varia consideravelmente entre as espécies, podendo conter proteínas, alcalóides, amido, açúcares diversos, óleos, taninos, resinas e gomas. Quando exposto ao ar, ele coagula, e uma de suas funções parece ser a selagem de ferimentos superficiais da planta, evitando a entrada de fungos e bactérias no organismo. Além dessa função, o látex pode servir como reserva de nutrientes e evitar a predação da planta por animais, uma vez que apresenta, em geral, sabor amargo e pode conter substâncias tóxicas.


39. Hormônios vegetais, ou fitormônios, são substâncias orgânicas produzidas em determinados locais da planta e transportadas para outros locais onde exercem seus efeitos. Em pequeníssimas quantidades, eles afetam o funcionamento de células específicas, denominadas células-alvo do hormônio, provocando alterações no metabolismo celular. 40. As auxinas estimulam o alongamento das células do caule e atuam no fototropismo, no geotropismo, na dominância apical e no desenvolvimento dos frutos. Auxinas são produzidas no meristema apical do caule, em primórdios foliares, folhas jovens, flores, frutos e sementes. 41. As moléculas de auxina deslocam-se do lado iluminado do caule para o lado oposto. Assim, a face oposta à fonte de luz fica com uma quantidade aumentada de auxina, o que faz as células se alongarem mais que na face iluminada, provocando o dobramento do caule em direção à fonte de luz. 42. As células do caule são menos sensíveis à auxina que as da raiz. Assim, uma concentração de auxina suficiente para induzir um crescimento “ótimo” do caule tem forte efeito inibidor sobre o crescimento da raiz. Por outro lado, concentrações ótimas para o crescimento da raiz são insuficientes para produzir efeitos no caule. 43. As auxinas também participam da formação dos frutos. As sementes em desenvolvimento de diversas plantas liberam auxinas que atuam sobre a parede do ovário, causando seu desenvolvimento no fruto. Quando a fecundação não ocorre e as sementes não se formam, o ovário dessas plantas não se desenvolve em fruto. No entanto, em diversas espécies, se auxina for aplicada ao ovário, este se desenvolve em fruto, mesmo que não ocorra fecundação. Essa estratégia tem sido utilizada para a produção comercial de frutos partenocárpicos, muito apreciados por não apresentarem sementes. 44. Dominância apical é o efeito inibidor que a gema apical do caule exerce sobre as gemas laterais, impedindo que elas saiam do estado de dormência e se desenvolvam em novos ramos. Quando a gema apical é removida, as gemas laterais começam logo a se desenvolver produzindo ramos laterais nas axilas das folhas. Entretanto, se auxina for aplicada sobre a região cortada, o desenvolvimento das gemas laterais continua inibido. 45. A separação natural de folhas, flores e frutos do caule, fenômeno conhecido como abscisão, resulta de alterações químicas e estruturais que ocorrem próximo à base do pecíolo. Ao envelhecerem, folhas, flores e frutos passam a produzir progressivamente menos auxina, cuja presença é importante para evitar a abscisão. Com isso, formam-se na base do pecíolo duas camadas transversais de células especializadas: a camada de separação, ou de abscisão, e a camada protetora. A primeira é constituída por células pequenas com paredes finas e frágeis, que são quebradas por enzimas, o que provoca a separação do pecíolo do caule. A camada protetora é formada por células com paredes suberificadas que isolam a folha do caule antes de sua queda, interrompendo o fluxo de seiva para os tecidos foliares. Após a queda, a camada protetora permanece no caule, formando a cicatriz foliar no nó.

46. A giberelina promove a germinação de sementes e o desenvolvimento de brotos; estimula o alongamento do caule e das folhas, a floração e o desenvolvimento de frutos. Ela é produzida em meristemas, frutos e sementes. 47. Algumas variedades de plantas são anãs por não produzirem uma giberelina responsável pelo crescimento do caule. Por exemplo, uma linhagem de ervilha anã, a mesma usada pelo geneticista Gregor Mendel em seus experimentos clássicos sobre hereditariedade, não possui giberelina GA1. Nessas plantas, o gene responsável pela formação da giberelina GA1 está alterado, produzindo uma forma inativa da enzima responsável pela reação de formação desse hormônio. Plantas de ervilha com o gene da giberelina GA1 alterado, porém, crescem até o tamanho normal se for aplicada sobre elas a quantidade adequada de giberelina GA1 durante o desenvolvimento. 48. Um efeito importante da giberelina é na germinação das sementes. Quando as sementes absorvem água (embebição) e a germinação tem início, o embrião libera giberelinas. Estas difundem-se pelos tecidos da semente e estimulam a síntese de enzimas hidrolíticas, que passam a degradar as moléculas das reservas alimentares estocadas no endosperma e cotilédones. Os produtos dessa digestão (açúcares, aminoácidos etc.) são absorvidos pelas células do embrião, que os utilizam como matéria-prima para seu crescimento. 49. A citocinina estimula as divisões celulares e o desenvolvimento das gemas, participa da diferenciação dos tecidos e retarda o envelhecimento dos órgãos. Seu local de produção é desconhecido, mas acredita-se que um deles seja a extremidade das raízes. 50. As citocininas atuam em associação com as auxinas no controle da dominância apical. Nesse caso, os dois hormônios têm efeitos antagônicos: as auxinas que descem pelo caule inibem o desenvolvimento das gemas laterais, enquanto as citocininas provenientes das raízes estimulam as gemas a se desenvolverem. Quando a gema apical é removida, cessa a ação das auxinas e as citocininas induzem o desenvolvimento das gemas laterais. 51. Quando um fragmento de uma planta, um pedaço de parênquima, por exemplo, é colocado em meio de cultura contendo todos os nutrientes essenciais à sua sobrevivência, as células podem crescer mas não se dividem. Se adicionamos apenas citocinina a esse meio, nada acontece, mas, se também colocamos auxina, as células passam a dividir-se e podem diferenciar-se em diversos órgãos. O tipo de órgão que surge em uma cultura de tecidos vegetais depende da relação entre as quantidades de citocinina e auxina adicionadas ao meio. Quando as concentrações dos dois hormônios são iguais, as células se multiplicam mas não se diferenciam, formando uma massa celular denominada calo. Se a concentração de auxina é maior que a de citocinina, o calo forma raízes. Se, por outro lado, a concentração de citocinina é maior que a de auxina, o calo forma brotos. 52. O ácido abscísico é um inibidor do crescimento, promovendo a dormência de gemas e de sementes, e induzindo o envelhecimento de folhas, flores e frutos. Ele induz também o fechamento dos estômatos. Seu local de produção são: folhas, coifa e caule. 53. O ácido abscísico causa a dormência de sementes, impedindo sua germinação prematura. Embriões de milho portadores de mutações que impedem a produção de ácido abscísico não apresentam dormência e germinam ainda na espiga. Em regiões áridas, as sementes de muitas plantas só germinam após serem lavadas pela água da chuva, que remove o excesso de ácido abscísico nelas presente. 54. O etileno atua no amadurecimento de frutos e na abscisão das folhas. Ele é produzido em diversas partes do corpo da planta. 55. O etileno participa da abscisão das folhas juntamente com a auxina. Quando a concentração de auxina nas folhas diminui a produção de etileno é estimulada e é ele o responsável direto pela queda das folhas. RESPOSTAS ÀS QUESTÕES DAS ATIVIDADES


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56. Tropismo é o crescimento de uma planta em resposta a um estímulo externo. Quando a planta cresce em direção à fonte de estímulo, fala-se em tropismo positivo; quando o crescimento ocorre em direção oposta à fonte de estímulo, fala-se em tropismo negativo. Nastismos são movimentos que ocorrem em resposta a um estímulo, mas cuja direção é independente da orientação do fator estimulante.

longo, o fitocromo Pfr atua como indutor da floração. Assim, elas só florescem se os períodos de escuridão não forem muito prolongados, de modo que não haja conversão total de fitocromo Pfr em fitocromo Pr. Na época do ano em que as noites são longas, as plantas de dia-longo não florescem, porque todo o fitocromo Pfr é convertido em fitocromo Pr, o qual não é capaz de induzir a floração.

57. Quando uma planta é colocada na posição horizontal, as auxinas produzidas pela gema apical do caule migram para a região voltada para o solo, o que faz as células desse lado crescerem mais que as do lado oposto; com isso, o caule curva-se para cima. Na raiz, o aumento de auxina no lado voltado para baixo inibe o alongamento celular e as células do lado oposto alongam-se relativamente mais, o que faz a raiz se curvar para baixo.

65. Vernalização é o efeito que o frio exerce sobre processos fisiológicos das plantas como a floração ou a germinação da semente de certas espécies. Por exemplo, o trigo de inverno, uma planta de dia-curto, não florescerá, mesmo quando submetido a fotoperíodo apropriado, se a planta não for exposta por várias semanas a temperaturas inferiores a 10 °C. Se, após a vernalização, o trigo de inverno for submetido a fotoperíodos indutores menores que o fotoperíodo crítico, ele florescerá.

59. Fotoblastismo é o efeito que a luz exerce sobre a germinação das sementes. As sementes que necessitam de estímulo luminoso para germinar são chamadas de fotoblásticas positivas e as que não necessitam de luz são denominadas fotoblásticas negativas. As sementes fotoblásticas positivas necessitam de estímulo luminoso porque nelas o processo de germinação é induzido pelo fitocromo Pfr, que se forma durante o período de exposição à luz. 60. É o fenômeno apresentado pelas plantas que germinam no escuro. Normalmente ele ocorre enquanto a jovem planta está sob o solo e constitui um processo adaptativo que evita o contato direto da gema apical e das primeiras folhas com as partículas de solo, o que poderia acarretar danos às frágeis estruturas da jovem planta. Quando a jovem planta continua a crescer no escuro, o estiolamento resulta em caule muito alongado, devido ao crescimento anormal dos entrenós, folhas pequenas, persistência do gancho de germinação e cor amarelada, uma vez que os plastos não produzem clorofila na ausência de luz. Esse conjunto de características, típico do estiolamento, é causado pela ausência de fitocromo Pfr. 61. Fotoperiodismo é qualquer resposta biológica que ocorre em função de mudanças na razão entre o período iluminado e o período de escuridão a que o organismo fica exposto, em um ciclo de 24 horas. 62. Quanto à influência do fotoperiodismo na floração, as plantas são classificadas em: de dia-longo, de dia-curto e indiferentes. Plantas de dia-curto são aquelas que florescem quando a duração do período iluminado é inferior a um determinado número de horas, denominado fotoperíodo crítico. Plantas de dia-longo são as que florescem quando a duração do período iluminado é superior a um determinado número de horas (fotoperíodo crítico). Plantas indiferentes são as que florescem independentemente do fotoperíodo. 63. Se o período de escuridão de um ciclo indutor de floração (dias curtos) em plantas de dia-curto for interrompido pela exposição das plantas a um curto período de iluminação, elas deixam de florescer. Se o período de escuridão de um ciclo inibidor de floração (dias curtos) em plantas de dia-longo for interrompido pela exposição das plantas a um curto período de iluminação, elas passam a florescer. A interrupção do período de iluminação não tem nenhum efeito sobre a floração. 64. Nas plantas de dia-curto, o fitocromo Pfr atua como inibidor da floração. Assim, elas só florescem em estações do ano em que as noites são longas porque, durante o período prolongado de escuridão, todo fitocromo Pfr converte-se espontaneamente em fitocromo Pr, deixando de inibir a floração. Nas plantas de dia-

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88. a) A planta do salgueiro aumentou seu peso no decorrer de 5 anos não apenas pela incorporação de água e sais minerais, mas, principalmente, pela produção de matéria orgânica na fotossíntese, usando como fonte de carbono e oxigênio o gás carbônico do ar atmosférico. b) O desaparecimento de 60 g de terra original pode ser creditado à assimilação, pelo vegetal, de sais minerais presentes na terra do plantio. 89. Plantas que não se desenvolvem bem em locais sombreados, necessitando ficar expostas ao sol, são denominadas “plantas de sol” (ou heliófilas), e têm ponto de compensação luminosa elevado. Para crescer, as plantas precisam acumular substâncias orgânicas, realizando mais fotossíntese do que respiração; portanto, elas precisam receber intensidade de luz superior à de seu ponto de compensação luminosa. “Plantas de sombra” (ou umbrófilas) têm pontos de compensação luminosa mais baixos. 90. Devido à insuficiência de água em um dos ambientes e à falta de luz (anoitecer) no outro ambiente, o comportamento esperado para os estômatos é o mesmo, ou seja, deverá ocorrer seu fechamento em decorrência da perda de turgor das células estomáticas. O fechamento dos estômatos protege a planta da dessecação. 91. a) Há uma relação direta entre o uso de fertilizante e a produção de arroz. b) Os períodos de alta e de baixa produção de arroz coincidem com o aumento e a diminuição, respectivamente, do uso de fertilizante. c) O fertilizante contribui para um incremento na síntese de substâncias orgânicas pela cultura de arroz, o que faz gerar maior produtividade desse vegetal. 92. a) Não. Seria necessário saber se as plantas de aveia florescem com período de iluminação superior ou inferior a 9 horas. No primeiro caso, ela seria de dia-longo e no segundo, de dia-curto. b) O fato de as plantas de aveia não florescerem quando submetidas a regime luminoso de 7 horas, portanto abaixo do fotoperíodo crítico (9 horas), significa que elas são plantas de dia-longo.


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58. Fitocromo é uma proteína de cor azul-esverdeada que pode assumir duas formas interconversíveis, isto é, que podem se transformar uma na outra: o fitocromo Pr, uma forma inativa, e o fitocromo Pfr, a forma ativa. O fitocromo Pr transforma-se em fitocromo Pfr ao absorver luz vermelha de comprimento de onda na faixa dos 660 nm. O fitocromo Pfr, por sua vez, se transforma em fitocromo Pr ao absorver luz vermelha de comprimento de onda mais longo, na faixa dos 730 nm (vermelho de onda mais longa), ou na escuridão. A capacidade das plantas de responderem a estímulos luminosos é conferida pelo fitocromo Pfr.

93. a) Para obter a floração de crisântemos, deve-se submeter as plantas a períodos de iluminação inferiores a 14 horas. No caso da região mencionada, em que a duração do dia é de 16 horas, isso pode ser feito em estufas, em que o período de iluminação é controlado pelo uso de iluminação artificial ou de persianas, que são fechadas a uma dada hora do dia, impedindo a entrada de luz. b) A floração do crisântemo é inibida pelo fitocromo Pfr, as plantas florescem quando o período de escuridão do ciclo de 24 horas é longo o suficiente (maior do que 10 horas) para que o Pfr seja convertido em Pr e deixe de inibir a floração. Assim, as plantas devem receber até um máximo de 14 horas de iluminação (período de escuridão maior do que 10 horas) para florescer.

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CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS ANIMAIS Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

GUIA DE ESTUDO 1. Os animais são organismos eucarióticos, multicelulares com nutrição heterotrófica. 2. O apomorfismo dos animais é a presença do estágio de blástula, uma bola de células oca, durante o desenvolvimento embrionário. 3. Animais diblásticos são os que apresentam apenas dois folhetos germinativos: ectoderma e endoderma; são diblásticos apenas os animais do filo Cnidaria (corais, anêmonas-do-mar e águasvivas). Os animais de todos os outros filos apresentam um terceiro folheto germinativo, o mesoderma, e por isso são chamados triblásticos ou triploblásticos. Os poríferos, por não apresentarem folhetos germinativos, não entram nessa classificação. 4. Celoma é uma cavidade corporal completamente revestida por mesoderma. Os animais que a apresentam são chamados de celomados (anelídeos, moluscos, artrópodes, equinodermos e cordados). Alguns animais têm uma cavidade corporal apenas parcialmente revestida por mesoderma, chamada pseudoceloma; esses animais são pseudocelomados (nematódeos). Animais triblásticos em que o corpo é maciço, sem cavidade corporal além da digestiva, são denominados acelomados (platelmintos). 5. O celoma pode se formar de duas maneiras: a partir de fendas internas que surgem no mesoderma do embrião ou do espaço interno das bolsas de mesoderma que “brotam” do arquêntero. No primeiro caso, a formação do celoma é denominada esquizocélica; no segundo caso, o processo de formação do celoma é chamado enterocélico. Dos nove principais filos de animais, os moluscos, os anelídeos e os artrópodes apresentam celoma esquizocélico, sendo por isso considerados animais esquizocelomados. Nos equinodermos (ouriços-do-mar e estrelas-do-mar) e nos cordados (cujos principais representantes são os vertebrados), a formação do celoma é enterocélica e, por isso, esses organismos são chamados enterocelomados. 6. Protostômios são animais em que o blastóporo dá origem à boca (moluscos, anelídeos e artrópodes); todos os animais esquizocelomados são também protostômios. Deuterostômios são animais em que o blastóporo dá origem ao ânus (equinodermos e cordados); todos os animais enterocelomados são também deuterostômios. 7. O subfilo Parazoa reúne os animais que não apresentam tecidos nem cavidade digestiva; os poríferos são os únicos animais parazoários. Com base nessas características, todos os outros animais são reunidos em um outro sub-reino, Eumetazoa.

8. Uma estrutura apresenta simetria se, quando cortada real ou imaginariamente por um plano que passe por seu centro (plano de simetria), originar metades equivalentes. Uma bola, por exemplo, apresenta simetria esférica; qualquer plano que passe pelo centro da esfera a divide em metades simétricas. O mesmo não ocorre com uma maçã; se esta for cortada ao longo de seu eixo maior, realmente obteremos metades simétricas; porém, se a cortarmos transversalmente, obteremos duas partes não-simétricas. Nesse caso, fala-se em simetria radial, pois metades simétricas são obtidas apenas por planos de corte longitudinais, orientados como os raios de uma circunferência. Outro tipo de simetria é a bilateral. Nesse caso há um único plano que divide um objeto em metades simétricas. Nosso corpo, por exemplo, apresenta simetria bilateral; o único plano de simetria possível é o plano longitudinal que divide o corpo nas metades esquerda e direita. A simetria radial ocorre em poucas esponjas (a maioria possui corpo assimétrico), em cnidários (águas-vivas, anêmonas-do-mar e corais) e também nas formas adultas de equinodermos (ouriços-do-mar, estrelas-do-mar etc.). Com exceção desses, todos os outros animais têm simetria bilateral. 9. Muitos animais radialmente simétricos são sésseis, isto é, vivem fixados a objetos e têm movimentos lentos. A simetria bilateral está associada à movimentação ativa e direcionada, característica de animais que nadam, cavam, rastejam, voam ou andam. 10. Cefalização é a concentração de órgãos dos sentidos e de células nervosas na região anterior do corpo, definindo uma cabeça. Os principais filos cujos representantes apresentam cabeça bem diferenciada são os moluscos (caracóis, polvos, lulas etc.), os anelídeos (vermes poliquetos), artrópodes (insetos, crustáceos, aranhas e escorpiões) e cordados (vertebrados). 11. Os cientistas admitem que a presença de uma cavidade corporal interna, dentro da qual se movimentam e circulam líquidos, traz diversas vantagens ao animal. Entre outras coisas, facilita a distribuição de substâncias para as células e a eliminação de excretas. Outro papel importante desempenhado pelo celoma em muitos animais é a acomodação e a proteção de órgãos internos. No interior da cavidade celômica, os órgãos podem crescer e movimentar-se com maior independência. Além dessas funções, a presença de uma cavidade corporal cheia de líquido dá sustentação ao animal, podendo funcionar como uma espécie de esqueleto, como veremos mais adiante no item referente a sistemas esqueléticos. 12. Metameria é a divisão do corpo em segmentos (metâmeros) ao longo de seu comprimento. Ter corpo segmentado garante flexibilidade corporal e variedade de movimentos. Apresentam metameria os anelídeos, os artrópodes e os cordados. 13. Podem-se distinguir três tipos de esqueleto: hidrostático, exoesqueleto e endoesqueleto. O esqueleto hidrostático resulta da ação da musculatura sobre as cavidades corporais cheias de líquido. Está presente em nematódeos (vermes cilíndricos, como a lombriga) e em anelídeos (vermes segmentados, como a minhoca). O exoesqueleto é uma cobertura rígida que envolve o corpo do animal totalmente (exoesqueleto completo) ou parcialmente (exoesqueleto incompleto), protegendo os órgãos internos e fornecendo pontos de apoio para a musculatura. O exoesqueleto completo (carapaça) é típico dos artrópodes. O exoesqueleto incompleto (concha) é típico dos moluscos, como ostras, mexilhões, caracóis, caramujos etc. O endoesqueleto é o conjunto de estruturas esqueléticas internas responsáveis pela sustentação corporal e pela fixação dos músculos. Nos vertebrados, as estruturas esqueléticas são os ossos. Os equinodermos e a maioria dos animais cordados possuem endoesqueleto. RESPOSTAS ÀS QUESTÕES DAS ATIVIDADES


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15. Em poríferos, cnidários e platelmintos, a distribuição de substâncias pelo corpo ocorre por simples difusão célula a célula. Embora lento, o processo de difusão é eficiente porque esses animais são relativamente pequenos e todas as suas células estão próximo da cavidade digestiva e das superfícies respiratórias. Nos nematódeos, a distribuição das substâncias pelo corpo é feita pelo líquido que preenche o pseudoceloma. O gás oxigênio absorvido pela superfície do corpo e os nutrientes absorvidos pela parede do tubo digestório difundem-se para o líquido do pseudoceloma, através do qual atingem todas as partes do corpo. Na maioria dos animais complexos, o transporte de substâncias dá-se pelo sistema circulatório, um sistema de tubos ramificados, os vasos sangüíneos, no interior dos quais circula um fluido. Este é impulsionado dentro dos vasos por meio de um ou mais corações, estruturas musculosas que se contraem ritmicamente. 16. Sistema circulatório fechado é aquele em que o sangue circula sempre no interior de vasos. Apresentam esse tipo de sistema anelídeos e cordados. Sistema circulatório aberto é aquele em que os vasos circulatórios têm extremidades abertas, de modo que o fluido sai para cavidades corporais chamadas hemocelas ou lacunas. O fluido que se desloca em um sistema circulatório aberto costuma ser chamado de hemolinfa. 17. Respiração cutânea é a difusão dos gases respiratórios através da superfície corporal. Apresentam esse tipo de respiração animais que vivem na água ou em ambientes úmidos, como poríferos, cnidários, platelmintos, nematódeos, alguns anelídeos (minhocas, por exemplo) e anfíbios. 18. Respiração branquial é aquela realizada por órgãos denominados brânquias; essas são dobras externas da superfície epidérmica nas quais há vasos circulatórios em grande quantidade. O sangue (ou a hemolinfa), ao passar pelos vasos que irrigam as brânquias, fica próximo o suficiente da água, o que permite as trocas de gases com o ambiente aquático. Apresentam brânquias diferentes animais aquáticos: peixes, crustáceos, diversos anelídeos e moluscos. 19. Respiração pulmonar é aquela realizada por órgãos denominados pulmões, dobras internas ao corpo que se comunicam com o exterior através de condutos estreitos. Os pulmões são órgãos ricamente vascularizados, o que garante eficiente troca de gases entre o líquido circulatório e o ar. Apresentam respiração pulmonar muitos animais terrestres, como alguns moluscos, muitos anfíbios, répteis, aves e mamíferos. 20. Respiração traqueal é a que ocorre por meio de um sistema de canais ramificados (traquéias) que se abrem na superfície do corpo, em poros (espiráculos). O sistema respiratório traqueal não tem relação funcional com o sistema circulatório, pois as traquéias garantem que o O2 chegue diretamente às células, sem intermediação do líquido circulatório. Ocorre nos insetos, quilópodes, diplóides, em alguns carrapatos e em algumas aranhas. 21. Excretas ou excreções são substâncias produzidas no metabolismo e que precisam ser eliminadas rapidamente do corpo; algumas delas são tóxicas. A principal substância excretada pelas células animais é a amônia (NH3), que se forma principalmente como resultado da degradação de substâncias ricas em nitrogênio. Por

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ser muito tóxica, a NH3 tem de ser rapidamente eliminada do corpo. Nos poríferos e nos cnidários, animais em que praticamente todas as células têm contato direto com a água do ambiente, a NH3 é eliminada por simples difusão. Não há nenhum sistema especializado em eliminar as excreções celulares. 22. Os principais tipos de órgão excretor dos animais são: a) protonefrídios; b) canais excretores; c) metanefrídios; d) glândulas antenais; e) glândulas coxais; f) túbulos de Malpighi; g) rins. a) Um protonefrídio consiste de uma célula ciliada, a célula-flama, e de um tubo ao qual ela se liga. As células-flamas absorvem água e excretas dos espaços entre as células, lançando essas substâncias nos canais dos protonefrídios. O batimento dos cílios das células-flamas impulsiona a solução aquosa contendo excretas (urina) até os poros excretores localizados na superfície corporal. Apresentam protonefrídios os platelmintos. b) O canal excretor é formado por uma única célula gigante em forma de tubo. Há dois canais excretores laterais que se unem na região anterior do corpo e desembocam no poro excretor único, por onde a urina é eliminada do corpo. Apresentam canais excretores os nematódeos. c) O metanefrídio é um tubo aberto nas duas extremidades, sendo uma delas alargada formando um funil ciliado, o nefróstoma, o qual se abre na cavidade celômica. A outra extremidade do metanefrídio é o nefridióporo ou poro excretor, e abre-se na superfície do corpo. Apresentam metanefrídios os anelídeos e os moluscos. d) A glândula antenal é uma bolsa dilatada e de paredes finas ligada a uma câmara glandular, de onde parte um canal excretor. Substâncias diversas presentes na hemolinfa, entre elas as excreções, são absorvidas pela região dilatada da glândula verde, de onde passam para a câmara glandular. As células dessa câmara absorvem substâncias ainda úteis e as devolvem à hemolinfa, restando dentro da câmara glandular apenas excretas dissolvidos em água, que constituem a urina; esta é eliminada pelo canal excretor, que se abre em um poro localizado na base da antena. Apresentam glândulas antenais os crustáceos. e) A glândula coxal localiza-se na base da perna e tem estrutura e funcionamento similares aos da glândula verde dos crustáceos. Apresentam glândulas coxais a maioria das espécies de aranhas. f) O túbulo de Malpighi é um saco alongado e tubular, com uma das extremidades ligada ao intestino e a outra com fundo cego. Os túbulos de Malpighi absorvem excretas da hemolinfa e as lançam na cavidade intestinal, onde elas se misturam às fezes e são eliminadas. Apresentam túbulos de Malpighi insetos e algumas espécies de aranhas. g) Rins são órgãos formados por estruturas excretoras chamadas nefros. O nefro é um tubo especializado que envolve um pequeno “novelo” de capilares sangüíneos — o glomérulo — de onde retiram excretas diretamente do sangue circulante. As excretas removidas pelos nefros são conduzidas até canais excretores que se abrem para fora do corpo. Os rins estão presentes nos vertebrados. 23. As principais substâncias excretadas pelos animais são: amônia, uréia e ácido úrico. Muitos animais aquáticos excretam diretamente a amônia. Essa substância é altamente tóxica para o organismo, mas também é bastante solúvel em água, o que permite sua rápida difusão e eliminação por animais que vivem no ambiente aquático. Os animais terrestres transformam a amônia em substâncias menos tóxicas, de modo a poder armazená-las temporariamente no corpo sem risco de intoxicação. Nos mamíferos a amônia é convertida em uréia, uma substância bem menos tóxica que a amônia. Outros animais terrestres, como insetos, répteis e aves convertem a amônia em ácido úrico. Essa substância tem a vantagem de ser bem menos tóxica do que a amônia, além de ser pouco solúvel em água, o que leva a uma menor perda de água durante a eliminação da urina. Nas aves e nos répteis a urina é uma massa esbranquiçada de consistência quase sólida, sendo geralmente eliminada juntamente com as fezes.


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14. Sistema digestório incompleto é aquele em que há apenas uma abertura de comunicação da cavidade digestiva para o exterior. Apresentam esse tipo de sistema cnidários e platelmintos; neles a abertura da cavidade digestiva, embora denominada boca, serve tanto para a ingestão do alimento como para a eliminação dos restos não-digeridos. Sistema digestório completo é aquele em que há duas aberturas da cavidade digestiva para o exterior: a boca, por onde o alimento entra, e o ânus, por onde são eliminados os restos alimentares não utilizados. O sistema digestório completo está presente em moluscos, nematódeos, anelídeos, artrópodes, equinodermos e cordados.

24. Fósseis são restos ou vestígios de animais que viveram no passado e se preservaram até nossos dias. Os fósseis constituem as principais evidências para reconstruir a história dos animais na Terra. Os cientistas têm encontrado poucos fósseis de animais muito antigos, por duas razões principais: a primeira, quanto maior o tempo desde a morte de um animal, maior a chance de seu cadáver ter sido completamente decomposto e não ter se transformado em fóssil; segunda, animais de corpo mole, sem estruturas esqueléticas resistentes à decomposição, como certamente eram os mais antigos, raramente se fossilizam. Apesar disso, foram descobertos diversos fósseis de animais que viveram durante o final da era Pré-cambriana e o início da era Paleozóica, quando começa o período Cambriano, há 570 milhões de anos.


25. Estudos recentes sugerem que a Terra passou por grandes glaciações, períodos em que praticamente todos os mares ficaram cobertos de gelo. A última grande glaciação teria terminado há cerca de 575 milhões de anos. Acredita-se que os primeiros animais multicelulares tenham surgido logo após o término dessa última grande glaciação. Com o aquecimento do planeta, inúmeros ambientes tornaram-se disponíveis, possibilitando a grande diversificação dos animais, fenômeno que os cientistas denominam explosão cambriana, quando surgiram os ancestrais de todos os filos atuais.


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54. Os poríferos são classificados no sub-reino Parazoa porque apresentam organização corporal muito simples. Diferem de todos os outros animais por não formarem tecidos e não terem cavidade digestiva. 55. Não tem sentido classificar os poríferos e os cnidários como acelomados porque eles são diblásticos (originados de dois folhetos germinativos), e o conceito de acelomado implica a existência de um terceiro folheto germinativo, o mesoderma. Nos animais triblásticos e acelomados, os platelmintos, os tecidos derivados do mesoderma preenchem todos os espaços do corpo situados entre a camada externa, derivada do ectoderma, e a camada mais interna, derivada do endoderma. 56. A segmentação corporal, ou metameria, é considerada uma importante estratégia evolutiva, uma vez que musculatura organizada de forma independente em cada metâmero propicia maior flexibilidade corporal e grande variedade de movimentos. A metameria pode ser encontrada nos filos de anelídeos, artrópodes e vertebrados, inclusive nossa espécie. 57. Um exoesqueleto completo é vantajoso, pois fornece proteção aos órgãos internos e pontos de apoio para a musculatura. Entretanto, limita o crescimento do animal, obrigando-o a sofrer muda ou ecdise. Ocorre nos artrópodes. 58. Os equinodermos são considerados mais aparentados aos cordados pela semelhança que apresentam em seu desenvolvimento embrionário, em particular na maneira de formar o celoma; cordados e equinodermos são os únicos em que a formação do celoma é enterocélica (o mesoderma surge a partir de bolsas formadas no arquêntero); em todos os outros animais, a formação do celoma é esquizocélica (o mesoderma desenvolve-se como blocos maciços, e o celoma surge de uma fenda interna nesses blocos).

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PORÍFEROS E CNIDÁRIOS GUIA DE ESTUDO 1. Quanto ao hábitat, todos os poríferos são aquáticos. A maioria vive no mar, em águas costeiras, rasas e quentes, geralmente fazendo parte da comunidade dos recifes de corais. Quanto ao modo de vida, crescem aderidos a substratos submersos (madeira, rochas, conchas etc.) e praticamente não se movimentam, o que caracteriza um modo de vida que os biólogos denominam séssil. 2. As esponjas alimentam-se das partículas orgânicas presentes na água que circula através de seu corpo, entrando pelos poros e saindo pelo ósculo, daí elas serem consideradas animais filtradores. Além de alimento, a água que circula pelo corpo da esponja traz gás oxigênio e minerais e leva produtos inúteis, como gás carbônico e excreções. 3. a) Pinacócitos são células achatadas e justapostas que revestem a superfície externa e os canais condutores de água em certas esponjas. b) Porócitos são células dotadas de um canal central, por onde a água atravessa a parede do corpo da esponja, chegando à cavidade interna denominada espongiocela. c) Coanócitos são células dotadas de um flagelo, cuja base é circundada por projeções da membrana plasmática, formando um funil. As ondulações do flagelo dos coanócitos impulsionam a água através do corpo da esponja, criando uma corrente líquida que traz partículas nutritivas e gás oxigênio, além de remover excreções e gás carbônico resultantes da atividade celular. d) Amebócitos (ou arqueócitos) são células totipotentes, capazes de originar todos os outros tipos de célula da esponja, incluindo aquelas que produzem as estruturas esqueléticas. Uma importante função dos amebócitos é distribuir nutrientes pelo corpo da esponja. Os amebócitos capturam, por endocitose, partículas alimentares transferidas pelos coanócitos. Em seguida, digerem intracelularmente os alimentos e se deslocam pelo mesohilo, transferindo nutrientes a pinacócitos, porócitos e outras células. e) Escleroblastos são células responsáveis pela produção de estruturas esqueléticas microscópicas chamadas de espículas. Estas podem ser calcárias, constituídas de carbonato de cálcio (CaCO3), ou silicosas, constituídas de sílica (H2Si3O7). 4. Mesohilo é a fina matriz gelatinosa localizada entre as camadas de pinacócitos e de coanócitos, onde se encontram os elementos de sustentação esquelética das esponjas (espículas e/ou fibras). É também no mesohilo que se deslocam os amebócitos. 5. Quanto à estrutura corporal, as esponjas podem ser de três tipos básicos: asconóides, siconóides e leuconóides. a) O tipo asconóide é o mais simples, apresentando a espongiocela completamente revestida por coanócitos. Nele a água percorre o seguinte trajeto: meio externo → poros → espongiocela → ósculo → meio externo. b) Nas esponjas siconóides, geralmente maiores e mais complexas que as asconóides, a parede apresenta fendas que levam a canais aferentes, nas paredes dos quais há porócitos que se abrem em canais radiais revestidos por coanócitos. O caminho da água é: meio externo → canais aferentes → poros → canais radiais → espongiocela → meio externo. c) As esponjas leuconóides são maiores e mais complexas que as siconóides, com parede espessa e dotada de aberturas que levam a canais aferentes, os quais desembocam em câmaras revestidas de coanócitos, as câmaras vibráteis. Estas, por sua vez, comunicam-se por canais eferentes com a espongiocela, um canal estreito e sem coanócitos, que leva ao ósculo. Nelas o caminho da água é: meio externo → canais aferentes → câmaras vibráteis → canais eferentes → espongiocela → ósculo → meio externo. RESPOSTAS ÀS QUESTÕES DAS ATIVIDADES


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7. A maioria das esponjas apresenta reprodução assexuada por brotamento, que consiste na formação de expansões do corpo, os “brotos”, que crescem e mais tarde se separam do organismo genitor, passando a constituir novos indivíduos. Em muitas espécies de esponja, ocorre brotamento sem a posterior separação dos brotos, formando-se, assim, colônias. 8. Gêmulas são estruturas formadas por certas esponjas de água doce; têm parede espessa, com espículas, e em seu interior há um conjunto de amebócitos cuja atividade metabólica encontra-se muito reduzida, o que permite suportar longos períodos em estado de repouso. Quando as condições tornam-se favoráveis, os amebócitos retornam à atividade e saem por um pequeno poro na parede da gêmula, multiplicam-se e diferenciam-se, originando uma nova esponja. 9. a) A maioria das espécies é monóica, ou hermafrodita. Há também espécies dióicas (de sexos separados), com indivíduos produtores de óvulos (fêmeas) e indivíduos produtores de espermatozóides (machos). b) Na maioria dos poríferos, espermatozóides que entram no corpo da esponja-fêmea fundem-se a coanócitos, que se transformam em amebócitos e se deslocam pelo mesohilo até o óvulo. O amebócito transfere ao óvulo o núcleo do espermatozóide, fecundando-o. Na maioria das esponjas, portanto, ocorre fecundação interna. c) Em muitas espécies, a blástula flagelada liberada pelo corpo da esponja genitora logo se fixa a um objeto submerso e origina diretamente uma nova esponja semelhante à original. Fala-se, nesse caso, em desenvolvimento direto, porque a blástula desenvolve-se diretamente em um organismo jovem bastante semelhante aos adultos. Algumas espécies de esponja apresentam desenvolvimento indireto; a blástula origina um organismo bastante diferente da forma adulta, genericamente chamada larva, que em algumas espécies é a anfiblástula, e, em outras, a parenquímula. 10. A maioria dos cnidários é marinha; poucas espécies vivem em lagos e rios de água doce e limpa. As anêmonas-do-mar e os corais são sésseis, vivendo fixados a objetos submersos. As águasvivas nadam ativamente e as caravelas flutuam ao sabor das correntezas. Umas poucas espécies de cnidário são parasitas externos do corpo de peixes. 11. Os cnidários são chamados de diblásticos porque apresentam apenas dois folhetos germinativos, ectoderma e endoderma, enquanto todos os outros animais (exceto as esponjas) têm três folhetos germinativos, sendo triblásticos. 12. A maioria das espécies de cnidário apresenta, em seu ciclo de vida, duas formas corporais: pólipo e medusa. A forma de pólipo, ou polipóide, lembra um cilindro, com a base fixada a um objeto submerso e o topo livre, onde se situam a boca e os tentáculos. A forma de medusa, ou medusóide, lembra um guarda-chuva, com a boca situada em posição central na face côncava do animal. Pode haver tentáculos ao redor da boca e nas bordas do corpo.

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13. a) Células mioepiteliais epidérmicas desempenham papéis de revestimento e contração do corpo. b) Células intersticiais são totipotentes, capazes de originar os diversos tipos celulares do cnidário, participando do crescimento e dos processos regenerativos. c) Células sensoriais têm capacidade de perceber estímulos ambientais e transmiti-los a células nervosas presentes na mesogléia. d) Células glandulares da epiderme secretam muco, cujo papel é lubrificar o corpo, protegendo-o; no caso das formas sésseis, o muco também permite a aderência do animal ao substrato. e) Cnidoblastos são células que contêm em seu interior uma cápsula ovóide, o nematocisto, com um líquido tóxico sob pressão. O nematocisto se prolonga por um longo tubo, o filamento urticante, o qual se encontra invertido sobre si mesmo e enrolado no interior do nematocisto. Seu papel é participar da captura de alimento e da defesa contra inimigos. 14. As células mioepiteliais digestivas apresentam, na região de contato com a mesogléia, fibrilas contráteis; assim, elas participam da movimentação corporal. Elas também apresentam dois flagelos, cujas ondulações movimentam o conteúdo da cavidade gastrovascular, facilitando a mistura do alimento com as enzimas digestivas produzidas por certos tipos de células glandulares. As células mioepiteliais digestivas também participam ativamente da absorção e da digestão intracelular dos alimentos. 15. Mesogléia é a massa gelatinosa secretada por certas células da epiderme e da gastroderme do cnidário e que dá suporte ao corpo, constituindo um esqueleto elástico e flexível. É na mesogléia que se localiza a rede de células nervosas que constitui o sistema nervoso difuso dos cnidários. 16. Enzimas digestivas secretadas por células glandulares especiais da gastroderme iniciam a digestão do alimento extracelularmente, na cavidade gastrovascular. Partículas de alimento parcialmente digeridas vão sendo englobadas pelas células mioepiteliais digestivas, em cujo citoplasma a digestão se completa. A digestão nos cnidários, portanto, inicia-se extracelularmente e termina intracelularmente. Os produtos úteis da digestão são distribuídos às diversas células do corpo por difusão. Restos não digeridos permanecem na cavidade gastrovascular até serem eliminados pela boca. 17. Zooclorelas são algas verdes (clorofíceas) presentes no interior das células de cnidários de água doce (hidra); as clorofíceas realizam fotossíntese e fornecem substâncias orgânicas ao cnidário; este, por sua vez, garante às algas o ambiente adequado para viver. Esse tipo de associação é chamado de endossimbiose. Zooxantelas são algas fotossintetizantes, geralmente dinoflagelados, que vivem endossimbioticamente dentro das células de corais e de outros cnidários. 18. O filo Cnidaria é subdividido em quatro classes: Hydrozoa (hidrozoários), Scyphozoa (cifozoários), Cubozoa (cubomedusas) e Anthozoa (antozoários). A maioria dos hidrozoários vive em água salgada, mas há espécies de água doce. No ciclo de vida dos hidrozoários predomina a forma polipóide. Na maioria das espécies os pólipos originam, assexuadamente, pequenas medusas de vida relativamente curta; estas reproduzem-se sexuadamente originando pólipos, que fecham o ciclo. Exemplos de hidrozoários são a Hydra (hidra), Obelia e Physallia (caravela). Cifozoários são cnidários marinhos em que a forma medusóide é a predominante no ciclo de vida. O tamanho das medusas varia nas diferentes espécies, desde de 2 cm até 4 m de diâmetro. A maioria das águas-vivas, comuns nas praias em certas épocas do ano, pertence à classe Scyphozoa. Ex.: Aurelia. Cubozoários (ou cubomedusas) são cnidários marinhos em que predomina a forma de medusa, como ocorre nos cifozoários. A medusa dos cubozoários é relativamente compacta e lembra um sino de forma cúbica. Ex.: Chiropsalmus quadrumanus. Antozoários são organismos exclusivamente marinhos e que, diferentemente dos outros cnidários, apresentam apenas formas polipóides no ciclo de vida. Ex.: anêmonas-do-mar e corais.


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6. O filo Porifera é dividido em três classes: Calcarea, Desmospongiae e Hexactinellidae. Os representantes da classe Calcarea são todos marinhos e caracterizam-se por apresentar, como elementos de sustentação esquelética, predomínio de espículas calcárias, constituídas de carbonato de cálcio. A maioria dos representantes da classe Desmospongiae é marinha, com algumas espécies de água doce. Caracterizam-se por apresentar, como elementos de sustentação esquelética, espículas silicosas, fibras de espongina ou ambos. Os representantes da classe Hexactinellidae são exclusivamente marinhos, com espículas silicosas de seis raios, o que as distingue das espículas silicosas presentes nos desmospongiários (que têm de um a quatro raios). Por apresentar espículas de sílica, o mesmo material constituinte do vidro, as esponjas hexactinelídeas são chamadas de esponjas-de-vidro. Em certas espécies, as espículas silicosas fundem-se formando uma trama entrelaçada no mesohilo.


19. Certos pólipos de hidrozoários e de antozoários podem formar pequenos brotos, que posteriormente se soltam e originam indivíduos independentes. Fala-se, neste caso, em brotamento. Em certas espécies, os brotos se desenvolvem unidos, formando colônias. No ciclo de vida de muitas espécies de cnidários os pólipos reproduzem-se assexuadamente, por um processo denominado estrobilização, que leva à formação de medusas. 20. a) Há espécies monóicas (hermafroditas) e dióicas (sexos separados). b) Muitos cnidários têm fecundação externa: óvulos e espermatozóides são liberados e a fecundação ocorre na água. Há também espécies com fecundação interna, em que os óvulos são retidos dentro do corpo da fêmea, em geral na cavidade gastrovascular, onde são fecundados pelos espermatozóides que penetram pela boca. c) Poucas espécies de cnidário apresentam desenvolvimento direto, sem estágios larvais. Nas hidras, o óvulo permanece grudado ao corpo da hidra-mãe, onde é fecundado e se desenvolve até formar um pequeno embrião. Este se solta e se fixa a algum objeto submerso, transformando-se em uma hidra semelhante aos pais. Na maioria dos hidrozoários, cifozoários e cubozoários, o ciclo de vida apresenta alternância de gerações assexuadas polipóides e gerações sexuadas medusóides, fenômeno também chamado de metagênese. As medusas machos sempre libertam seus espermatozóides na água, e as medusas fêmeas, dependendo da espécie, podem liberar os óvulos na água ou retê-los no interior do corpo, onde serão fecundados. O zigoto desenvolve-se em uma larva ciliada de corpo achatado, a plânula. Depois de nadar livremente durante algumas horas ou dias, a plânula se fixa a um objeto submerso, perde os cílios e transformase em um pólipo. Este se desenvolve e origina, assexuadamente, novas medusas, fechando o ciclo.


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45. A impossibilidade de encontrar poríferos terrestres deve-se ao fato de eles serem essencialmente aquáticos, dependendo do movimento da água pelo interior do corpo para obter nutrientes e gás oxigênio, e para eliminar gás carbônico e excreções. 46. e 47. Os estudantes devem ser orientados quanto às medidas de segurança básicas (calçados adequados para caminhar sobre rochas molhadas, material necessário para observar os animais, escolha de horários em que a maré está baixa etc.) e de cuidados com a preservação do ambiente durante a pesquisa (guardar o lixo, não coletar desnecessariamente animais etc.). 48. a) A taxa de crescimento da hidra diminui à medida que a temperatura vai diminuindo. b) O tamanho final do corpo da hidra é maior em temperaturas mais baixas. 49. Para os gregos, a hidra representava um monstro de nove cabeças, que vivia num pântano próximo à cidade de Lerna, na Grécia. Quando uma de suas cabeças era cortada, cresciam outras duas em seu lugar; a cabeça central era imortal. A medusa era descrita como uma das filhas de Phorcys, o deus do mar. Tinha o corpo coberto por escamas douradas e serpentes como cabelo. Vivia no lado mais afastado do oceano, isolada, porque seu olhar transformava as pessoas em pedra. As semelhanças entre esses seres lendários e os cnidários podem ser estabelecidas a partir da: presença de estruturas múltiplas em uma de suas extremidades (cabeças e cabelos como serpentes, nos monstros, e tentáculos, nos cnidários); capacidade de regeneração.

CAPÍTULO

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Platelmintos e nematelmintos GUIA DE ESTUDO 1. a) Os platelmintos apresentam simetria bilateral; b) são triblásticos; c) apresentam sistema digestório incompleto, em que a cavidade gastrovascular, possui apenas uma abertura, a boca, que serve tanto para a entrada de alimento como para a saída dos restos não aproveitados. 2. A classe Turbellaria reúne os platelmintos de vida livre, conhecidos popularmente como planárias devido ao corpo achatado. Elas podem ser aquáticas, marinhas ou de água doce, ou viver em ambientes úmidos de terra firme. Um exemplo é Dugesia tigrina. A classe Trematoda reúne platelmintos ectoparasitas (do grego ectos, fora), isto é, que vivem fixados a superfícies externas do corpo de vertebrados hospedeiros, e endoparasitas (do grego endos, dentro), que vivem no interior do corpo de vertebrados. Um exemplo de trematódeo ectoparasita é Gyrodactylus, que vive aderido à superfície externa das brânquias de peixes de água doce, como carpas e trutas. Exemplos de trematódeos endoparasitas são Fasciola hepatica, que vive em veias do fígado de carneiro, e Schistossoma mansoni, que vive em veias do fígado humano. A classe Cestoda reúne vermes endoparasitas conhecidos popularmente como tênias ou solitárias. Tênias adultas vivem no intestino de animais vertebrados, geralmente em mamíferos. Os estágios larvais podem ocorrer em um ou mais hospedeiros, que tanto podem ser invertebrados como vertebrados. Exemplos são a tênia-do-porco (Taenia solium) e a tênia-do-boi (Taenia saginata). 3. A planária protrai a faringe sobre o alimento e lança sobre ele enzimas digestivas, produzidas por células glandulares especiais da parede intestinal. O processo digestório inicia-se ainda fora do corpo e a faringe vai sugando alimento parcialmente digerido para o intestino, onde a digestão prossegue. Células da parede intestinal englobam o alimento parcialmente digerido e a digestão se completa intracelularmente. 4. A cavidade digestória dos turbelários é geralmente muito ramificada, e os produtos úteis da digestão difundem-se para todas as células do corpo graças a essa grande ramificação. Por isso, ela é denominada cavidade gastrovascular, por cumprir os papéis de digestão e de distribuição dos alimentos. 5. O sistema excretor das planárias é constituído por protonefrídios, tubos interligados em cujas extremidades há uma célula excretora flagelada (ciliada) denominada célula-flama, quando dotada de um tufo de flagelos, ou solenócito, quando dotada de um único flagelo. As células excretoras absorvem substâncias indesejáveis do espaço entre as células e, graças ao batimento de seus flagelos, impulsionam as excreções pelo interior de condutos excretores, que se abrem em poros excretores (nefridióporos) situados lateralmente na superfície externa dorsal do corpo do animal. 6. Nas planárias, as células nervosas da região da cabeça formam dois gânglios cerebrais, que se ligam a dois cordões nervosos que percorrem longitudinalmente o corpo. Dos cordões nervosos partem prolongamentos de células nervosas (nervos) que chegam a todas as regiões do corpo. Os gânglios cerebrais dos platelmintos constituem um centro integrador das informações captadas pelas células sensoriais e conduzidas pelos nervos e cordões nervosos. Essa “centralização” do sistema nervoso dos platelmintos representa um avanço em relação aos cnidários, que têm uma rede nervosa difusa, sem nenhum órgão integrador das funções nervosas. RESPOSTAS ÀS QUESTÕES DAS ATIVIDADES


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8. a) Escólex é a extremidade anterior afilada das tênias, onde há ventosas, ganchos ou sulcos adesivos que permitem a fixação do verme no intestino do hospedeiro. b) Proglótides são partes que se repetem no corpo da tênia, em número de mil ou mais. c) Estrobilização é o processo de divisão transversal do corpo que ocorre junto ao escólex e produz novas proglótides. Estas amadurecem à medida que se distanciam do escólex. Ao tornarse sexualmente madura, uma proglótide autofecunda-se e torna-se “grávida”, isto é, repleta de ovos. Nesse estágio as proglótides destacam-se da tênia e são eliminadas do corpo do hospedeiro, juntamente com as fezes. 9. a) As planárias são monóicas: cada animal apresenta gônadas masculinas (testículos) e gônadas femininas (ovários). b) Nas planárias ocorre cópula: dois indivíduos sexualmente maduros unem-se e justapõem os poros genitais, cada um introduzindo seu pênis no poro genital do outro. Após a troca de espermatozóides, os animais se separam e, em cada planária, os espermatozóides recebidos do parceiro percorrem os ovidutos, onde se encontram com os óvulos, fecundando-os. Portanto, a fecundação é interna. c) As planárias têm desenvolvimento direto; os embriões desenvolvem-se dentro de um casulo, originando pequenas planárias semelhantes aos pais. 10. Vermes parasitas cujo ciclo de vida se completa em um único hospedeiro são chamados de monogenéticos; é o caso, por exemplo, do Gyrodactylus, cujo hospedeiro é um peixe de água doce. Os vermes parasitas que necessitam de dois hospedeiros diferentes para completar seu ciclo de vida são chamados de digenéticos. Esse é o caso, por exemplo, do Schistosoma mansoni, causador da esquistossomose, que apresenta, em seu ciclo de vida, seres humanos e moluscos (caramujos aquáticos) como hospedeiros. 11. Hospedeiros definitivos são aqueles em que ocorrem as fases adultas (sexualmente maduras) do parasita, enquanto hospedeiros intermediários são aqueles em que ocorrem as fases larvais ou sexualmente imaturas No Schistosoma mansoni, por exemplo, a espécie humana é a hospedeira definitiva do verme, e o caramujo é o hospedeiro intermediário. 12. Oncosfera é a fase larval que emerge do ovo da tênia, perfura a parede intestinal e entra no sangue, indo alojar-se na musculatura ou no cérebro do hospedeiro. A larva se transforma, então, em uma bolsa ovóide cheia de líquido, denominada cisticerco. 13. a) O causador da esquistossomose comum no Brasil é o platelminto trematódeo Schistosoma mansoni. b) Se uma pessoa tomar banho ou beber água onde existem cercárias, as formas larvais infestantes, estas poderão penetrar ativamente pela pele ou pelas mucosas. A penetração das cercárias causa uma coceira característica, o que levou os locais onde elas existem em abundância a serem denominados “lagoas de coceira”. c) No organismo humano, a cercária perde a cauda e origina o esquistossomo jovem (esquistossômulo) que se aloja nas veias do fígado. A esquistossomose pode causar complicações intestinais, hemorragias e disfunção hepática. Se a infestação for muito grande, após três a sete semanas pode haver uma fase aguda da doença, caracterizada por febre, falta de apetite, dor abdominal e dor de cabeça. O fígado pode estar com o tamanho aumentado. A fase crônica da esquistossomose geralmente se inicia seis meses depois da infestação, podendo durar vários anos. Dependendo da gravidade, a doença pode causar hipertensão pulmonar, acúmulo de líquido no abdome e ruptura de veias do esôfago. O fígado pode aumen-

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tar muito de tamanho e a pessoa doente fica com a barriga inchada, vindo daí a denominação “barriga-d’água”. d) Medidas profiláticas são: 1) impedir que ovos de esquistossomo contaminem rios, lagos, açudes e outros reservatórios de água; para isso é preciso construir instalações sanitárias adequadas, com fossas sépticas ou sistemas de esgotos; 2) combater os caramujos transmissores, que servem de hospedeiros intermediários para o verme; isso pode ser feito pela aplicação, na água, de substâncias moluscocidas; 3) evitar a penetração das larvas no corpo; para isso não se deve consumir a água em que vivem os caramujos transmissores ou utilizá-la para tomar banho ou, então, deve-se ferver a água antes de consumi-la. Atualmente, têm sido feitas experiências de criar peixes como as tilápias em lagos em que há caramujos, pois sabe-se que esses peixes comem as cercárias. 14. a) O hospedeiro intermediário do Schistosoma mansoni é um caramujo planorbídeo, principalmente da espécie Biomphalaria glabrata. b) Miracídio é a forma larval aquática, ciliada, que emerge do ovo do esquistossomo; o miracídio penetra no caramujo, onde origina um esporocisto primário. c) Esporocisto primário é a estrutura que se forma do caramujo a partir do miracídio; esporocistos secundários formam-se a partir de células germinativas liberadas pelo esporocisto primário; no esporocisto secundário formam-se as cercárias. d) Cercárias são as formas larvais infestantes, de cauda bifurcada, que abandonam o caramujo e penetram ativamente na pele das pessoas. 15. Teníase é a infestação por vermes adultos da tênia no intestino delgado. Uma pessoa adquire teníase ao comer carne malcozida de animais com cisticercose. Cisticercose é a infestação por formas imaturas da tênia, os cisticercos, que podem se alojar na musculatura ou no cérebro. Adquire-se cisticercose ao se ingerir ovos de tênia. Estes liberam as oncosferas e se alojam na musculatura, onde geralmente causam poucos problemas, ou no cérebro, onde podem provocar convulsões semelhantes às da epilepsia. 16. a) O agente causador da hidatose é o platelminto cestóide Echinococcus granulosus. b) A infestação ocorre pela ingestão de água ou alimentos contaminados por fezes de cães contendo ovos do equinococo, ou pelo contato direto com animais infestados. c) No intestino da pessoa os ovos eclodem e libertam larvas, que, pelo sangue, atingem diversos órgãos (músculos, pele, vísceras ou cérebro), formando grandes bolsas esféricas cheias de líquido, os cistos hidáticos. Estes podem causar lesões e desenvolver infecções bacterianas. d) A prevenção consiste em evitar o contato com cães ou com água e alimentos contaminados por suas fezes. 17. a) Os nematelmintos têm simetria bilateral. b) São triblásticos (têm três folhetos germinativos). c) Apresentam sistema digestório completo, com boca e ânus. d) Apresentam uma cavidade corporal parcialmente revestida por mesoderma, o pseudoceloma. 18. O sistema nervoso dos nematelmintos consiste de um anel de células nervosas em torno da faringe, de onde partem dois cordões nervosos, um dorsal e um ventral, que percorrem longitudinalmente o corpo do verme. 19. A digestão dos alimentos inicia-se na cavidade intestinal; os alimentos semidigeridos são englobados pelas células da parede do intestino, onde terminam de ser digeridos. A digestão é, portanto, extra e intracelular. 20. As excreções resultantes do metabolismo celular, íons em excesso e outras substâncias indesejáveis são lançadas no líquido do pseudoceloma. Parte delas, principalmente excretas nitrogenadas, é eliminada por difusão através da parede do corpo. Outra parte, constituída principalmente por íons, é eliminada por estruturas especiais denominadas renetes. Um dos tipos mais comuns de renete é uma célula gigante em forma de letra H que


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7. Planárias e outros platelmintos não possuem órgãos ou sistemas especializados em realizar trocas gasosas. Gás oxigênio e gás carbônico são, respectivamente, absorvidos e eliminados por difusão, que ocorre por toda a superfície epidérmica. Por isso, diz-se que esses animais apresentam respiração cutânea (do latim cutis, pele).

percorre todo o corpo do animal, formando dois longos tubos laterais unidos por um canal transversal na porção anterior do verme. Dele parte um ducto que termina no poro excretor, através do qual as excreções são eliminadas do corpo. 21. Os nematelmintos não têm órgãos ou sistemas especializados para realizar trocas gasosas. Gás oxigênio e gás carbônico são, respectivamente, absorvidos e eliminados por difusão, que ocorre por toda a superfície do corpo. Eles apresentam, portanto, respiração cutânea.


22. a) A maioria dos nematelmintos é dióica. b) Os machos copulam com as fêmeas e transferem a elas espermatozóides; a fecundação é interna. 23. a) O verme causador da ascaridíase é o nematelminto Ascaris lumbricoides (lombriga). b) A infestação se dá pela ingestão de água e alimentos contaminados por ovos de áscaris. No tubo digestório do hospedeiro a casca do ovo é digerida, e dele sai uma pequena larva filamentosa, com cerca de 0,2 mm de comprimento. c) Quando em pequeno número no intestino, as lombrigas trazem poucos prejuízos ao hospedeiro. Em grande número podem causar obstrução intestinal. Se muitos ovos forem ingeridos ao mesmo tempo, a migração das larvas pode causar lesões e infecções pulmonares de relativa gravidade. As lombrigas, embora raramente, podem invadir as veias do fígado, onde produzem lesões graves, na maior parte das vezes fatais. d) É possível prevenir a infestação construindo instalações sanitárias adequadas que impeçam a contaminação de água potável e de alimentos. Outro cuidado importante na prevenção da ascaridíase e de outras doenças parasitárias é ferver a água potável e lavar bem os alimentos consumidos crus, principalmente as verduras e as frutas. 24. a) São dois os nematelmintos causadores da ancilostomose: Ancylostoma duodenale e Necator americanus. b) As larvas vivem no solo e penetram através da pele, indo pelo sangue até os pulmões, de onde passam ao intestino. c) Os vermes do amarelão causam lesões na parede intestinal, provocando hemorragias. A perda de sangue torna a pessoa anêmica, fraca e desanimada, com uma palidez típica na face (daí o termo amarelão). d) Como no caso de outras parasitoses, pode-se previnir o amarelão construindo instalações sanitárias adequadas, para que os ovos do parasita não se espalhem no solo. Outra providência importante é o uso de calçados, que impede a penetração das larvas pelos pés, a maneira mais comum de infestar-se com os vermes. 25. a) A larva migrans é o nematelminto Ancylostoma braziliensis. b) As larvas de A. braziliensis penetram ativamente na pele dos pés, como na infestação do amarelão. c) Os sintomas da infestação pelas larvas migrans são forte coceira e irritação da pele, principalmente à noite, quando os vermes se tornam mais ativos. d) A prevenção consiste em andar calçado e evitar que cães e gatos, os hospedeiros do verme, defequem em áreas freqüentadas por pessoas, como praias e tanques de areia. 26. a) A triquinose é causada pelo nematelminto Trichinella spiralis. b) As pessoas se contaminam pela ingestão de carne malcozida contendo cistos. Porcos e outros animais adquirem o verme do mesmo modo, pela ingestão de carne contaminada. c) A migração das larvas, geralmente em número de milhares, causa fraqueza, dores musculares e febre. Os linfonodos inflamam, formando inchaços (ínguas). Dependendo da quantidade de larvas, a pessoa pode sofrer sérias lesões musculares. d) A prevenção da triquinose implica medidas rigorosas de inspeção e controle sanitário sobre matadouros e frigoríficos, para evitar a comercialização de carne de porco contaminada por cistos de Trichinella. Além disso, é aconselhável não comer carne de porco crua ou malcozida. 27. a) A filaríase é causada pelo nematelminto Wuchereria bancrofti, popularmente conhecido por filária. b) A transmissão ocorre pela picada de pernilongos (Culex, principalmente, e Anopheles) conta-

minados por microfilárias. c) Na primeira fase da infestação, o sistema imunitário da pessoa responde provocando o aparecimento de alergias, febres e inchaço dos linfonodos. Nos estágios avançados, os vermes causam obstruções nos vasos linfáticos, provocando enormes inchaços (edemas linfáticos), principalmente nas pernas. Geralmente ocorrem formações de grandes cistos calcificados na pele, cujo único tratamento é a remoção cirúrgica. d) A prevenção da filariose consiste em combater os mosquitos transmissores, proteger as camas com cortinados, para evitar a picada dos insetos transmissores, e tratar os doentes. 28. a) O nematelminto Enterobius vermicularis, conhecido popularmente como oxiúro, é o causador da oxiurose. b) A infestação primária ocorre pela ingestão de alimentos ou por contato bucal com objetos contaminados por ovos do verme. As reinfestações pela própria pessoa são muito freqüentes. c) Os sintomas são irritação e prurido anais, causados por migrações das fêmeas para desovar. Infecções leves passam despercebidas, mas vermes em grande quantidade no intestino podem causar danos à parede intestinal, desconforto e tornar a pessoa irritadiça. d) Como em outras verminoses transmitidas pelas fezes, a primeira providência para deter a oxiurose é a construção de instalações sanitárias. A pessoa doente deve tratarse com vermífugos e manter as mãos sempre limpas, escovando as unhas para eliminar os ovos dos vermes e evitar a reinfestação.


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51. A planária suga pequenos animais ou cadáveres usando a faringe protraída através da boca ventral; o sistema digestório é incompleto e a digestão ocorre em parte extracelularmente e, em parte, intracelularmente. O esquistossomo suga líquidos e células do corpo do hospedeiro pela ação da faringe muscular; a digestão é semelhante à das planárias. A tênia absorve nutrientes diretamente da cavidade intestinal do hospedeiro, através da parede do corpo; ela não possui boca nem sistema digestório. 52. Quantidade de ovos maduros de tênia que uma pessoa infectada libera: a) em um dia: de 700 mil a 900 mil; b) em uma semana: de 4,9 milhões a 6,3 milhões; c) em um mês: de 21 milhões a 27 milhões; d) em um ano: de 252 milhões a 324 milhões. 53. Pelos dados, a construção da barragem no rio Nilo não foi acompanhada de medidas sanitárias adequadas, capazes de evitar a contaminação das águas por ovos do esquistossomo. Assim, as larvas do parasita puderam encontrar mais facilmente seus hospedeiros definitivo (o ser humano) e intermediário (caramujos planorbídeos) e dar continuidade a seu ciclo de vida. 54. Semelhanças: a) fêmeas e machos adultos vivem no intestino humano; b) milhares de ovos postos pela fêmea são eliminados com as fezes da pessoa infestada; c) ambos possuem desenvolvimento indireto, ou seja, têm estágio larval; d) as larvas de ambos os vermes fazem um trajeto migratório pelo corpo do hospedeiro: sangue, pulmões, traquéia, faringe e intestino. Diferenças: a) ovos de lombriga são ingeridos com alimentos e água contaminados; b) larvas do ancilóstomo eclodem no solo e penetram ativamente pela pele do hospedeiro; c) geralmente a ascaridíase é assintomática; porém, se o grau de infestação for muito grande, o hospedeiro pode apresentar bronquite, cólicas e diarréia; os sintomas da ancilostomíase são anemia, fraqueza, desânimo e palidez. RESPOSTAS ÀS QUESTÕES DAS ATIVIDADES


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MOLUSCOS E ANELÍDEOS GUIA DE ESTUDO 1. As características dos moluscos são: a) simetria bilateral; b) três folhetos germinativos (triblásticos); c) sistema digestório completo, com boca e ânus; d) a cavidade corporal é totalmente revestida por mesoderma, sendo denominada celoma. 2. As três partes básicas de um molusco são: cabeça, pé e massa visceral. Dependendo da classe de molusco, algumas dessas partes são mais ou menos desenvolvidas, refletindo a adaptação a um modo de vida particular. A cabeça é desenvolvida nos gastrópodes (caramujos e caracóis) e nos cefalópodes (lulas e polvos) e reduzida ou praticamente inexistente nos bivalves (mexilhões e ostras). Isso está relacionado com o fato de os gastrópodes e cefalópodes procurarem ativamente alimento, atividade para a qual a cabeça é importante por apresentar órgãos sensoriais; os bivalves, por sua vez, são animais sésseis e filtradores, e para esse modo de obter alimento não é importante ter uma cabeça desenvolvida. O pé é uma estrutura musculosa cuja função também varia nos diversos grupos. Nos gastrópodes, ele é especializado na locomoção por deslizamento. Nos cefalópodes permite nadar, caminhar ou capturar presas. Nos bivalves permite cavar ou fixar o animal a um substrato. A massa visceral fica ligada ao pé e é onde se alojam os órgãos internos (vísceras). Seu revestimento, denominado manto, ou pálio, é uma dobra da epiderme, responsável pela produção da concha. Em muitos moluscos, o manto prolonga-se além da massa visceral, formando uma cavidade, a cavidade do manto, ou cavidade palial, onde se abrem o ânus e os poros excretores. 3. Os moluscos são divididos em sete classes: a) Aplacophora (vermiformes, sem concha, vivem em grandes profundidades no mar; ex.: Chaetoderma canadensis). b) Monoplacophora (concha única recobrindo o corpo, vivem em grandes profundidades no mar; ex.: Neopilina). c) Polyplacophora (concha dorsal dividida em oito placas articuladas, marinhos; ex.: Chiton). d) Scaphopoda (concha única de forma cônica, pé afilado, marinhos; ex.: Dentallium). e) Bivalvia (concha formada por duas valvas, sésseis, marinhos e de água doce; ex.: Mytilus (mexilhão)). f) Gastropoda (concha única espiralada, pé desenvolvido, marinhos, de água doce ou de terra firme; ex.: Biomphalaria glabrata (caramujo de água doce). g) Cephalopoda (concha interna – lulas e sépias —; concha externa – náutilos —; sem concha – polvos; pé diferenciado em tentáculos, todos marinhos) . 4. a) A concha dos moluscos como um bivalve é constituída basicamente por carbonato de cálcio e possui três camadas principais, de dentro para fora: camada nacarada (nácar), camada prismática, camada orgânica (perióstraco). b) A concha é formada por glândulas especiais localizadas na epiderme. 5. a) A digestão é extra e intracelular. b) As glândulas digestórias secretam a maior parte das enzimas responsáveis pela digestão dos alimentos; além de secretar enzimas, também atuam no armazenamento de proteínas, lipídios, glicogênio e sais de cálcio, e na produção de excretas. Como desempenham funções semelhantes às do fígado (secretam enzimas digestivas), e do pâncreas dos vertebrados, as glândulas digestórias dos moluscos recebem também a denominação de hepatopâncreas. Na maioria dos moluscos, a absorção do alimento parcialmente digerido e sua digestão intracelular ocorrem nas glândulas digestórias. c) A rádula é uma estrutura em forma de fita ligada a músculos, com fileiras de pequenos dentes afiados cons-

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tituídos de quitina. Ela raspa o alimento, transformando-o em pequenas partículas, que são ingeridas. Funcionalmente, a rádula seria comparável aos nossos dentes ou à nossa língua. d) Estilete cristalino é um bastão translúcido e flexível, constituído por muco e enzimas digestórias cristalizadas, presente no estômago dos bivalves e de umas poucas espécies de gastrópodes. O batimento dos cílios da parede estomacal faz o estilete cristalino girar com sua extremidade pressionada contra uma placa abrasiva, o escudo gástrico, localizada no teto do estômago. Com isso, a extremidade do estilete cristalino vai sendo ralada, liberando as enzimas digestivas. 6. Essa estratégia consiste em retirar partículas orgânicas e organismos microscópicos nutritivos em suspensão na água do mar. O batimento dos cílios que recobrem a superfície interna do manto e das brânquias faz a água circundante penetrar no interior da concha pelo sifão inalante. A água traz partículas alimentares, que aderem à camada de muco das brânquias; os cílios das brânquias “varrem” as partículas alimentares em direção aos palpos labiais, que encaminham partículas úteis à boca. A água sai da concha pelo sifão exalante, também situado na região posterior, acima do sifão inalante. 7. a) O sistema circulatório é fechado nos cefalópodes e aberto (ou lacunar) nos demais moluscos. b) O coração fica alojado em uma cavidade cheia de líquido, a cavidade pericárdica (do grego peri, ao redor, e kardia, coração), delimitada por uma membrana de origem mesodérmica. Movimentos alternados de contração e relaxamento da musculatura cardíaca bombeiam a hemolinfa para o interior de artérias. Essas se ramificam e chegam às diversas partes do corpo, lançando a hemolinfa em cavidades entre os tecidos, as hemocelas. Ali o líquido hemolinfático entra em contato direto com as células, abastecendo-as de nutrientes e gás oxigênio, e livrando-as de resíduos metabólicos. Das hemocelas, a hemolinfa retorna ao coração, passando uma das vias de retorno pelos órgãos respiratórios, onde ela é oxigenada. 8. Alguns moluscos, entre eles os escafópodes e certos gastrópodes como as lesmas, não apresentam órgãos respiratórios e têm respiração cutânea, pelo manto. A maioria dos moluscos aquáticos apresenta brânquias, especializadas na troca de gases com o ambiente. Certos moluscos terrestres como os caracóis têm pulmões, que são cavidades internas na concha revestidas por tecido ricamente vascularizado. 9. Os moluscos apresentam um par de metanefrídios, que retiram excreções da cavidade pericárdica e dos vasos sangüíneos que circulam em suas proximidades. As excreções são eliminadas do corpo por meio de um conduto que se abre em um poro excretor, geralmente localizado na cavidade do manto. 10. O sistema nervoso dos moluscos é composto de gânglios nervosos e nervos. Os principais gânglios estão localizados na região da cabeça (gânglios cerebrais), de onde partem nervos para os principais órgãos dos sentidos (olhos, tentáculos etc.). Há ainda gânglios pedais e gânglios viscerais. Os sentidos dos moluscos variam nos diferentes grupos. Os bivalves possuem terminações nervosas no manto capazes de perceber o toque e a pressão; algumas espécies têm receptores de luminosidade semelhantes a olhos (mas que não formam imagens), além de órgãos sensoriais que indicam as características químicas da água. Gastrópodes e cefalópodes têm olhos bem desenvolvidos. Esses últimos, em particular, têm olhos semelhantes aos dos vertebrados, dotados de cristalino e capazes de formar imagens. 11. Em algumas espécies, como no caracol-de-jardim, ocorre desenvolvimento direto; em outras, como nas ostras, há desenvolvimento indireto, com duas fases larvais. O zigoto desenvolvese em uma larva ciliada, denominada trocófora, que nada ati-


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vamente; em algumas espécies esse é o único estágio larval. Na maioria das espécies, porém, a trocófora transforma-se em um segundo estágio larval, a véliger, no qual tem início a formação do pé e da concha. 12. As características dos anelídeos são: a) simetria bilateral; b) três folhetos germinativos (triblásticos); c) sistema digestório completo, com boca e ânus; d) a cavidade corporal é totalmente revestida por mesoderma, portanto, celoma. Uma novidade evolutiva apresentada pelos anelídeos é a metameria, isto é, seu corpo é formado por segmentos ou metâmeros que se repetem ao longo do comprimento.


13. As três classes principais de anelídeos são: a) Oligochaeta (poucas cerdas corporais, de terra firme ou de água doce; ex: Pheretima hawaiana, a minhoca-louca). b) Polychaeta (parapóides com muitas cerdas, marinhos, hábitos errantes ou tubícolas; ex.: Nereis, a nereida). c) Hirudinea (sem cerdas, de água doce, sugam sangue de vertebrados; ex.: Hirudo medicinalis, uma sanguessuga). 14. A parede de cada metâmero apresenta uma camada de musculatura externa, com fibras contráteis dispostas circularmente ao corpo, e uma camada de musculatura interna, com fibras dispostas em sentido longitudinal. A contração da musculatura externa faz o segmento alongar-se, enquanto a contração da musculatura interna faz o segmento encurtar. Nos segmentos distendidos, as cerdas corporais se retraem; no segmento contraído, elas se eriçam. As cerdas eriçadas se apóiam no solo, seja no interior dos túneis, seja na superfície, atuando como minúsculas pernas. Graças à contração e distensão coordenadas dos músculos de cada metâmero, as minhocas podem rastejar e penetrar em túneis com grande rapidez. 15. a) A digestão é totalmente extracelular. b) A função da faringe é sugar terra misturada a detritos orgânicos; o papo umedece o material ingerido; a moela tritura as partículas alimentares junto com a terra, fragmentando-as e facilitando a digestão. c) Aumentar a superfície intestinal de absorção dos nutrientes. 16. a) Sistema circulatório fechado. b) O sistema circulatório é formado por uma rede de vasos sangüíneos em que há vasos especializados em se contrair, os corações laterais. Os vasos ramificam-se e originam capilares finos na pele, no intestino e em outros órgãos corporais. c) Um grande vaso dorsal conduz o sangue em direção da região anterior do corpo e dois vasos ventrais conduzem o sangue em sentido inverso. Esses grandes vasos estão ligados a redes de finos vasos capilares sangüíneos, que irrigam as diversas partes do corpo. Ao passar perto da superfície do corpo, o sangue dos vasos capilares absorve gás oxigênio e libera gás carbônico. Ao passar pelos diversos órgãos e tecidos internos, libera o oxigênio para as células e recolhe gás carbônico e excreções. Passando pelos vasos que recobrem o intestino, o sangue recolhe os nutrientes absorvidos pelas células intestinais, distribuindo-os, em seguida, para todas as partes do corpo. d) Os pigmentos respiratórios presentes em anelídeos são a hemoglobina, proteína que apresenta ferro em sua estrutura e tem semelhanças com a hemoglobina dos vertebrados, a hemocianina, uma substância de cor azulada que possui cobre. Esses pigmentos combinam-se ao gás oxigênio, facilitando seu transporte pelo sangue. 17. A excreção da minhoca e de outros anelídeos é realizada por metanefrídios. Há um par de metanefrídios e de poros excretores em cada segmento corporal da minhoca. O nefróstoma remove as excreções que as células lançam no fluido celômico, enquanto o túbulo enovelado retira as excreções diretamente do sangue que circula nos capilares ao seu redor. As excreções recolhidas pelos metanefrídios são eliminadas para o exterior pelos nefridióporos. O principal produto de excreção da minhoca é a amônia.

18. O sistema nervoso dos anelídeos é constituído por um par de gânglios cerebrais e por dois cordões nervosos ventrais, com um par de gânglios por metâmero. Dos gânglios partem nervos para os músculos e as células sensoriais. Os sentidos das minhocas são pouco desenvolvidos. Consistem de células epidérmicas especializadas na captação de estímulos mecânicos, químicos e térmicos, concentradas principalmente na extremidade anterior do corpo. Nessa região também há células que captam estímulos luminosos, permitindo ao animal perceber se está claro ou escuro. 19. A maioria dos poliquetos marinhos apresenta desenvolvimento indireto. Do ovo dos poliquetos emerge uma forma larval denominada trocófora, que mais tarde se transforma em adulto. Os oligoquetos e hirudíneos têm desenvolvimento direto.


20. d

21. c

22. c

23. b

24. d

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26. a

27. c

28. d

29. d


30. ASPECTO COMPARADO a)

MOLUSCOS

Tipo de digestão

Extra e intracelular

b)

Tipo de desenvolvimento

Direto ou indireto

Direto ou indireto

c)

Tipo de larva

Trocófora e véliger

Trocófora

d)

Tipo de sistema circulatório

Aberto ou lacunar

Fechado

e)

Tipo de fluido circulatório

Hemolinfa

Sangue

Tipo de respiração

Cutânea, branquial ou pulmonar

Cutânea

Tipo de fecundação

Externa ou interna

Externa

f) g)

31. As minhocas são extremamente eficientes na adubação (produção de húmus) e na aeração do solo (escavação de túneis). Em um quilômetro quadrado de solo rico em matéria orgânica, as minhocas podem movimentar cinco toneladas de terra por ano. Alimentam-se de restos vegetais, principalmente de folhas caídas, ajudando na decomposição da matéria orgânica e, ao mesmo tempo, enriquecendo o solo com os nutrientes contidos nesses materiais e com os produtos contidos em suas excreções, principalmente amônia.

CAPÍTULO

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ARTRÓPODES GUIA DE ESTUDO 1. Artrópodes apresentam: a) simetria bilateral; b) três folhetos germinativos (triblásticos); c) sistema digestório completo; d) cavidade corporal totalmente revestida por mesoderma (celomados). 2. Na maioria dos artrópodes, os metâmeros diferenciam-se durante o desenvolvimento embrionário, podendo fundir-se para formar determinadas partes do corpo, genericamente denominadas tagmas. Por exemplo, na maioria dos insetos, a cabeça resulta da fusão dos seis metâmeros anteriores. Os três metâmeros seguintes geralmente fundem-se formando o tagma torácico, ou tórax. Os últimos metâmeros diferenciam-se, mas geralmente permanecem RESPOSTAS ÀS QUESTÕES DAS ATIVIDADES


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ANELÍDEOS Totalmente extracelular

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3. O corpo dos artrópodes é revestido externamente por uma armadura resistente, o exoesqueleto (ou cutícula), constituído principalmente por uma substância do grupo dos polissacarídios, a quitina, semelhante à celulose das plantas, mas com nitrogênio em sua composição. A malha de moléculas de quitina entrelaçadas confere rigidez aliada à flexilibilidade. Em muitos crustáceos, a malha quitinosa é impregnada de carbonato de cálcio, formando uma couraça rígida e espessa. O exoesqueleto protege os órgãos internos e fornece pontos firmes para a fixação da musculatura, o que permite grande eficiência de movimentação. 4. Muda (ou ecdise) é a troca periódica do exoesqueleto para permitir o crescimento corporal. Durante a muda, a epiderme secreta um novo exoesqueleto embaixo do antigo; este se rompe dorsalmente, permitindo a saída do artrópode com seu novo revestimento. O exoesqueleto recém-formado é muito flexível e se distende à medida que o corpo do animal cresce rapidamente, logo após a muda. Depois de algum tempo, o novo exoesqueleto endurece e o artrópode pára de crescer. Outra fase de crescimento somente será possível após uma nova muda. 5. Os trilobites constituem um grupo primitivo de artrópodes marinhos extintos, que deixou um registro fóssil relativamente abundante em rochas formadas entre 570 e 250 milhões de anos atrás. 6. Os onicóforos são animais que apresentam características intermediárias entre as de anelídeos e de artrópodes e representam uma evidência do parentesco evolutivo entre esses dois filos. 7. Os crustáceos (subfilo Crustacea) têm corpo dividido em cefalotórax e abdome e dois pares de antenas. O exoesqueleto quitinoso é em geral, impregnado de substâncias calcárias, que o tornam rígido, constituindo uma carapaça. Há geralmente apêndices locomotores no cefalotórax e no abdome. A maioria dos crustáceos vive em ambientes aquáticos, marinhos ou de água doce. Há poucas espécies de terra firme, entre elas os tatuzinhos-de-jardim, os tatuzinhos-de-areia ou tatuíras e as baratas-de-praia. 8. Os crustáceos desempenham papel importante na cadeia alimentar de mares e grandes lagos. Nesses ambientes, a luz solar é captada primariamente pelos seres fotossintetizantes do fitoplâncton, geralmente bactérias fotossintetizantes e algas. Os seres do fitoplâncton servem de alimento aos dos zooplâncton, entre os quais os mais abundantes são crustáceos pequenos, quase invisíveis a olho nu, principalmente os da ordem Copepoda (classe Maxillopoda). Essa comunidade de seres flutuantes, o plâncton, constitui a base alimentar da maior parte da fauna aquática. 9. Os crustáceos têm apêndices corporais articulados de diversos tipos. Na região cefálica, por exemplo, há um par de antenas, que desempenham funções de equilíbrio, tato e paladar. Há também um par de mandíbulas fortes, usadas para mastigar e triturar o alimento; e um par de maxilas, que manipulam o alimento e o encaminham para a boca. No tórax há apêndices denominados maxilípedes, cuja função é manipular o alimento, passando-o para as maxilas e mandíbulas. Cada um dos outros cinco apêndices do tórax apresenta um par de pereiópodes, adaptados para caminhar nos fundos submersos. Em certos casos, o primeiro par de pereiópodes forma pinças ou quelas. Cada segmento abdominal apresenta um par de apêndices denominados pleópodes, adaptados para nadar e caminhar. O último metâmero abdominal apresenta um par de apêndices achatados, os urópodes, adaptados à natação e que formam a cauda. 10. Uma característica típica dos quelicerados (subfilo Chelicerata) é a presença de um par de quelíceras, estruturas afiadas que participam da captura de alimento. A maioria dos quelicerados tem o

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corpo dividido em cefalotórax (ou prossomo) e abdome (ou opistossomo), possui quatro pares de pernas e não tem antenas. A maioria dos aracnídeos vive em ambientes de terra firme. As aranhas vivem em matas, pântanos, desertos e casas. Escorpiões são comuns em regiões desérticas, passando o dia escondidos em tocas e saindo à noite para caçar pequenos animais, geralmente insetos. Há um grupo de quelicerados, Merostomata, que vive no mar. 11. Uma característica dos unirrâmeos (subfilo Uniramia) é a presença de apêndices unirramosos, isto é, formados por único ramo, sem subdivisão. As principais classes do subfilo são Chilopoda (quilópodes), Diplopoda (diplópodes) e Insecta (insetos); outras classes expressivas são Collembola, Protura e Diplura, totalizando mais de 1 milhão de espécies descritas. 12. Quilópodes (centopéias e lacraias) têm o corpo formado por cabeça e tronco. Na cabeça há um par de antenas. O tronco é alongado, constituído por um número de metâmeros que varia entre 15 e 170, dependendo da espécie. Cada metâmero tem um par de pernas. Diplópodes (piolhos-de-cobra ou embuás) têm corpo formado por cabeça, tórax e abdome. A cabeça tem um par de antenas. O tórax é curto, formado por quatro metâmeros; o segundo, o terceiro e o quarto metâmeros torácicos têm, cada um, um par de pernas. O abdome é longo, formado por 25 a 100 metâmeros. Cada segmento abdominal é formado por dois metâmeros fundidos, com dois pares de pernas por segmento corporal. Pelo fato de apresentarem muitas pernas, quilópodes e diplópodes são chamados de miriápodes e reunidos na superclasse Myriapoda. 13. Insetos têm o corpo dividido em cabeça, tórax e abdome. Apresentam três pares de pernas torácicas e um par de antenas. A maioria apresenta um ou dois pares de asas. Por apresentarem seis pernas, os insetos são chamados de hexápodes e classificados, juntamente com colêmbolos, proturos e dipluros, na superclasse Hexapoda. Os insetos estão adaptados a ambientes de terra firme e vivem bem mesmo em regiões desérticas. Entretanto, há espécies cujas larvas e adultos vivem em água doce. Insetos só não são abundantes no mar; há poucas espécies de insetos marinhos, entre elas alguns besouros que vivem nas praias, nas zonas das marés. São os únicos animais invertebrados capazes de voar, o que lhes permitiu colonizar todas as regiões do planeta. 14. Os insetos têm importância ecológica como elementos fundamentais em cadeias alimentares de terra firme e aquáticas. As larvas de determinados insetos alimentam-se de cadáveres de animais e de plantas, contribuindo para a reciclagem de nutrientes. Certas espécies de insetos são pragas e causam prejuízos à pecuária e à lavoura. Mosquitos sugadores de sangue, piolhos, pulgas e outros insetos podem transmitir doenças a seres humanos e animais domésticos. Abelhas, vespas, besouros e outros insetos são importantes agentes polinizadores. Abelhas produzem mel, alimento importante para a humanidade. A atividade das lagartas do bicho-da-seda fornece milhões de toneladas anuais de seda usada na confecção de roupas. Certas espécies de joaninha comem pulgões de plantas, sendo atualmente utilizadas como uma forma biológica de controlar certas pragas da lavoura. 15. Os músculos fixam-se às partes internas do exoesqueleto e funcionam em antagonismo: se a contração de um músculo flexiona uma perna, a contração de outro músculo faz essa perna distenderse. É a ação de músculos antagônicos, conjugada ao exoesqueleto rígido, que permite a grande variedade e eficiência dos movimentos dos artrópodes, inclusive a movimentação das asas para o vôo, no caso dos insetos. 16. As asas dos insetos são totalmente diferentes das asas dos vertebrados (aves e morcegos). Nestes últimos, a asa é o membro anterior com esqueleto interno, adaptado ao vôo. As asas dos insetos são estruturas laminares revestidas por exoesqueleto quitinoso ou cutícula. Nelas podem-se distinguir linhas mais espessas, as nervuras, pelo interior das quais circula hemolinfa.


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separados, constituindo o tagma do abdome. Em alguns crustáceos, há fusão dos metâmeros anteriores e intermediários, originando um tagma denominado cefalotórax; em artrópodes considerados mais primitivos, ocorre fusão de metâmeros intermediários e posteriores, originando um tagma denominado tronco.

17. Tégminas, hemiélitros, élitros e balancins são asas especializadas. Tégminas são as asas do par anterior mais espessas que as asas posteriores, protegendo estas últimas quando o inseto está pousado. Ocorrem nos grilos e gafanhotos (ordem Orthoptera). Hemiélitros são asas anteriores com a base bastante espessa e a extremidade membranosa. Ocorrem nos percevejos e barbeiros (ordem Hemiptera). Élitros são asas do par anterior espessas e curvadas, que protegem, como um estojo, as asas membranosas posteriores quando o inseto está pousado. Ocorrem nas joaninhas e besouros (ordem Coleoptera). Balancins (ou halteres) são estruturas em forma de clava correspondentes ao par de asas posterior. Os balancins movimentam-se durante o vôo, desempenhando o papel de órgãos auxiliares do equilíbrio corporal. Ocorrem nas moscas e mosquitos (ordem Diptera).


18. Nos artrópodes ocorre digestão extracelular. As enzimas que atuam na cavidade intestinal são secretadas pela parede do tubo digestório e por dois órgãos anexos, o hepatopâncreas e os cecos gástricos. Os nutrientes absorvidos pelas células da parede intestinal e dos cecos gástricos atingem o sistema circulatório, que se encarrega de sua distribuição pelo corpo. Restos e alimentos não digeridos são eliminados pelo ânus. 19. Os artrópodes têm sistema circulatório aberto, ou lacunar. Há um coração tubular, localizado em posição dorsal, que bombeia a hemolinfa para hemocelas (lacunas) entre os tecidos. Destas, a hemolinfa retorna ao coração. 20. Nos insetos há um grande vaso dorsal que percorre o corpo longitudinalmente. A parte desse vaso localizada no abdome é dilatada, constituindo um coração funcional, dividido internamente em câmaras, separadas por orifícios com válvulas — as óstias —, que fazem a hemolinfa fluir da região posterior para a anterior. O vaso dorsal, na região anterior, diferencia-se em uma grande artéria, a aorta, que termina na hemocela da cabeça, onde a hemolinfa entra em contato com os tecidos cefálicos. Daí ela flui para uma grande hemocela abdominal, de onde retorna ao coração através de óstias da parede desse órgão, também dotadas de válvulas para impedir o refluxo. 21. Nos crustáceos, além de transportar nutrientes e excreções celulares, a hemolinfa também transporta gás oxigênio, muitos apresentam pigmentos respiratórios (hemocianina). Nos insetos e nos quelicerados, a hemolinfa transporta apenas nutrientes e excreções; os gases circulam em um sistema separado, o sistema traqueal. 22. Os três tipos principais de sistema respiratório que ocorrem nos artrópodes são: a) sistema branquial, adaptado à respiração em meio líquido; ocorre em crustáceos; b) sistema traqueal, adaptado à respiração aérea; ocorre em insetos, quilópodes, diplópodes e em alguns aracnídeos; c) sistema filotraqueal, adaptado à respiração aérea; ocorre em muitos aracnídeos. 23. Nos insetos, o sistema traqueal comunica-se ao ar atmosférico através de minúsculas aberturas ao longo da superfície do tórax e do abdome, os espiráculos. Destes, o ar passa para grandes traquéias, que se ramificam progressivamente e atingem todas as partes do corpo. Na extremidade de cada traquéia há uma célula especial, denominada traquéola, cujo papel é estabelecer a interface de comunicação entre o ar e os tecidos corporais. O gás oxigênio difunde-se para as traquéolas e destas para as células adjacentes. O gás carbônico produzido no metabolismo celular faz o caminho inverso, sendo eliminado para o ar das traquéias e daí para o exterior. 24. O sistema excretor varia nos diferentes grupos de artrópodes e pode ser classificado em três tipos principais: a) glândulas antenais (ou glândulas verdes), presentes nos crustáceos; b) túbulos de Malpighi, presentes nos insetos e em alguns aracnídeos; c) glândulas coxais, presentes nos aracnídeos.

na cabeça, liga-se à cadeia nervosa, que percorre ventralmente o corpo. Do gânglio cerebral e da cadeia nervosa partem nervos que conectam o sistema nervoso aos músculos e às estruturas sensoriais. 27. Feromônios são substâncias odoríferas de comunicação, que ocorrem em alguns insetos. Em certas espécies de mariposas, o macho é capaz de detectar o odor dos feromônios da fêmea a quilômetros de distância, guiando-se até ela pelo rastro químico. Os cientistas acreditam que insetos sociais como as abelhas e formigas reconhecem os membros de sua colônia por meio do olfato. 28. Os artrópodes percebem estímulos luminosos por meio de três tipos de órgãos visuais: ocelos, olhos simples e olhos compostos. Os ocelos detectam a intensidade e a direção da luz, mas não formam imagens. Estão presentes em certos crustáceos e em insetos. Os olhos simples são dotados de uma pequena lente e capazes de formar imagens. Estão presentes em aracnídeos. Os olhos compostos são formados por milhares de unidades visuais denominadas omatídios, cada um dotado de córnea e lente próprias. 29. A maioria dos crustáceos é dióica. Os óvulos são eliminados do corpo e ficam aderidos ao abdome por meio de uma espécie de cola, onde os espermatozóides armazenados os fecundam. Ocorre, portanto, fecundação externa. Em algumas espécies de crustáceos, os ovos se desenvolvem diretamente em formas jovens, semelhantes aos pais, apresentando, portanto, desenvolvimento direto. Em outras espécies, os jovens passam por um ou mais estágios larvais, apresentando, portanto, desenvolvimento indireto. 30. Aracnídeos são dióicos. Nas aranhas ocorre fecundação interna e os ovos são colocados dentro de um casulo de seda tecido pela fêmea, chamado de ovissaco. Dos ovos eclodem pequenas aranhas semelhantes aos pais. Ocorre, portanto, desenvolvimento direto. 31. Insetos são dióicos. Durante a cópula, o macho introduz o pênis na vagina da fêmea, onde elimina os espermatozóides. Estes passam para um reservatório denominado espermateca, onde ficam temporariamente armazenados. Os óvulos produzidos nos ovários percorrem os ovidutos e, ao passar pela espermateca, são fecundados. Ocorre, portanto, fecundação interna. Em alguns insetos, a porção terminal do abdome da fêmea forma uma projeção chamada de ovopositor, que lhe permite perfurar o solo, frutas ou mesmo o corpo de outros animais para a postura dos ovos. 32. a) Insetos ametábolos são os que apresentam desenvolvimento direto. As formas jovens assemelham-se ao adulto, sendo apenas menores. Ex.: Traças-de-livros (ordem Thysanura). b) Insetos hemimetábolos têm desenvolvimento indireto. As formas jovens têm alguma semelhança com o adulto e, a cada muda, a semelhança torna-se maior. Os estágios de desenvolvimento são as ninfas. As mudanças para a fase adulta ocorrem gradualmente e, por isso, o processo é denominado metamorfose incompleta ou metamorfose gradual. Ex.: gafanhoto (ordem Orthoptera). c) Insetos holometábolos têm desenvolvimento indireto. O indivíduo que eclode do ovo é vermiforme, de corpo segmentado, que pode ou não ter pernas, sem olhos nem asas, denominado larva; esta sofre sucessivas mudas até se imobilizar, transformando-se em uma pupa ou crisálida. A pupa passa por profundas mudanças, em que os tecidos larvais são destruídos e formam-se tecidos característicos do adulto. A transformação de larva em adulto é denominada metamorfose completa.


33. d

34. c

35. b

36. d

37. d

38. d

25. As substâncias nitrogenadas excretadas pelas glândulas antenais dos crustáceos são amônia e uréia. A principal substância excretada pelos túbulos de Malpighi dos insetos é ácido úrico.

39. b

40. a

41. d

42. b

43. a

44. c

45. b

46. b

47. e

48. c

26. O sistema nervoso dos artrópodes é formado por um gânglio cerebral e por uma cadeia nervosa ventral. O gânglio cerebral, localizado


49. RESPOSTAS ÀS QUESTÕES DAS ATIVIDADES


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APÊNDICES CORPORAIS

SISTEMA CIRCULATÓRIO

SISTEMA RESPIRATÓRIO

SISTEMA EXCRETOR

Cefalotórax e abdome.

Dois pares de antenas; apêndices locomotores no cefalotórax e no abdome.

Do tipo aberto ou lacunar; coração tubular dorsal, que bombeia a hemolinfa pelas artérias, que se abrem em hemocelas; a hemolinfa retorna ao coração pelas veias.

Branquial, adaptado à respiração em meio líquido. Há pigmentos respiratórios na hemolinfa.

Um par de glândulas antenais (glândulas verdes) que filtram a hemolinfa, removendo as excreções e eliminandoas em um poro excretor que se abre na base da antena.

A maioria das espécies é dióica; há apêndices especializados em transferir espermatozóides para a fêmea, onde ficam armazenados; fecundação externa; o desenvolvimento pode ser direto (algumas espécies) e indireto (na maioria).

Cefalotórax e Quelicerados Todos de terra firme; muitas esabdome. pécies vivem no solo, entre rochas ou buracos; outras vivem em teias.

Apresentam quelíceras e pedipalpos; ausência de antenas; quatro pares de pernas.


Traqueal (em algumas espécies) e filotraqueal ou pulmões foliáceos (na maioria).

Túbulos de Malpighi (em algumas espécies) e glândulas coxais (nas aranhas).

Dióicos; fecundação interna; desenvolvimento direto.

Dióicos; fecundação interna; o desenvolvimento pode ser direto (insetos ametábolos) ou indireto (insetos hemimetábolos/holometábolos).

Crustáceos

HÁBITAT Maioria vive em ambientes aquáticos (água doce e salgada); poucas espécies em terra firme.

ORGANIZAÇÃO CORPORAL

REPRODUÇÃO

Unirâmios

Quase todas as Cabeça, tórax e espécies de terra abdome. firme; diversas espécies têm larvas (e mesmo adultos) que vivem em água doce; poucas espécies são marinhas.

Apresentam um par de antenas; três pares de penas; um ou dois pares de asas (a maioria); algumas espécies são ápteras (sem asas).

Do tipo aberto ou lacunar; coração tubular dorsal, que bombeia a hemolinfa pelas artérias, que se abrem em hemocelas; a hemolinfa retorna ao coração pelas veias. Têm corações laterais que ajudam a bombear hemolinfa para as asas.

Traqueal; traquéias ramificadas captam ar atmosférico (pelos espiráculos), levando-o diretamente aos tecidos.

Túbulos de Malpighi que eliminam os excretas no intestino, de onde são eliminados com as fezes.

Quilópodos

Todos de terra firme; em ambientes úmidos, geralmente sob folhas e troncos em decomposição.

Cabeça pequena e tronco alongado e segmentado, sem diferenciação entre tórax e abdome.

Um par de antenas; cada segmento do tronco com um par de pernas.


Traqueal; traquéias ramificadas captam ar atmosférico (pelos espiráculos), levando-o diretamente aos tecidos.

Túbulos de Dióicos; desenMalpighi que elivolvimento direto. minam os excretas no intestino, de onde são eliminados com as fezes.

Diplópodos

Todos de terra firme; em ambientes úmidos, geralmente sob folhas e troncos em decomposição.

Cabeça pequena, tórax curto (quatro segmentos) e abdome longo (25 a 100 segmentos).

Um par de antenas; um par de pernas no segundo, terceiro e quarto segmento torácico; dois pares de pernas em cada segmento abdominal (formado por dois segmentos fundidos).


Traqueal; traquéias ramificadas captam ar atmosférico (pelos espiráculos), levandoo diretamente aos tecidos.

Dióicos; Túbulos de desenvolvimento Malpighi que eliminam os excre- direto. tas no intestino, de onde são eliminados com as fezes.

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GRUPO DE ARTRÓPODES

CAPÍTULO

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EQUINODERMOS E PROTOCORDADOS GUIA DE ESTUDO 1. a) Todos os equinodermos são marinhos. b) Adultos têm simetria radial (geralmente pentarradial) e larvas têm simetria bilateral. c) São triblásticos (três folhetos germinativos). d) Apresentam sistema digestório completo, apesar de os ofiuróides não mais terem ânus, perdido no curso da evolução. e) São enterocelomados (celoma enterocélico). f) Não apresentam metameria.


2. Os biólogos denominam bentos a comunidade de seres aquáticos cuja vida está relacionada aos fundos submersos; todos os equinodermos fazem parte dos bentos, juntamente com esponjas, cnidários (anêmonas e corais), moluscos (bivalves, entre outros), crustáceos etc. Embora equinodermos adultos sejam essencialmente bentônicos, suas larvas flutuam ao sabor das correntes marinhas, fazendo parte da comunidade aquática denominada plâncton. 3. Como têm simetria radial e são achatados, equinodermos como a estrela-do-mar apresentam uma face do corpo voltada para o substrato, na qual se localiza a boca e por isso denominada região oral. A região oposta é a região aboral, onde geralmente se localiza o ânus. 4. Em equinodermos e cordados, o celoma origina-se dos espaços que surgem nas evaginações do teto do intestino primitivo (arquêntero), durante a formação do mesoderma. Esse tipo de formação do celoma é denominado enterocélica. Em moluscos, anelídeos e artrópodes, o celoma origina-se de fendas que se abrem no interior de blocos mesodérmicos maciços (a origem do celoma é esquizocélica). Nos equinodermos e cordados, o blastóporo embrionário origina o ânus e a boca surge depois, como uma neoformação. Por isso, eles são chamados de deuterostômios. Nos moluscos, anelídeos e artrópodes, o blastóporo origina a boca do animal e o ânus surge posteriormente, como uma neoformação (protostômios). 5. Equinodermos têm esqueleto interno de origem mesodérmica, por isso denominado endoesqueleto. Na maioria dos equinodermos o esqueleto é composto de ossículos esponjosos, conectados por ligamentos constituídos basicamente por colágeno. 6. Em ouriços-do-mar, a superfície corporal apresenta grande número de espinhos articulados, movidos por músculos, responsáveis pela função de defesa e de locomoção. Distribuídas entre os espinhos há pedicelárias, estruturas móveis dotadas de pequenas pinças nas extremidades, cuja função é remover detritos e pequenos animais que aderem ao corpo do ouriço-do-mar, mantendo-o sempre limpo. 7. O sistema hidrovascular (sistema ambulacral) consiste de um conjunto de tubos e ampolas de paredes musculares, cheios de água do mar — daí o nome “hidrovascular” (do grego hidros, água, e do latim vasculum, vaso, recipiente). A água penetra no sistema hidrovascular pelos poros da placa madrepórica. Esse sistema funciona pela pressão de água em seu interior, regulada pela ação da musculatura das paredes dos canais, vesículas e ampolas. A contração da musculatura das ampolas força a água a penetrar nos pés ambulacrais, que são ocos e musculosos. Sob pressão, os pés distendem-se e encostam sua ventosa terminal em um objeto ou substrato. A contração da musculatura de sucção presente no pé ambulacral, em torno da ventosa, faz com que esta fique aderida ao substrato. O relaxamento da musculatura de adesão e o retorno da água para a ampola fazem o pé soltar-se do substrato. Esse mecanismo permite aos pés ambulacrais estender-se e contrair-se alternadamente, sob controle do sistema nervoso, atuando na locomoção, fixação a um substrato e captura de alimento.

8. Equinodermos têm sistema digestório completo, embora em alguns grupos (asteróides e ofiuróides) o ânus não seja funcional ou mesmo desapareça. A digestão ocorre totalmente fora das células, pela ação de enzimas (digestão extracelular). 9. As estruturas relacionadas às trocas de gases respiratórios variam nos diferentes grupos de equinodermos. Em alguns ouriços-domar há brânquias, situadas externamente no corpo, ao redor da boca. O sistema hidrovascular também participa da respiração. Nas estrelas-do-mar há centenas de expansões delicadas situadas entre os espinhos (papilas respiratórias), comparáveis a brânquias. Nas holotúrias há um conjunto de tubos ramificados internos, denominados árvore respiratória, responsável pela respiração e excreção. 10. O sistema nervoso dos equinodermos consiste de um anel nervoso situado em torno da boca, do qual partem cinco nervos radiais, que se ramificam e atingem todo o corpo. Os sentidos são pouco desenvolvidos, compostos de uns poucos receptores químicos e táteis situados ao redor da boca e nos pés ambulacrais. 11. Equinodermos têm fecundação externa. O desenvolvimento é indireto, com uma ou mais formas larvais. Ouriços-do-mar têm apenas uma forma larval, livre-natante e com simetria bilateral, o plúteo. Nas estrelas-do-mar há duas formas larvais bilateralmente simétricas: bipinária e braquiolária. 12. a) Cordados têm simetria bilateral. b) São triblásticos (três folhetos germinativos). c) Têm sistema digestório completo. d) São enterocelomados (celoma de origem enterocélica). e) São metamerizados. 13. 1. Tubo nervoso dorsal. 2. Notocorda. 3. Fendas faringianas (ou fendas branquiais). 4. Cauda pós-anal. 14. Os cordados são desprovidos de caixa craniana e de coluna vertebral, como os urocordados e cefalocordados. Eles são, por isso, chamados de cordados invertebrados, ou protocordados. 15. a) Os urocordados alimentam-se de partículas orgânicas retiradas da água do mar que entra em seu corpo pelo sifão inalante. O alimento gruda no muco que reveste a faringe e é “varrido” por células ciliadas em direção ao esôfago e estômago, onde começa a digestão. Do estômago, o alimento passa para o intestino, onde a digestão termina e os nutrientes são absorvidos. Ocorre, portanto, digestão extracelular. b) Nos urocordados, a água que circula continuamente pelos sifões traz gás oxigênio, absorvido pelos tecidos corporais, e leva gás carbônico e excreções. Nas traves que separam as fendas faringianas há uma rede de vasos capilares, funcionalmente equivalentes a brânquias. c) Urocordados têm sistema circulatório aberto. 16. Algumas espécies de urocordado têm reprodução assexuada por brotamento, originando colônias. Todas as espécies apresentam reprodução sexuada e a maioria delas é monóica (hermafrodita). 17. Urocordados têm fecundação externa e desenvolvimento indireto. 18. a) Anfioxos filtram partículas de alimento da água que passa por seu corpo. A água penetra pela boca e atravessa as fendas branquiais, passando por uma cavidade denominada átrio; daí, sai para o exterior por uma abertura chamada atrióporo. Partículas de alimento presentes na água grudam no muco que reveste a faringe e são “varridas” por células ciliadas em direção ao intestino; não há estômago. Uma glândula em forma de bolsa, o ceco hepático, secreta enzimas digestórias na cavidade intestinal, onde acontece a maior parte da digestão. Ocorrem também fagocitose e digestão intracelular, o que distingue a digestão dos cefalocordados da dos demais cordados que é inteiramente extracelular. b) Quando o sangue passa pela rede de capilares dos arcos branquiais ocorre a troca gasosa com a água que passa pelas fendas faringianas. O gás carbônico do sangue difunde-se para a água e o gás oxigênio faz o caminho inverso. c) Os cefalocordados têm sistema circulatório praticamente fechado e o fluxo sangüíneo segue um padrão típico de vertebrado: o sangue flui para a região RESPOSTAS ÀS QUESTÕES DAS ATIVIDADES


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19. Cefalocordados têm reprodução sexuada. Apresentam fecundação externa e desenvolvimento direto, sem estágio larval.


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CAPÍTULO

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encéfalo e os órgãos dos sentidos. O esplancnocrânio, por sua vez, compõe-se da mandíbula e das várias estruturas esqueléticas que sustentam a parte anterior do tubo digestório. O esplancnocrânio surgiu, durante a evolução dos vertebrados, da transformação gradual dos primitivos arcos (ou traves) da faringe, os arcos branquiais. 5. O termo gnatostomado significa “animal que tem mandíbula na boca”. O termo agnato significa “animais sem mandíbula”. Muitos sistematas recomendam, atualmente, que essas subdivisões sejam usadas apenas informalmente e não como superclasses, como nas classificações mais tradicionais. 6. Mandíbula é uma estrutura dotada de sustentação esquelética que se articula à caixa craniana e permite ao animal abrir e fechar a boca. A mandíbula humana, por exemplo, é constituída pelo maxilar inferior, onde se implantam os dentes. Com exceção dos peixes-bruxa e das lampreias, que são agnatos, todos os outros vertebrados são gnatostomados, isto é, têm mandíbula. 7. Agnatos: classes Myxine (peixes-bruxa) e Petromyzontida (lampreias). Gnatostomados: classes Chondricthyes (peixes cartilaginosos), Actinopterygii (peixes de nadadeiras raiadas, ou peixes ósseos), Actinistia, ou Sarcopterygii (peixes de nadadeiras lobadas, os celacantos), Dipnoi (peixes pulmonados), Amphibia (anfíbios), Reptilia (répteis), Aves (aves) e Mammalia (mamíferos). 8. Os “parentes” invertebrados mais próximos dos cordados são os equinodermos. Esses indícios são, principalmente, as semelhanças na maneira como se origina o celoma — enterocélica em equinodermos e cordados, e esquizocélica em todos os outros celomados — e o destino do blastóporo — que origina o ânus em equinodermos e cordados (deuterostômios), e a boca nos outros celomados (protostômios).

1. Alguns autores sugerem que se dê preferência ao termo Craniata em relação a Vertebrata, para que a denominação possa incluir também os peixes-bruxa (classe Myxine), cordados com crânio, mas sem coluna vertebral. Todos os outros “craniados” têm, além de crânio, coluna vertebral. Craniata, portanto, é uma denominação mais abrangente que Vertebrata, embora informalmente o termo vertebrado esteja consagrado e possa ser utilizado, fazendo a ressalva aos peixes-bruxa.

9. Ostracodermos são animais vertebrados extintos, conhecidos por seus fósseis, que viveram há aproximadamente 480 milhões de anos. Eram animais sem mandíbula, que lembram os agnatos atuais. Placodermos são vertebrados primitivos que viveram há cerca de 380 milhões de anos e hoje estão extintos. Eles receberam esse nome devido às placas que recobriam seus corpos como uma armadura. Acredita-se que os primitivos ostracodermos originaram os placodermos, que desenvolveram uma importante novidade evolutiva em relação aos seus ancestrais: a mandíbula, cuja aquisição foi determinante para a estratégia alimentar dos vertebrados. A boca dotada de mandíbula transformouse em um eficiente aparato para obter e processar alimento, além de ser uma arma de ataque e defesa.

2. O esqueleto, nos vertebrados, tem origem mesodérmica e situase internamente ao corpo, sendo por isso denominado endoesqueleto. O suporte corporal promovido pelo endoesqueleto favorece o crescimento, o que explica por que os vertebrados são, em média, bem maiores que os invertebrados. Além disso, o esqueleto dos vertebrados está intimamente integrado ao sistema muscular, garantindo a grande capacidade de movimentação que permitiu o sucesso adaptativo do grupo.

10. Linhagens primitivas de placodermos teriam se diversificado e originado os peixes cartilaginosos e os peixes ósseos atuais. A evolução dos peixes ocorreu no mar, mas algumas linhagens invadiram e adaptaram-se a ambientes de água doce. Mais tarde, linhagens de primitivos peixes de água doce empreenderam a conquista dos ambientes de terra firme, originando as primeiras linhagens de anfíbios. Estas, por sua vez, foram os ancestrais dos répteis, a partir dos quais surgiram as aves e os mamíferos atuais.

3. O esqueleto dos vertebrados pode ser dividido em axial e apendicular. O esqueleto axial é formado pelo crânio e pela coluna vertebral. Além de definir o eixo corporal, o esqueleto axial protege o sistema nervoso central (encéfalo e medula espinal). O encéfalo localiza-se dentro do crânio e a medula espinal localiza-se no canal formado pelas vértebras da coluna. O esqueleto apendicular é constituído pelas estruturas esqueléticas que dão sustentação aos apêndices corporais (nadadeiras, asas, pernas ou braços).

11. Agnatos são vertebrados primitivos sem mandíbula, de corpo cilíndrico e alongado. Seus representantes mais conhecidos são os peixes-bruxa, ou peixes-feiticeira (classe Myxine) e as lampreias (classe Petromyzontida). Esses animais têm pele lisa, sem escamas, e não apresentam nadadeiras pares, como ocorre nos peixes com mandíbula; há apenas uma ou duas nadadeiras no dorso e uma na cauda. Como a boca é circular, são chamados também de ciclostomados ou ciclóstomos.

VERTEBRADOS GUIA DE ESTUDO

4. O crânio é uma estrutura ovóide, oca e de paredes rígidas, constituída por material ósseo ou cartilaginoso (nos agnatos e condrictes) e localizada na extremidade anterior da coluna vertebral. O crânio é dividido em duas partes: neurocrânio e esplancnocrânio, este último também chamado de crânio visceral. No neurocrânio, também chamado caixa craniana, alojam-se o

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12. a) Os peixes-bruxa são animais marinhos de corpo alongado e coloração rosa-acinzentada, que podem atingir até 1 metro de comprimento. Eles secretam uma espessa camada de muco protetor sobre a pele e vivem enrolados, semi-enterrados, na lama do fundo dos mares. Seu alimento consiste principalmente de anelídeos poliquetos ou de peixes, vivos ou mortos. Os peixesbruxa às vezes incomodam os pescadores ao atacar peixes que


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posterior do corpo através de um vaso dorsal (aorta dorsal) e dali para a região anterior por um vaso pulsátil localizado ao longo da região ventral. Muitos vasos sangüíneos dos anfioxos são pulsáteis e auxiliam a impulsação do sangue pelo corpo. Na base dos arcos faringianos existem pequenos “corações” acessórios. d) O sistema excretor do anfioxo é marcantemente diferente do dos demais cordados, sendo constituído por pares de nefrídios arranjados segmentalmente. Cada animal possui cerca de 100 pares de nefrídios, morfologicamente idênticos aos dos invertebrados celomados, cada um correspondendo a um par de arcos branquiais. Eles ficam situados sob a faringe com sua extremidade filtradora ciliada — o nefróstoma — abrindo-se para o celoma e a extremidade de seu canal excretor — o nefridióporo — abrindo-se no átrio. Assim, os nefrídios retiram as excreções do celoma e as eliminam no átrio, de onde saem para o exterior pelo atrióporo.


estão sendo pescados antes que sejam retirados da água. b) As trocas gasosas são feitas por meio de brânquias, que se abrem em orifícios laterais à cabeça. c) Graças à sua flexibilidade e ao muco extremamente escorregadio que recobre seu corpo, os peixes-bruxa são capazes de dar rápidos “nós” em si mesmos, o que permite escapar dos inimigos. Descobriu-se que no muco secretado por esses animais há uma proteína semelhante à das teias de aranhas, capaz de formar fibras de extrema resistência. Um dos possíveis usos dessa proteína, segundo as pesquisas, seria sua aplicação sobre ferimentos para deter hemorragias. 13. a) Lampreias são animais de corpo alongado, com mais de 1 metro de comprimento, boca circular sem mandíbula e pele lisa de cor acinzentada, com manchas e reflexos metálicos. A maioria das lampreias vive no mar, entrando em estuários e subindo rios para reproduzir. Há espécies que passaram a viver em ambientes de água doce, como as que invadiram recentemente os Grandes Lagos da América do Norte e do Canadá. Lampreias adultas são ectoparasitas de vertebrados aquáticos, geralmente de peixes. Sua boca tem forma de ventosa, dotada de uma língua cartilaginosa com cerca de 100 dentículos de queratina, utilizados para raspar a pele do hospedeiro até perfurá-la para obter sangue e tecidos corporais. Uma glândula salivar produz uma substância anticoagulante, que impede o ferimento de fechar durante a alimentação. b) Lampreias têm sete orifícios branquiais de cada lado do corpo, logo atrás da cabeça. Esses orifícios abremse em câmaras branquiais reforçadas por estruturas cartilaginosas, que se comunicam com as fendas branquiais da faringe. O tecido dos arcos branquiais é vascularizado, formando as brânquias, por onde ocorrem as trocas respiratórias. c) Ao atingir a maturidade sexual, as lampreias entram nos estuários dos rios e param de se alimentar. O macho constrói um ninho de pedras, onde a fêmea coloca cerca de 200 mil óvulos. Em seguida ele deposita esperma sobre eles (fecundação externa). Depois da fecundação, macho e fêmea iniciam o retorno ao mar, quase sempre morrendo no caminho. O desenvolvimento é indireto. Os ovos originam larvas denominadas amocetes, que após mais ou menos duas semanas abandonam o ninho e instalam-se em águas mais calmas, podendo passar anos enterradas no lodo do fundo de lagos e rios, alimentando-se de partículas em suspensão. Em algumas espécies, os amocetes passam entre 4 e 5 anos em água doce, antes de retornarem ao mar. 14. Os condrictes ou peixes cartilaginosos têm esqueleto totalmente constituído de cartilagem. A maioria é carnívora e têm mandíbula bem desenvolvida. A classe Chondricthyes é dividida em duas subclasses: Elasmobranchii (elasmobrânquios, também conhecidos por seláquios) e Holocephali (holocéfalos). Os elasmobrânquios são os condrictes mais conhecidos, reunindo tubarões, cações e raias (ou arraias). Os holocéfalos são representados pelas quimeras, animais marinhos menos conhecidos que vivem em grandes profundidades. 15. Escamas placóides são formações dermoepidérmicas semelhantes a pequenos dentes. Sua base é larga e situa-se na derme, sob a epiderme. São constituídas por um material orgânico calcificado, a dentina, e nutridas por vasos sangüíneos que penetram em sua parte interna, denominada polpa, onde também há terminações nervosas. Cada escama placóide tem uma projeção em forma de espinho voltada para a parte posterior e coberta por um esmalte chamado enamelóide, um dos materiais mais duros do reino animal. São produzidas conjuntamente pela derme e pela epiderme, ou seja, têm origem dermoepidérmica. 16. Tubarões e cações têm duas nadadeiras dorsais e dois pares de nadadeiras ventrais, um par na região anterior do corpo — as nadadeiras peitorais — e outro na região posterior — as nadadeiras pélvicas. Há também uma nadadeira caudal achatada lateralmente e assimétrica, com a parte superior maior que a inferior, sendo por isso denominada heterocerca. A existência de nadadei-

ras pares e de uma nadadeira caudal eficiente foi uma importante aquisição evolutiva dos peixes em relação aos seus ancestrais. Aliadas a uma musculatura poderosa e a uma pele especialmente adaptada para oferecer pequena resistência na água, as nadadeiras dos condrictes permitem nadar com muita rapidez. 17. Válvula espiral é uma estrutura presente no interior do intestino dos condrictes. Ao que tudo indica, a função da válvula espiral é retardar o trânsito dos alimentos, dando mais tempo à digestão, além de aumentar a área intestinal de absorção de nutrientes. 18. a) Condrictes têm sistema circulatório fechado, composto de artérias, veias e capilares sangüíneos ligados a um coração ventral, com duas câmaras, um átrio (ou aurícula) e um ventrículo. b) Seio venoso é um vaso dilatado, situado na entrada do coração, antes do átrio, onde chega o sangue proveniente dos tecidos. Cone arterial é uma região dilatada localizada na saída do coração, após o ventrículo. Nos condrictes a circulação é simples; o sangue circula em um único circuito: ventrículo cardíaco → cone arterial → aorta → brânquias → tecidos corporais → veias → seio venoso → átrio cardíaco. Nos vertebrados tetrápodes (anfíbios, répteis, aves e mamíferos) a circulação é dupla, isto é, há um duplo circuito, um que leva sangue aos pulmões e outro que leva sangue aos tecidos corporais 19. A principal substância excretada pelos condrictes é a uréia. Os condrictes mantêm quantidades elevadas de uréia no sangue, comparativamente a outros animais. Isso ocorre porque, neles, a uréia exerce a função de equilibrar a concentração de solutos do sangue em relação à água do mar, evitando problemas osmóticos. O cheiro típico da carne de cação deve-se exatamente à grande quantidade de uréia presente nesses animais. 20. Linhas laterais são dois finos canais ao longo das laterais do corpo, nos quais há aberturas por onde penetra a água do mar. Dentro dos canais há células sensoriais capazes de detectar variações de pressão na água, permitindo ao condricte sentir movimentos na água ao redor. 21. Clásper é uma diferenciação das nadadeiras ventrais de machos de tubarões, com o qual eles introduzem esperma na cloaca da fêmea. 22. a) A fecundação é interna. b) O desenvolvimento é direto. c) Certas espécies são ovíparas, isto é, as fêmeas eliminam os ovos já fecundados, que se desenvolvem na água. Geralmente os ovos são protegidos por uma casca grossa e coriácea, com ganchos que o aderem a algas ou outros substratos submersos. Outras espécies são ovovivíparas: as fêmeas retêm os ovos no interior do corpo até o fim do desenvolvimento embrionário, “dando à luz” jovens imaturos. Em umas poucas espécies os embriões desenvolvem-se totalmente dentro do corpo da fêmea, alimentando-se de substâncias que retiram do sangue materno por meio de uma estrutura equivalente a uma placenta; fala-se, nesse caso, em espécies vivíparas. 23. Os actinopterígios, também chamados de peixes ósseos, são os peixes mais conhecidos. Diferem dos condrictes principalmente pelo fato de seu esqueleto ser constituído basicamente por ossos, daí a denominação peixes ósseos. Além disso, as brânquias (guelras) dos actinopterígios não se abrem diretamente no ambiente, como nos agnatos e nos condrictes; são recobertas por uma placa móvel chamada de opérculo. 24. Enquanto as escamas dos condrictes, chamadas escamas placóides, têm origem dermoepidérmica, as escamas dos actinopterígios têm origem exclusivamente dérmica, sendo recobertas por uma fina epiderme na qual desembocam muitas glândulas produtoras de muco, que lubrificam a superfície do corpo reduzindo o atrito com a água durante a natação. As escamas dão resistência e elasticidade à pele dos actinopterígios, sendo uma de suas estruturas mais características. Em certos peixes, o revestimento escamoso constitui um verdadeiro exoesqueleto corporal. RESPOSTAS ÀS QUESTÕES DAS ATIVIDADES


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26. Neuromastos são estruturas sensoriais presentes no interior do canal que percorre a linha lateral dos actinopterígios. Essas estruturas têm células capazes de detectar vibrações na água, conduzindo-as ao sistema nervoso central por meio de nervos. 27. Os actinopterígios, como os condrictes, apresentam nadadeiras ventrais pares, sendo um par de nadadeiras peitorais e outro de nadadeiras pélvicas. Além dessas, há geralmente duas nadadeiras dorsais, uma nadadeira anal, situada após o ânus, e uma nadadeira caudal. Na maioria dos actinopterígios, a nadadeira caudal é achatada lateralmente, com as partes superior e inferior aproximadamente de mesmo tamanho, daí ser chamada de homocerca. Actinopterígios considerados mais primitivos, como os esturjões, têm cauda de forma heterocerca, semelhante à dos condrictes. 28. Os actinopterígios desenvolveram um mecanismo eficiente de “ventilar” as brânquias, isto é, de fazer a água circular em torno delas para propiciar as trocas gasosas. Eles abaixam o “assoalho” da cavidade bucal de modo a aspirar água pela boca. Em seguida, fecham a boca por meio da válvula oral, abrem os opérculos e elevam o assoalho bucal, forçando a água a passar pelas fendas branquiais. 29. A bexiga natatória é uma bolsa interna de parede flexível e cheia de gás localizada na porção dorsal da cavidade corporal dos peixes actinopterígios. Ela controla a flutuação do peixe, permitindolhe manter-se em diversas profundidades, subir ou descer sem ter de despender muita energia. A parede da bexiga natatória tem poucos vasos sangüíneos e é revestida, em sua maior parte, por cristais de guanina, o que a torna impermeável a gases. Em algumas espécies, a bexiga natatória liga-se à faringe por meio do ducto pneumático. Na maioria dos peixes, no entanto, ela é uma bolsa completamente fechada. Os peixes que apresentam ducto pneumático são denominados fisóstomos (do grego ph´yso, ar, e stóma, boca) e os que apresentam bexiga natatória totalmente fechada são denominados fisoclistos (do grego physos, bexiga, e kleistós, fechado). Quando o peixe mergulha, a água exerce pressão cada vez maior sobre ele, o que comprime o gás na bexiga natatória e torna o corpo mais denso. Com isso o peixe tende a afundar, o que não acontece graças à ação de uma glândula associada à bexiga natatória, denominada glândula de gás. Essa glândula secreta ácido lático no sangue que circula por um complexo de artérias e veias, denominado “rete mirabile” (literalmente, rede maravilhosa). O ambiente ácido faz o gás oxigênio dissociar-se da hemoglobina e difundir-se para o interior da bexiga natatória, que nessa região é permeável a gases. Quando o peixe nada em direção à superfície ocorre fenômeno inverso: a pressão da água ao redor diminui, a bexiga se expande e o peixe fica menos denso, tendendo a flutuar até a superfície da água.

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Isso não acontece porque a bexiga natatória elimina rapidamente gás de seu interior até a densidade do corpo do animal igualar-se à da água ao redor. Nos peixes fisóstomos a liberação de gás é feita através do ducto pneumático. Já os peixes fisoclitos possuem uma estrutura denominada janela oval, onde a bexiga natatória entra em contato com os vasos sangüíneos, permitindo a difusão de gás oxigênio de volta para o sangue. 30. A substância nitrogenada excretada pela maioria dos actinopterígios é a amônia. A urina produzida nos rins é conduzida por meio de ureteres até um poro excretor localizado perto do ânus. A maior parte das excreções dos actinopterígios é eliminada pelas brânquias. 31. a) A fecundação é quase sempre externa. b) O desenvolvimento é direto. c) A maioria das espécies é ovípara e algumas depositam seus ovos em esconderijos ou em ninhos, muitas vezes vigiados pelos pais. 32. Dipnóicos, ou peixes pulmonados (classe Dipnoi), possuem uma espécie de pulmão ligado à faringe, pelo qual respiram. Vivem em água doce, utilizando seu pulmão primitivo como órgão auxiliar das brânquias. Há apenas três gêneros desse grupo, na América do Sul (gênero Lepidosiren), na África (gênero Protopterus) e na Austrália (gênero Neoceratodus). Sarcopterígios são peixes de nadadeiras lobadas (classe Actinistia ou Sarcopterygii) que respiram por brânquias e vivem no mar, a grandes profundidades. A única espécie atual da classe é Latimeria chalumnae, que vive no mar aos arredores da Ilha de Madagáscar, no sudeste da África. 33. Os cientistas acreditam que peixes crossopterígios primitivos, possivelmente muito semelhantes aos celacantos atuais, possam ter originado os tetrápodes, grupo ao qual pertencem os anfíbios, os répteis, as aves e os mamíferos atuais. 34. A classe Amphibia (do grego amphi, duas, e bios, vida) reúne os anfíbios, cujos representantes mais conhecidos são sapos, rãs, pererecas e salamandras. A ordem mais expressiva de anfíbios é a dos anuros (ordem Anura), representados por sapos, rãs e pererecas, assim chamados porque os adultos não têm cauda. Outra ordem de anfíbios é a dos urodelos (ordem Caudata, ou Urodela), representada pelas salamandras, animais de corpo alongado, quatro pernas e cauda longa. Anfíbios menos conhecidos são os ápodes (ordem Gymnophiona, ou Apoda), animais de corpo cilíndrico e alongado, geralmente chamados de cobras-cegas. O tamanho dos anfíbios varia de cerca de 1 cm, em certas rãs, a mais de 1,5 m, em certas salamandras e certos ápodes. 35. Cíngulos dos membros (ou cinturas articulares) são formados pelos ossos que ligam os membros à coluna vertebral. O cíngulo dos membros superiores é formado pelos ossos que articulam os membros anteriores à coluna vertebral; o cíngulo dos membros inferiores, pelos ossos que articulam os membros posteriores à coluna vertebral. 36. Larvas de anfíbios respiram por meio de brânquias e pela pele (respiração cutânea); adultos respiram por pulmões e também pela pele. Pulmões de sapos e rãs são razoavelmente eficientes nas trocas gasosas, com dobras internas ricamente vascularizadas. As salamandras, porém, têm pulmões rudimentares, com poucas dobras internas, e dependem muito da respiração cutânea para sobreviver. 37. Para ventilar os pulmões, um anfíbio abre as narinas e abaixa o assoalho da cavidade bucal, fazendo o ar penetrar na boca pelas coanas. Em seguida, fecha as narinas e contrai os músculos do tórax, fazendo com que parte do ar que havia nos pulmões volte para a boca, onde se mistura ao ar recém-inalado. Relaxando os músculos torácicos e elevando novamente o assoalho da boca, com as narinas ainda fechadas, o sapo força o ar da boca a passar para os pulmões. Graças à presença da glote, uma válvula na laringe (conduto que vai da faringe aos pulmões), o ar pode ser mantido nos pulmões por um certo tempo. Enquanto isso, o sapo abre as narinas, eliminando o ar da boca e captando ar novo, para recomeçar outro ciclo de ventilação.


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25. Alguns poucos actinopterígios, como o bagre, por exemplo, não têm escamas. A maioria apresenta escamas de um dos seguintes tipos: ganóide, ciclóide ou ctenóide. Escamas ganóides são achatadas, brilhantes, de formato losangular e encaixam-se como ladrilhos, apenas com as bordas sobrepostas. São cobertas por uma fina camada de esmalte enamelóide, com uma camada intermediária de dentina e uma camada mais interna ossificada. Ocorrem em algumas ordens de actinopterígios com características mais primitivas, como esturjões e peixes-agulha. Escamas ciclóides são finas e achatadas, de formato oval, com linhas de crescimento concêntricas em torno de um ponto mais ou menos central. São constituídas basicamente por proteínas flexíveis. Ocorrem geralmente em peixes que têm nadadeiras sem espinhos, com raios delicados, como os salmões e as carpas. Escamas ctenóides têm constituição semelhante à das escamas ciclóides, diferindo destas por apresentar uma borda com pequenos dentes, conferindo uma textura áspera à pele dos peixes. Ocorrem geralmente em actinopterígios de nadadeiras com raios espinhosos, como as percas, por exemplo.

38. Os anfíbios e todos os outros vertebrados dotados de quatro membros têm circulação dupla. Em um dos circuitos, chamado de pequena circulação, o coração envia sangue venoso (pobre em gás oxigênio) aos pulmões, onde ele é oxigenado e volta ao coração. Em outro circuito, chamado de grande circulação, o sangue arterial (rico em gás oxigênio) é enviado às diversas partes do corpo, oxigenando os tecidos e recolhendo gás carbônico eliminado pelas células; o sangue torna-se venoso e volta ao coração. 39. O coração dos anfíbios adultos possui três câmaras, sendo dois átrios (aurículas) e um ventrículo. As veias trazem ao coração o sangue venoso proveniente dos tecidos, lançando-o em um seio venoso, de onde ele segue para o átrio direito. Ao mesmo tempo, o átrio esquerdo recebe sangue oxigenado proveniente dos pulmões. A contração simultânea dos átrios cardíacos envia sangue venoso e sangue arterial para o ventrículo, onde eles se misturam. A contração do ventrículo bombeia esse sangue parcialmente oxigenado para uma grande artéria, a aorta, que se ramifica e atinge os pulmões e os demais órgãos do corpo.


40. Os rins removem do sangue a uréia, o principal produto de excreção de anfíbios adultos; larvas de anfíbios excretam principalmente amônia. 41. a) Nos anuros, ocorre fecundação externa. As fêmeas são abraçadas pelos machos (amplexo nupcial), o que as estimula a liberarem os óvulos; enquanto isso os machos eliminam sobre eles os espermatozóides. Na maioria dos urodelos os machos executam uma dança nupcial durante a qual eliminam pequenos pacotes de espermatozóides (espermatóforos) que as fêmeas sexualmente estimuladas sugam com a cloaca; ocorre, assim, fecundação interna. Os ápodes copulam; o macho introduz parte de sua cloaca na cloaca da fêmea, nela liberando os espermatozóides; ocorre, assim, fecundação interna. b) Os anfíbios apresentam desenvolvimento indireto, com uma fase larval aquática que respira por meio de brânquias e uma fase adulta terrestre, que respira por meio dos pulmões e da pele. A larva dos anuros, chamada girino, não tem pernas e possui cauda bem desenvolvida. O desenvolvimento larval termina com a metamorfose, processo gradual marcado pelo desaparecimento progressivo da cauda e das brânquias, aparecimento dos pulmões, transformação do coração (passa de um átrio e um ventrículo para dois átrios e um ventrículo), encurtamento do intestino e surgimento das pernas, entre outras modificações. A larva das salamandras tem pernas e é bastante semelhante ao adulto. As principais alterações que ocorrem em sua metamorfose são a perda da nadadeira caudal, as modificações no coração, o desaparecimento das brânquias e o surgimento dos pulmões. 42. Neotenia é a reprodução do organismo ainda na fase larval, que ocorre em algumas espécies de salamandra que não passam por metamorfose e retêm as características larvais durante toda a vida, mesmo após tornarem-se sexualmente maduras e capazes de se reproduzir. 43. Os répteis (classe Reptilia) mais conhecidos são serpentes, lagartos, jacarés, crocodilos e tartarugas. Esses vertebrados estão plenamente adaptados a ambientes de terra firme, tendo o corpo recoberto por uma grossa camada impermeável, constituída pela proteína queratina, e pulmões bastante eficientes nas trocas gasosas com o ambiente aéreo. A classe dos répteis divide-se em quatro ordens: Squamata, Chelonia, Crocodilia e Rhyncocephalia. A ordem Squamata reúne os répteis mais abundantes e diversificados, representados principalmente pelas serpentes e pelos lagartos. A ordem Chelonia reúne as tartarugas marinhas e de água doce, os cágados, que vivem em água doce, e os jabutis, que vivem em terra firme. A ordem Crocodilia reúne crocodilos e jacarés, um grupo de répteis que vive apenas em regiões quentes, onde habitam rios e lagos de água doce; umas poucas espécies vivem no mar. A ordem Rhyncocephalia reúne apenas duas espécies, restritas à Nova Zelândia, conhecidas como tuataras. O tamanho dos répteis atuais varia de uns poucos centímetros, em alguns lagartos, a quase 10 metros, em algumas serpentes.

44. Animais ectotérmicos são aqueles que utilizam o calor do ambiente para se aquecer. Sua temperatura corporal varia de acordo com a temperatura ambiental. São ectotérmicos peixes, anfíbios e répteis. A maioria dos répteis se aquece pela exposição ao sol, procurando locais sombreados quando o ambiente se aquece demais. Animais endotérmicos são os que utilizam o calor gerado pelas atividades metabólicas para se aquecer. Graças a mecanismos de regulação térmica, esses animais conseguem manter constante sua temperatura corporal, independentemente da temperatura ao redor. São endotérmicos alguns peixes, diversos insetos, as aves e os mamíferos. 45. O revestimento corporal dos répteis é a pele, constituída por duas camadas: derme e epiderme. Esta última é espessa e altamente queratinizada, isto é, formada por células mortas devido à impregnação de queratina, uma proteína fibrosa impermeável e resistente. A queratinização da pele dos répteis reflete claramente sua estratégia de adaptação aos ambientes de terra firme. 46. Os répteis apresentam escamas córneas, de origem epidérmica, constituídas basicamente de queratina. Em jacarés e crocodilos, por exemplo, as escamas que recobrem as pernas e a barriga são retangulares, dispostas em fileiras, intercaladas com epiderme menos queratinizada e mais flexível. Na região dorsal, formam-se placas dérmicas, de natureza óssea, sob as escamas dorsais, dotando o animal de uma armadura, ou exoesqueleto, que cresce junto com ele e nunca é trocado. Alguns répteis, como serpentes e lagartos, trocam periodicamente a camada epidérmica mais externa, a cutícula, para permitir o crescimento. O fenômeno assemelha-se à troca de exoesqueleto que ocorre em artrópodes. 47. O coração da maioria dos répteis possui três câmaras: dois átrios (aurículas) e um ventrículo parcialmente dividido por uma parede interna. Essa divisão, apesar de não ser completa, diminui a mistura de sangue arterial com sangue venoso durante a contração do ventrículo. Em crocodilos e jacarés, a separação entre os lados direito e esquerdo do ventrículo é completa, de modo que se pode dizer que esses animais têm quatro câmaras cardíacas. 48. O sangue venoso proveniente dos tecidos penetra no coração pelo átrio direito, enquanto o sangue arterial proveniente dos pulmões penetra pelo átrio esquerdo. Com a contração simultânea dos átrios, o sangue venoso passa para a parte direita do ventrículo e o sangue arterial passa para a parte esquerda. Ao contrair-se, o ventrículo impulsiona o sangue presente em seu lado direito para os pulmões e o sangue presente no lado esquerdo para os diversos órgãos do corpo. 49. A maioria dos répteis excreta seus resíduos nitrogenados na forma de ácido úrico; essa substância, além de ser menos tóxica que a amônia, é pouco solúvel em água e pode ser eliminada em alta concentração na urina, com economia de água pelo organismo. 50. Substâncias solúveis, como a uréia, por exemplo, obrigam o animal a gastar grande quantidade de água para eliminá-la na urina. A excreção de ácido úrico representa, portanto, uma adaptação ao ambiente de terra firme, onde a economia de água é importante. Diversos répteis reabsorvem parte da água da urina enquanto ela está armazenada na cloaca. Nesses casos, o ácido úrico concentra-se a ponto de formar uma pasta esbranquiçada, semi-sólida, eliminada juntamente com as fezes. Além disso, o ácido úrico pode ser armazenado dentro do ovo (no alantóide) até o nascimento, sendo pouco tóxico devido exatamente à sua insolubilidade. Assim, a excreção de ácido úrico também representa uma adaptação ao desenvolvimento embrionário em terra firme, dentro de um ovo com casca. 51. a) Répteis são ovíparos, em sua maioria. Machos são dotados de um órgão copulador, o pênis, com o qual introduzem os espermatozóides na cloaca da fêmea durante a cópula. Ocorre fecundação interna. b) O desenvolvimento é direto, sem estáRESPOSTAS ÀS QUESTÕES DAS ATIVIDADES


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52. Durante o desenvolvimento embrionário de répteis e aves (e também de mamíferos) formam-se estruturas associadas ao corpo do embrião denominadas anexos embrionários. Um desses anexos é o âmnio, uma bolsa cheia de líquido que envolve o embrião e o protege da dessecação e de eventuais choques mecânicos. Outro anexo embrionário é o saco vitelínico, uma bolsa ligada ao intestino que envolve a gema do ovo e digere seus componentes, transferindo-os para os vasos sangüíneos do embrião. Outro anexo embrionário é o alantóide, uma bolsa ligada ao intestino e que tem por função armazenar as excretas produzidas pelo embrião durante seu desenvolvimento. O ácido úrico, a principal substância excretada pelos répteis, é relativamente insolúvel e pouco tóxica, podendo ser armazenada no ovo sem prejudicar o embrião. O embrião e todos os demais anexos embrionários são envolvidos pelo córion, anexo que fica em contato íntimo com a casca do ovo, possibilitando as trocas de gases respiratórios entre o sangue embrionário e o ar atmosférico. 53. Quanto à dentição, as serpentes podem ser: áglifas, opistóglifas, solenóglifas e proteróglifas. Áglifas, ou aglifodontes, são aquelas em que os dentes são maciços, sem canal central ou sulco para a passagem de peçonha. Não há dentes mais desenvolvidos (presas). Exemplos de serpentes áglifas são sucuris (Eunectes), jibóias (Boa) e caninanas (Spilotes). Opistóglifas, ou opistoglifodontes, são serpentes com um ou mais pares de dentes posteriores desenvolvidos (presas) nos quais há um sulco por onde a peçonha escorre. A posição posterior das presas dificulta a injeção do veneno, de modo que a mordida dessas serpentes geralmente não resulta em acidente mais sério. Exemplos de serpentes com dentição opistóglifa são a falsa-coral (gênero Oxyrhopus), a muçurana (Pseudoboa clelia) e a cobra-verde-de-jardim (gênero Philodryas). Proteróglifas, ou proteroglifodontes, são serpentes dotadas de presas anteriores fixas, com um sulco profundo ao longo do seu comprimento, formando um canal por onde a peçonha escorre. Embora tenham a boca relativamente pequena, o que dificulta a mordida, sua peçonha pode ser letal. Exemplos de serpentes com dentição proteróglifa são as corais verdadeiras (gênero Micrurus) e as najas (gênero Naja). Solenóglifas, ou solenoglifodontes, são serpentes dotadas de um par de presas anteriores ocas, com um canal injetor de peçonha (presas caniculadas). Essas presas são como agulhas de injeção longas e curvas, inseridas em um maxilar móvel que se projeta quando a serpente abre a boca, sendo altamente eficientes na injeção de peçonha durante a mordida. Exemplos de serpentes com dentição solenóglifa são as cascavéis (gênero Crotalus), as jararacas (gênero Bothrops) e as surucucus (gênero Lachesis). 54. No Brasil há quatro gêneros principais de serpentes peçonhentas de importância médica devido à gravidade do envenenamento causado por suas mordidas. Todos eles pertencem à família Elapidae e são dos gêneros: Bothrops (jararacas), Crotalus (cascavéis), Lachesis (surucucus) e Micrurus (corais verdadeiras).

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Os acidentes causados por Bothrops lideram as estatísticas, sendo responsáveis por cerca de 90% dos casos; em seguida vêm os causados por Crotalus (cerca de 9%), sendo o restante dividido entre os causados por Lachesis e Micrurus. 55. A classe Aves reúne animais com corpo coberto por penas, que constituem um eficiente isolante para a manter constante a temperatura corporal; as aves, como os mamíferos, são animais homeotérmicos. As aves estão distribuídas em diversas ordens. As que não voam, com características consideradas mais primitivas, são agrupadas na superordem Palaeognathae (ou ratitas): avestruzes africanas (ordem Struthioniformes), emas sul-americanas (ordem Rheiformes), emus e casuares da Austrália e Nova Guiné (ordem Casuariformes) e moas e quivis da Nova Zelândia (ordem Apterygiformes). As aves consideradas mais modernas estão agrupadas na superordem Neognathae (ou carenadas) devido à presença de uma estrutura esquelética chamada de quilha ou carena (veja adiante), à qual se prendem os músculos do vôo. As aves carenadas, exceto os pingüins, são capazes de voar. Algumas ordens de aves carenadas são: Anseriformes (patos, marrecos, gansos e cisnes); Apodiformes (andorinhões, beija-flores); Charadriiformes (jaçanãs, quero-queros, maçaricos, gaivotas, trintaréis etc.); Ciconiiformes (garças, socós, jaburus, cabeças-secas, urubus, condores etc.); Columbiformes (pombas, rolas, juritis etc.); Falconiformes (águias, falcões, gaviões etc.); Galliformes (galinhas domésticas, galinhas-d´angola, jacus, jacutingas, mutuns, perus etc.); Pelecaniformes (atobás, fragatas, biguás, pelicanos etc.); Passeriformes (joões-de-barro, tangarás, arapongas, andorinhas, gralhas, sabiás, cardeais, tizius, tico-ticos, pintassilgos, bicos-de-lacre, canários, bemte-vis etc.); Piciformes (tucanos, pica-paus etc.); Psittaciformes (araras, papagaios, periquitos etc.); Sphenisciformes (pingüins); Strigiformes (corujas etc.); Tinamiformes (macucos, inambus, perdizes, codornas etc.). 56. Penas são estruturas epidérmicas que se formam no interior de folículos, de maneira similar aos pêlos dos mamíferos. Nos folículos das penas, porém, não há glândulas sebáceas como nos folículos pilosos. A pena consiste de um eixo central, a ráquis, da qual partem obliquamente filamentos denominados barbas, que suportam filamentos ainda mais finos, as bárbulas. Estas se prendem umas às outras por meio de pequenos ganchos, formando uma superfície contínua que protege a pele e dá sustentação ao vôo, no caso das penas das asas. Os pássaros passam boa parte de seu tempo alisando cuidadosamente as penas com o bico, quando encaixam corretamente os ganchos entre as bárbulas. As principais funções das penas são a proteção do corpo contra choques mecânicos, a impermeabilização da pele e a manutenção da temperatura corporal, atuando como isolante térmico. Além disso, as penas das aves são responsáveis pelo vôo. 57. A glândula uropigiana, localizada na parte superior da cauda, produz uma secreção gordurosa responsável pela lubrificação das penas das aves, o que é importante para manter suas características de impermeabilidade. Em aves aquáticas como patos e cisnes, os animais freqüentemente levam o bico à glândula uropigiana da cauda, colhendo a secreção gordurosa e espalhando-a sobre as penas para impermeabilizá-las. 58. As principais diferenças entre o esqueleto das aves e o dos demais vertebrados refletem adaptações ao vôo. Além da estrutura especializada das asas e das penas, as aves têm uma estrutura óssea na parte anterior da caixa torácica, chamada de quilha ou carena à qual se prende a forte musculatura peitoral, fundamental ao vôo. As aves têm ossos porosos, menos densos que os dos outros vertebrados. As espécies atuais de aves não têm dentes, o que também contribui para reduzir o peso do corpo. Nem todas as aves voam; certas espécies perderam essa capacidade em função de outras adaptações, por exemplo, a capacidade de correr velozmente como as emas e as avestruzes, ou a capacidade de nadar, como os pingüins, mergulhões e outras espécies de aves aquáticas.


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gio larval. Umas poucas espécies de lagartos são constituídas apenas por fêmeas que se reproduzem por partenogênese, processo em que o óvulo se desenvolve sem que ocorra fecundação Os ovos de serpentes, da maioria dos lagartos e de tartarugas são protegidos por uma casca flexível, com consistência de couro. Já os ovos de cágados, de crocodilos e de alguns lagartos apresentam casca rígida, como os ovos das aves. Alguns répteis são ovovivíparos, isto é, as fêmeas retêm os ovos no interior do corpo até a eclosão, dando à luz organismos jovens. Umas poucas espécies de serpente são vivíparas e desenvolvem uma estrutura equivalente a uma placenta, que permite a troca de substâncias entre o embrião e a mãe.


59. O papo é uma região dilatada do esôfago, especializada em armazenar o alimento ingerido. Além de permitir a armazenagem de alimento, para posterior digestão em lugar seguro, o papo umedece os alimentos, tornando-os mais macios. O estômago é dividido em duas partes; na primeira, chamada proventrículo, o alimento é misturado a enzimas digestórias; a segunda parte do estômago é a moela, que apresenta paredes grossas e musculosas, capazes de triturar os alimentos, facilitando a ação das enzimas. Assim, enquanto o proventrículo atua como um “estômago químico”, a moela atua como um “estômago mecânico”. Muitas aves herbívoras engolem propositadamente pequenas pedras, que auxiliam a trituração do alimento na moela. Do ponto de vista funcional, essas pedrinhas seriam equivalentes aos dentes, que as aves atuais não têm. Aves carnívoras não têm papo ou este é pouco desenvolvido; sua moela é geralmente pouco musculosa. 60. As aves respiram por meio de pulmões eficientes na absorção de gás oxigênio e na eliminação do gás carbônico. Os pulmões de aves estão ligados a grandes bolsas chamadas de sacos aéreos, que ocupam as regiões anterior e posterior do corpo, penetrando no interior de alguns ossos. Os pulmões consistem de finíssimos tubos, chamados parabronquíolos, que se dispõem paralelamente entre si. A parede desses tubos é irrigada por grande quantidade de capilares sangüíneos, que possibilitam as trocas gasosas entre o sangue e o ar inalado. As aves têm dois ciclos de inspiração e de expiração para ventilar seus pulmões. Na primeira inspiração, o ar vai diretamente para os sacos aéreos posteriores. Na expiração subseqüente, esse ar passa para os pulmões e permanece por algum tempo nos parabronquíolos, onde ocorrem as trocas gasosas com o sangue. Na segunda inspiração, o ar que estava nos pulmões passa para os sacos aéreos anteriores, de onde é expelido para o exterior na expiração seguinte. 61. O coração das aves tem quatro câmaras: dois átrios (aurículas) e dois ventrículos completamente separados. 62. A circulação é dupla e não há mistura entre sangue venoso e sangue arterial. O sangue venoso, proveniente dos tecidos, chega ao coração pelas veias, penetrando no átrio direito. Ao mesmo tempo, o sangue arterial proveniente dos pulmões penetra no átrio esquerdo. A contração simultânea dos átrios impulsiona o sangue para os ventrículos (o átrio direito para o ventrículo direito e o átrio esquerdo, para o ventrículo esquerdo). A contração conjunta dos ventrículos impulsiona o sangue para grandes artérias. A artéria ligada ao ventrículo direito conduz sangue venoso aos pulmões (artéria pulmonar) e a artéria ligada ao ventrículo esquerdo conduz sangue arterial para os órgãos corporais (artéria aorta). 63. As aves têm cópula e fecundação interna. Os ovos são eliminados pela cloaca, sendo protegidos por uma casca calcária. A maioria das aves choca os ovos, mantendo-os aquecidos, condição fundamental para o desenvolvimento do embrião. 64. Dimorfismo sexual é uma nítida diferença entre machos e fêmeas de uma mesma espécie. Os machos de ave têm geralmente plumagens coloridas e exuberantes, enquanto as fêmeas apresentam plumagens pouco vistosas e que se confundem com o ambiente. 65. A classe Mammalia reúne os mamíferos, cujas características mais típicas são: a) presença de glândulas mamárias; b) corpo total ou parcialmente recoberto por pêlos; c) dentes diferenciados em incisivos, caninos, pré-molares e molares; d) presença de uma membrana muscular que separa o tórax do abdome, o diafragma, que participa da ventilação dos pulmões. 66. Pêlos são filamentos epidérmicos constituídos de queratina compactada e formados no interior dos folículos pilosos. Em cada folículo piloso abre-se uma glândula sebácea que lubrifica a pele e os pêlos. Além da proteção, os pêlos são importantes isolantes térmicos contribuindo para manter elevada e constante a temperatura corporal. Nas aves, as penas desempenham papel semelhante. Outra característica do revestimento corporal dos mamíferos relacionada à manutenção da temperatura corporal é a presença, na tela subcutânea, de células que armazenam gorduras

(adipócitos), formando o chamado panículo adiposo. Além de constituir uma reserva de alimento, o panículo adiposo age como isolante térmico, diminuindo a perda de calor corporal. 67. Nos ruminantes (bois, cabras, camelos, veados etc.) o estômago é dividido em quatro compartimentos — rume (pança), retículo (barrete), omaso (folhoso) e abomaso (coagulador) — e a digestão do alimento é auxiliada por microrganismos como bactérias e protozoários. O ruminante arranca as folhas das plantas, em geral gramíneas, e as engole rapidamente, praticamente sem mastigálas. O alimento vai então para o rume, que é a maior porção do estômago dos ruminantes; no gado bovino esse compartimento corresponde a cerca de 80% do estômago. No rume, o alimento é misturado com muco e com bactérias e protozoários ciliados que vivem ali e amassado por contrações da parede estomacal. Durante esse processo, o alimento é parcialmente digerido pelos microrganismos anaeróbios, que produzem celulase, uma enzima que digere celulose transformando suas longas moléculas insolúveis em moléculas de glicose. O retículo localiza-se à frente do rume, constituindo uma continuidade dele, de modo que a ação dos microrganismos sobre o alimento acontece em ambos os compartimentos. Os microrganismos produzem grandes quantidades de gás metano que fica acumulado na porção superior do rume e do retículo. Periodicamente, o animal faz o alimento presente no retículo voltar à boca para ser novamente mastigado, o que constitui o ato de ruminar. Quando está suficientemente triturada, a massa alimentar é de novo engolida, retornando ao retículo e indo deste para o terceiro compartimento estomacal, o omaso. Nessa passagem pelo retículo e omaso, ocorre absorção do excesso de água da massa alimentar, que é enviada, em seguida, ao último compartimento estomacal. Esse compartimento, denominado abomaso, é o “verdadeiro” estômago dos ruminantes, correspondente ao dos mamíferos não-ruminantes. Nele existem glândulas produtoras de enzimas digestivas que atuam sobre o bolo alimentar digerindo diversos de seus componentes, principalmente os microrganismos, que se multiplicaram durante todo o processo e agora constituem parte considerável do bolo alimentar. Dentre as enzimas produzidas pelas glândulas do abomaso, destaca-se a lisozima que digere componentes da parede bacteriana. Na verdade, as principais fontes de aminoácidos e vitaminas para os ruminantes são os microrganismos que passam para o abomaso, onde são digeridos. 68. Alvéolos pulmonares são minúsculas bolsas presentes nos pulmões dos mamíferos, sobre as quais há grande quantidade de capilares sangüíneos. É aí que ocorrem as trocas gasosas entre o ar inspirado e o sangue, processo denominado hematose. 69. Os mamíferos têm coração com quatro câmaras: dois átrios (aurículas) e dois ventrículos completamente separados. A circulação é dupla, basicamente semelhante à das aves. 70. A uréia. A urina contendo uréia é conduzida por um par de ureteres até a bexiga urinária, onde permanece até sua eliminação pela uretra. 71. As três subclasses da classe Mammalia são: Prototheria (monotremados), Metatheria (marsupiais) e Eutheria (eutérios, ou placentários). Os monotremados (subclasse Prototheria) são encontrados atualmente apenas na Austrália e na Nova Guiné. Seus principais representantes são os ornitorrincos e os eqüidnas, que põem ovos semelhantes aos dos répteis, sendo, portanto, ovíparos. Os marsupiais (subclasse Metatheria) são os cangurus da Austrália e os gambás da América do Sul. As fêmeas desse grupo possuem uma bolsa de pele no ventre, o marsúpio, onde os filhotes completam o desenvolvimento. Os mamíferos placentários (subclasse Eutheria) compreendem 95% das espécies de mamíferos, como cães, gatos, girafas, cavalos, elefantes, coelhos, camundongos, além da espécie humana. Os embriões desenvolvem-se no útero materno, ligados à parede uterina por meio da placenta, um órgão formado por tecidos maternos e embrionários. Pela placenta, o embrião recebe nutrientes e gás oxigênio do sangue da mãe e nele elimina gás carbônico e as excreções resultantes do seu metabolismo. RESPOSTAS ÀS QUESTÕES DAS ATIVIDADES


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QUESTÕES OBJETIVAS

72. b

73. b

74. e

75. c

76. b

77. f

78. d

79. a

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82. b

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84. a

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106. a

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109. b

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111. c

112. c

113. d

114. a QUESTÕES DISCURSIVAS

115. A bexiga natatória regula a densidade do peixe em diferentes profundidades. Se um peixe de profundidade é trazido rapidamente para a superfície, a pressão diminui e os gases dentro da bexiga natatória dilatam-se, levando o peixe a estourar. 116. Na metamorfose dos anfíbios, entre outras transformações, ocorrem modificações no aparelho circulatório para permitir a respiração pulmonar e cutânea. Nos girinos, o coração tem uma aurícula e um ventrículo e por ele passa somente sangue nãooxigenado; nos adultos, o coração tem duas aurículas e um ventrículo, com circulação dupla. 117. A passagem da fase aquática para a terrestre, no ciclo de vida dos anfíbios, implica modificação da forma do corpo para a locomoção em terra firme, desenvolvimento de estruturas locomotoras, substituição das brânquias pelos pulmões etc. A maioria dos anfíbios depende de água para o desenvolvimento dos ovos e dos girinos. 118. a) O tuatara deve ter distribuição geográfica mais restrita, uma vez que a variação de temperatura corporal que ele suporta corresponde à estreita faixa entre 5 ºC e 18 ºC. b) Os lagartos devem ter a distribuição geográfica mais ampla, tendo em vista a grande variação de temperatura corporal que são capazes de suportar (entre 12 ºC e 48 ºC). 119. A temperatura influencia a determinação do sexo em jacarés. Temperaturas mais baixas (entre 28 °C e 31 °C) determinam exclusivamente o nascimento de fêmeas; temperaturas acima de 31,5 °C influenciam o desenvolvimento de uma porcentagem crescente de machos.

CAPÍTULO

16

NUTRIÇÃO GUIA DE ESTUDO 1. Nutrição pode ser definida como o conjunto de processos que vão desde a ingestão do alimento até a sua assimilação pelas células. 2. Dieta refere-se aos tipos e às quantidades dos alimentos que ingerimos. A dieta humana precisa conter diversos tipos de substância, tais como carboidratos, lipídios, proteínas, sais minerais, vitaminas e água. 3. Nutrientes energéticos fornecem energia às células; são os glicídios (ou carboidratos) e os lipídios. Nutrientes plásticos fornecem matéria-prima para a produção dos constituintes estruturais do corpo; os principais são as proteínas que fornecem aminoácidos para a construção de nossas próprias proteínas. 4. Nutrientes essenciais são substâncias que nosso corpo necessita, mas não consegue produzir, tendo de obtê-las prontas no alimento. Vitaminas, por exemplo, são nutrientes essenciais. Outros exemplos de nutrientes essenciais são os aminoácidos que nossas células não conseguem produzir, conhecidos como aminoácidos essenciais.

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5. Taxa metabólica basal é a quantidade de energia gasta por uma pessoa em repouso para manter suas atividades vitais. Taxa metabólica total corresponde à quantidade de energia necessária à realização de todas as atividades do organismo. 6. Dieta protetora é aquela que contém a quantidade calórica mínima necessária para impedir a subnutrição. Dieta balanceada é aquela que, além de fornecer a quantidade de energia de que o organismo necessita (aproximadamente 3 mil kcal/dia), apresenta uma proporção equilibrada dos diversos tipos de nutrientes: cerca de 50% a 60% de glicídios (carboidratos), 25% a 35% de gorduras e 15% a 25% de proteínas. 7. A partes do tubo digestório humano são: boca, faringe, esôfago, estômago, intestino delgado (duodeno, jejuno e íleo), intestino grosso (ceco, colo e reto) e ânus. 8. Cárdia é a válvula muscular pela qual a cavidade esofágica se comunica com a cavidade estomacal. Ela mantém-se fechada pela contração de um anel de musculatura lisa. Quando essa musculatura relaxa, a cárdia se abre e permite a passagem do bolo alimentar do esôfago para o estômago. 9. Piloro é a válvula muscular pela qual a cavidade estomacal se comunica com a cavidade do intestino. Ele mantém-se fechado pela contração de um anel de musculatura lisa. Quando essa musculatura relaxa, o piloro se abre e permite a passagem do conteúdo estomacal para o duodeno. 10. Ceco intestinal é uma bolsa de fundo cego (daí seu nome), com cerca de 7 cm de comprimento, situada perto da junção com o intestino delgado. Na extremidade fechada do ceco localiza-se o apêndice vermiforme, uma pequena bolsa tubular, do tamanho de um dedo mínimo. O ceco e o apêndice parecem não desempenhar nenhuma função importante nos seres humanos; os cientistas acreditam que eles sejam “órgãos vestigiais”, isto é, que eram importantes na digestão de nossos ancestrais herbívoros e que hoje têm função reduzida. 11. Digestão é o conjunto de processos pelos quais os componentes dos alimentos são transformados em substâncias assimiláveis pelas células. Distinguem-se dois tipos de digestão: mecânica, que consiste na trituração dos alimentos, e química, que consiste na quebra de moléculas orgânicas por ação de enzimas hidrolíticas. Na espécie humana a digestão mecânica é realizada pelos dentes, pela língua e pelas contrações da musculatura lisa presente na parede do tubo digestório. A digestão química é realizada por enzimas secretadas por células glandulares presentes no revestimento interno do tubo digestório e por glândulas anexas, as glândulas salivares e o pâncreas. 12. A saliva secretada pelas glândulas salivares contém a enzima amilase salivar, ou ptialina, que atua sobre as grandes moléculas de amido e de glicogênio, quebrando-as em fragmentos menores, denominados dextrinas e, finalmente, no dissacarídio maltose. 13. O bolo alimentar é impulsionado por ondas rítmicas de contração, as ondas peristálticas, ou peristaltismo, que ocorrem ao longo de todo o tubo digestório. 14. A principal enzima ativa no estômago é a pepsina, que digere proteínas pela quebra das ligações peptídicas entre certos aminoácidos. Os produtos dessa quebra são cadeias de aminoácidos relativamente longas, conhecidas como peptonas. Outra enzima presente no estômago é a renina, produzida em grande quantidade no estômago de recém-nascidos e de crianças, e em pequena quantidade no estômago de pessoas adultas. A renina provoca a coagulação da caseína (principal proteína do leite), o que faz com que ela permaneça por mais tempo no estômago e seja mais bem digerida. 15. Quimo é a massa alimentar acidificada e semilíquida presente no estômago. À medida que a digestão estomacal vai ocorrendo, o esfíncter pilórico relaxa-se e contrai-se alternadamente, liberando pequenas porções de quimo para o duodeno.


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QUESTÕES PARA PENSAR E DISCUTIR

16. Suco intestinal, ou suco entérico, é a solução de enzimas digestivas produzidas e secretadas pelas milhares de glândulas presentes na parede do duodeno. Suco pancreático é a solução de enzimas e de bicarbonatos secretados pelos ácinos pancreáticos e eliminados no duodeno. 17. Bile é uma secreção de cor esverdeada produzida pelo fígado e armazenada na vesícula biliar. Ela não contém enzimas digestivas. Seus principais componentes são os sais biliares, que emulsionam gorduras, isto é, quebram gotas de gorduras em gotículas microscópicas, o que facilita a ação da lipase pancreática.


18. Quilo é o líquido esbranquiçado a que fica reduzido o bolo alimentar após as últimas transformações químicas que ocorrem no intestino delgado. 19. A digestão dos polissacarídios amido e glicogênio inicia-se na boca por ação da amilase salivar, que quebra essas grandes moléculas em fragmentos progressivamente menores (dextrinas) até transformá-los em maltose, um dissacarídio. O processo é interrompido no estômago com a inativação da amilase pela acidez estomacal. No duodeno a digestão dos glicídios é retomada pela amilase pancreática; amido, glicogênio e dextrinas contidos no bolo alimentar são transformados em maltose. Esta, por sua vez, é quebrada em duas moléculas de glicose pela ação da maltase, uma enzima do suco intestinal. 20. A digestão das proteínas tem início no estômago por ação da pepsina, que a quebra transformando-as em grandes cadeias de aminoácidos denominadas peptonas. No duodeno, as enzimas pancreáticas, tripsina e quimotripsina, quebram as proteínas que passaram intactas pelo estômago e as peptonas resultantes da ação da pepsina em oligopeptídios e dipeptídios. As peptidases do suco intestinal degradam os oligopeptídios em aminoácidos, e as dipeptidases, também presentes no suco intestinal, quebram os dipeptídios em aminoácidos. 21. O pâncreas é uma glândula alongada, com cerca de 15 cm de comprimento e formato triangular, localizada sob o estômago, na alça formada pelo duodeno. Além de produzir os bicarbonatos e as enzimas que compõem o suco pancreático, o pâncreas também produz hormônios, apresentando, portanto, função endócrina. As células pancreáticas secretoras de enzimas ficam reunidas em pequenas bolsas, denominadas ácinos pancreáticos, que se reúnem no ducto pancreático. As células secretoras de hormônios formam pequenos agrupamentos, as ilhotas de Langerhans, dispersos entre os ácinos. 22. O fígado participa da digestão produzindo a bile, secreção esverdeada que é temporariamente armazenada em uma bolsa de forma oval, a vesícula biliar. Esta situa-se embaixo do fígado, e dela parte um canal que, junto ao ducto pancreático, forma o ducto colédoco. 23. As principais funções da bile são: eliminar do corpo substâncias indesejáveis e atuar na emulsão das gorduras ingeridas, facilitando, assim, a ação da lipase. As principais substâncias indesejáveis eliminadas na bile são: toxinas; produtos da degradação de diversas drogas, inclusive de medicamentos; excesso de colesterol; e bilirrubina, uma substância de cor amarela produzida continuamente pela degradação de proteínas conjugadas com ferro, principalmente da hemoglobina de hemácias velhas. 24. A maioria dos nutrientes é absorvida pela mucosa do intestino delgado, de onde passa para os capilares sangüíneos e linfáticos. Os aminoácidos e açúcares resultantes da digestão de proteínas e carboidratos, respectivamente, atravessam as células do revestimento intestinal e passam para o sangue. Os capilares sangüíneos intestinais formam a veia porta-hepática, que leva os nutrientes absorvidos até o fígado. Daí os nutrientes são conduzidos ao coração, pela veia cava inferior, e, em seguida, distri-

buídos para todas as células do corpo pelo sangue que deixa o coração. O glicerol e os ácidos graxos resultantes da digestão de lipídios são absorvidos pelas células intestinais, reconvertidos em lipídios e agrupados, formando pequenos grãos. Esses grãos lipídicos são, então, lançados nos vasos linfáticos das vilosidades intestinais, pelos quais chegam à veia cava e ao coração, que se encarrega de sua distribuição pelo corpo. 25. Logo após uma refeição rica em gorduras, o sangue fica com aparência leitosa, devido ao grande número de gotículas de lipídios em circulação. Após uma refeição rica em açúcares, grande parte da glicose presente no sangue é absorvida pelas células do fígado e convertida em glicogênio. Nos períodos entre as refeições, quando a taxa de glicose no sangue diminui, as células hepáticas reconvertem glicogênio em glicose, liberando esse glicídio na circulação. 26. A superfície interna do intestino delgado é intensamente pregueada, com milhões de pequenas dobras, chamadas vilosidades intestinais. As membranas das próprias células do epitélio intestinal apresentam dobrinhas microscópicas, denominadas microvilosidades. O intenso pregueado da superfície interna do intestino delgado proporciona uma ampla superfície de contato entre as células e o quilo, o que garante a alta capacidade de absorção intestinal. Os cientistas calculam que, se esticássemos todas as pequenas dobras da superfície das células intestinais, a área total seria de mais de 30 m2, o tamanho de uma sala de 6 m x 5 m. 27. Os restos de uma refeição levam cerca de nove horas para chegar ao intestino grosso, onde permanecem, em média, de um a três dias. Durante esse período há intensa proliferação de bactérias na massa de resíduos e parte da água e dos sais nela contidos é absorvida. Assim, na região final do colo, os resíduos solidificam-se, formando as fezes. Cerca de 30% da parte sólida das fezes compõe-se de bactérias vivas e mortas, e os 70% restantes são constituídos por sais, muco, fibras de celulose e outros componentes não-digeridos. A cor escura das fezes é devida à presença de pigmentos provenientes da bile. 28. No intestino grosso proliferam diversos tipos de bactéria, muitos dos quais mantêm conosco relações amistosas, produzindo as vitaminas K, B12, tiamina e riboflavina, entre outras; em retribuição, fornecemos abrigo e alimento a esses microrganismos. Essas bactérias úteis constituem nossa flora intestinal, e sua presença no intestino evita a proliferação de bactérias patogênicas, as quais poderiam nos causar doenças. 29. O processo da digestão dos alimentos é controlado pelo sistema nervoso autônomo e por hormônios. A visão, o cheiro e o sabor do alimento estimulam nosso sistema nervoso central, e este, por meio de nervos, estimula as glândulas salivares a secretar saliva, fenômeno conhecido como salivação, e as glândulas estomacais a secretar enzimas digestivas e ácido clorídrico. 30. Gastrina é um hormônio liberado por células da parede estomacal em resposta à presença de alimento rico em proteínas no estômago; pela corrente sangüínea atinge as glândulas da mucosa estomacal, estimulando-as a secretar grandes quantidades de suco gástrico. Esse hormônio atua também sobre o esfíncter pilórico, relaxando-o, e sobre o esfíncter cárdico, contraindo-o. 31. Secretina é um hormônio liberado por células da parede do duodeno em resposta à acidez do quimo que entra no intestino vindo do estômago. Ela exerce várias funções: inibe a secreção gástrica no estômago, reduz a mobilidade intestinal e estimula a liberação de secreção pancreática rica em bicarbonatos, a produção de bile pelo fígado e a secreção de suco entérico pela parede intestinal. A secreção de bicarbonatos é importante por neutralizar a acidez do quimo, tornando a massa alimentar ligeiramente alcalina, o que é ideal para a ação das enzimas pancreáticas e intestinais. RESPOSTAS ÀS QUESTÕES DAS ATIVIDADES


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33. Certas bactérias que vivem na boca humana alimentam-se dos restos de comida que ficam entre os dentes. Na presença de açúcar, essas bactérias multiplicam-se rapidamente, grudando nos dentes e formando as chamadas “placas bacterianas”. As bactérias das placas produzem ácidos que corroem o esmalte dental, causando cáries. Podem-se prevenir as cáries dentárias evitando-se o consumo excessivo de alimentos ricos em açúcar e mantendo os dentes sempre limpos, por meio da escovação e do uso de fio dental. Deve-se, também, consultar regularmente um dentista, que pode indicar a melhor forma de cuidar da higiene bucal e tratar eventuais problemas dentários. 34. Quando comemos ou bebemos demais, ou se a comida ingerida está deteriorada, nosso sistema nervoso faz entrar em ação uma operação de emergência: o vômito. Contrações violentas da musculatura abdominal e do estômago fazem o conteúdo estomacal subir pelo esôfago e sair pela boca. O gosto ácido, característico do vômito, deve-se ao suco gástrico que está misturado com o alimento. 35. Diarréia é um processo de eliminação rápida do conteúdo intestinal e pode ocorrer por diversas causas, como a ingestão de alimento deteriorado, nervosismo ou alergia a certos tipos de substâncias alimentares. Como o trânsito intestinal é acelerado, não há tempo para a absorção normal da água, o que resulta em fezes liquefeitas. Apesar de ser um processo de defesa do corpo, a diarréia continuada leva à perda de água e de sais, causando desidratação.


36. b

37. a

38. c

39. c

40. b

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53. O bolo alimentar é conduzido do esôfago (3) ao estômago por meio de ondas peristálticas, ou seja, contrações musculares sucessivas. Essas contrações garantem o deslocamento contínuo e unidirecional do alimento por todo o tubo digestivo. 54. a) O suco gástrico atua no estômago (4) e é produzido nas glândulas da parede estomacal. b) A enzima atuante é a pepsina. c) Tem início a digestão das proteínas, que se transformam em oligopeptídios (pequenas cadeias de aminoácidos). d) A gastrina é um hormônio produzido pelo estômago e que atua na produção do suco gástrico, estimulando sua secreção e eliminação pelas glândulas estomacais. 55. a) No duodeno atuam o suco entérico (produzido no intestino delgado), o suco pancreático (produzido no pâncreas) e a bile (produzida no fígado). b) Enteroquinase, tripsina, peptidases, carboidrases e lipase. c) Oligopeptídios, dissacarídios e lipídios transformam-se, respectivamente, em aminoácidos, monossacarídios e ácidos graxos e glicerol. d) Secretina, hormônio que estimula o pâncreas a liberar secreção rica em bicarbonato de sódio; colecistoquinina, hormônio que age, ao mesmo tempo, estimulando a liberação da bile pela vesícula biliar e a liberação de enzimas digestivas pelo pâncreas. 56. Os valores aproximados de pH no estômago (4) e no duodeno (5) são, respectivamente, em torno de 2 e de 8. O pH ácido do estômago e o pH alcalino do duodeno favorecem a atuação de suas respectivas enzimas digestivas. A manutenção do pH em cada um desses órgãos é garantida pela atuação de hormônios: gastrina, no estômago, e secretina, no duodeno. Esses hormônios estimulam a produção, respectivamente, de substâncias ácidas e alcalinas, com a conseqüente manutenção do pH, em cada um desses órgãos. 57. O fígado (7) produz a bile, que é armazenada na vesícula biliar. A bile contém sais biliares, que emulsionam as gorduras e facilitam a ação das lipases. 58. No intestino delgado (9) ocorre o término da digestão dos alimentos e a absorção da maior parte dos nutrientes digeridos; estes atravessam as células do intestino e penetram na corrente sangüínea dos capilares presentes na parede intestinal. 59. Quando parte do intestino grosso (10) é removida, há redução da área de absorção de água e sais presentes no material fecal. Assim, as fezes tenderão a ser mais líquidas ou semilíquidas.


47. 1. Ácido clorídrico; 2. Pepsinogênio; 3. Proteínas; 4. Oligopeptídios. 48. 1. Glândulas salivares; 2. Amido; 3. Lipase; 4. Pâncreas; 5. Alcalino; 6. Pepsina; 7. Ácido; 8. Pâncreas; 9. Intestino delgado; 10. Proteína. 49. a) As regiões A, B e C são, respectivamente, estômago, boca e intestino delgado. Sua identificação deve-se aos respectivos valores de pH: ácido, neutro e alcalino. b) Tabela a seguir. REGIÃO

ENZIMA

SUBSTÂNCIAS DIGERIDAS

PRODUTOS DA DIGESTÃO

A

Pepsina

Proteínas

Oligopeptídios

B

Amilase

Amido

Dissacarídios

C

Tripsina

Oligopeptídios

Aminoácidos

50. 1. Boca; 2. Faringe; 3. Esôfago; 4. Estômago; 5. Duodeno; 6. Pâncreas; 7. Fígado; 8. Vesícula biliar; 9. Intestino delgado; 10. Intestino grosso; 11. Apêndice cecal; 12. Reto; 13. Ânus. 51. a) Glândulas salivares. b) Ptialina. c) Amido e outros polissacarídios que formam maltose (dissacarídio). 52. A faringe (2) liga-se ao esôfago e à laringe (órgão respiratório). Na deglutição, os músculos do pescoço elevam a laringe, fechando sua entrada, a glote, por meio da epiglote. Dessa forma, o alimento é conduzido da faringe para o esôfago.

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CAPÍTULO

CIRCULAÇÃO SANGÜÍNEA GUIA DE ESTUDO 1. As principais funções da circulação são: a) transporte de nutrientes necessários à alimentação das células; b) transporte de gás oxigênio necessário à respiração celular; c) remoção de gás carbônico gerado na respiração celular; d) remoção das excreções (principalmente amônia e uréia) resultantes do metabolismo celular; e) transporte dos hormônios produzidos pelas glândulas endócrinas; f) transporte de células e de anticorpos responsáveis pelo combate a agentes estranhos que invadam o corpo; g) regulação da temperatura corporal. 2. A regulação da temperatura corporal é feita por alterações do fluxo de sangue na periferia do corpo. Quando a temperatura corporal aumenta, impulsos nervosos provocam a dilatação dos vasos sangüíneos da pele, de modo que maior quantidade de sangue passa a circular próximo à superfície corporal. Com isso aumenta a irradiação de calor para o ambiente com conseqüente resfriamento do corpo. Por outro lado, caso a temperatura corporal baixe, os vasos sangüíneos da pele se contraem e a circulação periférica diminui, com conseqüente redução da perda de calor.


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32. Colecistoquinina, ou pancreozimina, é um hormônio liberado por células da parede do duodeno em resposta à presença de gorduras ou proteínas parcialmente digeridas no intestino delgado. Pela circulação sangüínea, a colecistoquinina atinge a vesícula biliar, estimulando a contração de sua musculatura, de modo a lançar bile no duodeno. A colecistoquinina atua também sobre o pâncreas, estimulando-o a liberar as enzimas do suco pancreático.


3. O coração humano tem quatro cavidades internas, ou câmaras cardíacas: as duas superiores são chamadas de átrios cardíacos, ou aurículas; as duas inferiores são chamadas de ventrículos cardíacos. A parede dos ventrículos é constituída por uma espessa musculatura, mais espessa que a da parede dos átrios. Essa diferença relaciona-se à função dessas câmaras: enquanto os átrios bombeiam sangue para os ventrículos imediatamente abaixo deles, os ventrículos bombeiam sangue para o corpo todo.

de líquido tissular e reconduzindo-o à circulação. A confluência dos capilares linfáticos origina vasos de calibre progressivamente maior, que convergem para a região torácica, onde formam dois grossos ductos linfáticos, que se unem às veias provenientes dos braços (subclávias). Se, por algum motivo, o sistema linfático deixar de cumprir sua função de drenagem do resto de líquido tissular, este pode se acumular nos tecidos, causando um inchaço conhecido como edema linfático.

4. O sangue chega ao coração por grandes vasos, entrando nos átrios. O átrio cardíaco esquerdo recebe sangue proveniente dos pulmões (rico em gás oxigênio), enquanto o átrio cardíaco direito recebe o sangue proveniente do resto do corpo (rico em gás carbônico). O átrio esquerdo comunica-se com o ventrículo esquerdo por um orifício guarnecido pela valva atrioventricular esquerda ou valva bicúspide, ou valva mitral, cuja função é garantir a circulação do sangue em um único sentido, sempre do átrio para o ventrículo. O átrio cardíaco direito comunica-se com o ventrículo direito por meio de um orifício guarnecido pela valva atrioventricular direita, ou valva tricúspide, cuja função é, também, garantir a circulação do sangue do átrio para o ventrículo. Quando os átrios se contraem (sístole atrial), os ventrículos estão se relaxando (diástole ventricular) e o sangue passa para dentro deles. Quando os ventrículos se contraem, as valvas atrioventriculares (direita e esquerda) fecham-se e o sangue é forçado a sair do coração. O sangue deixa o coração por artérias que partem do ventrículo direito (artéria pulmonar) e do ventrículo esquerdo (artéria aorta). O ventrículo cardíaco direito envia o sangue para os pulmões, enquanto o ventrículo cardíaco esquerdo envia o sangue para todas as demais partes do corpo. Em condições normais, não há nenhuma comunicação entre as metades direita e esquerda do coração; é como se cada metade fosse uma bomba separada, funcionando em conjunto.

8. A linfa, o fluido presente no interior dos vasos linfáticos, possui constituição semelhante à do sangue, do qual difere por não conter hemácias. A linfa, como o sangue, contém glóbulos brancos, sendo quase 99% deles linfócitos, enquanto no sangue esse tipo de leucócito representa cerca de 50% do total de leucócitos.

5. Artérias são vasos que levam sangue do coração para órgãos e tecidos corporais. Veias são vasos que levam sangue dos órgãos e tecidos de volta ao coração. As artérias apresentam parede relativamente mais espessa que a das veias. Ambas são constituídas por três camadas de tecido, as túnicas. Internamente, as artérias e veias são revestidas pelo endotélio (túnica interna). A túnica média é formada por tecido conjuntivo elástico e por tecido muscular liso. A túnica adventícia é constituída por tecido conjuntivo fibroso. As túnicas média e adventícia são mais espessas na artéria do que na veia. As veias de maior diâmetro têm valvas em seu interior, cuja função é impedir o refluxo de sangue e garantir sua circulação em um único sentido. A contração e o relaxamento da parede das artérias permitem controlar a pressão do sangue que circula em determinada região do corpo. Nas veias, o sangue flui não por contração de sua parede, mas pela movimentação dos músculos esqueléticos próximos a elas. 6. Capilares sangüíneos são vasos finíssimos, de diâmetro microscópico, que estabelecem comunicação entre arteríolas e vênulas. A parede dos capilares é constituída por uma única camada de células, estando em continuidade ao endotélio de arteríolas e vênulas. O líquido sangüíneo extravasa pelas paredes do capilar formando o líquido tissular, que banha as células ao redor, nutrindo-as e oxigenando-as. As células, por sua vez, eliminam no líquido tissular gás carbônico e excreções formadas em seu metabolismo. A maior parte do líquido tissular que sai dos vasos e banha as células é reabsorvida pelos próprios capilares, reincorporando-se ao sangue. 7. O sistema linfático é constituído por uma ampla rede de vasos linfáticos distribuídos por todo o corpo. Os vasos linfáticos são semelhantes a capilares sangüíneos, porém terminam em fundo cego, isto é, em uma extremidade fechada. Os capilares linfáticos situam-se entre as células dos tecidos, removendo os restos

9. Os linfonodos são pequenas estruturas esponjosas presentes ao longo dos vasos linfáticos. Ao passar pelos linfonodos, a linfa circula por finos canais, onde há leucócitos que identificam e destroem substâncias e corpos estranhos. Quando o organismo é invadido por microrganismos, leucócitos dos linfonodos próximos ao local da invasão identificam o invasor e começam a se multiplicar ativamente para combatê-lo. Com isso os linfonodos incham, formando as ínguas; é possível, muitas vezes, detectar um processo infeccioso pelo exame dos linfonodos. 10. Baço é um órgão rico em linfonodos, localizado do lado esquerdo do abdome, sob as últimas costelas. Ele desempenha diversas funções importantes, entre as quais destacam-se: a) o armazenamento de linfócitos e monócitos, dois tipos de glóbulos brancos; b) a filtragem do sangue para a remoção de microrganismos, substâncias estranhas e resíduos celulares; c) destruição de hemácias envelhecidas. Além disso, o baço ainda atua como um “banco de sangue” de emergência, pois armazena hemácias, lançando-as na corrente sangüínea em momentos de necessidade, como em um esforço físico intenso, por exemplo. 11. No sistema cardiovascular humano o sangue percorre o seguinte trajeto: coração → artérias → capilares → veias → coração. Impulsionado pelo ventrículo direito, o sangue vai aos pulmões para ser oxigenado, de onde retorna ao coração. Impulsionado pelo ventrículo esquerdo, o sangue vai para todos os sistemas do corpo, de onde novamente retorna ao coração. Por isso, diz-se que nossa circulação é dupla, sendo o trajeto “coração → pulmões → coração” denominado circulação pulmonar (ou pequena circulação) e o trajeto “coração → sistemas corporais → coração” denominado circulação sistêmica (ou grande circulação). 12. A maioria das artérias transporta sangue rico em gás oxigênio; por isso, o termo “sangue arterial” tem sido utilizado como sinônimo de sangue oxigenado. A maioria das veias transporta sangue pobre em gás oxigênio e rico em gás carbônico; por isso, o termo “sangue venoso” tem sido utilizado como sinônimo de sangue pobre em oxigênio. São exceções as artérias pulmonares, que levam sangue pobre em oxigênio aos pulmões, e as veias pulmonares, que trazem sangue oxigenado dos pulmões ao coração. Outras exceções são as artérias umbilicais do feto, que conduzem sangue pobre em gás oxigênio em direção à placenta, e a veia umbilical, que conduz sangue oxigenado na placenta para o embrião. Por isso, recomenda-se não utilizar os termos ”sangue arterial” e ”sangue venoso”. 13. O movimento do sangue em nosso corpo é mantido principalmente pelas contrações rítmicas do coração, processo em que as câmaras cardíacas relaxam-se e contraem-se alternadamente. O relaxamento de uma câmara cardíaca é chamado diástole, e sua contração é chamada sístole. Durante a diástole, a câmara cardíaca enche-se de sangue e, durante a sístole, ela bombeia o sangue para fora. RESPOSTAS ÀS QUESTÕES DAS ATIVIDADES


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15. Durante um ciclo cardíaco, podem-se identificar duas “batidas” subseqüentes do coração; esses sons são gerados pelo fechamento rápido das valvas atrioventriculares e das valvas semilunares, estas últimas localizadas nas entradas das artérias pulmonar e aorta. O primeiro som, de tom mais baixo e menos audível, é causado pelo fechamento das valvas tricúspide e bicúspide, e marca o início da sístole ventricular. O segundo som, mais agudo e alto, é causado pelo fechamento das valvas semilunares e marca o início da diástole ventricular. 16. A freqüência dos batimentos cardíacos é controlada por uma região especial do coração denominada marca-passo, ou nó sinoatrial. Este é um aglomerado de células musculares especializadas localizado perto da junção entre o átrio direito e a veia cava superior. A cada segundo, aproximadamente, as células do marca-passo emitem um sinal elétrico que se propaga diretamente para a musculatura dos átrios, provocando sua contração (sístole). Outra região especializada do coração, chamada nó atrioventricular, distribui o sinal gerado pelo marca-passo, estimulando a musculatura dos ventrículos a entrar em sístole. 17. Pressão arterial é a pressão que o sangue exerce sobre a parede interna das artérias. Quando o sangue é bombeado pelos ventrículos, ele penetra nas artérias sob alta pressão. As paredes arteriais, então, se relaxam, aumentando de volume, de modo a diminuir a pressão em seu interior. O relaxamento das paredes arteriais é causado por impulsos nervosos gerados a cada sístole ventricular e que se propagam como uma onda, do coração até as extremidades das artérias mais finas. Após a passagem do impulso a artéria volta a se contrair, de modo que, durante a diástole ventricular, quando a pressão sangüínea diminui, a artéria já está contraída o suficiente para manter o sangue circulando até a próxima sístole. Em uma pessoa jovem e com boa saúde, a pressão nas artérias durante a sístole ventricular, chamada pressão sistólica (ou máxima), oscila em torno de 120 mm Hg e 130 mm Hg. Durante a diástole, a pressão diminui, ficando em torno de 70 a 80 mm Hg; essa é a chamada pressão diastólica (ou mínima). 18. Depois de passar por milhões de arteríolas e capilares, a pressão sangüínea cai muito, atingindo valores muito baixos no interior das veias. O sangue é impulsionado de volta ao coração, em grande parte, pelas contrações dos músculos esqueléticos. Quando esses músculos se contraem, eles comprimem as veias, provocando o deslocamento do sangue no interior desses vasos. Como no interior das veias há válvulas que impedem o refluxo de sangue, este só pode se deslocar rumo ao coração. Com o relaxamento da musculatura esquelética, as veias no local se expandem e se enchem de sangue vindo das porções anteriores das veias. 19. Os macrófagos fagocitam ativamente substâncias estranhas, microrganismos e restos celulares presentes entre as células do corpo. Após serem parcialmente digeridas, substâncias dos corpos

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fagocitados, genericamente denominadas antígenos, são expostas na superfície da membrana celular do macrófago. Em outras palavras, os macrófagos capturam os invasores e “apresentam” as substâncias que os compõem ao sistema imunitário. 20. Os linfócitos T auxiliadores reconhecem, por meio de receptores especiais presentes em sua membrana plasmática, os antígenos apresentados pelos macrófagos e unem-se a eles. Durante essa união, os macrófagos liberam substâncias chamadas de interleucinas, sobre o linfócito T auxiliador. As interleucinas ativam e estimulam a multiplicação dos linfócitos T auxiliadores, aumentando o número daqueles capazes de reconhecer o antígeno apresentado. Os linfócitos T auxiliadores ativados liberam outros tipos de interleucinas, que estimulam os linfócitos T matadores e os linfócitos B capazes de reconhecer o invasor. 21. Imunidade humoral é aquela em que participam proteínas especiais presentes no plasma sangüíneo, os anticorpos, secretados pelos linfócitos B maduros, os quais recebem a denominação de plasmócitos. Imunidade celular é aquela mediada diretamente pelos linfócitos T matadores. 22. Anticorpos são proteínas do grupo das imunoglobulinas cuja forma lembra uma letra “Y”. As extremidades da molécula de anticorpo são capazes de reconhecer e se ligar especificamente às substâncias estranhas — os antígenos — que induziram a formação do anticorpo. A reação entre o anticorpo e o antígeno é altamente específica, ou seja, cada tipo de anticorpo reconhece um único tipo de antígeno. O anticorpo, ao se ligar ao antígeno, inativa-o e favorece sua destruição pelas células fagocitárias. Cerca de 20% das proteínas presentes no plasma sangüíneo humano são anticorpos produzidos em resposta a substâncias estranhas que penetraram no organismo. 23. Na imunidade celular atuam glóbulos brancos denominados linfócitos T matadores, ou citotóxicos. Essas células possuem, na membrana plasmática, proteínas que reconhecem e se ligam a células anormais ou infectadas por vírus, lançando sobre elas uma substância chamada perforina, que perfura a membrana plasmática da célula estranha, matando-a. 24. Mesmo após uma infecção ter sido debelada, resta no organismo certa quantidade de linfócitos especiais, as células de memória, que guardam durante anos ou mesmo pelo resto da vida a capacidade de reconhecer agentes infecciosos com os quais o organismo esteve em contato. Em caso de novo ataque, as células de memória são imediatamente ativadas e estimuladas a se reproduzir. Surge, então, em curto intervalo de tempo, um exército de células defensoras específicas. 25. Uma vacina consiste de antígenos isolados de microrganismos causadores de certa doença, ou de microrganismos vivos previamente atenuados, isto é, tratados de modo a não causarem a doença. Os antígenos presentes na vacina desencadeiam, no organismo vacinado, uma resposta imunitária primária, na qual há produção de células de memória. Caso o organismo seja invadido pelo microrganismo contra o qual foi imunizado, ocorrerá resposta imunitária secundária, mais rápida e mais intensa que a primária, e os invasores serão destruídos antes mesmo de aparecerem sintomas da doença. 26. Certas substâncias tóxicas, como toxinas bacterianas ou peçonhas de cobras e aranhas, têm efeitos fulminantes no organismo, podendo matar a pessoa antes que ela consiga produzir anticorpos. Em picadas de cobra, por exemplo, é preciso inativar rapidamente a peçonha, antes que esta cause danos irreversíveis no organismo. O tratamento é feito pela injeção de soro, uma solução de anticorpos contra peçonha de cobras, extraídos do sangue de um animal previamente imunizado. Ao serem injetados no paciente, os anticorpos do soro reconhecem a substância tóxica, unindo-se a ela e inativando-a prontamente.


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14. Uma seqüência completa de sístole e diástole das câmaras do coração é chamada ciclo cardíaco e dura cerca de (0,8 s). O início do ciclo cardíaco é marcado pela sístole dos átrios, que bombeiam sangue para o interior dos ventrículos; estes, nesse momento, estão em diástole. As valvas presentes nas entradas das veias cavas (junto ao átrio direito) e das veias pulmonares (junto ao átrio esquerdo) fecham-se durante a sístole atrial, evitando refluxo de sangue. Passados cerca de 2 décimos de segundo do início do ciclo, os ventrículos direito e esquerdo entram em sístole, bombeando sangue, respectivamente, para as artérias pulmonares e aorta. Durante a sístole ventricular, as valvas atrioventriculares direita e esquerda se fecham, evitando o retorno de sangue para os átrios. Enquanto a sístole ventricular progride, os átrios entram em diástole, enchendo-se novamente de sangue. Ao ocorrer a sístole atrial, terá início um novo ciclo cardíaco.


28. b) H → A → E → C

29. b) A / D / F / H 32. b

GUIA DE ESTUDO

30. b) B / C / E / G 33. b

34. a

35. d

36. e


37. 1. Miocárdio. 2. Ventrículo esquerdo. 3. Valva atrioventricular esquerda (mitral). 4. Átrio esquerdo. 5. Veias pulmonares. 6. Artéria pulmonar. 7. Aorta. 8. Veia cava superior. 9. Átrio direito. 10. Veia cava inferior. 11. Valva atrioventricular direita. 12. Ventrículo direito. 38. a) Sístole ventricular (1) e diástole ventricular (2). b) De acordo com o gráfico, há sete sístoles em cinco segundos. Assim, a freqüência cardíaca dessa pessoa corresponde a aproximadamente 84 batimentos por minuto. c) A pressão sangüínea esperada para uma arteríola próxima dos capilares deve ser menor do que a de uma artéria do braço, uma vez que a pressão sangüínea diminui ao longo do trajeto do sangue, a partir do coração. Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

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RESPIRAÇÃO E EXCREÇÃO

27. d) G → B → F → D 31. d) B e F.

CAPÍTULO

39. Um orifício no septo interventricular implica mistura de sangue oxigenado com sangue não-oxigenado. Conseqüentemente, cai a eficiência cardiorrespiratória, e as células passam a receber menor taxa de gás oxigênio e a acumular gás carbônico. Dependendo do tamanho do orifício, pode haver prejuízos ao próprio coração e às artérias a ele ligadas. 40. Supondo-se que a freqüência cardíaca média de uma pessoa é de 80 batimentos por minuto, em uma hora seu coração terá pulsado 4.800 vezes; em um dia, 115.200; em um ano, 42.048.000 vezes. Ao longo de uma vida de 70 e poucos anos, o coração terá batido cerca de 3 bilhões de vezes. 41. O endurecimento e a perda de elasticidade das paredes das artérias, associados a uma diminuição do calibre desses vasos (arteriosclerose), impedem seu relaxamento normal durante a sístole ventricular. Assim, a pressão arterial sistólica é aumentada em pessoas esclerosadas. Quando os ventrículos relaxam (entram em diástole), as artérias se contraem a fim de assegurar um aumento de pressão nos vasos e manter o fluxo circulatório. Nos vasos da pessoa esclerosada, o calibre das artérias diminui mais que o normal, de modo que a pressão arterial diastólica também é aumentada em relação à pressão normal. 42. Os vermes responsáveis pela elefantíase causam obstrução dos vasos linfáticos, principalmente nas pernas. Com isso, o líquido tissular que extravasa dos capilares nas terminações arteriais não é reabsorvido pelos capilares linfáticos, acumulando-se entre as células e causando o inchaço das pernas característico da doença. 43. Linfócitos B estimulados, no primeiro contato com o antígeno, diferenciam-se em células de memória. Quando o organismo entra em contato pela segunda vez com o antígeno, as células de memória multiplicam-se e originam linfócitos B (produtores de anticorpos) mais rapidamente que no primeiro contato com o antígeno. 44. O soro é uma forma de imunização passiva, uma vez que contém anticorpos específicos obtidos pela imunização de um animal usado como “cobaia”. Quando há urgência de imunização, administra-se soro ao paciente, o que dá proteção por um período relativamente curto de tempo. A vacina representa a forma de imunização ativa, pois o próprio organismo vacinado produz anticorpos capazes de agir sobre os antígenos presentes na vacina. A vacinação tem efeito de longa duração, pois leva à formação de células de memória imunitária.

1. Todas as nossas células executam respiração celular, processo em que substâncias orgânicas no interior das mitocôndrias reagem com gás oxigênio (O2), liberando energia, que a célula utiliza em seus processos vitais. Os produtos da respiração celular são água (H2O) e gás carbônico (CO2), este último sem utilidade para as células e que deve ser eliminado do corpo. Nutrientes e O2 chegam às células pelo sangue que circula nos capilares sangüíneos. É também pelo sangue que as excreções e o CO2 produzidos pelas células são levados aos órgãos encarregados de eliminá-los do corpo. As excreções, principalmente a uréia, são eliminadas pelos rins. O CO2, por sua vez, é eliminado nos pulmões, ao mesmo tempo em que o sangue se abastece de O2. Esse processo de trocas gasosas entre o ar atmosférico e o sangue, que ocorre nos pulmões, constitui a respiração pulmonar. Portanto, o termo respiração é empregado em dois níveis, um celular e outro, pulmonar. 2. Nosso sistema respiratório compõe-se de um par de pulmões e uma série de estruturas que conduzem o ar para dentro e para fora das cavidades pulmonares. Esses condutos, ou vias respiratórias, são as fossas nasais, a boca, a faringe, a laringe, a traquéia, os brônquios e os bronquíolos. Cada bronquíolo termina em um conjunto de bolsas chamadas alvéolos pulmonares, cujas paredes têm uma única camada de células, envoltas por capilares sangüíneos. 3. As fossas nasais são duas cavidades paralelas, separadas por uma parede cartilaginosa denominada septo nasal, que começam nas narinas e terminam na faringe. As células do epitélio que reveste e protege as fossas nasais produzem diariamente cerca de meio litro de muco, um fluido pegajoso que escorre continuamente para o fundo da garganta, sendo engolido junto com a saliva. O muco umedece as vias respiratórias e retém partículas sólidas e bactérias presentes no ar que inspiramos, funcionando como um filtro. Nas fossas nasais, portanto, o ar é filtrado, umedecido e aquecido. Por isso, é importante respirar sempre pelo nariz, principalmente no inverno. Respirar pela boca faz as vias respiratórias ressecarem e resfriarem, tornando-se mais suscetíveis a infecções e inflamações. No teto das fossas nasais há células sensoriais, responsáveis pelo sentido do olfato. 4. A laringe é um órgão tubular constituído por peças cartilaginosas articuladas localizado no início da traquéia, comunicando-a com a faringe. A entrada da laringe é chamada glote e acima dela há uma “lingüeta” de cartilagem, a epiglote, que funciona como válvula. Quando engolimos, a laringe sobe e sua entrada é fechada pela epiglote, de modo a impedir que o alimento engolido penetre nas vias respiratórias, causando engasgamento. O revestimento interno da laringe apresenta pregas denominadas cordas vocais, que podem produzir sons durante a passagem do ar. Graças à ação combinada da laringe, da boca, da língua e do nariz, podemos articular palavras e produzir diversos tipos de som. 5. A traquéia é um tubo de aproximadamente 1,5 cm de diâmetro por 10 cm de comprimento, com paredes reforçadas por anéis cartilaginosos. Podemos sentir esses reforços passando os dedos na região anterior da garganta, logo abaixo do pomo-de-adão. A função dos reforços é manter a traquéia sempre aberta à passagem de ar para a respiração. Na região superior do peito, a traquéia divide-se em dois tubos curtos e também reforçados por anéis de cartilagem, os brônquios, que conduzem o ar aos pulmões. 6. Tanto a traquéia quanto os brônquios e os bronquíolos são revestidos internamente por um epitélio ciliado, rico em células produtoras de muco. Partículas de poeira e bactérias em susRESPOSTAS ÀS QUESTÕES DAS ATIVIDADES


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7. Os pulmões humanos são dois órgãos esponjosos, com aproximadamente 25 cm de altura e 700 g de massa, localizados no interior da caixa torácica. O pulmão direito é ligeiramente maior que o esquerdo e está dividido em três partes, ou lóbulos; já o pulmão esquerdo tem apenas dois lóbulos. Pulmões de pessoas jovens têm cor rosada, que vai aos poucos escurecendo com a idade, devido ao acúmulo de impurezas presentes no ar. Os pulmões são envoltos por duas membranas denominadas pleuras. A pleura interna está aderida à superfície pulmonar, enquanto a pleura externa está aderida à parede da caixa torácica. Entre as pleuras há um estreito espaço, preenchido por uma finíssima camada líquida. A tensão superficial desse líquido mantém unidas as duas pleuras, mas permite que elas deslizem uma sobre a outra, durante os movimentos respiratórios. 8. Cada pulmão é constituído por cerca de 150 milhões de alvéolos pulmonares, pequenos sacos de paredes finas, formados por células achatadas e recobertos por capilares sangüíneos. É exatamente na superfície dos alvéolos que ocorrem as trocas gasosas entre o sangue e o ar. Nesse processo, denominado hematose, o gás oxigênio difunde-se do ar dos alvéolos para o sangue dos capilares, enquanto o gás carbônico difunde-se no sentido inverso. 9. O ar dos pulmões é constantemente renovado, de modo a garantir um suprimento contínuo de O2 ao sangue que circula pelos alvéolos pulmonares. Essa renovação de ar é o que se denomina ventilação pulmonar. Na espécie humana e nos outros mamíferos, a ventilação pulmonar depende principalmente da ação dos músculos que ligam as costelas entre si (músculos intercostais) e de uma membrana musculosa, espessa e resistente, o diafragma, que separa a cavidade torácica da cavidade abdominal. 10. A entrada de ar nos pulmões, chamada inspiração, dá-se pela contração da musculatura do diafragma e dos músculos intercostais. Com isso, o diafragma abaixa e as costelas elevam-se, o que aumenta o volume da caixa torácica e força o ar a entrar nos pulmões. A saída de ar dos pulmões é chamada expiração, e nela ocorre o oposto da inspiração: a musculatura do diafragma e os músculos intercostais relaxam. Com isso, o diafragma se eleva e as costelas abaixam, o que diminui o volume da caixa torácica, forçando o ar a sair dos pulmões. 11. Os centros nervosos que controlam a respiração localizam-se no bulbo encefálico e na medula espinal. Em condições de repouso, nosso sistema nervoso produz, a cada 5 segundos aproximadamente, impulsos nervosos que estimulam a contração da musculatura torácica e do diafragma, fazendo-nos inspirar. Quando nos exercitamos, as células musculares passam a executar mais respiração celular e, com isso, liberam mais CO2. Este combina-se com a água e origina (H2CO3), o que torna o sangue mais ácido. O aumento da acidez sangüínea estimula o sistema nervoso a aumentar o número de impulsos enviados aos músculos envolvidos na respiração, o que causa aumento da freqüência respiratória. Se houver diminuição pronunciada da concentração de oxigênio no sangue, a freqüência respiratória também é aumentada. A diminuição no teor de oxigênio é detectada por receptores químicos localizados nas paredes da artéria aorta e da artéria carótida. Esses receptores enviam, então, mensagens ao sistema nervoso para que este aumente a freqüência respiratória. 12. Nos alvéolos pulmonares ocorre o fenômeno-chave da respiração: a hematose. Nesse processo, o O2 presente no ar dos alvéolos difunde-se para os capilares sangüíneos e penetra nas hemácias, onde se combina com a hemoglobina aí presente. Cada molécula de hemoglobina é formada por quatro cadeias poli-

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peptídicas (isto é, por quatro seqüências de aminoácidos), cada uma delas combinada a um grupo químico que contém ferro, chamado de grupo heme. Geralmente, quatro moléculas de O2 ligam-se a uma única molécula de hemoglobina, formando um complexo instável, a oxiemoglobina (HbO2). Nessa forma combinada, o O2 viaja pelo corpo, chegando aos capilares sangüíneos de todos os tecidos. 13. As moléculas de CO2 geradas na respiração celular difundem-se para o líquido que banha os tecidos e são absorvidas pelos capilares. Cerca de 5% a 7% do CO2 permanece dissolvido no plasma sangüíneo. Outros 23% se associam a grupos amina da própria hemoglobina, formando a carboemoglobina. A maior parte do CO2, também no interior das hemácias, reage com água e forma ácido carbônico (H2CO3), que rapidamente se dissocia em íons H⫹ e íons bicarbonato (HCO⫺3 ). Essa reação é catalisada pela enzima anidrase carbônica. Os íons H⫹ associam-se a moléculas de hemoglobina, que passa a ser chamada de hemoglobina reduzida e é representada pela sigla Hhb. Os íons bicarbonato saem das hemácias e vão para o plasma sangüíneo, onde ajudam a controlar o grau de acidez do sangue. 14. As trocas gasosas entre o ar e as superfícies respiratórias ocorrem por difusão. Em linhas gerais, difusão é o movimento de partículas da região em que elas estão em maior concentração para outra, em que sua concentração é menor. Os químicos costumam expressar a concentração de um determinado gás no ar em termos de sua pressão parcial de difusão. No ar que inspiramos, a pressão parcial de O2 (pO2) é cerca de 160 mm Hg e a pressão parcial de CO2 (pCO2) é cerca de 0,23 mm Hg. No interior dos pulmões, o ar inspirado mistura-se ao ar residual ali presente e, com isso, as pressões parciais do O2 e do CO2 passam a ser, respectivamente, da ordem de 104 mm Hg e 40 mm Hg. No sangue que chega aos capilares sangüíneos pulmonares, a pO2 é da ordem de 40 mm Hg e a pCO 2 da ordem de 45 mm Hg. Assim, como a pO2 do ar pulmonar (104 mm Hg) é maior que a do sangue dos capilares pulmonares (40 mm Hg), ocorre difusão de O2 do ar alveolar para o sangue. Por outro lado, como a pCO2 do sangue dos capilares (45 mm Hg) é maior que a pCO2 do ar alveolar (40 mm Hg), ocorre difusão de CO2 do sangue para o ar alveolar. Ao passar pelos capilares dos tecidos corporais, onde a pO2 é da ordem de 40 mm Hg e a pCO2 da ordem de 45 mm Hg, o sangue oxigenado nos pulmões (pO2 ⯝ 100 mm Hg e pCO2 ⯝ 45 mm Hg) cede O2 e adquire CO2. 15. Mantendo experimentalmente o pH de um meio constante e variando a concentração de oxigênio (pO2), verifica-se que a quantidade de moléculas de oxigênio ligadas à hemoglobina aumenta progressivamente até que não haja mais sítios de ligação disponíveis, quando se atinge a saturação completa da hemoglobina pelo O2. Representando-se os dados obtidos em um gráfico, com a porcentagem de oxi-hemoglobina expressa no eixo das abscissas e a concentração de O2 (pO2) expressa no eixo das ordenadas, obtém-se uma curva em forma de letra S (curva sigmóide), convencionalmente denominada curva de dissociação do oxigênio da hemoglobina. 16. A capacidade de a hemoglobina se ligar e se desligar das moléculas de oxigênio depende da pO2 no meio, mas é também influenciada pelo pH local; o aumento da acidez do meio reduz a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio. Como o pH varia em função da concentração de CO2, quanto maior a pCO2 no local, menor a capacidade de a hemoglobina se manter ligada às moléculas de oxigênio. Assim, dois fatores contribuem para a liberação do oxigênio nos tecidos: a baixa pO2 e a grande acidez local devida à alta concentração de ácido carbônico (H2CO3), que se forma pela combinação da água com o CO2 liberado pelas células. 17. A curva de dissociação do O2 da mioglobina situa-se bem à esquerda da curva da hemoglobina indicando que ela se liga mais fortemente ao oxigênio do que à hemoglobina. Assim,


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pensão no ar aderem ao muco, sendo em seguida “varridas” em direção à garganta pelo batimento dos cílios. Ao chegar à faringe, o muco e as partículas aderidas são engolidos e vão para o tubo digestório, onde são digeridas.

quando o sangue circula pelos capilares dos músculos, as fibras musculares absorvem oxigênio com maior avidez, uma vez que ele se liga mais fortemente à mioglobina presente nessas células que à hemoglobina presente nas hemácias. A curva correspondente à hemoglobina fetal também está à esquerda da curva da hemoglobina de adulto indicando sua maior avidez por oxigênio. Isso contribui para dar maior eficiência à passagem de oxigênio do sangue da mãe para o sangue do feto, através da placenta.


18. O monóxido de carbono (CO) é produzido pela combustão incompleta de substâncias orgânicas, combinando-se com moléculas de hemoglobina e originando um composto estável, conhecido como carboxiemoglobina. A combinação do CO com a hemoglobina a inutiliza irreversivelmente para o transporte de O2. Assim, a respiração de ar rico em CO pode levar à morte, pois, nesse caso, grande parte da hemoglobina fica inutilizada e as células do corpo deixam de receber o suprimento necessário de O2 para se manterem ativas. Os sintomas da intoxicação por CO são os mesmos que ocorrem quando a pessoa é impedida de respirar; ele produz asfixia. 19. Sinusite é a inflamação de cavidades existentes nos ossos da face, chamadas seios da face (em latim, sinus). Essas cavidades têm comunicação com as fossas nasais e podem ser invadidas por bactérias, que podem causar infecção. Na sinusite aguda, a pessoa tem dor em diversas regiões da face e há corrimento nasal mucoso. 20. A asma brônquica é uma doença pulmonar que se caracteriza pela diminuição do diâmetro dos bronquíolos. A asma pode ter diversas causas, sendo a mais comum a alérgica. A crise asmática ocorre quando a musculatura lisa dos bronquíolos se contrai espasmodicamente. A mucosa que reveste internamente esses condutos respiratórios incha e passa a produzir mais secreção, o que contribui para diminuir ainda mais o diâmetro dos bronquíolos. Essa obstrução causa sufocamento parcial, com aumento do esforço respiratório. A dificuldade respiratória prejudica a oxigenação do sangue e, em casos muito graves, pode ocorrer cianose (coloração azulada da pele e das mucosas), provocada pelo acúmulo de CO2 no sangue. 21. Bronquite crônica e enfisema pulmonar são doenças causadas por obstrução pulmonar e estão ligadas ao hábito de fumar e à poluição do ar. Mais de 75% dos pacientes com bronquite crônica são ou foram fumantes. O enfisema é muito raro em pessoas que nunca fumaram. Na bronquite crônica, os bronquíolos secretam quantidade excessiva de muco, tornando-se comprimidos e inflamados. Os cílios do epitélio bronquiolar deixam de bater, e muco e partículas de sujeira vão-se acumulando. Com isso a passagem de ar é dificultada, a respiração torna-se curta e são constantes os acessos de tosse. Pessoas com bronquite crônica, em geral, acabam por desenvolver enfisema, que é a obstrução completa dos bronquíolos, com aumento da resistência à passagem de ar, principalmente durante as expirações. Pode ocorrer, então, rompimento das paredes dos alvéolos, com formação de grandes cavidades nos pulmões. Isso diminui a eficiência dos pulmões em absorver oxigênio, e há sobrecarga do coração como forma de compensar a deficiência pulmonar. A sobrecarga leva a maioria dos pacientes com enfisema a morrer de insuficiência cardíaca. 22. O termo excreção refere-se a qualquer processo por meio do qual um organismo se livra dos produtos indesejáveis produzidos em seu metabolismo. Por meio do sistema urinário nosso corpo se livra de diversas substâncias que podem prejudicar o organismo, principalmente da uréia, uma substância gerada no fígado como produto do metabolismo de compostos nitrogenados, especialmente de aminoácidos.

23. O sistema urinário humano é formado por um par de rins, órgãos responsáveis pela filtração do sangue e formação da urina; pelas vias uriníferas, compostas por um par de pelves renais, ou bacinetes, e um par de ureteres, cuja função é levar a urina até a bexiga urinária, onde ela fica armazenada até ser eliminada do corpo através da uretra. 24. Nefros são as unidades responsáveis pela formação da urina. Eles ficam localizados na porção mais externa dos rins, o córtex renal; são estruturas tubulares que possuem, em uma das extremidades, uma expansão em forma de taça, a cápsula renal, onde ocorre a filtração do sangue. 25. O sangue a ser filtrado chega ao rim pela artéria renal, que se ramifica muito no interior do órgão, originando grande número de pequenas artérias, denominadas arteríolas aferentes. Cada uma dessas arteríolas penetra na cápsula renal de um nefro, onde se ramifica formando um enovelado de capilares, o glomérulo renal. O sangue penetra nos capilares do glomérulo sob alta pressão (entre 70 mm Hg e 80 mm Hg), o que força a saída de líquido sangüíneo para a cápsula renal. Esse líquido que extravasa do sangue, conhecido como filtrado glomerular, ou urina inicial, constitui-se de diversas moléculas de pequeno tamanho, tais como água, uréia, glicose, aminoácidos, sais etc., dissolvidas em água. O filtrado passa da cápsula para o túbulo renal, onde sua composição química ainda é semelhante à do plasma sangüíneo, com a diferença de que não possui células, nem proteínas e lipídios; estas duas últimas substâncias têm moléculas grandes e por isso incapazes de atravessar as paredes dos capilares glomerulares. Diariamente, passam pelos rins de uma pessoa quase 2.000 L de sangue, formando-se cerca de 160 L de filtrado glomerular. 26. No decorrer do trajeto do filtrado glomerular através do túbulo contorcido proximal, ocorre reabsorção de grande parte das substâncias e da água que o constitui. Em condições normais, retornam ao sangue: toda a glicose, todos os aminoácidos, todas as vitaminas e grande parte dos sais, entre outras substâncias. No caso de alguma dessas substâncias estar em concentração anormalmente elevada no sangue, ela não é totalmente absorvida e parte é excretada na urina. É isso que acontece quando a pessoa é portadora de diabete melito; a alta concentração de glicose no sangue faz com que parte desse açúcar não seja reabsorvido pelo túbulo renal, sendo eliminado na urina. Na região da alça néfrica, ocorre principalmente reabsorção de água do filtrado, que vai se tornando cada vez mais concentrado. As células da parede do túbulo contorcido distal absorvem ativamente dos capilares ao redor substâncias indesejáveis como ácido úrico e amônia, entre outras, e as lançam na urina em formação. Ao fim do percurso pelo túbulo do nefro, o filtrado glomerular está transformado em um fluido aquoso, de cor amarelada, que contém predominantemente uréia, além de quantidades menores de amônia, ácido úrico e sais; é a urina. Dos 160 L de filtrado glomerular produzidos diariamente nos rins de uma pessoa, forma-se apenas cerca de 1,5 L de urina. 27. A urina produzida nos nefros é despejada em ductos coletores que se agrupam na medula renal originando estruturas com forma triangular, conhecidas como pirâmides renais. No vértice de cada pirâmide, denominado papila renal, localizam-se os orifícios dos ductos coletores da urina produzida pelos nefros. Através deles a urina é lançada nos cálices menores, que se reúnem para formar os cálices maiores. Desses a urina passa para a pelve renal que a conduz ao ureter. 28. O hormônio antidiurético, conhecido como ADH, controla a reabsorção de água pelos rins. Esse hormônio é sintetizado no hipotálamo (uma região do encéfalo) e armazenado na parte posterior da glândula hipófise, que o libera no sangue. O ADH atua sobre os túbulos renais, provocando aumento da reabsorção de água do filtrado glomerular. RESPOSTAS ÀS QUESTÕES DAS ATIVIDADES


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30. Quando o volume de sangue aumenta, por exemplo, pela ingestão de grande quantidade de água, há uma expansão maior dos átrios cardíacos, o que induz o coração a liberar um hormônio conhecido como peptídio natriurético atrial (PNA). Esse hormônio, sintetizado principalmente por células do átrio, inibe a secreção de renina, aldosterona e ADH, e aumenta a excreção de sódio e o fluxo de urina. O PNA também antagoniza a ação vasoconstritora da angiotensina e outras substâncias vasoconstritoras, o que reduz a pressão arterial.


31. c

32. c

33. e

37. d

38. a

39. b

34. c

35. d

36. d


40. 1. Narina; 2. Fossa nasal; 3. Faringe; 4. Laringe; 5. Traquéia; 6. Brônquio esquerdo; 7. Bronquíolos; 8. Pulmão direito; 9. Diafragma.

43. 1. Cápsula renal. 2. Túbulo contorcido proximal. 3. Alça néfrica. 4. Túbulo contorcido distal. 5. Arteríola aferente. 6. Arteríola eferente. 7. Ramo da veia renal. 8. Rede de capilares. 9. Ducto coletor de urina. 44. O glomérulo renal (enovelado de capilares) encontra-se no interior da cápsula renal. 45. Na cápsula renal (1), mais especificamente, nos capilares glomerulares, a pressão sangüínea força a saída de substâncias presentes no sangue: água, uréia, glicose, aminoácidos, sais e outras moléculas de tamanho pequeno. Essas substâncias passam entre as células da parede da cápsula renal em direção ao túbulo renal, constituindo a urina inicial (filtrado glomerular). 46. No túbulo contorcido proximal (2) há reabsorção de glicose, aminoácidos, vitaminas, hormônios, parte dos sais e a maior parte da água do filtrado; essas substâncias passam para o sangue dos capilares que envolvem o nefro. A uréia não é reabsorvida. Na alça néfrica (3) ocorre reabsorção de água e sais para os capilares sangüíneos, tornando o filtrado mais concentrado. No túbulo contorcido distal (4), substâncias nitrogenadas são removidas dos capilares sangüíneos e lançadas no filtrado, formando a urina. 47. A rede de capilares (8) reabsorve substâncias úteis dos túbulos renais, conduzindo-as, pela veia renal, para fora do rim, em direção ao coração. 48. A concentração de uréia no sangue que chega na arteríola aferente (A) é muito maior do que a concentração de uréia no sangue que sai do rim pela veia renal (B), uma vez que a maior parte da uréia foi removida do sangue e concentrada na urina, para ser eliminada do corpo. 49. O fluido que circula na cápsula de Bowman (1) (urina inicial) tem composição semelhante à do plasma sangüíneo, exceto pela ausência de proteínas. No ducto coletor (9), o fluido transformouse em urina, solução aquosa constituída predominantemente de uréia e menores quantidades de amônia, ácido úrico e sais. 50. Como a adrenalina causa constrição na arteríola eferente (6), que é por onde o sangue deixa o glomérulo, aumenta a pressão glomerular, com maior nível de filtração e maior volume de urina formada.

41. a) Gráfico construído a partir dos dados da tabela. 2104

CAPÍTULO

MOVIMENTO E SUPORTE DO CORPO HUMANO

Volume médio de ar inspirado (cm3)

1771

GUIA DE ESTUDO

1216

864 739 673

0,04 0,79

2,02

3,07

5,14

6,02

% de CO2 no ar inspirado

b) O aumento da concentração de CO2 no ar provoca aumento da quantidade de ar inspirado, bem como da freqüência de inspirações. Isso faz aumentar a ventilação pulmonar, o que torna mais eficiente a absorção de O2 e a eliminação de CO2 nos pulmões. 42. O néfron localiza-se na região do córtex renal.

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1. Músculos são órgãos constituídos basicamente por tecido muscular, cujas células são especializadas em se contrair. Eles são responsáveis por cerca de metade da massa corporal de uma pessoa saudável. A locomoção, a movimentação de partes específicas do corpo, a circulação do sangue nos vasos sangüíneos, o deslocamento do alimento no tubo digestório, a eliminação de saliva pelas glândulas salivares, a eliminação de urina etc. são alguns exemplos de ações que dependem da atividade muscular. Os músculos podem ser comparados a “motores” que transformam a energia dos nutrientes em força, permitindo a movimentação do corpo. 2. As extremidades de um músculo esquelético estão geralmente “ancoradas” em ossos, que servem como pontos de apoio para a ação muscular. Os músculos esqueléticos atuam quase sempre em duplas, com movimentos antagônicos: enquanto a contração de um deles provoca movimento em um sentido, a contração do outro provoca movimento em sentido contrário.


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29. A quantidade de sódio (Na⫹) no sangue é controlada pelo hormônio aldosterona, secretado pelo córtex da glândula suprarenal. Quando a quantidade de sódio no sangue baixa, aumenta a secreção do hormônio aldosterona, o qual atua sobre os túbulos contorcidos distais e sobre os ductos coletores, estimulando a reabsorção de sódio do filtrado glomerular. A secreção do hormônio aldosterona, por sua vez, é regulada pela enzima renina e pelo peptídio angiotensina. Se a pressão sangüínea diminuir ou se a concentração de sódio no sangue abaixar, os rins liberam renina no sangue. A renina é uma enzima que catalisa a formação de uma proteína sangüínea chamada angiotensina a partir de um precursor denominado angiotensinogênio, presente no sangue e produzido pelo fígado. A angiotensina causa diminuição do calibre dos vasos sangüíneos, o que provoca aumento da pressão arterial, estimulando a secreção de aldosterona. Essa, por sua vez, induz um aumento na reabsorção de sódio pelos rins.

3. A contração de uma fibra muscular esquelética segue a “lei do tudo ou nada”, ou seja, ou a fibra contrai-se totalmente, ou não se contrai. Assim, se o estímulo nervoso for suficientemente intenso para estimular a fibra nervosa, ela se contrai com o máximo de sua capacidade; se o estímulo não for suficientemente forte, a fibra simplesmente não se contrai.


4. O grau de contração de um músculo depende da quantidade de fibras que são estimuladas. Quando o estímulo nervoso é fraco, só algumas fibras são estimuladas e o resultado é uma contração fraca do músculo. No caso de uma estimulação forte, muitas fibras musculares são estimuladas simultaneamente e a contração do músculo é intensa. 5. Denomina-se tônus muscular o estado permanente de atividade, ou tensão muscular, que todo músculo estriado esquelético sempre apresenta e que é particularmente importante na manutenção da postura corporal. A prática regular de exercícios físicos aumenta o tônus muscular, enquanto a vida sedentária diminui o tônus, prejudicando a postura corporal. Estados de tensão emocional podem aumentar exageradamente o tônus de certos músculos, produzindo a sensação física de tensão muscular. Nessa condição, gasta-se mais energia do que o normal, o que causa a sensação de cansaço. 6. Contração isotônica (do grego iso, igual, semelhante, e tónikus, força) é aquela em que há encurtamento do músculo durante a contração. Por exemplo, quando flexionamos o braço para suspender uma sacola, nosso bíceps contrai-se isotonicamente. Quando a contração de um músculo não causa seu encurtamento, falamos em contração isométrica (do grego iso, igual, semelhante, e metrikós, medida). Os eventos moleculares na fibra muscular são os mesmos na contração isotônica e na contração isométrica. 7. Durante um exercício muito intenso, o gás oxigênio que chega aos músculos pode não ser suficiente para suprir as necessidades respiratórias das fibras musculares. Nesse caso, elas passam a produzir ATP por meio da fermentação láctica. Esse processo, embora menos produtivo que a respiração aeróbica, garante o suprimento de energia para a contração muscular em situações de emergência. 8. Esqueleto é o conjunto de peças ósseas e cartilaginosas que dá sustentação ao corpo. Ele protege os órgãos internos e participa da movimentação do corpo, servindo de ponto de apoio para a ação dos músculos esqueléticos. Além dessas funções, o esqueleto atua como reserva de cálcio e como local de formação das células do sangue. 9. Uma articulação óssea é o local onde dois ossos fazem contato. No crânio, por exemplo, as articulações são fixas e os ossos estão firmemente unidos, formando uma caixa óssea resistente. Em outras articulações, denominadas articulações ósseas, os dois ossos em contato podem movimentar-se um em relação ao outro. É o que ocorre na articulação do braço e do antebraço. Ligamentos são cordões resistentes, constituídos por tecido conjuntivo fibroso, firmemente aderido ao periósteo e que mantêm no lugar os ossos de uma articulação. 10. O esqueleto axial é constituído pelos ossos da cabeça e da coluna vertebral, incluindo as costelas; o esqueleto apendicular é constituído pelos ossos dos braços e das pernas; as cinturas articulares são os conjuntos de ossos que unem o esqueleto apendicular ao tronco. 11. O tronco é formado pela coluna vertebral, pelas costelas e pelo osso esterno. A coluna vertebral, popularmente conhecida por espinha dorsal, é constituída pelas vértebras. Elas são denominadas vértebras cervicais na região do pescoço, vértebras

torácicas na região do tórax, vértebras lombares na região do abdome e vértebras sacrais na extremidade posterior da coluna. Cada vértebra torácica está ligada a dois ossos em forma de arco, as costelas. Os sete pares de costelas superiores unem-se por cartilagens ao esterno, um osso achatado localizado no meio do peito. Os três pares de costelas seguintes são mais curtos e suas extremidades prendem-se, também por cartilagens, às costelas acima delas. Os dois últimos pares de costelas terminam em pontas livres e, por isso, são chamadas de costelas flutuantes, ou costelas falsas. 12. Cada um dos membros superiores é composto do braço, do antebraço, do pulso e da mão. O osso do braço é o úmero, que se articula, no cotovelo, com os ossos do antebraço, o rádio e a ulna. O pulso é formado por ossos pequenos e maciços, os ossos carpais; a palma da mão é formada pelos ossos metacarpais, e os dedos, pelas falanges. O esqueleto dos membros superiores prende-se ao esqueleto axial por meio do cíngulo dos membros superiores, constituído pela escápula e pela clavícula. A escápula (ou omoplata) é um osso grande e chato, com forma triangular, localizado na parte superior das costas. A clavícula é um osso em forma de bastão curvo, situado na parte superior do peito. 13. Cada um dos membros inferiores é composto da coxa, da perna, do tornozelo e do pé. O osso da coxa é o fêmur, o mais longo do corpo. No joelho, o fêmur articula-se com os dois ossos da perna, a tíbia e a fíbula. A região frontal do joelho é protegida por um pequeno osso, a patela. O tornozelo é formado por ossos pequenos e maciços, os ossos tarsais; a planta do pé é formada pelos ossos metatarsais e os artelhos (ou “dedos dos pés”), pelas falanges. Os membros inferiores ligam-se ao esqueleto axial por meio do cíngulo dos membros inferiores, conhecido popularmente como bacia. O cíngulo dos membros inferiores é formado pelo osso sacro e por um par de ossos ilíacos, cada um deles resultante da fusão de três ossos: o ílio, o ísquio e o púbis. O osso ilíaco possui uma concavidade onde se encaixa perfeitamente a “cabeça” arredondada do fêmur.


14. a

15. b

16. c

17. c


18. Tônus muscular refere-se ao estado de contração parcial dos músculos esqueléticos em uma pessoa consciente. É essa contração parcial dos músculos das costas, do pescoço e dos membros que mantém nossa postura. 19. Um dos fatores determinantes da tensão que um músculo pode desenvolver é a quantidade de fibras estimuladas a se contrair em um dado momento. Como cada fibra nervosa inerva um conjunto limitado de fibras musculares, a contração do músculo em maior ou menor grau depende da quantidade de impulsos nervosos emitidos pelo encéfalo ou pela medula espinal. 20. Os ossos atuam como órgãos de reserva de minerais para o organismo, principalmente cálcio e fósforo. Diversos ossos contêm tecido hematopoiético, onde se formam as células sangüíneas. 21. O esqueleto humano é constituído por diversos ossos e estruturas associadas, tais como cartilagens, tendões e ligamentos. Costuma ser dividido em dois grandes conjuntos de ossos: o esqueleto axial, constituído pelos ossos da cabeça e da coluna vertebral, incluindo as costelas, e o esqueleto apendicular, constituído pelos ossos dos braços e das pernas (braços e pernas são apêndices corporais, daí a denominação). Ligando os dois esqueletos entre si existem os ossos das cinturas articulares. RESPOSTAS ÀS QUESTÕES DAS ATIVIDADES


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INTEGRAÇÃO E CONTROLE CORPORAL: SISTEMAS NERVOSO E ENDÓCRINO GUIA DE ESTUDO 1. O encéfalo humano pesa cerca de 1,4 kg nas pessoas adultas e é composto das seguintes partes: cérebro, tálamo e hipotálamo, mesencéfalo, ponte, cerebelo e bulbo raquidiano. Ao conjunto formado pelo mesencéfalo, pela ponte e pelo bulbo raquidiano, os cientistas dão o nome de tronco encefálico. O encéfalo é envolvido por três membranas de tecido conjuntivo, as meninges. O espaço entre as meninges e o sistema nervoso é preenchido por um fluido chamado líquido cerebrospinal (ou líquido cefalorraquidiano), que amortece eventuais choques do encéfalo e os ossos da caixa craniana. 2. O cérebro é a parte mais desenvolvida do encéfalo humano, constituindo entre 85% e 90% da massa encefálica do crânio. Sua superfície é intensamente pregueada, marcada por sulcos e depressões, que definem os giros ou circunvoluções cerebrais. Um profundo sulco longitudinal divide quase que completamente o cérebro em duas metades, os hemisférios cerebrais, direito e esquerdo. A conexão entre os dois hemisférios cerebrais é feita pelo corpo caloso, constituído por mais de 200 milhões de fibras nervosas. A camada mais externa dos hemisférios cerebrais, cuja espessura varia entre 1,5 cm e 2 cm, é o córtex cerebral, constituído por mais de 20 bilhões de corpos de neurônios (substância cinzenta). A região mais interna dos hemisférios cerebrais é constituída por substância branca, formada por fibras nervosas (dendritos e axônios) que levam informações ao córtex e trazem dele instruções para o funcionamento corporal. 3. Lobos cerebrais são áreas demarcadas por sulcos mais profundos dos hemisférios cerebrais, responsáveis pela coordenação de funções específicas. A porção anterior de cada hemisfério, conhecida como lobo frontal, por exemplo, controla os músculos esqueléticos do lado oposto do corpo; o pensamento, a fala e o olfato também são relacionados a essa região. Os lobos parietais, localizados nas laterais superiores da cabeça, estão relacionados a sensações provenientes da pele, dos músculos, das articulações e dos tendões. Os lobos temporais, situados nas regiões laterais inferiores da cabeça, na altura das têmporas, estão ligados à audição. Os lobos occipitais, situados na parte traseira da cabeça, estão ligados à visão. 4. O tálamo e o hipotálamo ficam localizados embaixo do cérebro. O tálamo compõe-se de duas massas ovóides de substância cinzenta encaixadas na base do cérebro. Todas as mensagens sensoriais, com exceção das provenientes dos receptores de olfato, passam pelo tálamo antes de atingir o córtex cerebral. Acredita-se que a região talâmica atue como uma estação integradora e retransmissora de impulsos nervosos para o córtex cerebral, sendo responsável por seu direcionamento às áreas apropriadas do cérebro, onde devem ser processadas. O tálamo também parece exercer um papel importante na regulação do estado de consciência, alerta e atenção. O hipotálamo é uma estrutura do tamanho aproximado de um grão de ervilha localizada sob o tálamo. Apesar de relativamente pequeno, ele é uma região encefálica importante na homeostase, isto é, no ajuste do organismo às variações externas. Por exemplo, é o hipotálamo que controla a temperatura corporal, o apetite e o equilíbrio hídrico no corpo, além de ser o principal centro da expressão emocional (por provocar alterações no estado fisiológico do corpo) e do comportamento

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sexual. É ele também que faz a integração entre o sistema nervoso e o sistema endócrino, atuando na ativação de diversas glândulas produtoras de hormônios. 5. O mesencéfalo, localizado em seguida ao tálamo e ao hipotálamo, está envolvido na recepção e coordenação de informações sobre o grau de contração dos músculos e a postura corporal. A ponte, originada do metencéfalo embrionário, é constituída principalmente por fibras nervosas que ligam o córtex cerebral ao cerebelo. Nessa região encefálica também há centros coordenadores da movimentação dos olhos, do pescoço e do corpo em geral. Além disso, a ponte participa na manutenção da postura corporal correta, no equilíbrio do corpo e no estado de tensão dos músculos (tônus muscular). O cerebelo, também originado do metencéfalo embrionário, fica encaixado entre a parte posterior do cérebro e a ponte. Conecta-se por meio de inúmeras fibras nervosas ao tálamo, ao tronco encefálico e à medula espinal. O cerebelo recebe informações de diversas partes do encéfalo e da medula espinal sobre a posição das articulações e o grau de estiramento dos músculos, bem como informações auditivas e visuais. Com base nessas informações, ele coordena os movimentos e orienta a postura corporal. Quando uma parte do corpo se movimenta, o cerebelo coordena a movimentação das outras partes corporais para manter o equilíbrio. É graças a ele que podemos realizar ações altamente coordenadas e complexas como andar de bicicleta, jogar tênis ou tocar violão. 6. O bulbo raquidiano, originário do mielencéfalo embrionário, é a última porção do encéfalo, constituindo a parte dilatada localizada na base do tronco encefálico. Ela contém importantes centros controladores de funções vitais como os que regulam os batimentos cardíacos e os movimentos respiratórios. 7. A medula espinal é um cordão cilíndrico com cerca de 1 cm a 1,7 cm de diâmetro que parte da base do encéfalo e percorre quase toda a coluna vertebral, alojada no canal formado pelas perfurações das vértebras. Ela é revestida pelas três meninges e possui um canal interno, preenchido por líquido cefalorraquidiano, que também preenche o espaço entre as duas meninges mais internas. A medula espinal atua como uma estação nervosa retransmissora, ou seja, a maioria das informações colhidas nas diversas partes do corpo chega primeiramente até ela, para só então serem conduzidas ao encéfalo. Por outro lado, a maior parte das ordens elaboradas no encéfalo passa pela medula antes de chegar a seus destinos. Além de intermediar a comunicação do corpo com o encéfalo, a medula espinal elabora respostas simples para certos estímulos. 8. O sistema nervoso central é constituído pelo encéfalo e pela medula espinal. O sistema nervoso periférico é constituído pelos nervos e pelos gânglios nervosos. Os nervos são fios finos e esbranquiçados, formados pela reunião de vários axônios que partem do encéfalo e da medula espinal, ramificando-se e atingindo todas as regiões do corpo. Os gânglios nervosos são pequenas dilatações presentes nos nervos. 9. De acordo com os tipos de neurônios que apresentam, os nervos podem ser classificados em sensitivos, ou aferentes (contêm apenas neurofibras de neurônios sensitivos), motores, ou eferentes (contêm apenas neurofibras de neurônios motores), e mistos (contêm neurofibras de neurônios sensitivos e de neurônios motores). Também se classificam os nervos de acordo com a região do sistema nervoso central à qual estão unidos; nervos ligados ao encéfalo são chamados de nervos cranianos, e nervos ligados à medula são chamados de nervos raquidianos, ou nervos espinhais. A espécie humana possui doze pares de nervos cranianos e 31 pares de nervos raquidianos. Os nervos cranianos conectam o encéfalo a órgãos dos sentidos e a músculos, principalmente da região da cabeça; os nervos raquidianos conectam a medula espinal a células sensoriais e a músculos localizados nas diversas partes do corpo.


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CAPÍTULO


10. Os nervos raquidianos comunicam-se com a medula espinal por meio dos espaços que há entre as vértebras; a cada espaço intervertebral há um par de nervos, um de cada lado da coluna vertebral. Cada nervo liga-se à medula por dois conjuntos de fibras nervosas, denominadas “raízes” do nervo. Uma das raízes de um nervo espinhal liga-se à parte dorsal da medula (raiz dorsal), e a outra liga-se à parte ventral da medula (raiz ventral). A raiz dorsal de um nervo raquidiano é formada exclusivamente por fibras sensitivas, enquanto a raiz ventral é formada somente por fibras motoras. Na raiz dorsal de cada nervo raquidiano há um gânglio espinhal, no qual se localizam os corpos celulares dos neurônios sensitivos. Já os corpos celulares dos neurônios motores ficam dentro da medula, na substância cinzenta. 11. São respostas elaboradas diretamente pela medula, sem interferência do encéfalo. Uma das mais simples é o reflexo patelar, testado pelo médico ao bater com um martelinho no joelho do paciente. Nesse reflexo tomam parte apenas dois tipos de neurônio, um sensitivo, que percebe a batida e leva o impulso nervoso até a medula espinal, e um motor, que conduz o impulso medular até o músculo da coxa, provocando sua contração. A maioria das respostas reflexas medulares é, no entanto, mais complexa que o reflexo patelar e envolve um terceiro tipo de neurônio, denominado neurônio associativo. Esse fica localizado no interior da medula espinal e faz a conexão entre o neurônio sensitivo e o neurônio motor que participam da resposta reflexa. Nesse caso, o impulso que atinge a medula pelo neurônio sensitivo é transmitido ao neurônio associativo e deste ao neurônio motor que conduz a resposta ao músculo. Além de estimular os neurônios motores responsáveis pela ação reflexa, o neurônio associativo estimula também outros neurônios que conduzem impulsos ao encéfalo, permitindo a tomada de consciência do ocorrido. 12. O SNP voluntário, também chamado de SNP somático, tem por função conduzir ao sistema nervoso central estímulos vindos dos ambientes corpóreo e externo, e levar aos músculos estriados esqueléticos impulsos nervosos vindos do sistema nervoso central. O SNP autônomo, ou SNP visceral, tem por função regular o ambiente interno do corpo, controlando a atividade dos sistemas digestório, cardiovascular, urinário e endócrino. Ele é constituído por fibras motoras que conduzem impulsos do sistema nervoso central aos músculos não-estriados das vísceras e à musculatura estriada do coração. 13. São neurônios constituintes do SNP autônomo. O corpo celular do neurônio pré-ganglionar localiza-se dentro do sistema nervoso central e seu axônio vai até um gânglio, onde o impulso nervoso é transmitido ao neurônio pós-ganglionar. O corpo celular do neurônio pós-ganglionar fica no interior do gânglio nervoso e seu axônio conduz o estímulo nervoso até o órgão por ele controlado, que pode ser um músculo não-estriado ou o músculo cardíaco. 14. O SNP autônomo (SNPA) é dividido em dois ramos, SNPA simpático e SNPA parassimpático, que se distinguem tanto pela estrutura quanto pela função. O SNPA simpático difere do SNPA parassimpático quanto à região do sistema nervoso central de onde partem as fibras e quanto à localização dos gânglios na via nervosa. O SNPA simpático é constituído por nervos raquidianos que partem das regiões torácica e lombar da medula espinal, possuindo, cada um deles, um gânglio nervoso localizado perto da medula. Já o SNPA parassimpático é constituído por nervos cranianos, que partem do encéfalo, e por nervos raquidianos que partem da região final (sacral) da medula espinal; esses nervos têm em comum o fato de, cada um deles, conectar-se a um gânglio localizado próximo, ou mesmo dentro, do órgão que controlam. As fibras nervosas simpáticas e parassimpáticas controlam os mesmos órgãos, mas trabalham em oposição: enquanto um dos ramos estimula determinado órgão, o outro o inibe. Essa ação antagônica garante o funcionamento equilibrado dos órgãos internos. De modo geral, o SNPA simpático estimula ações que mobilizam energia, permitindo ao organismo responder a

situações de estresse. Por exemplo, o SNPA simpático é o responsável pela aceleração dos batimentos cardíacos, pelo aumento da pressão sangüínea, pelo aumento da concentração de açúcar no sangue e pela ativação do metabolismo geral do corpo. Já o SNPA parassimpático estimula principalmente atividades relaxantes, como a redução do ritmo cardíaco e da pressão sangüínea, entre outras. 15. Os exteroceptores são células sensoriais especializadas em captar estímulos provenientes do ambiente. Os proprioceptores se localizam nos músculos, tendões, articulações e órgãos internos, e sua função é informar o sistema nervoso central sobre a posição dos braços, das pernas e da cabeça em relação ao resto do corpo. Os interoceptores percebem condições internas do corpo como a composição do sangue, o pH, a pressão osmótica, a temperatura etc., o que nos permite sentir sede, fome, frio, náusea e dor, por exemplo. 16. As papilas gustatórias são pequenas saliências distribuídas sobre a língua e o palato mole, constituídas por células sensoriais detectoras de paladar. Existem quatro tipos básicos de papilas gustatórias: circunvaladas, fungiformes, foliáceas e filiformes. As papilas filiformes não contêm células receptoras de sabor, estando envolvidas apenas em sensações táteis. Os outros três tipos são capazes de detectar os quatro sabores básicos: doce, azedo, salgado e amargo. 17. O epitélio olfatório, localizado no teto das cavidades nasais, é um conjunto de células nervosas especializadas (quimioceptores de olfato) que possuem prolongamentos sensíveis (cílios olfatórios), mergulhados na camada de muco que recobre as cavidades nasais. As moléculas dispersas no ar difundem-se no muco e atingem os prolongamentos sensoriais, gerando impulsos nervosos que são conduzidos até o corpo celular da célula olfatória, de onde atingem o axônio, que se comunica com o bulbo olfatório. 18. A orelha é o órgão responsável pela audição e pelo equilíbrio do corpo. Ela costuma ser dividida em três regiões, denominadas, de fora para dentro, orelha externa, orelha média e orelha interna. A orelha externa é o canal que se abre para o meio exterior no pavilhão auditivo, conhecido popularmente como orelha. Ele é revestido por um epitélio rico em células secretoras de cera, cuja função é reter partículas de poeira e microrganismos, protegendo assim as partes internas da orelha. O pavilhão auditivo funciona como uma concha acústica, que capta os sons e os direciona para o canal auditivo. As ondas sonoras fazem vibrar o ar dentro do canal da orelha, e as vibrações são transmitidas à membrana timpânica, ou tímpano, uma fina película que separa a orelha externa da orelha média. A orelha média, localizada dentro do osso temporal, é um canal estreito e cheio de ar; nele se localizam três pequenos ossos denominados martelo, bigorna e estribo. Um canal flexível, a tuba auditiva (trompa de Eustáquio), comunica a orelha média à garganta, e sua função é equilibrar a pressão no interior da orelha com a do meio externo. A vibração do ar causada pelas ondas sonoras, ao atingir a membrana timpânica, faz com que ela vibre, movimentando o martelo, a bigorna e o estribo. Esses pequenos ossos da orelha média, alinhados em seqüência, atuam como amplificadores e transmissores das vibrações à orelha interna. A orelha interna, encravada no osso temporal, é um complexo labirinto membranoso, conhecido como aparelho vestibular, onde se localizam células sensoriais especializadas na captação de estímulos mecânicos, genericamente chamados mecanoceptores. Os principais componentes do aparelho vestibular são a cóclea, responsável pela audição, e o sáculo, o utrículo e os canais semicirculares, responsáveis pelo equilíbrio. 19. A cóclea é um longo tubo cônico, enrolado como a concha de um caracol, com o interior dividido em três compartimentos cheios de líquido. No compartimento mediano (ducto coclear) localiza-se o órgão espiral (orgão de Corti), que contém as células sensoriais fonoceptoras. Essas células entram em contato com uma estrutura membranosa chamada de membrana tectórica, que se apóia, como se fosse um teto, sobre os cílios das células sensoriais. A base do estribo conecta-se a uma área da cóclea RESPOSTAS ÀS QUESTÕES DAS ATIVIDADES


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20. O sáculo e o utrículo são duas bolsas cheias de líquido, localizadas sobre a cóclea. Em suas paredes internas existem as máculas, formadas por células sensoriais ciliadas sobre as quais ficam os otólitos, pequenos grãos de carbonato de cálcio. As várias máculas têm diferentes graus de inclinação em relação ao nosso corpo, de modo que, quando uma está em posição horizontal, outras estão em posição vertical ou inclinada. Mudanças na posição da cabeça fazem com que o deslocamento dos otólitos, sob a ação da gravidade, estimule os cílios das células sensoriais das máculas. Os impulsos nervosos gerados nas diversas máculas são comparados no cérebro permitindo-lhe determinar a orientação da cabeça em relação à força gravitacional. Assim, percebemos se estamos de cabeça para cima ou para baixo e a velocidade com que estamos nos deslocando. 21. Os canais semicirculares são três tubos curvos, também cheios de líquido, localizados sobre o utrículo. Na base de cada canal semicircular existe uma dilatação, chamada ampola, onde há um aglomerado de células sensoriais ciliadas revestidas por uma massa gelatinosa. Quando movimentamos a cabeça, o movimento do líquido sobre os cílios das células sensoriais estimula-as, gerando impulsos nervosos que são transmitidos ao encéfalo. Se rodarmos a cabeça a uma velocidade constante, o líquido no interior dos canais semicirculares passa a se mover em consonância com os canais, estimulando as células sensoriais. Entretanto, se pararmos bruscamente de rodopiar, o líquido dos canais semicirculares continua a se mover devido à inércia, estimulando as células sensoriais e causando uma sensação de tontura. Isso ocorre devido ao conflito de duas percepções: os olhos informam ao sistema nervoso que paramos de rodopiar, mas o movimento inercial do líquido, nos canais semicirculares da orelha interna, informa que nossa cabeça ainda está em movimento. 22. Os órgãos responsáveis por nossa visão são os bulbos do olho, popularmente chamados de olhos. Eles são duas bolsas membranosas cheias de líquido, embutidas em cavidades ósseas do crânio, as órbitas oculares. Os bulbos do olho são revestidos por uma membrana transparente, dotada de finíssimos vasos sangüíneos, a conjuntiva, que se estende pela superfície interna das pálpebras. Sob a conjuntiva fica a parede do bulbo do olho, formada por três camadas de tecido: esclera, corióide e retina. A esclera é a camada mais externa, constituída por um tecido conjuntivo resistente, que mantém a forma esférica do bulbo do olho e serve de ponto de ligação para os músculos responsáveis por sua movimentação. A esclera tem cor branca, mas, na parte anterior do bulbo do olho, ela apresenta uma área transparente à luz e com maior curvatura; é a córnea, a lente do olho. Imediatamente abaixo da córnea há uma câmara preenchida por um líquido transparente chamado humor aquoso. A corióide, localizada imediatamente abaixo da esclera, é uma película pigmentada rica em vasos sangüíneos que nutrem e oxigenam as células do olho. Sob a córnea, a corióide forma a íris, o disco colorido do olho. No centro da íris há um orifício de tamanho regulável, a pupila, por onde a luz penetra no globo ocular. Atrás da íris localiza-se a lente, uma estrutura protéica com forma de uma lente biconvexa, que dá nitidez e foco à imagem luminosa formada na córnea, projetando-a na área sensível do fundo do bulbo do olho. A lente está ligada aos músculos ciliares, cuja contração modifica ligeiramente sua forma, de modo a focalizar a imagem corretamente sobre o fundo do olho. Atrás da lente há uma grande câmara, preenchida por um líquido viscoso e transparente chamado corpo vítreo. A retina reveste internamente a câmara ocular; ela contém dois tipos de fotoceptores, isto é, de células estimuláveis pela luz: os bastonetes e os cones. 23. Os bastonetes são fotoceptores extremamente sensíveis à luz, mas incapazes de distinguir as cores. Neles, a substância responsável pela detecção de luz é um pigmento constituído por uma parte protéica, denominada opsina, e uma parte não-protéica, o II-cis

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retinal, derivado da vitamina A. Os cones são menos sensíveis à luz que os bastonetes, mas possuem, em conjunto, a capacidade de discriminar diferentes comprimentos de onda, permitindo a visão em cores. Em um ambiente pouco iluminado apenas os bastonetes, por serem mais sensíveis, são estimulados. É por isso que, na penumbra, vemos razoavelmente bem os objetos, mas não distinguimos suas cores; à medida que a luminosidade aumenta, os cones são ativados e as cores tornam-se visíveis. Existem três tipos de cones em nossos olhos, cada um contendo um tipo diferente de pigmento. Estes também são proteínas conjugadas, em que a parte não-protéica é o retineno (deidroretinaldeído), também derivado da vitamina A, e a parte protéica é uma opsina. Cada classe de cone possui uma opsina diferente, determinada geneticamente: um tipo detecta luz vermelha, outro detecta luz verde e o terceiro detecta luz azul. É isso que permite nossa visão em cores. 24. Cada retina humana contém 6 milhões de cones, a maioria concentrada em uma região denominada fóvea, e 120 milhões de bastonetes, poucos deles na fóvea. Assim, a fóvea é relativamente menos sensível à luminosidade fraca do que as laterais do olho. Quando uma molécula fotossensível (pigmento) de um cone ou de um bastonete é excitada pela luz, sua estrutura se modifica, desencadeando uma série de reações químicas na célula. Essas reações alteram a permeabilidade da membrana plasmática, gerando impulsos nervosos que, depois de transmitidos para outras células da retina, são conduzidos por fibras nervosas até o centro visual do córtex cerebral. Essas fibras das células nervosas da retina se juntam em um mesmo ponto do globo ocular, o chamado disco óptico, originando o nervo óptico que sai do olho. No disco óptico não há fotoceptores, de modo que imagens focalizadas nele não são vistas, por isso a região do disco óptico é um ponto cego da retina. 25. O conjunto de fibras nervosas (nervo óptico) que partem da retina de cada olho conduz os estímulos captados pelos fotoceptores através do tálamo até os centros da visão, localizados no lobo ocipital de cada hemisfério cerebral. As fibras nervosas provenientes da porção lateral externa do olho direito vão diretamente ao centro visual do hemisfério cerebral direito. Da mesma forma, as fibras nervosas que partem da porção lateral externa do olho esquerdo vão diretamente ao centro visual do hemisfério cerebral esquerdo. No entanto, as fibras nervosas provenientes da porção lateral interna de cada olho cruzam-se antes de atingir os centros cerebrais da visão; as fibras provenientes do olho direito atingem o hemisfério cerebral esquerdo e vice-versa. Os centros visuais de cada hemisfério cerebral, ao receberem as imagens provenientes de cada olho, analisam as diferenças e calculam a distância a que se encontra o objeto focalizado. Portanto, é a sobreposição das imagens vistas de ângulos diferentes por cada um dos olhos que permite a visão binocular, ou estereoscópica. 26. Hormônios são definidos como substâncias químicas produzidas e liberadas por determinadas células e que atuam sobre outras células, modificando seu funcionamento. As células produtoras de hormônios estão, em geral, reunidas em órgãos, chamados, genericamente, glândulas endócrinas (do grego endos, dentro, e krynos, secreção). O termo refere-se ao fato de que essas glândulas lançam seus hormônios diretamente no sangue, o que as distinguem das glândulas exócrinas (do grego exos, fora), que lançam suas secreções para fora do corpo, ou nas cavidades de órgãos ocos. O conjunto de glândulas endócrinas do corpo humano constitui nosso sistema endócrino. 27. Um hormônio liberado no sangue, apesar de atingir praticamente todas as células do corpo, atua somente em algumas delas que, por isso, são denominadas células-alvo daquele hormônio. As células-alvo de determinado hormônio possuem, na superfície externa de sua membrana plasmática, proteínas denominadas receptores hormonais, capazes de combinar-se especificamente com as moléculas do hormônio. É apenas quando ocorre a combinação correta entre um hormônio e seu receptor na célulaalvo que esta é estimulada.


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denominada janela oval, fazendo-a vibrar e comunicando a vibração ao líquido coclear. Por meio desse líquido, as vibrações fazem os cílios das células sensoriais roçar a membrana tectórica, gerando impulsos nervosos, que são conduzidos pelo nervo auditivo ao centro de audição do córtex cerebral.

28. A região do encéfalo conhecida como hipotálamo desempenha um importante papel na integração entre os sistemas nervoso e endócrino. Ao receber informações trazidas por nervos provenientes do corpo e de outras partes do encéfalo, o hipotálamo secreta hormônios que atuam sobre a hipófise. O hipotálamo possui dois grupos de células endócrinas. Um deles produz hormônios que ficam armazenados na região posterior da hipófise (neuroipófise) até serem liberados no sangue. O outro grupo de células endócrinas do hipotálamo produz hormônios que regulam o funcionamento da parte anterior da hipófise (adenoipófise).


29. A hipófise, antigamente conhecida como pituitária, é uma glândula pouco maior que um grão de ervilha, localizada na base do encéfalo. Muitos fisiologistas a consideram a “glândula mestra” de nosso corpo, pelo fato de seus hormônios regularem o funcionamento de diversas glândulas endócrinas. A hipófise é constituída por dois tipos bem diferentes de células endócrinas. Sua porção anterior, denominada adenoipófise (ou lobo anterior da hipófise), origina-se de um tecido epitelial, como a maioria das outras glândulas endócrinas. Sua porção posterior, denominada neuroipófise (ou lobo posterior da hipófise), é um prolongamento do hipotálamo, sendo constituída por neurônios modificados, e, portanto, de origem nervosa. 30. A neuroipófise armazena e libera dois hormônios principais: a oxitocina e o hormônio antidiurético, também chamado vasopressina. O termo oxitocina (do grego okys, rápido) refere-se a um dos efeitos marcantes desse hormônio, a aceleração das contrações uterinas que levam ao parto. Outro efeito desse hormônio é causar a contração da musculatura lisa das glândulas mamárias, o que leva à expulsão do leite durante a amamentação. Nesse caso, o estímulo para a liberação do hormônio é a própria sucção do peito pelo bebê. Nos homens, a função da oxitocina é ainda desconhecida. O hormônio antidiurético, ou ADH (sigla, em inglês, de antidiuretic hormone), é liberado quando a concentração de água no sangue cai abaixo de certo nível; seu principal efeito é a diminuição do volume de urina excretado, efeito antidiurético. Um dos efeitos fisiológicos do ADH é promover a contração das artérias mais finas (arteríolas), o que eleva a pressão arterial e aumenta a permeabilidade dos túbulos distais dos nefros renais, com maior reabsorção de água pelos rins. Por seu efeito vasoconstritor, o ADH é chamado também de vasopressina. Se a pessoa produz menos ADH que o normal, ela elimina grande volume de urina, sente muita sede e corre risco de desidratação. Esse quadro clínico caracteriza o diabetes insípido, que não deve ser confundido com o diabetes melito. 31. A adenoipófise produz e libera diversos hormônios, entre eles os chamados hormônios tróficos (do grego trofos, nutrir, alimentar), cujo efeito é estimular o funcionamento de outras glândulas endócrinas. Os principais hormônios tróficos produzidos pela adenoipófise são: a) hormônio tireotrófico (TSH), que regula a atividade da glândula tireóidea; b) hormônio adrenocorticotrófico (ACTH), que regula a atividade da região mais externa (córtex) da glândula supra-renal; c) hormônio folículo estimulante (FSH), que atua sobre as gônadas masculinas e femininas (testículos e ovários); d) hormônio luteinizante (LH), que atua sobre gônadas masculinas e femininas (testículos e ovários). 32. Além dos hormônios tróficos, a adenoipófise secreta outros dois hormônios importantes: a somatotrofina, ou hormônio de crescimento, e a prolactina. O primeiro, o hormônio de crescimento promove o crescimento das cartilagens e dos ossos, determinando assim o aumento do tamanho corporal. Uma quantidade excessiva desse hormônio na fase jovem da vida provoca o gigantismo, enquanto sua deficiência causa o nanismo. A produção do hormônio de crescimento diminui drasticamente após a puberdade. Às vezes, porém, sua produção é retomada na fase adulta, em decorrência de uma disfunção da hipófise. Nesse caso, a pessoa não cresce em altura, mas os ossos das mãos, dos pés e da cabeça aumentam de tamanho, uma condição conhecida como acromegalia. Crianças com deficiência de hormônio de crescimento têm sido tratadas com sucesso por meio de injeções desse hor-

mônio. A prolactina atua sobre os ovários, promovendo a secreção de progesterona. Além disso, esse hormônio tem importante papel na estimulação da produção de leite pelas mulheres; sua função nos homens ainda é desconhecida. 33. A glândula tireóidea localiza-se no pescoço, logo abaixo das cartilagens da glote, sobre a porção inicial da traquéia. Dois hormônios tireoidianos, a triiodotironina e a tiroxina, são derivados do aminoácido tirosina (daí seu nome) e contêm iodo em sua constituição. Esses hormônios têm um papel fundamental no desenvolvimento e na maturação dos animais vertebrados. Nos anfíbios, por exemplo, os hormônios tireoidianos controlam a metamorfose do girino para a forma adulta. Na espécie humana, a deficiência no funcionamento da glândula tireóidea na infância resulta no retardamento do crescimento dos ossos e em debilidade mental, condição conhecida por cretinismo. A glândula tireóidea desempenha papel fundamental na homeostase, isto é, no auto-ajustamento do organismo. Durante toda nossa vida, os hormônios ajudam a manter normais a pressão sangüínea, o ritmo cardíaco, o tônus muscular e as funções sexuais. Além disso, a tiroxina e a triiodotironina atuam sobre as células do corpo em geral, aumentando sua atividade metabólica. 34. Se a tireóide da pessoa produz hormônios em excesso, a temperatura corporal eleva-se, ocorrendo sudorese intensa, perda de peso, irritabilidade e pressão sangüínea alta. Esse quadro clínico é conhecido por hipertireoidismo. Em casos graves de hipertireoidismo, pode ocorrer crescimento anormal da tireóide, com a formação de um “papo” no pescoço (bócio), e os olhos da pessoa tornam-se arregalados e saltados das órbitas, condição conhecida como exoftalmia. Esse quadro clínico é conhecido como bócio exoftálmico. Se a produção de hormônios tireoidianos baixa, a temperatura corporal diminui, a pele torna-se ressecada, a pressão sangüínea cai e a pessoa torna-se apática, tendendo a engordar. Esse quadro clínico, resultante de uma queda generalizada na atividade metabólica, é conhecido como hipotireoidismo. A falta de iodo na alimentação humana pode provocar aumento de tamanho da glândula tireóidea, que forma um inchaço no pescoço, caracterizando um quadro denominado bócio carencial. Nesse caso, o crescimento da glândula é um mecanismo de compensação, que permite à pessoa absorver o máximo possível de iodo disponível, já que a dieta é pobre nesse elemento. No Brasil, a adição obrigatória de iodo ao sal de cozinha comercializado fez com que o bócio carencial deixasse de ser uma enfermidade endêmica; antes disso, certas populações do interior eram afetadas cronicamente pelo bócio carencial. Em diversos países pobres do mundo calcula-se que existam cerca de 200 milhões de pessoas afetadas pela falta de iodo na dieta. 35. A calcitonina é outro importante hormônio tireoidiano que atua diminuindo a quantidade de cálcio no sangue. Ela atua em conjunto com o hormônio das glândulas paratireóideas na manutenção da concentração normal de cálcio no sangue. 36. As glândulas paratireóideas, em número de quatro, ficam aderidas à parte posterior da glândula tireóidea, daí sua denominação. Elas produzem o paratormônio, hormônio responsável pelo aumento do nível de cálcio no sangue. 37. A taxa normal de cálcio no sangue, em torno de 9 a 11 mg por 100 mL de sangue, é regulada pela ação conjunta das glândulas tireóidea e paratireóideas, por meio de seus hormônios calcitonina e paratormônio, respectivamente. A diminuição da concentração sangüínea de cálcio estimula as glândulas paratireóideas a secretar paratormônio. Esse hormônio atua: a) sobre os ossos, provocando liberação de cálcio; b) sobre o intestino, aumentando a absorção de cálcio dos alimentos; c) sobre os rins, aumentando a reabsorção de cálcio contido na urina inicial. Essas ações conjuntas levam ao aumento do nível de cálcio no sangue. Esse aumento, por sua vez, estimula a glândula tireóidea a secretar o hormônio calcitonina, cujos efeitos são inversos aos do paratormônio. A calcitonina a) aumenta a deposição de cálcio nos ossos, b) reduz a absorção de cálcio pelo intestino e c) diminui a reabsorção de cálcio pelos túbulos renais. Essas ações levam à diminuição do nível de cálcio no sanRESPOSTAS ÀS QUESTÕES DAS ATIVIDADES


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38. O pâncreas tem, simultaneamente, funções exócrinas e endócrinas, sendo por isso considerado uma glândula mista, ou anfícrina (do grego amphi, dois, e krynos, secreção). A parte endócrina do pâncreas é constituída por centenas de aglomerados celulares denominados ilhotas pancreáticas. Estas têm dois tipos de célula: beta, que constitui cerca de 70% de cada ilhota e produz o hormônio insulina, e alfa, responsável pela produção do hormônio glucagon. A insulina facilita a absorção de glicose pelos músculos esqueléticos, pelo fígado e pelas células do tecido gorduroso, levando à diminuição na concentração da glicose circulante no sangue. Nas células musculares e nas células do fígado, a insulina promove a união das moléculas de glicose entre si, com formação de glicogênio. Essa substância é uma forma de estocagem de glicose para os momentos de necessidade. Quando realizamos esforço muscular intenso, o glicogênio de nossos músculos é quebrado originando moléculas de glicose que são usadas como “combustível” na respiração celular, para produção de energia. Nos intervalos entre as refeições, o glicogênio armazenado no fígado é quebrado liberando glicose no sangue para uso das demais células do corpo. O glucagon tem efeito inverso ao da insulina, levando ao aumento do nível de glicose no sangue. Esse hormônio estimula a transformação de glicogênio em glicose no fígado, além da transformação de outros nutrientes em glicose. 39. O nível normal de glicose no sangue, chamado normoglicemia, situa-se em torno de 90 mg de glicose por 100 mL de sangue (0,09 mg/mL). Esse valor é mantido pela ação conjunta da insulina e do glucagon. Após uma refeição, a concentração de glicose no sangue aumenta, como resultado da absorção de açúcar do alimento pelas células intestinais. Esse aumento da glicemia estimula as células beta das ilhotas pancreáticas a secretar insulina. Sob a ação desse hormônio, todas as células passam a absorver mais glicose e a concentração desse açúcar no sangue baixa até os níveis normais. Se a pessoa passa muitas horas sem se alimentar, a concentração de glicose em seu sangue diminui, e as células alfa das ilhotas pancreáticas são estimuladas a secretar glucagon. Sob a ação desse hormônio, o fígado passa a converter glicogênio em glicose, liberando esse açúcar na corrente sangüínea. 40. A insulina está relacionada com o distúrbio hormonal conhecido como diabetes melito, enfermidade em que a pessoa apresenta taxa elevada de glicose no sangue, a ponto de esse açúcar ser excretado na urina. A pessoa diabética produz grande volume de urina, uma vez que a alta quantidade de glicose no filtrado glomerular causa diminuição na reabsorção de água pelos túbulos renais. Além disso, o diabético degrada muita gordura e proteína para obter energia, o que pode resultar em emagrecimento e fraqueza. Existem dois tipos de diabete melito: tipo I, ou diabete juvenil; tipo II, ou diabete tardia. O diabete juvenil desenvolve-se antes dos 40 anos de idade, e é causado pela redução acentuada de células beta do pâncreas, com deficiência da produção de insulina. Esse tipo de diabete afeta cerca de 10% dos diabéticos, que necessitam receber injeções de insulina diariamente. No diabete tipo II, que se desenvolve geralmente após os 30 anos de idade, a pessoa apresenta níveis praticamente normais de insulina no sangue, mas sofre redução do número de receptores de insulina nas membranas das células musculares e adiposas. Com isso, diminui a capacidade dessas células de absorver glicose do sangue. 41. Cada glândula supra-renal, ou adrenal, localiza-se sobre um dos rins, daí sua denominação. Cada uma delas é constituída por dois tecidos secretores bastante distintos; um deles forma a medula (porção mais interna) da glândula, enquanto o outro forma o córtex (porção mais externa).

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42. A medula adrenal produz dois hormônios principais: a adrenalina (ou epinefrina), e a noradrenalina (ou norepinefrina), os quais são sintetizados a partir do aminoácido tirosina. Durante uma situação de estresse (susto, grande emoção etc.), o sistema nervoso estimula a medula adrenal a liberar adrenalina no sangue. Sob a ação desse hormônio, os vasos sangüíneos da pele contraem-se e a pessoa fica pálida; o sangue passa a se concentrar nos músculos e órgãos internos, preparando o organismo para uma resposta vigorosa. A adrenalina também causa taquicardia (aumento do ritmo cardíaco), aumento da pressão arterial e maior excitabilidade do sistema nervoso. Essas alterações metabólicas permitem que o organismo dê uma resposta rápida à situação de emergência. A noradrenalina é liberada em doses mais ou menos constantes pela medula adrenal, independentemente da liberação de adrenalina. Sua principal função é manter a pressão sangüínea em níveis normais. 43. Os hormônios produzidos pelo córtex adrenal pertencem ao grupo dos esteróides, sendo conhecidos genericamente como corticosteróides. Um grupo deles (glicocorticóides) atua na produção de glicose a partir de proteínas e gorduras. Esse processo aumenta a quantidade de glicose disponível para ser usada como combustível, em casos de resposta a uma situação estressante. Um outro grupo de corticosteróides (mineralocorticóides) regula o balanço de água e de sais no organismo. A aldosterona, por exemplo, é um hormônio que aumenta a retenção de íons sódio pelos rins, causando retenção de água no corpo e, conseqüentemente, aumento da pressão sangüínea. A liberação de aldosterona é controlada por substâncias produzidas pelo fígado e pelos rins em resposta a variações na concentração de sais no sangue. Estados de depressão emocional podem atuar sobre o hipotálamo, afetando as glândulas supra-renais. Com isso, pode ocorrer aumento da pressão sangüínea e outras alterações metabólicas. A persistência de tal situação pode resultar em doenças. 44. A hidrocortisona, ou cortisol, é o principal glicocorticóide da medula da supra-renal. Além de seus efeitos no metabolismo da glicose, a hidrocortisona diminui a permeabilidade dos capilares sangüíneos. Por essas propriedades, essa substância é usada no tratamento das inflamações, como as provocadas por processos alérgicos. Deve-se evitar o uso prolongado de hidrocortisona, pois essa substância tem a propriedade de deprimir o sistema de defesa corporal, tornando o organismo mais suscetível a infecções. Hoje sabe-se que a manutenção prolongada de níveis elevados de cortisol no sangue, como ocorre no estresse crônico, causa depressão do sistema imunitário, tornando o organismo mais suscetível a infecções e contribuindo para doenças como úlcera péptica, hipertensão, arteriosclerose e, possivelmente, diabete melito. Existem também indícios de que a depressão do sistema imunitário contribui para o desenvolvimento de câncer, o que pode explicar a maior incidência dessa doença em pessoas com depressão crônica. 45. As gonadotrofinas são hormônios adenoipofisários que atuam sobre as gônadas e promovem seu desenvolvimento e funcionamento. As mudanças psicofisiológicas que ocorrem aproximadamente entre os 11 e 14 anos, caracterizando a puberdade, são controladas por dois desses hormônios: o hormônio folículo estimulante (FSH) e o hormônio luteinizante (LH). Nos meninos, o FSH e o LH agem sobre os testículos, estimulando a produção do hormônio testosterona. Esse hormônio e as gonadotrofinas agem em conjunto estimulando a produção de espermatozóides. Nas meninas, o FSH atua sobre os ovários, estimulando o desenvolvimento dos folículos ovarianos, enquanto o LH é responsável pelo rompimento do folículo maduro e pela liberação do óvulo, fenômeno chamado ovulação. O LH também atua sobre o folículo rompido, estimulando sua transformação no corpo amarelo, que produz o hormônio progesterona. 46. Os hormônios sexuais são produzidos pelas gônadas (testículos e ovários). Eles afetam o crescimento e o desenvolvimento do corpo e controlam o ciclo reprodutivo e o comportamento sexual. Os principais hormônios sexuais femininos são o estrógeno e a progesterona, produzidos pelos ovários, e o principal hormônio masculino é a testosterona, produzida pelos testículos.


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gue. Se uma pessoa sofrer disfunção das glândulas paratireóideas, com redução na produção de paratormônio, haverá diminuição de cálcio no sangue, levando as células musculares esqueléticas a se contrair convulsivamente. Caso a pessoa não seja tratada, com administração de paratormônio ou de cálcio, pode ocorrer contração intermitente dos músculos (tetania muscular) e mesmo a morte.


47. O estrógeno é produzido pelas células do folículo ovariano em desenvolvimento. Esse hormônio determina o aparecimento das características sexuais secundárias da mulher, tais como o desenvolvimento das mamas, o alargamento dos quadris, o acúmulo de gordura em determinados locais do corpo (que arredonda as formas). O estrógeno também induz o amadurecimento dos órgãos genitais e promove o impulso sexual. A progesterona é produzida pelo corpo amarelo ovariano, que se origina do folículo rompido durante a ovulação. Esse hormônio tem importância fundamental no processo reprodutivo, pois, juntamente com o estrógeno, atua na preparação da parede uterina para receber o embrião. 48. O hormônio testosterona é produzido pelas células intersticiais do testículo. Ele é responsável pelo aparecimento das características sexuais secundárias masculinas, tais como barba, o espessamento das pregas vocais (que torna a voz mais grave) e um maior desenvolvimento da musculatura em relação às mulheres. A testosterona também induz o amadurecimento dos órgãos genitais e promove o impulso sexual. Ela começa a ser produzida ainda na fase embrionária, e é sua presença no embrião que determina o desenvolvimento dos órgãos sexuais masculinos. A ausência de testosterona, ou a falta de receptores para esse hormônio nas células do embrião, faz com que ele desenvolva o sexo feminino. 49. A partir da puberdade, a mulher entra na fase reprodutiva de sua vida, que deverá se prolongar até a idade de 50 anos, ou pouco mais. Nesse período, a cada 28 dias aproximadamente, o organismo feminino prepara-se para a reprodução. Essa preparação consiste em produzir um óvulo e em desenvolver o revestimento da parede uterina, o endométrio, para receber um embrião. Se a fecundação não ocorre, o revestimento do endométrio é eliminado e o organismo feminino reinicia outro ciclo de preparação. A eliminação do revestimento do endométrio e de sangue pela vagina é chamada de menstruação e ocorre, em média, a cada 28 dias, durante a vida fértil da mulher. O tempo de duração da menstruação varia de 3 a 7 dias, dependendo da pessoa e de suas condições fisiológicas. O período entre o início de uma menstruação e o início da seguinte é chamado ciclo menstrual. 50. Durante o período de menstruação, a hipófise começa a aumentar a produção de FSH, e a taxa desse hormônio eleva-se no sangue. O FSH induz o desenvolvimento de alguns folículos ovarianos, que passam a produzir estrógeno. Em conseqüencia, a taxa desse hormônio sexual também se eleva progressivamente na circulação sangüínea. Isso induz o espessamento da parede interna do útero, o endométrio, que se torna rico em vasos sangüíneos e em glândulas. Quando a taxa de estrógeno no sangue atinge determinado nível, ela estimula a hipófise a liberar grande quantidade de FSH e de LH. Esses dois hormônios induzem a ovulação, que ocorre geralmente por volta do décimo quarto dia a partir do início do ciclo menstrual. O LH, presente em taxas sangüíneas elevadas desde a ovulação, induz as células do folículo ovariano rompido a se transformarem no corpo amarelo, que produz um pouco de estrógeno e grande quantidade de progesterona. O corpo amarelo irá atingir seu desenvolvimento máximo cerca de 8 a 10 dias após a ovulação. O estrógeno e a progesterona atuam em conjunto sobre o útero, continuando sua preparação para uma eventual gravidez. A alta taxa desses hormônios, entretanto, exerce agora um efeito inibidor sobre a hipófise, que diminui a produção de FSH e LH. A queda na taxa de LH tem como conseqüência direta a regressão do corpo amarelo, que deixa de produzir estrógeno e progesterona. Assim, a queda brusca nas taxas desses dois hormônios ovarianos faz com que a mucosa uterina sofra descamação, ou seja, ocorre a menstruação. A queda nas taxas de estrógeno e de progesterona também faz com que a hipófise volte a produzir FSH, reiniciando-se um novo ciclo menstrual.

51. O embrião recém-implantado na parede uterina informa sua presença ao corpo da mãe por meio de um hormônio, a gonadotrofina coriônica, produzido principalmente nas vilosidades coriônicas. A presença da gonadotrofina coriônica no sangue da mulher grávida estimula a atividade do corpo amarelo, o que mantém elevadas as taxas de estrógeno e de progesterona, que normalmente diminuem no final do ciclo menstrual. Assim, a menstruação não ocorre, o que constitui um dos primeiros sinais de gravidez. No início da gestação, a concentração elevada de gonadotrofina coriônica no sangue da mulher faz com que parte desse hormônio seja eliminada na urina. Muitos testes de gravidez comercializados atualmente detectam a presença de gonadotrofina coriônica na urina, sinal inequívoco de gravidez. A partir do quarto mês de gravidez, o corpo amarelo finalmente regride. A mucosa uterina, entretanto, continua presente e em proliferação, graças à produção dos hormônios estrógeno e progesterona pela placenta, agora já completamente formada. A placenta continuará a produzir estrógeno e progesterona em quantidades crescentes até o fim da gravidez.


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108. a) 1. Gânglio da raiz dorsal de um nervo espinal. 2. Raiz dorsal do nervo espinal. 3. Raiz ventral do nervo espinal. 6. Gânglio simpático de via nervosa autônoma. b) O nervo 7 deve inervar um órgão visceral ou uma glândula, uma vez que pertence à via nervosa autônoma simpática (seu gânglio está localizado próximo da medula). c) O neurônio 4 e o neurônio 8 pertencem, respectivamente, à via nervosa periférica somática (direta) e à via nervosa periférica autônoma (ganglionar). Enquanto o primeiro inerva um músculo esquelético, o segundo faz sinapse com outro neurônio 7 e inerva uma víscera ou uma glândula. d) As raízes ventrais contêm fibras motoras (somáticas e autônomas) e conduzem impulsos até o efetuador, enquanto as raízes dorsais contêm fibras sensoriais e transmitem impulsos até o SNC. 109. a) 1. Corpo celular do neurônio do SNP autônomo parassimpático. 2. Corpo celular do neurônio do SNP autônomo simpático. 3. Corpo celular em um glânglio do SNP autônomo simpático. 4. Neurônio ganglionar do SNP autônomo parassimpático. 5. Fibra nervosa (axônio) do SNP autônomo simpático. 6. Fibra nervosa (axônio) do SNP autônomo parassimpático. b) É o SNP autônomo simpático, pois os impulsos transmitidos por (5) aceleram o ritmo cardíaco. A fibra (5) pertence ao SNP autônomo simpático, pois o corpo celular do segundo neurônio (3) encontra-se próximo do SNC. 110. A pilocarpina, ao estimular as terminações nervosas dos nervos do SNP parassimpático, irá provocar: a) estimulação do estômago, do pâncreas e da vesícula biliar; b) contração da pupila; c) desaceleração do ritmo cardíaco. RESPOSTAS ÀS QUESTÕES DAS ATIVIDADES


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111. O estudante poderá responder esta questão utilizando como referência a figura 20.14 do Livro do Aluno. Humor aquoso

Coróide Córnea

Ponto cego

114. A ingestão de uma glândula tireóidea poderia suprir a carência de hormônios tireoidianos (tiroxina e triiodotironina) da pessoa, pois esses hormônios são quimicamente derivados do aminoácido tirosina com iodo em sua composição; por isso, são absorvidos intactos pelo tubo digestivo, passando para a corrente sangüínea da pessoa que come a glândula. Já a ingestão de um pâncreas não teria efeito algum, pois o hormônio pancreático responsável pela redução de taxa de glicose no sangue é a insulina, a qual tem natureza protéica e seria digerido, deixando de atuar.

Luz Pupila

1 2

Íris

3

CARLOS ESTEVÃO SIMONKA

Fóvea

Nervo óptico

Lente

Artéria e veia oculares

Esclera

115. a) H1: hormônio folículo-estimulante (FSH); H2: hormônio luteinizante (LH); A: estrógeno; B: progesterona. b) O hormônio H1 (FSH) induz o amadurecimento dos folículos ovarianos, que passam a produzir estrógenos e certas quantidades de progesterona. c) O hormônio H2 (LH) induz a ovulação e atua sobre o folículo rompido, transformando-o no corpo lúteo. Este, estimulado por H2 (LH), passa a produzir quantidades crescentes de progesterona. d) Os estrógenos são responsáveis pelo aparecimento das características sexuais secundárias femininas; atuam também sobre o sistema nervoso, acentuando o impulso sexual. e) A progesterona atua sobre a hipófise, inibindo a produção de LH. Na ausência de LH, o corpo lúteo regride, deixando de produzir progesterona e desencadeando, ao final do processo, a menstruação. f) A taxa do hormônio H2 (LH) no sangue atinge seu ponto máximo por volta do décimo quarto dia do início do ciclo menstrual, época em que ocorre a ovulação.

112. O aluno poderá responder esta questão utilizando como referência a figura 20.10. Explicações sobre as funções: “A orelha externa é formada pelo pavilhão auditivo e pelo canal auditivo, e sua função é captar os sons e transmiti-los à orelha média. Esta situa-se no interior do osso temporal, e é um canal estreito e cheio de ar, onde se localizam três ossículos articulados: martelo, bigorna e estribo; da orelha média parte a tuba auditiva (trompa de Eustáquio), canal flexível que se comunica com a faringe. A função da orelha média é amplificar as ondas sonoras e transmiti-las à orelha interna; a tuba auditiva permite equilibrar as pressões na orelha média e no meio externo. A orelha interna situa-se no osso temporal e é um labirinto membranoso, chamado aparelho vestibular, que é constituído pela cóclea, responsável pela audição, e pelo conjunto formado pelo sáculo, utrículo e canais semicirculares, responsáveis pelo equilíbrio corporal”. Membrana tectórica

Células fonoceptoras Canal vestibular OSSÍCULOS Osso martelo

Célula fonoceptora Duto coclear Órgão espiral Membrana basilar

Canal timpânico Nervo auditivo Ossículos Canais semicirculares

Osso bigorna Membrana timpânica

Nervo auditivo

Ondas sonoras

Cóclea

CARLOS ESTEVÃO SIMONKA

Canal auditivo

Osso temporal

Membrana timpânica Trompa auditiva

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Osso estribo


Músculos ciliares

Corpo vítreo Retina

113. Um hormônio liberado no sangue atinge quase a totalidade das células do corpo mas atua apenas nas células-alvo daquele hormônio. Isso ocorre devido à existência de receptores hormonais (proteínas capazes de se combinar especificamente com as moléculas do hormônio) na superfície externa da membrana plasmática das células-alvo. Da combinação correta entre hormônio e receptor decorre a estimulação.

Biologia Suplemento de Apoio Do Professor Manual 2 130330051418 Phpapp01

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