Biologia - Respiração Celular

SECRETARIA DE EDUCAÇÃO DE MACAÉ  PRÉ-VESTIBULAR  APOSTILA DE BIOLOGIA 

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Professor: Marcus Magarinho 

CAPÍTULO I  ORIGEM DA VIDA 

Como explicar o aparecimento de animais dentro de outros animais? Não é tarefa fácil. É preciso conhecer o ciclo reprodutivo dos vermes, conhecimento do qual, infelizmente, nem todos têm acesso. Na falta da possibilidade de construir uma explicação baseada em conhecimentos sobre como vivem e se reproduzem os vermes, o ser humano - criativo que é - apela para outras explicações. Assim, os vermes passam a simplesmente "surgir" dentro de nós e, como esse surgimento tem que ter alguma razão, o fator estimulador passa a ser o açúcar que está nos doces (talvez porque as pessoas com verminoses tenham mais fome e tendam a ingerir mais alimentos, inclusive os doces). Não vamos nos esquecer dos bichos de goiaba. Você pode até não saber como eles surgem na fruta, mas a esta altura,  já deve estar pensando que eles não podem aparecer lá espontaneamente, tem que ter havido algum processo reprodutivo que explique seu surgimento. Os bichos de goiaba são larvas de insetos. Fêmeas adultas desses insetos depositam seus ovos nos frutos e vão embora. Dos ovos saem as larvas. Elas entram no fruto e se alimentam da própria goiaba até completarem seu desenvolvimento e poderem sair voando por aí, como seus pais. Repare que, apesar de aceitarmos facilmente que a reprodução é o único meio de gerar vida, nos confundimos em algumas situações e, sem perceber, construímos explicações que acabam negando esse fato. É bom lembrar que cometemos esses erros hoje, no século XXI, época em que já são bem conhecidos os ciclos de vida de inúmeros seres. Imagine os homens dos séculos passados, que dispunham de pouquíssimos conhecimentos sobre os seres vivos. Até o século XIX não eram só as pessoas leigas que achavam que seres vivos podiam surgir espontaneamente em determinados lugares. Para os próprios cientistas ainda não estava claro que um ser vivo só pode se originar de outro ser vivo. Era opinião vigente na comunidade científica que, em determinadas circunstâncias, era possível que seres vivos fossem gerados espontaneamente, sem a necessidade da existência de seres da mesma espécie para se reproduzirem e gerarem os novos indivíduos. Até os cientistas chegarem à idéia aceita atualmente de que, em qualquer situação, seres vivos só se originam de outros seres vivos, foi muito difícil. Muitas investigações, experimentações e discussões foram realizadas até ficar provado que só a vida gera vida. GERAÇÃO ESPONTÂNEA OU ABIOGÊNESE A idéia de que os seres vivos poderiam surgir não só a partir da reprodução, ou seja, da matéria viva, mas também a partir da matéria bruta (sem vida) é conhecida como geração espontânea ou abiogênese (a  = negação; bio  = vida; gênese  = origem). A abiogênese constitui uma maneira de explicar o surgimento da vida que, embora cientificamente ultrapassada, ainda está presente no cotidiano das pessoas.

Os defensores dessa hipótese se fundamentavam na idéia de que haveria um "princípio ativo" ou força vital “em determinada matéria bruta”. Esse "princípio" ou "força" seria capaz de fazer com que a matéria bruta se transformasse em matéria viva: assim, explicava-se a geração espontânea dos seres vivos. O "princípio ativo" (algo bastante abstrato) estaria presente, por exemplo, em determinados alimentos ingeridos pelo homem, o que explicaria o surgimento “dos vermes em seu sistema digestivo”. Estaria presente também nos restos de comida jogados no lixo, o que explicaria o aparecimento de larvas de insetos no lixo. A crença na possibilidade de gerar vida a partir da matéria, sem vida era tão forte que alguns defensores, da abiogênese chegavam a apresentar procedimentos para se conseguir a geração espontânea de seres vivos. Um médico belga, Von Helmont (1577 -1644) tinha uma receita para obtenção de ratos: "Enche-se de trigo e fermento um vaso, que é  fechado com uma camisa suja, de preferência de mulher. Um  fermento vindo da camisa, transformado pelo odor dos grãos, transforma em ratos o  próprio  próprio trigo”. (Sonia Lopes. Bio. V.1. Ed.

Saraiva). BIOGÊNESE O estabelecimento da hipótese da biogênese levou séculos e se deve ao trabalho de vários cientistas insatisfeitos com as explicações sobre a geração espontânea da vida e dispostos a se oporem a uma idéia aceita pela maioria. Muitos cientistas realizaram experiências que foram, passo a passo, minando a certeza depositada na abiogênese. Francesco Redi realizou a seguinte experiência: Pedaços de carne crua foram colocados em vários frascos. Alguns foram deixados abertos e outros foram fechados com gaze. Ele verificou que a carne atraía moscas, que entravam nos frascos abertos. Depois de algum tempo ele observou a presença de larvas nos frascos abertos. Observando as larvas verificou que se transformavam em moscas. Redi resolveu, então, estudar os tais "vermes". Observou que após algum tempo, os animais ficavam imóveis e recobertos por uma casca. Depois de alguns dias, dessa casca saia uma mosca. O experimento elaborado por Redi é simples e é fácil que você chegue às mesmas conclusões a que ele chegou há mais de trezentos anos atrás. Pense um pouco, analise você mesmo os fatos. Redi conseguiu mostrar que a carne em putrefação não era capaz de originar vida. A vida tinha como fonte outros seres vivos: as moscas que já existiam. Este estudo promoveu um forte abalo na hipótese da geração espontânea. Entretanto, a idéia não foi completamente derrubada.

FIGURA 1 – Experiência de Redi NEEDHAM X SPALLANZANI Até por volta do século XVII, não se tinha a menor idéia da existência de vida microscópica. Tal conhecimento só se tornou possível à medida que o homem foi capaz de criar um modo de ver as coisas tão pequenas que seus olhos não são capazes de enxergar. O homem inventou instrumentos capazes de aumentar as imagens, os chamados microscópios. Embora os primeiros microscópios datem do século XVI, eles só foram aperfeiçoados no século XVIII e utilizados com finalidades de demonstrar abiogênese dos microrganismos. O cientista inglês John Needham (1713-1781) realizou vários experimentos nos quais fervia vários frascos contendo substâncias nutritivas (já se sabia que a fervura mata os microrganismos). Em seguida, fechava os frascos com rolhas. Após alguns dias, observou o material ao microscópio: havia microorganismos nas soluções nutritivas. Esses fatos levaram Needham a um raciocínio lógico: A fervura matou os microrganismos presentes nos frascos. A tampa impediu a entrada de novos microrganismos. Conclusão: os microrganismos observados ao microscópio eram os resultados do processo de geração espontânea. Esse experimento contribuiu bastante para que a geração, espontânea continuasse sendo uma idéia aceita. Alguns anos mais tarde, ainda no século XVIII, um pesquisador italiano, Lazzaro Spallanzani (1729-1799), repetiu a experiência de Needham, mas fez algumas modificações. Colocou a solução

nutritiva em balões de vidro. Fechou os balões hermeticamente e os submeteu à fervura por uma hora. Depois de alguns: dias, a análise do conteúdo dos balões revelou a ausência de microrganismos. Deixando os frascos abertos, os microrganismos tornavam a aparecer. Spallanzani concluiu que não havia a geração espontânea dos microrganismos e que estes só haviam aparecido nos frascos fechados de Needham porque a fervura não havia sido feita pelo tempo necessário para matar todos os microrganismos. Agora parece que a abiogênese está derrubada. Só parece, houve contra argumentação por parte dos adeptos dessa idéia. Needham apelou para a questão do "princípio ativo". Respondeu que a fervura por tempo prolongado em recipientes fechados tornava o ar desfavorável para o aparecimento da vida, destruindo o tal "princípio". Segundo esses cientistas, os microrganismos surgiam espontaneamente em todos os lugares, independentemente da presença de outro ser vivo. Essas controvérsias duraram até meados do século XIX, quando Pasteur conseguiu comprovar definitivamente que os microrganismos surgem a partir de outros microrganismos. EXPERIMENTOS DE PASTEUR

FIGURA 2 - Experimento de Pasteur

A ausência de microrganismos nos frascos do tipo “pescoço de cisne” mantidos manti dos intactos e a presença deles nos frascos cujo “pescoço” havia sido s ido quebrado mostram que o ar contém microrganismos e que eles, ao entrarem em contato com o líquido nutritivo e estéril do balão, desenvolvem-se. No balão intacto, esses microrganismos não conseguem chegar até o líquido nutritivo e estéril, pois ficam retidos re tidos no “filtro” formado pelas gotículas de água surgidas no pescoço do balão durante o resfriamento. Já nos frascos em que o pescoço é quebrado, esse “filtro” deixa de existir e os micróbios presentes no ar podem entrar em contato com o liquido nutritivo, onde encontram condições adequadas para o seu desenvolvimento e proliferarem. A hipótese da biogênese passou, a partir de então, a ser aceita universalmente pelos cientistas. Essa nova teoria gerou novo questionamento: se todos os seres vivos surgem de outros pré-existentes, como foi que surgiu o primeiro? Para responder a essa pergunta temos que retomar a história da evolução de nosso planeta. Nosso planeta não surgiu apresentando as mesmas condições ambientais que temos hoje e sim condições muito distintas. Segundo os registros encontrados nas rochas, foram necessários cerca de 1 bilhão de anos para que as condições ambientais se tornassem propícias ao aparecimento da vida. Como, então, teriam surgido os primeiros seres vivos nas condições ambientais de nosso planeta há cerca de 3,5 bilhões de anos? Pelo menos três possibilidades têm sido levantadas para responder a essa pergunta.

HIPÓTESES SOBRE A ORIGEM DA VIDA Origem extraterrestre Os seres-vivos não se originaram na Terra, mas em outros planetas, e foram trazidos para cá por meio de esporos ou formas de resistência, aderidos a meteoritos que caíram em nosso planeta e que ainda continuam a cair. Essa hipótese não é muito esclarecedora. Se a vida não se formou na Terra, mas em outro planeta, como foi que surgiu a vida nesse outro planeta? Continuamos sem resposta. Nos meteoritos que caem atualmente na superfície terrestre têm sido encontradas algumas moléculas orgânicas, indicando que a formação dessas moléculas no Universo é mais comum do que se imaginava. Isso pode nos dar um indício de que há vida em outros planetas. Origem por criação divina Essa é a mais antiga de todas as idéias sobre a origem da vida e tem um forte cunho religioso. Até hoje é aceita por fiéis de várias religiões. Na década de 1970 floresceu principalmente nos Estados Unidos da América o chamado “Criacionismo Científico” com muitos adeptos. Essa corrente afir ma que a Terra surgiu há apenas alguns poucos milhares de anos,

que os seres vivos foram criados individualmente por uma divindade e que desde então possuem a mesma forma com que foram criados. Eles não mudam ao longo do tempo: é o que se chama de imutabilidade das espécies. Os cientistas apontam evidências contra duas das idéias dessa corrente: os dados disponíveis até hoje sugerem fortemente que a Terra se formou a muito mais tempo, cerca de 4,5 bilhões de anos atrás; e os seres vivos mudam ao longo do tempo, ou seja, os seres vivos evoluem. Origem por evolução química A vida deve ter surgido da matéria inanimada, com associações entre as moléculas, formando substâncias cada vez mais complexas, que acabaram se organizando de modo que origina os primeiros seres vivos. Essa hipótese foi inicialmente levantada na década de 1920 pelos cientistas Oparin e Haldane e vem sendo apoiada por outros pesquisadores. As condições da Terra antes do surgimento dos primeiros seres vivos eram muito diferentes das atuais. As erupções vulcânicas eram muito abundantes, liberando grande quantidade de gases e de partículas para a atmosfera. Esses gases e partículas ficaram retidos por ação da força da gravidade e passaram a compor a atmosfera primitiva. Embora ainda não exista um consenso, os cientistas concordam que a atmosfera primitiva era composta principalmente por metano (CH 4), amônia (NH 3) hidrogênio (H 2) e vapor d’água. Não havia o gás oxigênio (O 2)nem ozônio (O3). Nessa época, a Terra estava passando por um processo de resfriamento, que permitiu o acúmulo de água nas depressões da sua crosta, formando os mares primitivos. As descargas elétricas e as radiações eram intensas e teriam fornecido energia para que algumas moléculas presentes na atmosfera se unissem, dando origem a moléculas maiores e mais complexas: as primeiras moléculas orgânicas. O acumulo dessas moléculas orgânicas nos mares primitivos formaram o que denominamos de “sopa orgânica”. Essas moléculas orgânicas se agregaram, formando os COACERVADOS, que ainda não eram seres vivos. Posteriormente com o surgimento de um ácido nucléico esses aglomerados de moléculas orgânicas ganhariam a capacidade de se reproduzirem, tendo então, surgido o primeiro ser vivo semelhante a uma bactéria atual. A possibilidade de ter ocorrido evolução gradual foi testada pela primeira vez pelo químico americano Stanley L. Miller, em 1953. Ele construiu um aparelho que simulava as condições da Terra primitiva e utilizando os componentes que provavelmente constituíram a atmosfera naquela época. Miller conseguiu comprovar que é possível, em laboratório, obter moléculas orgânicas a partir das inorgânicas.

FIGURA 3 – Hipótese da evolução gradual dos sistemas químicos

EXERCÍCIOS

1. (UFRPE) Atmosfera primitiva -> chuvas e descargas elétricas -> formação do primeiro aminoácido -> proteinóides -> coacervados > primeiro ser vivo. Esta teoria foi proposta por: a) Linnaeus. b) Aristóteles. c) Lamarck. d) Helmont. e) Oparin. 2. (UFRJ) Uma criança argumenta com você que um automóvel é um ser vivo, pois "bebe" água, usa combustível para suas atividades, movimenta-se e mesmo "responde" a certos tipos de estímulos: acelera quando pisamos no acelerador, freia quando pisamos no breque, pára de funcionar quando algum mecanismo interno apresenta problemas. Como você poderia explicar que o carro é um ser inanimado e não um se vivo?

3. (PUC-MG) De acordo com a teoria da origem da vida, elaborada por Oparin, são condições essenciais para que a vida tenha surgido na Terra, EXCETO: a) Radiações ultravioletas em abundância. b) Existência de grande quantidade de descargas elétricas. c) Atmosfera com constituição química bem diferente da atual. d) Espessa camada de ozônio. e) Temperatura elevada. 4. (PUC-RJ) Em evolução existe uma teoria, hoje considerada ultrapassada, que afirma a possibilidade do surgimento de espécies a partir de matéria não-viva, como os girinos que se originariam da lama ou as larvas que se originariam de carne em decomposição. Esta teoria é denominada de: a) Criação especial. b) Seleção natural. c) Transmutação das espécies. d) Geração espontânea. e) Refúgio ecológico.

5. (UFMT) Sobre a origem dos seres vivos, duas teorias sustentaram uma polêmica nos meios científicos, até fins do século passado: a teoria da geração espontânea (abiogênese) e a teoria da biogênese. Faça um comentário sucinto sobre tais teorias, explicando como foi solucionada a polemica.

6. (UFPI) "Todo ser vivo se origina por reprodução de outro ser vivo da mesma espécie". O texto anterior está de acordo com a: a) Teoria da geração espontânea. b) Teoria da biogênese c) Hipótese heterotrófica da origem da vida. d) Hipótese autotrófica da origem da vida. e) Hipótese do criacionismo.

a) As bactérias e fungos do ar foram capazes de passar ao longo do gargalo e atingir o caldo nutritivo após seu resfriamento. b) O aquecimento não matou as bactérias e fungos primitivamente existentes no caldo. c) As bactérias e fungos que apareceram no caldo eram de espécies diferentes daqueles que ocorrem no ar. d) O aquecimento inativou, temporariamente, as substâncias do caldo capazes de originar bactérias e fungos. e) Todo ser vivo precede outro ser vivo. f) Bactérias e fungos são autótrofos. 9. (PUC-MG) O bioquímico russo Oparin, em seu livro A origem da vida, admitiu que a vida sobre a Terra surgiu a mais ou menos 3,5 bilhões de anos. Segundo Oparin, responda os itens abaixo: a) Cite dois gases presentes na atmosfera primitiva. b) A que condições estavam submetidos os gases da atmosfera primitiva?

7. (UFPA - mod.) Em 1953, Miller submeteu à ação de descargas elétricas de alta voltagem uma mistura de vapor de água, amônia (NH3), metano (CH4) e hidrogênio. Obteve como resultado, entre outros compostos, os aminoácidos: glicina, alanina, ácido aspártico e ácido aminobutírico. Com base nesse experimento, pode-se afirmar que:

c) Que compostos químicos se originaram a partir dos gases iniciais?

a) Ficou demonstrada a hipótese da geração espontânea. b) Não se podem produzir proteínas artificialmente; elas provêm necessariamente dos seres vivos. c) Formam-se moléculas orgânicas complexas em condições semelhantes às da atmosfera primitiva. d) A vida tem origem sobrenatural, que não pode ser descrita em termos físicos nem químicos.

e) Qual o processo químico (metabolismo) utilizado pelos primeiros organismos para obtenção de energia?

d) Atualmente sabemos que seres autótrofos constituem fonte básica de alimento. No entanto, admite-se que os primeiros organismos devam ter sidos heterótrofos. A partir de onde os heterótrofos conseguiam seu alimento na Terra primitiva?

10. (FUVEST-SP) A hipótese mais aceita para explicar a origem da vida sobre a Terra propõe que os primeiros seres vivos eram heterótrofos. a) Que condição teria permitido que um heterótrofo sobrevivesse na Terra primitiva?

8. (UNB-DF) Num balão de vidro com gargalo recurvado e aberto, Pasteur ferveu um caldo nutritivo, deixando esfriar lentamente. O caldo permaneceu inalterado por muitos dias. A seguir o gargalo foi removido e, 48 horas depois, era evidente a presença de bactérias e fungos no caldo. Assinale a alternativa correta, referente ao experimento descrito.

b) Que condição ambiental teria favorecido o aparecimento posterior dos autótrofos? c) Além das condições ambientais, qual o outro argumento para não se aceitar que o primeiro ser vivo tenha sido autótrofo?

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

CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS

Há milhares de anos, os cientistas decidiram que era necessário classificar os seres vivos. Quer dizer, organizar os seres vivos em grupos para facilitar seu estudo. Porém, naquele tempo, os cientistas não tinham aparelhos como o microscópio; que permitem estudar com detalhes como os seres vivos funcionam por dentro. Assim, no começo da Biologia, os seres vivos eram classificados apenas pela aparência e pelo seu modo de vida. Por exemplo, as baleias e golfinhos eram classificados como peixes, pois parecem peixes (pelo menos por fora) e vivem na água como os peixes. Hoje, porém, já sabemos que, por dentro, as baleias e golfinhos não funcionam como os peixes, e sim como os mamíferos (como o homem, cachorro, boi, etc.) Antigamente também se pensava que os seres vivos ou eram plantas ou eram animais. Com o uso do microscópio foram descobertos os seres unicelulares (formados por apenas uma célula) como as bactérias e os protozoários, que não se comportam exatamente nem como plantas nem como animais. Com essas e outras descobertas, as formas de classificar os seres vivos também foram mudando. Até que, finalmente, chegamos ao modelo atual de classificação. Hoje, para classificar qualquer ser vivo, é importante: Sua morfologia (aparência ou forma externa); e xterna); Sua forma de vida; Sua anatomia (forma interna); Sua fisiologia (funcionamento das suas células e órgãos); Sua reprodução (multiplicação); Sua embriologia (formação de um novo ser vivo, desde o cruzamento dos pais até o nascimento). O MODELO ATUAL DE CLASSIFICAÇÃO As regras que são usadas no modelo atual de classificação dos seres vivos foram sugeridas há mais ou menos 250 anos por um cientista de nome Lineu, e foram um pouco modificadas por outros cientistas. O atual modelo classificatório é dividido em sete grupos, chamados: Reino, Filo, Classe, Ordem

Família, Gênero e Espécie. Nesses grupos, os seres vivos são classificados de acordo com as semelhanças que discutimos no final da introdução acima. Do Reino até a Espécie, a semelhança entre os seres vivos será cada vez maior. ESPÉCIE A espécie é o grupo básico a classificação. Dentro de uma espécie teremos o maior grau de semelhança entre os seres vivos. Para ser de uma mesma espécie, dois seres vivos devem poder se cruzar e gerar descendentes (filhos) totalmente normais e férteis, ou seja, descendentes que quando ficarem adultos também poderão cruzar com outros da mesma espécie e também terão descendentes. Se cruzarmos dois seres que não são da mesma espécie, eles não terão descendentes, ou seus descendentes serão estéreis (inférteis). Veja um exemplo: O cão pastor-alemão e o cão dobermann são diferentes na aparência externa, porém, se eles cruzarem, terão filhotes totalmente normais e férteis. Por isso, o pastor-alemão e o dobermann são considerados da mesma espécie. Por outro lado, o cavalo e a égua são muito parecidos (por fora) com o jumento e a jumenta. Mas, se cruzarmos a égua com o jumento, ou o cavalo com a jumenta, nascera o burro (se for macho), ou a mula (se for fêmea). Tanto o burro como a mula são estéreis, ou seja, nunca conseguem ter filhotes. Por isso, o cavalo e a égua não podem ser considerados da mesma espécie que o jumento é a jumenta. Já o burro e a mula serão de uma terceira espécie, diferente das duas anteriores. Em alguns casos, dois seres vivos podem ser da mesma espécie, mas serem diferentes na cor, no tamanho, etc., ou viverem em locais diferentes, Se as diferenças forem apenas essas, usam-se os termos subespécie  ou raça. É o caso, por exemplo, de uma ave chamada ema (parente do avestruz). Existe apenas uma espécie de em a, mas essa espécie se divide em três subespécies (a ema branca, a ema cinza e a ema grande). Os cachorros também são todos da mesma espécie, porém, são de raças diferentes.

FIGURA 1 – Classificações dos seres em grupos Resumindo: um Reino é um grupo de Filos; um Filo é um grupo de Classes; uma Classe é um grupo de Ordens; uma Ordem é um grupo de Famílias; uma Família é um grupo de Gêneros; um Gênero é um grupo de espécies e, por fim, uma espécie é um grupo de seres vivos tão semelhantes que podem cruzar entre si e ter filhotes totalmente normais e férteis. Portanto, há três pontos sobre este modelo de classificação que você deve entender e guardar: 1 - À medida que caminhamos de um Reino até uma espécie, a semelhança entre os indivíduos de cada grupo é cada vez maior. 2 - À medida que caminhamos de um Reino até uma espécie, o numero de seres vivos em cada grupo é cada vez menor. Isso ocorre justamente por que o nível de semelhança exigido é cada vez menor 3 - Se dois seres vivos estão em um mesmo grupo, eles podem não ser parecidos o suficiente para estar no mesmo grupo anterior, onde o nível de semelhança exigido é menor. Por exemplo: dois seres vivos que são parecidos o suficiente para estar no mesmo filo, podem ou não, ser parecidos o suficiente para estar na mesma classe, onde o nível de semelhança é maior. Mas dois seres vivos que forem parecidos o suficiente para estar no mesmo filo, com certeza estarão também no mesmo reino, onde o nível se semelhança é

menor. OS CINCO REINOS ATUAIS Como dissemos no início, faz vários anos que os biólogos já sabem que os seres vivos não são apenas plantas ou animais. Pensando nisso, e usando o modelo de classificação que acabamos de estudar, um cientista norte-americano chamado R.H. Whillaker fez, em 1969, uma proposta. Ele propôs que os seres vivos poderiam ser divididos em cinco diferentes Reinos. Essa idéia foi aceita e é usada até hoje. Vejam agora quais são esses cinco Reinos: REINO MONERA Nesse Reino encontramos os seres vivos classificados como bactérias e algas azuis. São todos unicelulares (formados por uma só célula) e procariontes (não possuem membrana nuclear). Algumas são autótrofas e outras heterótrofas. REINO PROTOCTISTA Nesse Reino encontramos os seres vivos classificados como protozoários que são eucarióticos (possuem membrana nuclear), unicelulares e heterotróficos e algas que são unicelulares ou pluricelulares (formados por várias células), eucariontes e autotróficos fotossintetizantes.

REINO FUNGI

eucariontes.

Nesse Reino encontramos os seres vivos classificados como fungos, cogumelos, bolores ou mofos e fermentos. Podem ser unicelulares ou pluricelulares e eucariontes. REINO PLANTAE OU METAPHITA

REINO ANIMALIA OU METAZOA Também chamado de Reino Animal. Aqui encontramos todos os seres vivos classificados como animais. São todos pluricelulares, heterotróficos e eucariontes.

Também chamado de Reino Vegetal. Aqui encontramos todos os seres vivos que são classificados como vegetais ou plantas. São pluricelulares, autotróficos fotossintetizantes e

FIGURA 2 – Filogenia das espécies

NOME CIENTÍFICO (CLASSIFICAÇÃO BINOMIAL) Como se dá o nome da espécie de qualquer ser vivo? O nome da espécie de qualquer ser vivo é binomial, ou seja, formado por dois termos ou epítetos (palavras). O primeiro termo indica o gênero e o segundo indica a espécie. Estes nomes sempre são escritos em latim e apenas a primeira palavra (gênero) começa com letra maiúscula. O nome também deve ser destacado. Este destaque costuma ser feito passando-se um traço em baixo das palavras que formam o nome, ou então escrevendo estas palavras com uma letra diferente (geralmente usa-se o  itálico, fazendo as letras ficar um pouco inclinadas). Como já vimos no exemplo à cima. O nome da espécie do cão doméstico é escrito Canis familiaris ou Canis familia ris. ris. O nome das espécies também é conhecido como nome científico. Isso por que esse nome sempre é usado nos trabalhos escritos por cientistas. Em alguns casos o  nome científico é formado por três  termos. O terceiro termo geralmente indicará a  subespécie ou

raça. Por exemplo, Rhea americana alba  (ema americana branca). Os nomes científicos serão sempre iguais em qualquer parte do mundo Isto é importante para facilitar a troca de idéias entre os cientistas e estudantes. Por exemplo, em inglês, o  nome popular do cão é dog, em francês  é chien  e em espanhol é perro. Mas, nos Estados Unidos, na França ou na Espanha, o  nome científico do cão será sempre Canis familiaris. Assim, um cientista no Brasil pode ler um trabalho feito em qualquer parte do mundo que ele saberá de qual ser vivo está se falando. No caso do homem atual, a espécie (e, portanto, o nome científico) é Homo sapiens sapiens.

VÍRUS

Os vírus não são classificados em nenhum Reino, mas formam um grupo muito interessante de seres vivos. Os vírus são os únicos seres acelulares. Ou seja, seu corpo não chega a formar nem mesmo uma célula. O corpo do vírus é formado por uma capa de proteína (e algumas vezes gordura). Dentro desta capa encontra-se um dos dois tipos de ácidos nucléicos (DNA ou RNA, nunca os dois juntos). Como não possuem estruturas celulares, os vírus não conseguem produzir energia nem se reproduzir (multiplicar) sozinhos. Para que possam viver, os vírus têm que estar obrigatoriamente dentro de alguma célula de outro ser vivo, ou seja, os vírus são sempre parasitas intracelulares. Assim, usando as estruturas da célula que foi invadida, os vírus conseguem fazer copias idênticas deles mesmos. Esse processo porém, acaba destruindo a célula hospedeira, causando diferentes doenças. Quando não estão dentro de alguma célula, os vírus nem parecem seres vivos. Na verdade, fora das células eles podem ser muito parecidos com cristais e sais minerais, como o sal de cozinha, por exemplo. Os vírus são muito estudados porque causam varias doenças, como: raiva, paralisia-infantil, sarampo, varíola, rubéola, caxumba, AIDS, gripe e resfriado. Com o passar do tempo os vírus sofrem mutações. O fato de eles mudarem muito rapidamente torna mais difícil criar remédios e vacinas para combater e prevenir as doenças causadas por eles. Os vírus só são considerados seres vivos por que têm a capacidade de produzir descendentes com as mesmas características (hereditariedade) e porque podem evoluir (por meio das mutações). Existem basicamente dois tipos de ciclos reprodutivos: o ciclo lítico e o ciclo lisogênico. Esses dois ciclos iniciam-se com os vírus aderindo à superfície da célula hospedeira. A seguir, o material genético do vírus é introduzido no interior da célula. A partir desse momento, começa a diferenciação entre o ciclo lítico e o lisogênico. No ciclo lisogênico o DNA viral incorpora-se ao DNA bacteriano e não interfere no metabolismo da bactéria, que se reproduz normalmente, transmitindo o DNA viral aos seus descendentes. No ciclo lítico o DNA viral passa a comandar o metabolismo bacteriano e a formar vários DNAs virais e cápsulas protéicas, que se organizam formando novos vírus. Ocorre a lise da célula, liberando vários vírus que podem infectar novas bactérias. TIPOS DE VÍRUS DNA  RNA  síntese protéica RNA  RNA  síntese protéica RNA  DNA  RNA  síntese protéica (retrovírus – ex. HIV. Esses vírus possuem enzimas como a transcriptase reversa que é capaz de transcrever DNA a partir do RNA, a integrase responsável pela integração do DNA viral no cromossomo da célula hospedeira e as proteases que cortam longas cadeias polipeptídicas, originando as diversas proteínas presentes no vírus)

FIGURA1 – Vírus VACINA X SORO Há vacinas contra vírus, bactérias e outros parasitas. Elas podem ser fabricadas com partes dos micróbios ou com micróbios mortos. Podem ser usados também micróbios atenuados, que não causam a doença, mas estimulam o organismo a produzir anticorpos. (imunização ativa) O soro é extraído do sangue do cavalo, que recebeu previamente o antígeno que ativou a produção de anticorpos. Sendo assim a pessoa que recebe o soro, na verdade está recebendo o anticorpo já pronto. (imunização passiva) RESPOSTA IMUNOLÓGICA Primária – quando o indivíduo recebe o antígeno pela primeira vez. (resposta lenta) Secundária – quando o indivíduo recebe o mesmo antígeno pela segunda vez (resposta rápida) PRÍONS São moléculas de proteínas infectantes resistentes à inativação, por procedimentos que normalmente degradam proteínas e ácidos nucléicos. Os príons alteram a forma de outras proteínas, que passam a se comportar como príons (partículas protéicas infecciosas). Essas proteínas provocam a morte de neurônios, que levam a perda de memória recente, orientação espacial, incontinência urinária, demência e morte. Doenças causadas por príons são chamadas de encefalites espongiformes por que o sistema nervoso central adquire um aspecto esponjoso. No gado essa doença é conhecida como “doença da vaca louca”.

DOENÇAS CAUSADAS POR VÍRUS

Catapora ou varicela Modo de transmissão: saliva ou contato com objetos contaminados pelas lesões Características da infecção: pequenas e numerosas feridas no corpo Medidas profiláticas: vacinação, tratar doentes e evitar contatos. Caxumba Modo de transmissão: saliva; uso comum de copos, garfo e etc. Características da infecção: inflamação das glândulas salivares, testículos, ovários, pâncreas e cérebro. Medidas profiláticas: vacinação, tratar doentes e evitar contatos com objetos contaminados com salivas de doentes. Dengue Modo de transmissão: picada das fêmeas do mosquito A edes  aegypti  Características da infecção: febre alta, dores de cabeça, dores nas juntas, fraqueza, falta de apetite, manchas avermelhadas na pele e pequenos sangramentos. Medidas profiláticas: não deixar caixas- d’água ou reservatórios sem tampa. Tratar doentes Poliomielite Modo de transmissão: provavelmente gotículas de saliva de pessoas contaminadas ou ingestão de água ou alimentos contaminados pelas fezes de pessoas doentes Características da infecção: afeta o sistema nervoso e a musculatura. Pode levar à morte. O caso mais conhecido é a paralisia infantil. Medidas profiláticas: vacinação com a Salk e a Sabin.

MONERA

Este é o Reino onde encontramos os seres vivos celulares mais simples que existem. Suas principais características são: São todos seres unicelulares (formados por apenas uma célula). Na maioria são heterótrofos, mas alguns são autótrofos. Um ser heterótrofo é aquele que não consegue produzir seu próprio alimento. Já um ser autótrofo produz seu alimento através de reações químicas como a fotossíntese ou quimiossíntese, que é uma reação de oxi-redução de compostos inorgânicos (quimioautótrofa) ou orgânicos (quimioheterótrofa) para obtenção de energia. As heterotróficas podem realizar fermentação (que é anaeróbia) do tipo: Alcoólica que origina gás carbônico e álcool etílico ou Láctica que origina ácido láctico. Podem realizar também a respiração celular (sendo aeróbia) onde o aceptor final

Gripe Modo de transmissão: gotículas de saliva espalhadas pelo ar de pessoas contaminadas Características da infecção: coriza, tosse, fraqueza e dores musculares. Medidas profiláticas: vacinação, tratar doentes e evitar contato direto com eles. Febre amarela Modo de transmissão: picada das fêmeas do mosquito A edes  aegypti  Características da infecção: de aparente até fulminante, afetando o fígado a pessoa fica com a aparência amarelada. Medidas profiláticas: vacinação, erradicação do vetor, tratamento do doente. Varíola Modo de transmissão: gotículas de saliva e uso de objetos contaminados pelo vírus Características da infecção: feridas grandes e numerosas na pele, que deixam cicatrizes. Hoje é considerada erradicada Medidas profiláticas: vacinação, tratamento do doente. Resfriado Modo de transmissão: gotículas de saliva espalhadas pelo ar de pessoas contaminadas Características da infecção: o vírus infecta o trato respiratório, e seus efeitos são menos intensos que o vírus da gripe Medidas profiláticas: tratamento do doente e evitar contato com ele.

é o gás oxigênio e o produto final o gás carbônico e a água Os moneras são procariontes, ou seja, têm células procarióticas. Algumas espécies atuam como decompositoras, degradando organismos mortos e com isso contribuindo para a reciclagem da matéria orgânica do planeta. Podem viver livres ou parasitando outros seres vivos. Podem viver sozinhos ou em colônias (grupos). Sua reprodução é, na maioria das vezes, assexuada (sem sexo masculino e feminino). Sua multiplicação ocorre, normalmente, por cissiparidade ou bipartição (uma célula se divide em duas). Algumas bactérias apresentam mecanismos que aumentam a variabilidade genética, como ocorre na conjugação, onde duas bactérias se unem e estabelecem entre si uma ponte de transferência. Uma delas chamada de “macho” duplica parte de seu DNA e doa essa parte para outra bactéria, que é chamada de “fêmea”. Outras bactérias podem ainda apresentar a transdução, que é a transferência de genes de uma bactéria para outra por intermédio de um vírus. Estes quando se formam dentro de uma bactéria, podem incorporar ao seu próprio DNA pedaços do DNA bacteriano. Ao infectar outra bactéria

transmitem esses genes. Caso essa bactéria sobreviva à infecção viral, passará a ter novas características. Além da transdução existe a transformação, onde a bactéria absorve moléculas de DNA disponíveis no meio e incorpora-as ao seu DNA. A maior parte dos procariontes possui parede celular, cuja composição química é diferente da encontrada nas plantas (celulose) e nos fungos (quitina) ela é formada principalmente de peptidoglicano, que são moléculas de açúcares, ligados a aminoácidos. Algumas bactérias possuem flagelos relacionados ao

deslocamento. O citoplasma das células procarióticas não possui citoesqueleto nem organelas membranosas, mas possuem ribossomos. No citoplasma de muitas espécies existem moléculas menores de DNA circular, chamadas plasmídeos. Estes contêm genes que, apesar de não serem essenciais à sobrevivência da bactéria, trazem vantagens. É o caso de genes que comandam a síntese de proteínas capazes de degradar moléculas de certos antibióticos, conferindo resistência à bactéria.

FIGURA 2 – Morfologia das bactérias MORFOLOGIA COCOS – formato arredondado BACILOS – formato de bastão ESPIRILOS – formato de um espiral VIBRIÕES – formato de vírgula

unicelulares procariontes. Por isso, são classificados no Reino Monera. Seu estudo é importante, pois, também são causadores de doenças, como certos tipos de pneumonia, por exemplo. As bactérias podem ser autotróficas ou heterotróficas. As heterotróficas podem realizar a fermentação ou a respiração celular.

1. FILO ESQUISÓFITA (BACTÉRIAS) As bactérias podem ser encontradas no ar, na água, na terra, nos objetos e dentro e fora do corpo do homem e outros animais. As bactérias são muito estudadas porque muitas são parasitas e causam doenças como meningite, pneumonia, tuberculose, cólera, tétano, sífilis e gonorréia. Mas também há bactérias úteis, que são usadas na produção de alimentos como o vinagre e o iogurte. Também existem bactérias que vivem dentro do nosso intestino, sem causar doenças, e que produzem vitamina K e vitaminas do complexo B. Porém, as bactérias mais importantes são as que garantem a reciclagem do nitrogênio, elemento químico indispensável a todos os seres vivos. As bactérias são divididas de acordo com sua forma, que podem ser do tipo: cocos, diplococos, estreptococos, estafilococos, bacilos, vibriões e espirilos. Entre as bactérias encontramos um grupo especial. São conhecidos como riquétsias, micoplasmas ou PPLO. Embora sejam menores e mais simples que as bactérias, os PPLO são

2. FILO CIANÓFITA (CIANOFÍCEAS OU ALGAS AZUIS) As cianofíceas ou algas azuis são representantes clorofilados do Reino Monera. Ou seja, possuem clorofila; e com essa clorofila realizam fotossíntese. Com relação a esses seres apesar do nome algas azuis é importante desatacar dos pontos: As cianofíceas são diferentes das algas verdadeiras. As cianofíceas não são apenas azuis. Também podem ser vermelhas, marrons ou pretas. As algas azuis não são tão estudadas como as bactérias, pois não têm importância médica ou econômica.

DOENÇAS CAUSADAS POR BACTÉRIAS Botulismo Agente etiológico: Clostridium botulinum  Modo de transmissão: ingestão da toxina liberada pela bactéria, principalmente em alimentos enlatados e conservas artesanais. Características da infecção: a toxina bloqueia a transferência dos sinais nervosos para os músculos Medidas profiláticas: cuidados higiênicos ao processar alimentos; não consumir alimentos em latas estufadas. Tétano Agente etiológico: Clostridium tetani  Modo de transmissão: os esporos desse bacilo são encontrados principalmente no solo. Podem penetrar no corpo humano quando ocorre uma lesão causada por objetos contaminados. Características da infecção: os bacilos liberam uma neurotoxina que desencadeia principalmente fortes contrações musculares; pode ocorrer parada respiratória e/ou cardíaca. Medidas profiláticas: vacinação com reforço a cada 10 anos; evitar ferimentos, especialmente com objetos sujos de terra ou esterco; cuidados no parto. EUTROFIZAÇÃO Essa matéria orgânica que se acumula na água é decomposta, resultando em sais minerais, nutrientes que aceleram a reprodução de algas e bactérias aeróbias. As algas tornam a água turva, impedindo que a luz solar penetre. Quando morrem, são decompostas, aumentando mais ainda o número de

Cólera Agente etiológico: Vibrio cholerae  Modo de transmissão: ingestão de água ou alimentos contaminados pela bactéria. Características da infecção: diarréia acentuada, vômitos e cãibras. Podendo levar à morte Medidas profiláticas: tratamento dos doentes, saneamento básico, higiene básica, água clorada ou fervida. Tuberculose Agente etiológico: Mycobacterium tuberculosis  Modo de transmissão: inalação de gotículas espalhadas pelo ar pela fala, espirro, e tosse de pessoa contaminada pela doença. Características da infecção: atinge os pulmões, provocando infecções, e pode passar para o sangue e a linfa, atingindo, através deles, outras estruturas do corpo, como fígado, baço, medula óssea, rins e sistema nervoso. Medidas profiláticas: vacinação e tratamento de doentes.

bactérias decompositoras aeróbias. A grande quantidade de seres consumidores faz com que diminua drasticamente a quantidade de oxigênio disponível. Isso acarreta a morte dos peixes e outros seres que vivem ali. E propiciando o desenvolvimento de bactérias anaeróbias. Esse fenômeno denominasse eutrofização. Ela pode ser natural ou provocada por resíduos urbanos, industriais ou agrícolas.

FIGURA 3 - Eutrofização

EXERCÍCIOS

1. (UFPB) Comente a origem e as conseqüências ecológicas do fenômeno de eutrofização dos rios. 2. (UFRJ) Apesar de esforços de numerosas equipes de cientistas em todo o mundo, uma vacina contra a gripe, que imunize todas as pessoas a longo prazo, ainda não foi conseguida. A explicação para isso é que o vírus da influenza, causador da gripe, sofre constantes mutações. Por que essas mutações diminuem a eficácia das vacinas? 3. (UFRPE) Em relação ao vírus é incorreto afirmar: a) O material genético pode ser DNA ou RNA b) São agentes causadores de várias doenças em seres humanos c) Possuem ribossomos e mitocôndrias essenciais d) Proteínas compõem sua cápsula externa 4. (UFF – RJ) Os linfócitos T estão estreitamente relacionados à AIDS por quê: a) Podem ser destruídos pelos vírus, diminuindo, assim a defesa contra infecções. b) Seu número aumenta muito, diminuindo a incidência de infecções secundárias. c) Não tem afinidade com as moléculas protéicas do envelope do vírus d) Combatem eficazmente o vírus 5. (MACK-SP) Todos os indivíduos pertencentes ao reino Monera, em sua célula, não apresentam: a) DNA b) Ribossomo c) Cloroplasto d) Membrana plasmática 6. (UFMG) Dona Margarida observou que uma lata de sardinha estava estufada e resolveu não consumir o seu conteúdo. Assinale a alternativa que apresenta uma justificativa incorreta para a atitude de dona Margarida: a) O alimento pode conter toxinas produzidas por microorganismos b) O alimento pode estar em processo de decomposição c) Os gases responsáveis pelo estufamento da lata são tóxicos d) Pode ter ocorrido falta de higiene durante o processo de embalagem. 7. (UF-PA) Quando dois organismos pertencem a uma mesma classe obrigatoriamente devem pertencer à (ao) mesma (o): a) Ordem b) Família c) Espécie d) Gênero e) Filo

8. (UF-BA) O conjunto de indivíduos semelhantes e capazes de se inter-cruzarem produzindo descendentes férteis, define biologicamente: a) Comunidade b) Família c) Gênero d) Espécie e) Classe 9. (UFMA) As bactérias reproduzem-se basicamente por um mecanismo assexuado em que uma bactéria dá origem a outras duas, geneticamente idênticas. Esse tipo de reprodução é denominado: a) bipartição b) conjugação c) brotamento d) laceração 10. (Unifesp) A revista Ciência Hoje (nº. 140, 1998) publicou um artigo relatando que pesquisadores da Fundação Oswaldo Cruz desenvolveram uma vela preparada com o bagaço da semente de andiroba, cuja queima é capaz de inibir o apetite da fêmea do mosquito Aedes aegypti . a) Cite uma doença transmitida por esse mosquito. b) Explique, através do mecanismo de contágio, como a vela de andiroba pode colaborar na diminuição da proliferação dessa doença. 11. (UFRRJ) “Surto de cólera atinge centenas de pessoas na cidade paranaense de Paranaguá. Num período de apenas 12 dias, entre 26 de março e 7 de abril, mais de 290 habitantes da cidade de Paranaguá, no estado do Paraná, foram parar em hospitais com forte diarréia e uma perigosa desidratação. A cólera voltou a atacar – e com força.” (adaptado de: Revista Época, 12 de abril de 99, p. 68) a) Identifique o reino a que pertence o agente etiológico da cólera. b) Cite duas formas de proteção contra essa doença. 12. (UFC-CE) A AIDS tende a se tornar uma doença crônica (e não fatal) graças ao maior conhecimento científico e à precocidade no tratamento. Recentemente, um passo importante foi dado nesse sentido com a utilização de um “coquetel antiaids”, desenvolvido pela equipe do doutor David Ho, que dirige o centro Aaron Diamond, de Nova York, onde se pesquisa a doença. O coquetel é uma combinação de drogas que inibem a ação da transcriptase reversa e a proteases. Com base no texto acima, pergunta-se: a) Que tipo de moléculas são essas, inibidas pelas drogas que compõem o coquetel? b) Qual a função desempenhada por cada uma dessas moléculas (que são inibidas) utilizadas pelo vírus para se multiplicar?

CAPÍTULO III  SERES VIVOS –  REINO PROTOCTISTA E FUNGI 

FILO

PROTOCTISTA

ZOOMASTIGOPHORA

OU

FLAGELADOS

Características gerais: São eucariontes. Ou seja, suas células são eucarióticas. Também são unicelulares ou pluricelulares. Podem ser heterótrofos ou autótrofos. Também podem ser de vida livre ou parasitas causadoras de doenças Vivem sozinhos ou formando colônias. E também têm reprodução assexuada, principalmente por cissiparidade (divisão binária ou bipartição). Alguns poucos se reproduzem por conjugação (união) de células, um tipo de reprodução sexuada ou até por formação de gametas.

Locomovem-se por flagelos. O flagelo é uma espécie de cauda. Ex.: Trypanossoma cruzi  (Doença de Chagas) e o Leishmania brasiliensis (leishmaniose). FILO CILIOPHORA OU CILIADOS Locomovem-se por cílios. Os cílios cobrem toda a célula que forma o corpo do protozoário. Ex.: Paramecium  caudatum  FILO APICOMPLEXA OU ESPOROZOÁRIOS Não tem estruturas de locomoção próprias. Movem-se levados pelo ar, ou por algum líquido (água, sangue etc.) uma estrutura chamada de esporos Ex.: Plasmodium  (malária) e o Toxoplasma gondii  (toxoplasmose).

1. PROTOZOÁRIOS Os protozoários são os protoctistas mais estudados. Isso porque, embora alguns sejam de vida livre, muitos são parasitas. Os protozoários parasitas podem causar doenças como disenteria, doença de Chagas, úlcera de Bauru e malária. Costuma-se dividir os protozoários de acordo com sua forma de locomoção (movimentação) conforme a tabela a seguir: FILO RHIZOPODA ou SARCODÍNEOS Locomovem-se por pseudópodos. Os pseudópodos se formam por esticamento e encolhimento da célula que forma o corpo do protozoário. EX.: AMEBAS

FILO ACTINOPODA OU RADIOLÁRIOS OU HELIOZOÁRIOS Apresentam pseudópodes filamentosos, os axópodes, sustentados por um eixo central e que se projetam como raios em torno das células. Ex.: Actinophys sp  FILO FORAMINIFERA Reúne protozoários dotados de uma carapaça externa, constituída de carbonato de cálcio ou quitina, de onde se projetam finos e delicados pseudópodes, que servem para a captura de alimentos EX.: Bolivina soluta 

FIGURA 1 – Morfologia dos protozoários

2. ALGAS Nas algas não aparecem raízes, caules, folhas, vasos condutores, flores, sementes e frutos. O corpo da maioria das algas é formado apenas por um talo. Às vezes aparecem estruturas parecidas com raízes (chamadas rizóides), estruturas parecidas com caules (chamadas caulóides)  e estruturas parecidas com folhas (chamadas filóides)  As algas são quase todas aquáticas, podendo ser encontradas tanto na água doce quanto na água salgada. Algumas poucas podem viver em pedras, troncos ou mesmo na terra, em locais úmidos. Por serem fotossintetizantes, as algas são importantes na produção de oxigênio para os ecossistemas. Além disso, constituem a base da alimentação de animais aquáticos e algumas espécies são também utilizadas na alimentação humana. Certas espécies de algas produzem grande quantidade de substâncias utilizadas comercialmente. É o caso dos alginatos, substâncias viscosas produzidas por certas espécies de algas pardas, que são usados na fabricação de papel e como estabilizadores em cremes dentais e sorvetes. A reprodução das algas pode ser: Por esporos: que são células de reprodução assexuadas. Os esporos saem das algas e, encontrando boas condições, irão formar novas algas; Por conjugação: união de células sexuadas (masculinas e femininas); Por hormogonia: o corpo da alga simplesmente se parte, e os pedaços formam novas algas. Por divisão binária: as algas unicelulares podem se dividir ao meio. Por alternância de gerações: muitas algas alternam entra a reprodução sexuada e assexuada. (com indivíduos haplóides e diplóides) Ex.: Ulva 

*As algas PLURICELULARES são divididas em: A - ALGAS VERDES OU CHLOROPHYTA Possuem grande quantidade de clorofila, dai sua cor verde, Podem ser também unicelulares. São também chamadas clorofíceas. São as algas que existem em maior quantidade no nosso planeta. Garantem alimento para muitos peixes e outros animais aquáticos. Mas, a principal característica das algas verdes é que elas são as que mais contribuem para a renovação do oxigênio do nosso planeta, por meio da fotossíntese. B – ALGAS VERMELHAS OU RHODOPHYTA São algas que, além da clorofila, possuem grande quantidade do pigmento vermelho chamado ficoeritrina. Daí a sua cor vermelha. Também são chamadas de rodofíceas. As algas vermelhas são mais desenvolvidas que as algas verdes, embora existam em menor quantidade. As indústrias utilizam algas vermelhas para a fabricação de laxantes (remédios para prisão de ventre), gelatinas e sorvetes. C – RHODOPHYTA

ALGAS

PARDAS

OU

MARRONS

OU

São algas que, além da clorofila, possuem grande quantidade do pigmento castanho chamado fucoxantina. Daí sua cor parda (marrom). Também são chamadas de algas marrons ou feofíceas. As algas pardas são as algas mais desenvolvidas que existem, podendo atingir vários metros de tamanho. São muito usadas na alimentação humana, principalmente em países como Japão, China e Coréia. Também podem ser usadas como alimento para o gado e como adubo para outras plantas. Importante:

Outros exemplos são o ágar e a carragenina, encontrados em certas espécies de algas vermelhas e usados para finalidades diversas: na indústria farmacêutica, na fabricação de cosméticos e de gelatinas, no preparo de meios de cultura para bactérias, e como emulsionante, estabilizante e espessante em alimentos.

Como muitas algas são formadas apenas por um talo, estas também são conhecidas como talófitas. Por serem as plantas mais simples que existem, as algas às vezes são chamadas de vegetais inferiores.

*As algas UNICELULARES são divididas nos seguintes grupos:

É um fenômeno relacionado principalmente com a intensa proliferação do dinoflagelado Gonyaulax , que, sob determinadas condições, forma populações extraordinariamente grandes. Essas populações dão origem a extensas manchas avermelhadas na superfície do mar, donde o nome de maré vermelha. O grande problema está na elevada toxidade da neurotoxina eliminada pelo protista, que leva à morte de animais marinhos. Os principais fatores ecológicos relacionados ao surgimento das marés vermelhas incluem o aumento da temperatura e da quantidade de nutrientes da água do mar, redução da salinidade (que ocorre em períodos de muitas chuvas) e mar calmo.

A - Euglenophyta (euglenas) B - Dinophyta (dinoflagelados) C - Bacillariophyta (diatomáceas) Todas as algas têm o pigmento verde clorofila, responsável pela fotossíntese. Porém, algumas algas têm outros pigmentos de outras cores.

MARÉ VERMELHA

FIGURA 2 – Maré vermelha

DOENÇAS CAUSADAS POR PROTOZOÁRIOS Toxoplasmose Agente etiológico: Toxoplasma gondii (esporozoário) Características: doença geralmente assintomática, mas em alguns casos pode causar cegueira, é grave em gestante, pois o parasita pode passar para o feto, afetando seu sistema nervoso. Modo de transmissão: ingestão de cistos do parasita presente nas fezes dos gatos, que são os hospedeiros naturais e ingestão de carne crua mal cozida contaminada pelo parasita. Medidas profiláticas: além de medidas de higiene pessoal e evitar contato com animais contaminados e ingestão de carne bemcozida.

Doença de Chagas Agente etiológico: Trypanosoma cruzi (flagelado) Características: hipertrofia de órgãos afetados pelo parasita, principalmente a do coração. Modo de transmissão: os principais transmissores são insetos da espécie Triatoma infestans, vulgarmente conhecido como barbeiro. Ao picar uma pessoa esses insetos defecam, e em suas fezes estão as formas infectantes do parasita. Ao coçar o local, a pessoa facilita a penetração do parasita através da pele. Medidas profiláticas: Tratar os doentes. Impedir a proliferação do barbeiro, usar telas em portas e janelas, cuidados nas transfusões de sangue. Não construir casa de pau-a-pique. Giardíase Disenteria amebiana (amebíase) Agente etiológico: Giárdia lamblia (flagelado) Agente etiológico: Entamoeba histolytica  (amebóide) Características: afeta principalmente o intestino delgado, Características: diarréias intensas, com muco e sangue. provocando diarréia e dores abdominais. Modo de transmissão: ingestão de alimentos ou de água Modo de transmissão: ingestão de alimentos ou de água contaminada por fezes que contenham cistos do parasita contaminada por fezes que contenham cistos do parasita Medidas profiláticas: implementar saneamento básico, alem de Medidas profiláticas: implementar saneamento básico, alem de medidas de higiene pessoal, como beber água filtrada e/ou medidas de higiene pessoal. Tratar os doentes. fervida e lavar bem frutas e verduras antes de ingeri-las. Tratar os doentes. Malária Úlcera de Bauru ou Leishmaniose de pele Agente etiológico: Plasmódium vivax  (febre terçã) ou P lasmódium  Agente etiológico: L eishmania brasiliensis  malarie (febre quartã) ou Plasmódium falciparum  (irregular) Características: ulcerações graves na pele Características: acessos febris cíclicos e atinge o fígado Modos de transmissão: mosquito-palha ou birigui. Modos de transmissão: mosquito Anopheles , conhecido também Medidas profiláticas: eliminar insetos (vetor) e usar inseticidas e como mosquito-prego, ou transfusões de sangue. telas nas janelas. Medidas profiláticas: eliminar insetos, usar inseticida e telas nas  janelas.

FUNGI

Neste Reino encontramos os seres vivos conhecidos como fungos. Esse grupo tem várias características muito interessantes. São seres unicelulares (formados por uma célula), mas também encontramos seres pluricelulares (formados por várias células), sendo sua célula chamada de hifa e o seu conjunto de micélio. Os fungos têm características iguais às das plantas como a falta de movimentação própria. Mas também têm características iguais às dos animais (como o fato de não terem clorofila e por isso não conseguirem realizar fotossíntese). Ou seja, como os animais, todos os fungos são heterótrofos por absorção, processo conhecido também como saprofagia, onde o micélio libera enzimas digestivas, que agem extracelularmente, degradando moléculas orgânicas. (não conseguem produzir seu próprio alimento). Os fungos também têm características muito próprias. Tudo isso fez com que os fungos fossem classificados dentro de um reino só deles. As células dos fungos são sempre eucarióticas (da mesma forma que acontece também com as plantas e animais). Durante o processo de reprodução sexuada, muitas espécies formam hifas especiais que crescem em agrupamentos compactos chamados de corpo de frutificação dos quais os cogumelos e o orelhas-de-pau são exemplos. A reprodução dos fungos é assexuada, e pode ser de três tipos diferentes: Por brotamento: Quando seu corpo forma um broto, que se solta e dá origem a um novo fungo. Por fragmentação: Quando seu corpo se divide em vários pedacinhos e cada pedacinho forma um novo fungo. Por esporos: É a forma mais comum. São células especiais que são produzidas pelos fungos e carregadas pelo vento ou pela água. Se as condições no local onde os esporas caírem forem boas, então eles darão origem a novos fungos. Os ciclos de vida dos fungos são divididos em duas fases: uma sexuada e outra assexuada. A fase assexuada é caracterizada pela formação de esporos por mitose, e os esporos formados são denominados assexuados. A fase sexuada é caracterizada pela formação de esporos por meiose, e os esporos formados são denominados sexuados. Estes são sempre imóveis disseminados pelo vento. Existem varias fungos de interesse para o homem. Entre os quais podemos citar:

FIGURA 3 – Estrutura dos fungos Os mofos ou bolores, que aparecem em lugares úmidos ou em alimentos que estão em decomposição (apodrecendo); As leveduras, usadas na produção de bebidas alcoólicas (vinho e cerveja) e como fermento na produção de pães e bolos; Os cogumelos, sendo alguns comestíveis (como o champignon) e outros venenosos (como o orelha-de-pau); Há espécies capazes de produzir substâncias que atuam como antibióticos e que, portanto, combatem bactérias. Algumas dessas espécies têm sido usadas na produção comercial de antibióticos, como é o caso do Penicillium notatum  que sintetiza penicilina. Os fungos causadores de doenças chamadas micoses (como o sapinho e a frieira, por exemplo).

FIGURA 4- Líquens LÍQUENS São associações mutualísticas entre fungos e algas verdes ou cianobactérias. A alga sendo autótrofa realiza a fotossíntese e, assim, produz alimento para ela e para o fungo. Este, que é heterótrofo, oferece proteção à alga, além de reter sais e umidade, necessários a ambos. Eles podem ser encontrados em árvores, troncos, pedras ou muros. Eles são muito sensíveis à poluição ambiental. Assim a presença de liquens sugere baixo índice de poluição, enquanto seu desaparecimento sugere agravamento da poluição ambiental.

EXERCÍCIOS

1. (UNESP-SP) Um determinado candidato a prefeito prometeu que, se fosse eleito, faria uma grande ampliação da rede de esgotos e do tratamento de água de sua cidade, para erradicar ou diminuir a doença de Chagas e a malária. Ele realizou a sua promessa, mas falhou parcialmente no seu intento; entretanto, conseguiu erradicar a cólera e amebíase. Qual a explicação biológica para. a) A falha apontada? b) O sucesso conseguido?

2. (FUVEST-SP) As leveduras podem viver tanto na presença quanto na ausência do gás oxigênio. a) Que processos de obtenção de energia as leveduras realizam em cada uma dessas situações? b) Em qual das situações a atividade metabólica das leveduras é mais alta? Por quê?

3. (UFPE) Organismos aclorofilados, heterótrofos, unicelulares ou pluricelulares, utilizados em indústrias farmacêuticas, das bebidas fermentadas e em panificadoras. Esta descrição referese às (aos): a) Bactérias b) Fungos c) Diatomáceas d) Protozoários 4. (FAAP-SP) É muito comum o paulistano sair aos sábados com a família ou com os amigos para ir comer pizza e tomar cerveja. Tanto a pizza quanto a cerveja só são possíveis de serem feitas graças a um organismo fermentante. Esse organismo é: a) Vírus b) Lêvedo c) Protozoário d) Bactéria

5. (PUC-RJ) A malária é uma parasitose transmitida pelo mosquito Anopheles. Ao ser introduzido no organismo humano o parasita é levado pelo sangue a um local do organismo onde se transforma em outras estruturas. Esta transformação ocorre no: a) Esôfago b) Estômago c) Intestino d) Fígado 6. (UFMA) Em protozoários de vida livre, como na Amoeba   proteus , existe o vacúolo contrátil, cuja função é a: a) eliminação do excesso de água b) locomoção c) digestão de micrcrustáceos d) absorção de água e) emissão de pseudópodos 7. (Unicamp-SP) Uma certa quantidade de água de lagoa com amebas foi colocada em frascos numerados de 1 a 5. Foram adicionadas quantidades crescentes de sais a partir do frasco 1 até o 5. Observando-se, em seguida, as amebas ao microscópio, constatou-se uma gradual diminuição da velocidade de formação de vacúolos pulsáteis a partir do frasco 2. No frasco 5 não se formaram esses vacúlos. a) O que aconteceria se as amebas do frasco 1 não tivessem a capacidade de formar vacúolos? Por quê? b) Por que no frasco 5 não se formaram vacúolos? 8. (Vunesp –SP) fungos e bactérias têm sido considerados, por muitos, os vilões entre os seres vivos. Sabemos, entretanto, que ambos apresentam aspectos positivos e desempenham importantes funções ecológicas. a) Cite uma forma pela qual, bactérias e fungos podem contribuir para a reciclagem de nutrientes minerais. b) Cite um exemplo de conquista científica no combate a infecções que foi possível a partir da utilização de fungos.

9. (EEM-SP) (EEM-SP) “Engana-se “Engana -se quem acha que uma salada com cogumelos é um prato vegetariano. Cientistas descobriram que as características genéticas dos fungos (categoria à qual pertencem os cogumelos) estão muito mais próximas às dos animais do que às dos vegetais. As novidades vêm do 16º Congresso Internacional de Botânica, em St. Louis (EUA). (Isto É, “Salada sem cogumelo”, 08 de setembro. de 99) Cite três características dos fungos que os tornam mais próximos de animais do que de vegetais.

CAPÍTULO IV  SERES VIVOS –  REINO VEGETAL 

Nem todas as plantas têm todos os órgãos possíveis. Ou seja, nem todas elas têm raiz, caule, folhas, vasos condutores de seiva bruta e seiva elaborada, flores, sementes e frutos. O Reino Vegetal é dividido, justamente, de acordo com os órgãos que as plantas podem ter. Vejamos, agora, os principais grupos do Reino Vegetal e exemplos de plantas de cada um desses grupos.

Na alternância de gerações, as plantas que se reproduzem por esporas são chamadas esporófitos. E as plantas que se reproduzem por gametas são chamadas  gametófitos. Nas briófitas, na fase de gametófito a planta é mais desenvolvida e dura mais que na fase de esporófito. As briófitas são divididas em três grupos: A – MUSGOS

BRIÓFITAS

As briófitas são plantas menos evoluídas que as outras plantas que veremos a seguir. Nas briófitas não aparecem raiz, caule, folhas, vasos condutores, flores, sementes e frutos. Mas em todas elas seu corpo é formado por um talo, dividido em: rizóides, caulóides e filóides. São sempre plantas de pequeno tamanho. Secretam em sua epiderme substâncias impermeabilizantes e protetoras. Nos gametófitos existem poros e nos esporófitos estômatos que por onde ocorrem as trocas gasosas com o ar. As briófitas, em sua grande maioria não são aquáticas, mas ainda dependem totalmente da água, principalmente para a reprodução Por isso vivem sempre em lugares úmidos e de sombra. A reprodução das briófitas ocorre por um sistema chamado de alternância  de gerações. Nesse tipo de reprodução, uma geração se reproduz por esporas (assexuadamente), a geração seguinte se reproduz com  gametas masculinos e femininos (sexuadamente), depois vem outra geração com reprodução assexuada, e assim alternadamente.

São as briófitas mais conhecidas. Os musgos são aquelas plantinhas bem verdes que formam um tipo de tapete aveludado e escorregadio em pedras, nos locais onde há bastante umidade. B – HEPÁTICAS Não são tão conhecidas como  os musgos. Receberam o nome de hepáticas porque têm a forma aproximada de um fígado (hepato = fígado). C – ANTÓCEROS São também pouco conhecidas. Os antóceros são bem parecidos com as hepáticas, embora não tenham a semelhança com o formato dos fígados.

FIGURA 1 - Musgo As briófitas não são muito conhecidas porque além de serem poucas espécies, não têm importância para a alimentação e nem para as indústrias. As briófitas às vezes são chamadas de

vegetais intermediários, por serem mais evoluídas que as algas e

menos evoluídas que as plantas superiores.

FIGURA 2 – Ciclo de vida dos musgos PTERIDÓFITAS

Também chamadas de filicíneas  as pteridófitas são um grupo muito importante dentro do Reino Vegetal. Isso porque as elas são as primeiras plantas que apresentam raiz, caule e folhas verdadeiros. E, mais importante ainda, são as primeiras plantas que apresentam vasos condutores de seiva bruta (água e sais minerais) chamados de xilema e vasos condutores de seiva elaborada (solução de açúcar e outros compostos) chamados de floema. Porém, as pteridófitas ainda não apresentam flores, sementes nem frutos. A reprodução delas também ocorre por alternância de gerações, como nas briófitas. A diferença principal é que nelas,

na fase de esporófito (assexuada), a planta é mais desenvolvida e dura mais que na fase de gametófito (sexuada). A samambaia, a avenca, a renda-portuguesa e o xaxim são os exemplos mais conhecidos de pteridófitas. Todas muito usadas como plantas de enfeite nas casas. Nas folhas grandes da samambaia (fase de esporófito), podemos ver algumas bolinhas, geralmente de cor marrom. Essas bolinhas são chamadas soros, e dentro delas existem os esporângios. Quando estão maduros, os esporângios se abrem, e deles saem os esporos. Os esporos, por sua vez, são as células de reprodução assexuada que produzirão novas plantas (gametófitos).

FIGURA 3 – Ciclo de vida das samambatias

GIMNOSPERMAS

As gimnospermas se dividem em dois grupos: As gimnospermas são plantas que, além da raiz, caule, folhas e vasos condutores, apresentam pela primeira vez duas estruturas muito importante: a flor e a semente. Porém, as gimnospermas ainda não são capazes de produzir frutos. As flores das gimnospermas são feias, sem cor nem perfume e com aparência de madeira. Também chamadas de estróbilos, as flores das gimnospermas não protegem as sementes que ficam presas a elas, ou seja, suas sementes ficam à vista. Daí justamente vem o nome gimnosperma (gimno == nua, sperma == semente). Um exemplo bem conhecido de flor de gimnosperma são as pinhas, dos pinheiros, que usamos como enfeites de Natal. Um exemplo de semente de gimnosperma são os pinhões, que comemos nas festas juninas. A reprodução das gimnospermas é sexuada, e ocorre da seguinte forma: As gimnospermas podem ter estróbilos (flores) masculinos e femininos; Os estróbilos masculinos produzem grãos de pólen, que são os gametas (células sexuais) masculinos; Os estróbilos femininos produzem óvulos, que são os gametas (células sexuais) femininos; Os grãos de pólen passam através do tubo polínico fecundam os óvulos, dando origem ao embrião. Este embrião ficará protegido e alimentado dentro da semente; Quando as sementes caem ao chão, ocorre o brotamento (desenvolvimento do embrião) e a formação de uma nova planta.

A – CICADÍNEAS São as gimnospermas mais simples e menos conhecidas que existem. Seus principais representantes são as cicas. As cicas são arbustos (árvores bem pequenas). B – CONÍFERAS As coníferas são bem mais desenvolvidas e conhecidas que as cicadíneas. Recebem este nome porque suas flores (pinhas) têm forma de cone. Dentro do grupo das coníferas encontramos: Todos os pinheiros: pinheiro comum, pinheiro de natal, cedro, araucária (pinheiro-do-paraná), cipreste, etc.; As sequóias: típicas da América do Norte são as maiores árvores do mundo e podem viver aproximadamente 3.000 anos

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

As gimnospermas têm enorme importância para o homem, pois fornecem:

monocotiledôneas e dicotiledônea. As plantas desses dois grupos têm diferenças nos tipos e raízes, folhas e flores. Etc. Porém, a principal diferença entre elas está nas sementes.

Madeira: para os mais variados fins; Celulose: para a fabricação de papel; Substâncias químicas: para a fabricação de perfumes, desinfetantes e bebidas; Alimento: na forma dos pinhões. Atenção: Como você pode ver, os pinhões são sementes e não frutas. Lembre que os pinhões são produzidos pelas gimnospermas e as gimnospermas não produzem frutos.

A – MONOCOTILEDÔNEAS As monocotiledôneas são plantas angiospermas que têm apenas um cotilédone em cada semente (mono  =1). Como vimos anteriormente, o cotilédone é a estrutura que transfere os alimentos da semente para o embrião. B – DICOTILEDÔNEAS

ANGIOSPERMAS

As dicotiledôneas são plantas angiospermas que têm dois cotilédones em cada semente. Atualmente, as angiospermas As angiospermas são as plantas mais evoluídas que são as plantas Que dominam nosso planeta. Existem mais espécies existem. Possuem raiz, caule, folhas, vasos condutores, flor e de angiospermas do que de todas as outras plantas juntas. semente. Porém, o mais importante é que as angiospermas são as Logicamente, esse sucesso das angiospermas se deve ao fato de primeiras e únicas plantas que produzem frutos. Os frutos são elas serem as plantas mais evoluídas que existem. Principalmente reservas de alimentos que se formam nos ovários das flores após pela presença de sementes e frutos. Como já vimos, as sementes a fecundação. e os frutos ajudam essas plantas a se espalharem, pois podem ser A reprodução das angiospermas também é sexuada. levados para longe pelo vento, pela água ou por animais. Por serem As flores produzem grãos de pólen e óvulos. Os grãos de pólen e as plantas que existem em maior quantidade, as angiospermas são os óvulos se unem, dando origem aos embriões, que ficam dentro também as plantas mais utilizadas na alimentação do homem e dos das sementes, que por sua vez ficam dentro dos frutos. Os animais que servem de alimento para o homem. As angiospermas embriões se desenvolvem e formam as novas plantas. As são também as plantas mais usadas no fornecimento de madeiras angiospermas se dividem em dois grandes grupos: as e de várias substâncias utilizadas nas indústrias. MONOCOTILEDÔNEAS DICOTILEDÔNEAS COTILÉDONE

Um cotilédone

Dois cotilédones

FOLHAS

Nervuras paralelas e folhas invaginantes

Nervuras reticuladas e folhas pecioladas

FLORES

Compostas de 3 elementos ou múltiplos

Compostas de 4 ou 5 elementos ou seus múltiplos

FRUTOS

Frutos com 3 lojas ou múltiplos

Frutos com 2 ou 5 lojas ou múltiplos

ESTRUTURA INTERNA DO CAULE

Feixes vasculares espalhados pelos caules

Feixes vasculares dispostos em torno de um cilindro central (xilema no centro e floema em volta)

SISTEMA RADICULAR

Fasciculado

Pivotante

EXEMPLOS

Alho, cebola, abacaxi, bambu, arroz, trigo, centeio, aveia, cana-de-açúcar, milho, gengibre, palmeiras, coco-da-baía etc.

Eucalipto, rosa, morango, pêra, maçã, feijão, ervilha, goiaba, algodão, cacau, mandioca, tomate, café etc.

OS TECIDOS PRIMÁRIOS DAS PLANTAS

TECIDOS PRIMÁRIOS PROTODERME

MERISTEMA FUNDAMENTAL

PROCÂMBIO

ORIGINA

A partir dos meristemas apicais formam-se os meristemas primários, que são a protoderme, o meristema fundamental e o procâmbio. FUNÇÃO

Epiderme

Tecido que reveste o corpo da planta, impede a perda excessiva de água e permite trocas de gases necessários à respiração e a fotossíntese. É geralmente uniestratificada, formada por células  justapostas, achatadas, aclorofiladas e com grande vacúolo. Na superfície externa pode haver deposição de cutina ou cera, que são substâncias impermeabilizantes. Diferenciam-se na epiderme estruturas como estômatos (é formado por duas células clorofiladas e uma abertura chamada de ostíolo que controla a transpiração e trocas gasosas na planta), tricomas (controlam a perda de água ou secretores de sustâncias oleosas, digestivas ou urticantes) e os pêlos (na epiderme da raiz responsável pela absorção de água e sais minerais) e acúleos (são estruturas pontiagudas com função de proteção da planta contra predadores, são freqüentemente confundidos com espinhos, que são folhas ou ramos modificados. Os “espinhos” das roseiras na realidade são acúleos, que são facilmente destacáveis, o que não ocorre com os espinhos). Parênquimas, Parênquimas (formados por células vivas e classificados como: parênquima clorofilado, aqüífero, colênquimas e aerífero amilífero), pelo colênquima (é um tecido de sustentação formado por células vivas, esclerênquima geralmente alongadas e com paredes espessadas, ricas em celulose) e pelo esclerênquima (é um tecido de sustentação formado por células mortas, com parede celular espessada em função de depósito da lignina).

Sistema vascular primário: Xilema (lenho) e floema (líber)

Xilema ou lenho (é um tecido responsável pelo transporte de seiva bruta – água e sais minerais) e o floema ou líber (condutor de seiva elaborada – substância orgânica derivadas da fotossíntese) no caule de dicotiledôneas, os feixes vasculares dispõem-se formando um círculo ao redor da medula; nas monocotiledôneas, esses feixes encontram-se difusamente distribuídos pelo parênquima. Os feixes vasculares do caule são formados por floema, mais externo, e xilema, mais interno

FRUTOS E PSEUDOFRUTOS Os frutos são estruturas auxiliares no ciclo reprodutivo das angiospermas: protegem as sementes e auxiliam em sua disseminação. Eles correspondem ao ovário amadurecido, o que geralmente ocorre após a fecundação. Nos casos em que o ovário origina o fruto sem que tenha ocorrido a fecundação, não há formação de sementes e o fruto chama-se partenocárpio, caso da banana e da laranja-da-baía.

ABSORÇÃO A absorção de água e sais minerais do meio ocorre principalmente na região dos pêlos absorventes da raiz. Existem duas vias por meio das qual a água e os sais atingem o cilindro central. As substancias atravessam o citoplasma das células do córtex da raiz; os sais são transportados por transporte ativo de uma célula para outra, criando um gradiente de concentração que

Os pseudofrutos são estruturas suculentas que contém reservas nutritivas, mas que não se desenvolvem a partir do ovário. Podem ser: simples (provenientes do desenvolvimento do pedúnculo ou do receptáculo de uma só flor – maçã e caju), compostos (provenientes do desenvolvimento do receptáculo de uma única flor, com muitos ovários - morango) e múltiplos (provenientes do desenvolvimento de ovários de muitas flores de uma inflorescência, que crescem juntos numa única estrutura – amora, abacaxi e figo) resulta no fluxo da água também de célula para célula por osmose. Além passar por entre as paredes celulares e não atravessam o citoplasma das células; neste caso, os sais são transportados por difusão. Ao chegar ao cilindro central, os sais minerais são transferidos por processo ativo para dentro do xilema, e a água é transferida por osmose. Forma-se assim a seiva bruta, que será distribuída pelo xilema das raízes até as folhas.

CONDUÇÃO DA SEIVA BRUTA O xilema apresenta os elementos de vaso e os traqueídes, células mortas que se dispõem de modo a formar longos e estreitos canais desde a raiz até as folhas. Sendo estreitos, a água ascende por capilaridade, devido à propriedade de adesão e coesão que as moléculas de água possuem. A ascensão cessa quando o peso da coluna líquida torna-se maior que a adesão das moléculas de água à parede do tubo (chega até 1 metro do solo).

A pressão positiva ou impulso da raiz está relacionado com o transporte ativo de sais para o interior do xilema da raiz, o que provoca o aumento da concentração osmótica em relação à solução aquosa do solo. Com isso, há grande entrada de água por osmose no xilema da raiz, impulsionando a seiva bruta para cima. Quando o solo está muito úmido, pode ainda ocorrer um fenômeno chamado de gutação que consiste em perda de gotículas de água pelos hidatódios localizados nas pontas das folhas. A pressão da raiz não explica a condução da seiva bruta até a copa das árvores altas. O que melhor explica essa condução é a teoria da coesão-tensão, formulado por Dixon, chamada de teoria de Dixon. Segundo ela a perda de água por transpiração nas folhas atuaria como uma forma de sucção da água. A perda de água por transpiração nas folhas faz com que as suas células fiquem com força de sucção aumentada. Com isso, tendem a absorver, por osmose, água do xilema onde a concentração é menor. CONDUÇÃO DA SEIVA ELABORADA A condução da seiva elaborada é chamada de translocação. A teoria de fluxo em massa ou pressão ou equilíbrio osmótico, diz que a seiva elaborada move-se através do floema, ao longo de um gradiente decrescente de concentração, desde o local que é produzida até o local em que é consumida. Retirandose um anel completo da casca de um tranco (anel de malpighi), pode-se notar, após algumas semanas, que a casca logo acima do corte fica com acúmulo de seiva seiva elaborada. As folhas continuam a receba a seiva bruta, mas as raízes e demais partes abaixo do corte deixarão de receber a seiva elaborada, que irá morrer. TRANSPIRAÇÃO Na folha, a transpiração pode ocorrer através da cutícula que reveste a epiderme, recebendo o nome de transpiração cuticular, ou através dos estômatos, sendo denominada transpiração estomática. A cuticular é pouco intensa e independe do controle do organismo. Já a estomática é o principal de perda de água pela planta e depende do controle do organismo. A abertura e o fechamento dos estômatos são

HORMÔNIO

controlados por diversos fatores, sendo o principal deles a água. Se as planta estiverem com um suprimento adequado de água, as células estomáticas permaneceram túrgidas, mantendo o ostíolo aberto; com o suprimento insuficiente, as células perdem água e consequentemente o turgor, e fecham o ostíolo. HORMÔNIOS VEGETAIS Existem vários tipos de auxinas produzidas pela própria planta. Elas promovem o crescimento da raiz em concentrações baixas. Por outro lado grandes concentrações promovem o crescimento do caule. As auxinas controlam os tropismos, que são movimentos orientados por um estímulo e que ocorrem em função do crescimento. São exemplos de estímulos à luz (fototropismo) e a força da gravidade da Terra (geotropismo). Controla também a queda das folhas, fenômeno chamado de abscisão. O etileno é um gás produzido por varias partes das plantas, e que atua no amadurecimento de frutos.

LOCAL DE PRODUÇÃO E EFEITO

GIBERELINAS

Produz folhas jovens, sementes imaturas e frutos. Estimulam o alongamento e a divisão celular. Promovem alongamento caulinar, germinação de sementes, crescimento de folhas, produção de flores e frutos

CITOCININAS

Produzida nas raízes e conduzida para toda a planta. Estimulam à divisão e a diferenciação celular, a diferenciação e o crescimento de raízes; induzem o desenvolvimento de gemas laterais e retardam o envelhecimento da planta

ETILENO

Gás produzido em várias partes da planta. Atua na indução do amadurecimento de frutos e promove a abscisão foliar.

ÁCIDO ABSCÍSICO (ABA)

Produzido nas folhas, no caule e no ápice radicular. Inibe o crescimento das plantas, Induzindo a dormência de gemas e de sementes. Induz o fechamento dos estômatos.

EXERCÍCIOS

1. (USU – RJ) Os primeiros vegetais na escala botânica que possuem vasos lenhosos (xilema) e liberianos (floema) para a condução da seiva são as:

6. (UFJF-MG) Em uma excursão realizada por estudantes, foi feita uma série de observações listadas a seguir. Relacione as observações com os itens abaixo:

a) Pteridófitas b) Briófitas c) Feófitas d) Angiospermas e) Gimnospermas

A – Uma certa espécie de planta clorofilada, com poucos centímetros de altura, vivendo em lugar úmido e sombreado, apresentando rizóides e desprovida de tecidos condutores B – Uma enorme árvore apresentando na ponta dos ramos uma estrutura coniforme com enorme quantidade de grãos-de-pólen.

2. (Objetivo – SP) Considere os seguintes vegetais: I – Avenca II – Bolor III – Musgo IV- Samambaia Pertencem ao grupo das pteridófitas apenas: a) I e II b) I e III c) II e III d) III e IV e) I e IV 3. (UM-SP) Para diferenciar gimnosperma de angiosperma, penso basicamente na: a) Ausência de frutos nas angiospermas b) Ausência de sementes nas gimnospermas c) Ausência de flores nas gimnospermas d) Presença de frutos nas gimnospermas e) Ausência de frutos nas gimnospermas

C – Uma planta rasteira, com flores vistosas, porém pequenas, apresentando o cálice e carola com três peças. Ovário constituído por três lóculos unidos. 1- Briófita

2 – Pteridófita

3 – Gimnosperma

4 – Angiosperma

A opção CORRETA é: a) A-1, B-2, C-3 b) A-2, B-3, C-4 c) A-2, B-4, C-3 d) A-1, B-3, C-4 e) A-I. B-4, C-3 7. (UFPI) Em regiões de clima úmido, como serras, encontramos muitos vegetais como samambaias e avencas designadas como pteridófitas. A característica fisiológica que aproxima esse grupo vegetal das angiospermas é:

4. (UFSCar-SP) O grande sucesso das gimnospermas e das angiospermas pode ser atribuído a duas importantes adaptações ao ambiente terrestre. Responda:

a) A presença de raiz b) O transporte da seiva por vasos condutores c) O crescimento de frutos d) A presença de folhas e) A formação de sementes

a) Quais são estas duas adaptações? b) Qual dessas adaptações permitiu a classificação das fanerógamas em gimnospermas e angiospermas?

8. (UFSC) Sobre flores responda:

5. (UFRJ) As flores que se abrem à noite, como por exemplo, a dama da noite, em geral exalam um perfume acentuado e não são muito coloridas. As flores diurnas, por sua vez, geralmente apresentam cores mais intensas. Relacione essa adaptação ao processo de reprodução desses vegetais.

a) As flores coloridas das angiospermas são interpretadas como uma aquisição evolutiva que aumenta a eficiência da reprodução sexuada. De que modo isso ocorre? b) Dê que forma isso contribui para a variabilidade das espécies?

9. (Uesb-BA) Um acontecimento importante na evolução das estruturas associadas à reprodução dos fanerógamos foi o aparecimento de sementes que: a) Possibilitam a adaptação geral do grupo a ambientes aquáticos b) São estruturas sempre protegidas pelos frutos. c) Correspondem ao ovário fecundado e desenvolvido d) Dificultam a dispersão dos vegetais mais evoluídos e) Contém reserva alimentar para o embrião 10. (Unicamp-SP) A transpiração é importante para o vegetal, por auxiliar no movimento de ascensão da água através do caule. A transpiração nas folhas cria uma força de sucção sobre a coluna de água do xilema. À medida que esta se eleva mais água é fornecida à planta. Mencione uma maneira pela qual, as plantas evitam transpiração. 11. (UFPB) Um florista que só dispunha de flores brancas em sua loja, resolveu tentar colori-las de vermelho. Para isto, em um vaso com água, dissolveu anilina vermelha e mergulhou, nessa solução, a haste de um dos ramos de flores brancas. Após duas horas, as flores ficaram coloridas de vermelho. Como se pode explicar esse resultado? 12. (UFSE) Hidroponia é a técnica na qual, as plantas são cultivadas em: a) Soluções balanceadas de sais minerais, bem arejadas e na presença de luz. b) Soluções balanceadas de sais minerais, na ausência de oxigênio e de luz. c) Ausência de água, mas de luz. d) Água destilada bem arejada, mas em presença de luz.

13. (UFJF-MG) Alguns insetos sugadores alimentam-se de seiva elaborada pelas plantas, introduzindo seu aparelho bucal nas nervuras das folhas. Para a obtenção dessas substâncias, o tecido vegetal que deve ser atingido pelo aparelho bucal desses insetos é o: a) parênquima b) colênquima c) xilema d) floema 14. (UEL-PR) A banana não tem sementes porque na realidade: a) É um pseudofruto, ou seja, não é um fruto verdadeiro b) É um fruto múltiplo, que não foi polinizado c) É um fruto carnoso, partenocárpico d) A banana não é um fruto 15. (FUVEST-SP) A remoção de um anel da casca do tronco de uma árvore provoca um espessamento na região situada logo acima do anel. A árvore acaba morrendo. a) O que causa o espessamento? Por quê? b) Por que a árvore morre? c) Se o mesmo procedimento for feito num ramo, as folhas ou frutos desse ramo tenderão a se desenvolver mais do que os de um ramo normal. Por que isso ocorre? d) No inverno, em regiões temperadas, a remoção do anel não causa espessamento nas árvores que perdem as folhas. Por quê?

16. (UNESP) Os moradores de uma cidade sentem-se orgulhosos pela beleza de suas praças e alamedas. Todos os anos, em determinado mês, quase todos os ipês da cidade florescem e as deixam enfeitadas de amarelo e roxo. O florescimento simultâneo dos ipês é devido ao: a) Fato de todas as árvores terem sido plantadas na mesma época b) Fato de todas as árvores terem sido plantadas com a mesma idade ou grau de desenvolvimento c) Fato de só nessa época do ano haver agentes polinizadores específicos d) Fototropismo

CAPÍTULO V  ANIMAIS INVERTEBRADOS  PORÍFEROS

As esponjas ou poríferos não possuem tecidos bem definidos nem órgãos estabelecidos. Sua organização é muito simples. Realizaram digestão intracelular. A respiração e a excreção ocorrem por difusão direta entre as células e a água circulante através dos canais do corpo. A parede do corpo é formada pela epiderme, pelo mesênquima e pelo revestimento interno de células flageladas com colarinho transparente, chamadas coanócitos. No mesênquima, encontram-se os amebócitos. Existem poros

inalantes (óstios), por onde a água entra no corpo do porífero, e um poro exalante (ósculo), por onde a água sai do porífero. A cavidade central, forrada de coanócitos, é o átrio ou espongiocele. No mesênquima, podem ser encontradas as espículas calcárias ou silicosas, que fazem a sustentação do corpo do animal. Há, contudo, esponjas sem espículas. Sua reprodução pode ser do tipo sexuada por meio de fecundação cruzada e interna ou assexuada por bipartição. Do ovo resulta uma larva, que é eliminada pelo ósculo, nada e vai fixar-se ás rochas, originando outra esponja.

FIGURA 1 – Esquema de um porífero

CNIDÁRIOS

Fazem parte desse grupo às anêmonas, corais, águavivas e caravelas. Também chamados de celenterados, são mais evoluídos que as esponjas. Possuem tecidos e alguma evidencia de órgãos. Embora façam a digestão intracelular, promovem muito mais intensamente a digestão extracelular. Possuem gônadas, onde são formados os gametas. Têm um rudimento de sistema nervoso difuso. Revelam movimentos ativos notáveis graças a células epitélio-muscular. Podem mostrar-se na forma de pólipos ou de medusas. O corpo possui duas camadas: a epiderme e a

gastroderme. Entre elas, há uma camada gelatinosa – a mesogléia. A cavidade central e interior do corpo é a cavidade gastrovascular. Alguns se reproduzem por metagênese: as medusas reproduzem-se sexuadamente dando pólipos, e estes se reproduzem assexuadamente dando novas medusas. Outros celenterados reproduzem-se apenas sexuadamente. E há, também, os que se reproduzem assexuadamente por brotamento ou por fragmentação do corpo. A parede de seu corpo possui cnidócitos, células especiais para a defesa, que contém nematocistos (cápsulas com filamento extensíveis inoculador de toxina).

FIGURA 2 – Ciclo de vida dos cnidários PLATELMINTOS

Compreendem os vermes achatados dorsoventralmente e abrangem as planárias, esquistossomos e solitárias. São mais evoluídos que as esponjas e celenterados porque são triblásticos, apesar de serem acelomados e revelam simetria bilateral. Possuem sistema nervoso simples, com gânglios cerebróides comandando filetes nervosos que correm ao longo das partes laterais do corpo. Sistema excretor constituído de células– células–flama, que eliminam o excesso de água e os catabólitos para o exterior através do sistema de canais. Sua respiração é por difusão. Quanto à reprodução a maioria é hermafrodita, podendo ou não fazer a autofecundação. Os esquistossomos, entretanto, são dióicos (têm sexos separados). As solitárias podem atingir a vários metros de comprimento, possuem ventosas

na cabeça para a fixação. Não há qualquer rudimento de sistema digestivo. Nutrição por difusão através da superfície corporal. As tênias podem ser de dois tipos a solium (carne de porco) e a saginata (carne de vaca). As tênias evoluem até a fase de larva no hospedeiro intermediário e concluem a evolução do hospedeiro definitivo. A larva é denominada cisticerco. Quando o homem se contamina com os ovos e fazem assim o papel de hospedeiro intermediário evolui uma doença mais agressiva que é a cisticercose. A esquistossomose, também conhecida como doença do caramujo, desenvolve-se até a fase de larva (cercaria) no caramujo, que penetra na pele humana e vai terminar a sua evolução nas veias do intestino e do fígado.

FIGURA 3 - Planária

ANELÍDEOS

Possuem o corpo segmentado em anéis e a segmentação externa corresponde à segmentação interna. Alguns possuem apêndices locomotores não-articulados chamados cerdas, que se implantam em nódulos carnosos denominados parapódes. Há os que não possuem cerdas. E há até os que são fixos, vivendo no interior de tubos calcários, no fundo do mar. Respiração cutânea nos de hábitat terrestre; branquial, nos de hábitat aquático. Dividem-se em poliquetas (nereide), oligoquetas (minhoca) e aquetas ou hirudíneos (sanguessuga). Em poliquetas ocorre reprodução assexuada. Mas a forma mais comum de reprodução é a sexuada, por meio de cruzamento e fecundação interna. As minhocas são hermafroditas de fecundação cruzada.

FIGURA 4 – Fecundação cruzada das minhocas

NEMATELMINTOS

Formam a principal classe do filo dos Aschelminthes. Com corpo cilíndrico, recoberto por uma cutícula resistente, com sistema bilateral e dotado de pseudoceloma. Numerosas espécies de vida livre, porém muitas outras, parasitas de animais e plantas. Não possuem sangue nem sistema circulatório, muito menos sistema respiratório. A respiração é anaeróbia e todos são dióicos. São eles: Áscares lombricóide, Ancylostoma duodenale, Wuchereria bancrofti e Ancylostoma brasiliensis  FIGURA 5 – BICHO GEOGRÁFICO

Ascaris lumbricoides (lombriga)

Modo de transmissão: ingestão de alimentos ou água contaminada por ovos da lombriga. Medidas profiláticas: saneamento básico, lavar bem os alimentos, as mãos, e tratamento dos doentes. Sintomas: cólicas intestinais e náuseas, manchas brancas pelo corpo, bronquite e pneumonia em decorrência da migração das larvas pelos brônquios e pulmões.

Ancylostoma duodenale 

Modo de transmissão: penetração ativa de larvas do parasita, presentes no solo, no corpo humano através da pele. Medidas profiláticas: saneamento básico; evitar contato da pele com solos contaminados, tratamento de doentes. Sintomas: anemia, por perda de sangue, ficando a pessoa pálida (amarela), daí chamada de amarelão. Pode ainda provocar bronquite, porque o verme percorre o corpo da pessoa atingindo o pulmão. Wuchereria bancrofti  (filaria) Ancylostoma brasiliensis (bicho-geográfico) Modo de transmissão: picada de mosquitos do gênero Culex , que Modo de transmissão: penetração ativa de larvas na pele humana. transmitem as larvas desse parasita para o ser humano. Medidas profiláticas: evitar contato da pele, com solo ou areia Medidas profiláticas: controle da população do vetor, uso de contaminados. Evitar levar cães e gatos para praias ou tanques repelentes de insetos, uso de telas em janelas e tratamento de de areia. doentes. Sintomas: forte irritação na pele, com coceira intensa, Sintomas: inchaço causado pela obstrução dos vasos linfáticos, especialmente à noite, o que pode causar insônia. que são os responsáveis pela remoção do excesso de líquidos nos tecidos. Em casos mais graves, causa a elefantíase: grande aumento principalmente das pernas, do escroto ou das mamas.

ARTRÓPODES

Possuem membros locomotores articulados em numero par. Corpo protegido por exoesqueleto rígido de quitina e com tubo digestivo completo, inclusive com glândulas salivares, fígado e pâncreas, estes últimos fundidos em um único órgão chamado de hepatopâncreas. Esse exoesqueleto sofre muda ou ecdise toda vez que o artrópode precisa crescer. Existe um sistema respiratório, sendo a maioria com respiração traqueal, embora os de hábitat aquático tenham respiração branquial. A circulação é aberta, isto é, o sangue circula primeiramente por vasos e, a seguir, é projetado para lacunas no meio dos tecidos, de onde volta depois para os vasos. O sangue tem características mistas de sangue e linfa, daí preferivelmente ser chamado de hemolinfa. A excreção se faz por meio dos tubos de Malpighi (na maioria deles) estruturas mais evoluídas que as nefrídicas de uma minhoca. Possuem um sistema nervoso ganglionar, ventral, bem desenvolvido. Aparecem também, órgãos dos sentidos muito especializados situados na cabeça (órgãos auditivos, olhos e antenas) alguns sofrem metamorfose durante o seu desenvolvimento. Os artrópodes dividem-se em crustáceos, insetos, aracnídeos, diplópodes e quilópodes.

Crustáceos: quase todos aquáticos (dulcícolas ou marinhos); número de patas variável; dois pares de antenas; cefalotórax e abdome; alguns com revestimento calcário. Divididos em duas subclasses: entomostráceos e malacostráceos Insetos: hexápodos, ápteros (sem asas como as formigas, piolho, pulga e traça); dípteros (com um par de asas como os mosquitos e moscas) e tetrápteros (dois pares de asas); díceros (cabeça com um par de antenas); com cabeça, tórax e abdome. Alguns são transmissores de doenças infectocontagiosas. Diversas ordens. Aracnídeos: octópodos; áceros (sem antenas); com cefalotórax e abdome. Alguns são peçonhentos (aranhas e escorpiões); outros ectoparasitos de animais e do homem (carrapatos). Algumas espécies são inofensivas. Diplópodos: corpo dividido em cabeça e tronco. Tronco com numerosos anéis, cada um com dois pares de patas; díceros (cabeça com um par de antenas); Inofensivos (nãopeçonhentos). Quilópodes: cabeça e tronco. Um par de patas em cada anel. São díceros (cabeça com um par de antenas); Peçonhentos

FIGURA 6 – Ecdise da cigarra MOLLUSCA

O filo compreende animais de corpo mole, portadores, na maioria das vezes, de uma concha calcária. Muitos são consumidos na alimentação, alguns produzem pérolas e outros, ainda, atuam como hospedeiros intermediários de parasitas. Com exceção das ostras, mexilhões e mariscos, todos possuem uma espécie de aparelho mastigador chamado rádula. O corpo é dividido em cabeça, pé e manto (que é o revestimento da massa visceral, com função de produção da concha). Os moluscos se dividem em cinco classes: Anfineuros – marinhos, recobertos por oito placas transversais. Quítons. Escafópodos – concha afunilada e recurvada como um dente. Marinhos. Dentalium

Gastrópodes – divisão do corpo nítida em cabeça, pé e massa visceral. Pé em forma de palmilha. Massa visceral coberta pela concha da maioria das espécies. A concha é produto de secreção do manto. Concha univalva. Alguns são marinhos, outros são dulcículas e outros, ainda são terrestres. Vulgarmente: caramujos, caracóis e lesmas. Pelecípodos – compreendem as ostras, mariscos e mexilhões. Concha bivalva. Pé em forma de lâmina de machado. As brânquias filtram partículas alimentares e algas microscópicas, que conduzem à boca, razão pela qual são considerados animais filtradores. Cefalópodes – o corpo possui massa visceral (num saco pendente da cabeça, como se observa nos polvos), cabeça e pés em forma de tentáculos. Estes ficam ligados diretamente à cabeça. Não há concha externa, mas as lulas possuem uma concha interna calcária. Aliás, elas também possuem um sifão que lhes permite o deslocamento por jato-propulsão.

FIGURA 7 - Molusco ECHINODERMATA

Abrange invertebrados estritamente marinhos, com endoesqueleto calcificado e espinhos que ressaltam na superfície do corpo, cobertos pela epiderme. Possuem simetria radial na face adulta e simetria bilateral na fase embrionária. Classificamse como os únicos invertebrados deuterostômios (o blastóporo fica reduzido com a função de ânus). O tubo digestivo é simples. Nas estrelas e nos ouriços, a boca fica voltada para baixo (face oral) e o ânus fica voltado para cima (face aboral). Nos ouriços existem junto à boca um órgão chamado de lanterna-dearistóteles, organizado por cinco dentes calcários fortes e afiados. Já nas estrelas não existe. O principal sistema desenvolvido pelos equinodemos é o sistema aqüífero ou ambulacrário. Os equinodermos se dividem em cinco classes:

Crinóides – quase todos fixos às pedras, com aspecto de flor. Conhecidos como lírios-do-mar. Poucas espécies nadantes. Ofiuróides – corpo pequeno em forma de moeda, com cinco braços muito móveis e finos. Vulgarmente chamados de serpentes-do-mar. Asteróides – aqui se enquadram às estrelasdo-mar. São animais exclusivamente bentônicos (só vivem no fundo). Número de braços variável de acordo com a espécie. Holoturóides – corpo cilíndrico com alguns tentáculos ao redor da boca. Movimentam-se lentamente no fundo do mar. São também bentônicos, como as estrelas-do-mar. Seu nome popular; pepinos-do-mar.

FIGURA 8 – Estrutura da estrela-do-mar

EXERCÍCIOS

1. (UFRJ - RJ) Dê uma razão que justifique o grande número de ovos eliminados por uma tênia em cada anel expelido com as fezes do doente. Relacione o fato ao ciclo de reprodução da espécie. 2. (UERJ - RJ) Explique o mecanismo e a finalidade da circulação de água na estrutura do corpo de um porífero. 3. (UFC- CE) O caráter compartilhado que aproxima, evolutivamente, o filo Echinodermata dos vertebrados o é: a) A presença de notorcoda na fase embrionária b) O desenvolvimento de um endoesqueleto c) O tipo de tubo digestivo d) O desenvolvimento embrionário 4. (SUAM - RJ) Explique resumidamente o que é e como funciona o sistema hidrovascular (sistema ambulacral) dos equinodermos. 5. (UFMG - MG) Quais dos organismos abaixo realizam ao mesmo tempo digestão intracelular e extracelular? a) Cnidários b) Protozoários c) Poríferos d) Vertebrados 6. (FATEC - SP) A célula típica dos celenterados é o: a) Cnidócitos b) Amebócito c) Coanócito d) Neurônio 7. (UFPI-PI) Das parasitoses abaixo, qual a causada por helmintos: a) Cólera b) Esquistossomose c) Amebíase d) Febre amarela 8. (UNIFICADO - RJ) O combate ao caramujo Biomphalaria   glabrata  nas águas de nossos riachos é uma medida profilática contra a: a) Doença de chagas b) Esquistossomose c) Malária d) Febre amarela

9. (CESGRANRIO - RJ) Qual dos animais abaixo apresenta tubo digestivo completo, sistema circulatório lacunoso e é hexápodo? a) Tênia b) Planária c) Gafanhoto d) Minhoca 10. (UNI-RIO) Dos animais abaixo, os que apresentam endoesqueleto revestido por epiderme são os: a) Moluscos b) Equinodermos c) Anelídeos d) Quilópodes 11. (Unicamp-SP) No início do século XX, o Jeca Tatu, personagem criado por Monteiro Lobato, representava o brasileiro de zona rural, descalço, mal vestido e infestado por vermes intestinais. Jeca se mostrava magro. Pálido e preguiçoso, características estas decorrentes da parasitose. Sobre o personagem, Monteiro Lobato dizia: “Ele não é assim, ele está assim”, e ainda, “Examinando-lhe “Examinando -lhe o sangue assombra-lhe a pobreza em hemoglobina”. a) Que vermes intestinais eram responsáveis pelo estado de Jeca? b) Tendo em vista esta parasitose ainda esta acomete milhões de brasileiros, o que as pessoas devem fazer para não adquiri-la? Por quê? 12. (Unicamp-SP) Uma criança, depois de passar férias em uma fazenda, foi levada a um posto de saúde com quadro sugestivo de pneumonia. Os resultados dos exames descartaram pneumonia por vírus ou bactéria. A doença regrediu sem necessidade de tratamento. Algumas semanas depois, um exame de fezes de rotina detectou parasitismo por Ascaris lumbricoides  e por Enterobius vermicularis  (oxiúros). A mãe foi informada de que um dos vermes poderia ter causado a pneumonia. a) Qual poderia ter sido o verme responsável? Justifique. b) Cite outro verme que pode causar sintomas semelhantes no ser humano. 13. (PUC - RJ) O que é a muda (ou ecdise) que ocorre nas artrópodes? 14. (Mackenzie-SP) A elefantíase é uma verminose provocada por um nematódeo, e seu principal sintoma é o inchaço de pés e pernas. Esse inchaço é provocado: a) Pelo acúmulo de vermes nos vasos linfáticos b) pelo entupimento de vasos sangüíneos, causado pela coagulação de sangue na tentativa de expulsar os vermes c) pelo aumento do número de vermes nas células musculares das regiões infectadas d) pelo acúmulo de vermes nos capilares sangüíneos, dificultando o retorno do sangue

CAPÍTULO VI  FILO DOS CORDADOS 

No filo dos cordados encontramos os animais considerados mais evoluídos do nosso planeta. A característica principal deste filo é a presença da notocorda na fase embrionária. Na fase embrionária, ou fase de embrião, é a primeira fase de vida dos animais, dentro ovo ou do corpo da mãe. A notocorda que aparece somente nos animais do filo dos cordados é um cordão especial de células que fica no interior do corpo do embrião e pode se transformar na coluna vertebral, também chamada de espinha. A coluna, como se sabe, é o eixo do esqueleto interno destes animais. O Filo dos cordados é dividido em quatro subfilos; desses grupos merece destaque o subfilo dos vertebrados.

Peixes (Condrictes)

Peixes (osteíctes)

Anfíbios

Temperatura do corpo

Ectotérmicos Pecilotérmicos

Ectotérmicos Pecilotérmicos

Ectotérmicos Pecilotérmicos

Sustentação e locomoção

Esqueleto cartilaginoso

Tegumento

Nutrição e digestão

Circulação

Respiração

Escamas placóides e glândulas mucosas Vários filamentos de dentes substituídos frequentement e e intestino com cloaca (reprodução e excretas), que se comunica com o ânus Coração com um átrio e um ventrículo Circulação simples

Brânquias

SUBFILO DOS VERTEBRADOS Dentro do subfilo dos vertebrados encontramos os animais nos qual a notocorda se transforma na coluna vertebral durante o desenvolvimento do embrião. Os animais vertebrados são, portanto, os possuidores de esqueleto. O subfilo dos vertebrados é um grupo muito grande, com animais bastante variados. Neste subfilo encontramos os peixes, os anfíbios, os répteis, as aves e os mamíferos. Encontramos animais vertebrados nos mais diferentes ambientes terrestres, de água salgada e de água doce. Abaixo estão as principais divisões do subfilo dos vertebrados.

Répteis Ectotérmicos Pecilotérmicos

Aves

Mamíferos

Endotérmicos Homeotérmicos

Endotérmicos Homeotérmicos

Bípedes, ossos ocos (pneumáticos) Pele seca e delgada, com penas queratinizadas

Esqueleto ósseo

Tetrápodes Tetrápodes

Tetrápodes

Pele coberta por escamas e glândulas mucosas

Pele úmida com glândulas mucosas

Pele seca sem glândulas. Escamas ou placas córneas queratinizadas

Boca sem dentes e cloaca

Dentes substituídos continuamente nos crocodilianos, ausentes nas tartarugas e na maioria dos lagartos e intestino com cloaca

Ausência de dentes, tubo digestivo com papo, moela e cloaca

Intestino com ânus

Coração com dois átrios e um ventrículo Circulação dupla e incompleta (exceto nos crocodilianos)

Coração com dois átrios e dois ventrículos Circulação dupla e completa

Coração com dois átrios e dois ventrículos Circulação dupla e completa

Pulmonar

Pulmonar e sacos aéreos

Pulmonar

Dentes que não são substituídos e intestino com ânus

Coração com um átrio e um ventrículo Circulação simples Brânquias e bexiga natatória

Coração com dois átrios e um ventrículo Circulação dupla e incompleta Brânquias nas larvas e pulmões e cutânea nos adultos

Tetrápodes Pele com pêlos queratinizados e glândulas

Visão bem desenvolvida

Fosseta loreal nas cobras peçonhentas

Fecundação externa na maioria Maioria ovípara. (ovos sem casca) Desenvolviment o geralmente direto

Fecundação externa. Desenvolviment o indireto. (ovos sem casca)

Fecundação interna. Desenvolvimento direto. Ovíparos, (ovos com caca) vivíparos e ovovivíparos

Sadinha, baiacu, lambari.

Sapo, rã, perereca, salamandra

Lagartos, jacaré, tartaruga, lagartixa

Sentidos

Linha lateral

Linha lateral

Reprodução

Fecundação interna. (órgão sexual masculino – clásper) Ovovivíparos e ovíparos. (ovos sem casca) Desenvolviment o direto Tubarão e raia

Exemplos

Audição acurada e visão a cores Fecundação interna (a maioria não possui órgão copulador. A cloaca masc. Libera SPTZ para a cloaca feminina) Ovíparos (ovos com casca) Desenvolvimento direto. Ema, avestruz, galinha, pombo, pingüim

FIGURA 1 - Équidna

FIGURA 3 – Ovo de arraia

FIGURA 2 - Ornitorrinco

FIGURA 4 - Pinguim

Todos bem desenvolvidos Fecundação interna. Desenvolvimento direto. Vivíparo ou ovíparo. (ovos com casca) Ornitorrinco, équidna, homem cão, gato

EXERCÍCIOS

1. (UNESP-SP) Dê duas características de anfíbios que  justifiquem por que a maioria desses animais tem t em vida restrita a ambientes úmidos. Explique a sua resposta.

6. (UFSCar-mod.) Um animal que possui como características presença de coluna vertebral, fecundação interna com cópula (ato sexual), respiração pulmonar, embrião protegido por ovo de casca dura e temperatura variável com o ambiente deve pertencer ao grupo: a) Das aves b) Dos répteis c) Dos peixes d) Dos anfíbios e) Dos mamíferos

2. (UFOP-MG) Num laboratório de fisiologia, um sapo e um rato são mantidos em caixas separadas a uma temperatura de 2ºC. Um deles praticamente não consumiu nenhum alimento, enquanto o outro se alimentou todo o tempo. Identifique cada um deles,  justificando a sua resposta.

3. (UFSE) De modo geral, produzem maior número de gametas os animais que apresentam: a) Desenvolvimento interno b) Desenvolvimento direto c) Hermafroditismo d) Fecundação interna e) Fecundação externa 4. (UFRN) Coloca-se um girino em um recipiente com água marinha. Após certo tempo, o girino: a) Sofre metamorfose, pela ação da salinidade b) Perde água em excesso, por osmose, e morre c) absorve muita água, através da difusão, e morre d) começa a murchar, por que suas células se rompem 5. (Unicamp-SP) Os vertebrados apresentam apenas endoesqueleto, enquanto os invertebrados podem apresentar exoesqueleto ou endoesqueleto. a) Dê um exemplo de invertebrado com endoesqueleto e outro com exoesqueleto. Indique em cada caso a função e o principal componente químico do esqueleto. b) Que grupo de vertebrados possui esqueleto inteiramente cartilaginoso?

7. (Unicamp-SP) Nas aves, a aquisição evolutiva das penas foi um passo importante para o vôo. a) Cite duas outras características que permitem às aves aprimorar sua capacidade de vôo. b) Além do vôo, dê outra função das penas. c) Que estrutura dos mamíferos é homóloga às penas? Explique.

8. (UFSCar/2009) O sistema s istema circulatório dos vertebrados mostra uma evolução ocorrida entre os grandes grupos. Na maioria das espécies de cada grupo, há um padrão na divisão das cavidades do coração. Isto pode ser confirmado na frase: a) O coração dos peixes tem dois átrios e um ventrículo, ocorrendo a mistura do sangue venoso com o sangue arterial nos primeiros. b) O coração dos anfíbios tem dois átrios e um ventrículo, ocorrendo a mistura de sangue venoso com o sangue arterial neste último. c) O coração dos répteis tem dois átrios e um ventrículo, não ocorrendo mistura do sangue venoso com o sangue arterial. d) O coração dos répteis é igual ao das aves, ocorrendo em ambos mistura do sangue venoso com sangue arterial. e) O coração dos mamíferos apresenta dois átrios e dois ventrículos, parcialmente separados, ocorrendo mistura do sangue venoso com o sangue arterial em pequena escala. 9. Alguns anfíbios passam por um processo denominado neotenia, no qual certas características da fase juvenil são mantidas na fase adulta. Os axolotls (salamandras) norte –americanos são exemplos desse fenômeno. Os animais neotênicos podem permanecer aquáticos e apresentar brânquias externas como os  juvenis da sua espécie, enquanto os demais se tornam terrestres. Tais características anatômicas são e ecológicas são acompanhadas por adaptações fisiológicas. Identifique o principal composto nitrogenado excretado pelos axolotls neotênicos e pelos terrrestres. Justifique a sua resposta.

CAPÍTULO VII COMPONENTES QUÍMICOS DA CÉLULA

As células, independente da função e da forma que possuam, têm componentes químicos que formam suas estruturas e que participam de seus processos vitais. Estes componentes podem ser de natureza inorgânica ou orgânica. Lembramos a você

que as substâncias inorgânicas são mais simples que as orgânicas, estas últimas, constituídas de vários átomos de carbono. No quadro abaixo, damos exemplo de cada um dos dois tipos de substâncias que compõem as células:

SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS

SUBSTÂNCIAS ORGÂNICAS 

Água Sais minerais

Carboidratos Lipídios Aminoácidos e proteína Ácidos nucléicos manutenção da temperatura de seres vivos. Veremos, ainda nessa unidade, que isto é fundamental para as reações enzimáticas.

SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS A ÁGUA

SAIS MINERAIS

A água é o componente inorgânico mais presente nas estruturas celulares. Suas características favorecem uma série de processos desempenhados pela célula. Por não ser ácida nem básica (ela é, portanto, neutra), dissolve vários tipos de substâncias, transportando-as dentro e fora das células. Como as substâncias nela dissolvidas estão em constante movimento, propicia-se, assim, o encontro e as reações químicas entre essas substâncias. Outra característica interessante - a capacidade de reter grande quantidade de calor sem esquentar muito - torna a água um dos responsáveis pela

Os sais minerais podem estar dissolvidos em água, sob a forma de íons (positivos ou negativos) ou formando cristais. Quando formam íons, são responsáveis por processos fundamentais para a vida da célula como a permeabilidade da membrana plasmática (capacidade de permitir a entrada e a saída de substâncias da célula), pela maior ou menor fluidez do conteúdo celular (citoplasma), pela capacidade de responder a estímulos externos, entre outros. Quando formam cristais, são componentes estruturais de esqueletos, carapaças, cascas de ovos.

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

POTÁSSIO

FUNÇÕES

PRINCIPAIS ALIMENTOS 

Ajuda no equilíbrio dos líquidos do corpo e na condução do impulso nervoso Funções semelhantes as

Sal de cozinha e sal natural dos alimentos

do Sódio

cereais

Frutas, verduras, feijão, leite,

Forma ossos e dentes, atua no Laticínios e hortaliças verdes CÁLCIO funcionamento dos músculos, (brócolis, espinafre) nervos e coagulação do sangue Forma a clorofila; ajuda na Hortaliças de folhas verdes, formação dos ossos e cereais, peixes, carnes, ovos, MAGNÉSIO funcionamento de nervos e soja, banana músculos Forma a hemoglobina, que leva Fígado, carnes, gema de ovo, FERRO oxigênio; participa da respiração legumes e hortaliças verdes celular Adaptados de tabela dos livros: "Biologia" - volume único - César e Sezar e "Biologia" - programa completo S. Linhares e F. Gewandsznajder.

SUBSTÂNCIAS ORGÂNICAS AÇÚCARES E GORDURAS Tanto os açúcares, que formam os carboidratos, quanto os lipídios são moléculas que guardam energia nas suas ligações químicas. São, portanto, moléculas energéticas. Enquanto os carboidratos fornecem um tipo de energia de uso imediato, os lipídios são reservas energéticas para as células. Ao ingerirmos alimentos ricos em carboidratos (pão, macarrão, biscoito, arroz etc.) estamos comendo longas cadeias de açúcares simples. Estas cadeias, chamadas de Polissacarídeos, sofrerão várias "quebras"

engendradas pelas enzimas digestivas, resultando em moléculas bem menores, os MONOSSACARIDEOS. Entre eles, destacamos a glicose, a frutose, a galactose, a ribose e a desoxirribose, facilmente assimiláveis pelas células. Repare nas figuras abaixo Os lipídios são moléculas que compreendem óleos, gorduras e ceras (todos os lipídios simples), fosfolipídios (lipídios compostos) e esteróides como o colesterol e os hormônios sexuais. Além de terem, como função, servir de reserva energética para as células e para o organismo, alguns deles têm outros papéis importantes.

Polissacarídeo estrutural

PRINCIPAIS POLISSACARÍDEOS Celulose

Polissacarídeo estrutural

Quitina

Polissacarídeo energético

Amido

Polissacarídeo energético

Glicogênio

PROTEÍNAS E ÁCIDOS NUCLÉICOS Estas substâncias formam importantes estruturas que constituem as células. Enquanto os ácidos nucléicos participam da formação do material nuclear e dos ribossomos, as proteínas são as "argamassas" das células. Estão presentes em todas as estruturas, desde o envoltório celular (membrana plasmática), até as organelas no seu interior. O metabolismo celular é regulado por enzimas (proteínas com funções específicas) produzidas pela célula. A identidade da célula bem como suas funções são na verdade caracterizadas pelos tipos de proteína que ela produz. Por exemplo, as hemácias (células sangüíneas) transportam o oxigênio, devido ao fato de possuírem hemoglobina (um tipo de proteína) que pode se combinar com esse gás. Podem ser também do tipo: anticorpos ou hormônios como a insulina e o glucagon ou simplesmente a queratina que impermeabiliza o tecido que se localiza. As proteínas são formadas por longas cadeias de AMINOÁCIDOS, moléculas orgânicas mais simples. Na natureza existem 20 tipos diferentes de aminoácidos e, as proteínas são formadas por inúmeros arranjos dessas moléculas mais simples. Os aminoácidos têm algo

LOCAL E FUNÇÃO Mais abundante na natureza. Encontrado nas plantas (parede celular) Parede celular de fungos e exoesqueleto de artrópodes Encontrado nas plantas e alguns protistas; tem função de reserva Encontrado em fungos e nos animais, tem função de reserva

semelhante entre si. Os aminoácidos produzidos por um organismo são denominados naturais e os que necessitam ser ingeridos, são chamados de essenciais. Os aminoácidos se unem formando o que chamamos de LIGAÇÕES PEPTÍDICAS. Polipeptídeos é o termo que designa moléculas formadas por vários aminoácidos. Quando o polipeptídeo é constituído por mais de 70 aminoácidos, chama-se PROTEÍNA. Quando analisamos uma proteína do ponto de vista dos aminoácidos que a formam, estamos estudando sua estrutura primária. Nenhuma proteína se apresenta de forma linear, ou seja, ela se dobra em forma de hélice, formando o que chamamos de estrutura secundária. Algumas proteínas podem, além de enrolar-se linearmente em hélice, curvarem-se várias vezes sobre si mesmas, formando uma estrutura tridimensional. São as proteínas globulares e este tipo de disposição é chamado de estrutura terciária. As enzimas se comportam dessa forma como no esquema a seguir:

FIGURA 1 – Estruturas das proteínas Já que falamos em enzimas, vamos lembrar seu papel no metabolismo celular. As reações químicas que ocorrem nas células são mediadas por enzimas, uma vez que, sem elas, tais reações demorariam muito mais tempo para ocorrerem e necessitariam de altas temperaturas. As enzimas funcionam, então, como Catallsadores. São específicas, ou seja, existe um

tipo de enzima para cada tipo de reação. Sua especialidade é tamanha, que ela se encaixa anatomicamente ao formato da ou das substâncias nas quais ela vai atuar, formando o chamado encaixe da "chave na fechadura". Temos, a seguir, um modelo que ilustra bem o que dissemos.

FIGURA 2 – Efeito chave fechadura

Duas substâncias chamadas de substratos (onde a enzima vai atuar) encaixam-se em determinados sítios da enzima que funciona como como molde, promovendo promovendo a reação entre elas. Ao final da reação, a enzima se desprende do substrato e está pronta para repetir o processo com outras moléculas. Vários fatores podem afetar a atividade enzimática dentro das células, tais como a temperatura, a concentração de substrato, o grau de acidez do meio e de certas substâncias. Caso ultrapassem o limite suportável pela enzima, passam a destruir sua estrutura espacial e terminam por DESNATURÁ-LA, quer dizer, a enzima perde seu poder catalisador. Por essa razão, a vida não se mantém em temperaturas muito elevadas. Os ÁCIDOS NUCLÉICOS são moléculas orgânicas relacionadas à hereditariedade e ao controle das atividades

celulares. Há dois tipos de ácidos nucléicos, que chamaremos pelas suas siglas: o DNA (ácido desoxirribonucléico) e o RNA (ácido ribonucléico). São moléculas "gigantes", comparadas as outras (é lógico que estamos tratando de um nível molecular. Elas cabem dentro de uma célula, são, portanto, microscópicas). São formadas de pequenas unidades, chamadas de NUCLEOTIDEOS. Abaixo, você verá algumas representações (modelos) de nucleotídeos. Existem cinco tipos diferentes de nucleotídeos, todos, porém, têm em sua fórmula um radical fosfato - HPO4 um açúcar ribose no caso do RNA ou desoxirribose, no caso do DNA e uma base nitrogenada.

interessante, proposto em 1953, pelos cientistas americanos Watson e Crick, e confirmado posteriormente através de alguns experimentos. Segundo esse modelo, o DNA é formado por cadeias de nucleotídeos que se dispõem uns acima dos outros, ligados entre si pelo grupo fosfato. Esta cadeia de nucleotídeos é pareada (faz "par") com outra, lembrando o modelo de uma escada (volte ao esquema acima). Esse pareamento acontece basicamente em função das bases nitrogenadas. Repare só: se de um lado, há uma timina, do outro lado encaixa uma adenina (e vice-versa); se há uma guanina, na outra cadeia encontra-se uma base citosina (e vice-versa). Os diferentes códigos genéticos encontrados nas células dos seres vivos resultam das inúmeras combinações e seqüênciações desses quatro nucleotídeos. Esse modelo "escada" torce-se em forma de uma hélice dupla.

FIGURA 3 – Nucleotídeos A diferença entre os nucleotídeos está justamente em suas bases nitrogenadas. Estas bases podem ser maiores (púricas - formadas por um anel duplo de carbono e nitrogênio) ou menores (pirimídicas - formadas por um anel simples). São bases púricas: a adenina (A) e a guanina (G), e de bases pirimídicas: a timina (T), a uracila (U) e a citosina (C). Na molécula de DNA, encontramos a adenina, a guanina, a timina e a citosina. Na molécula de RNA, a ti mina é substituída pela uracila. O DNA é o material formador dos cromossomos onde são guardadas todas as informações acerca da célula. Essa característica do DNA assegura que as células filhas sejam semelhantes à que as gerou. Sob o comando do DNA, o RNA faz  a "leitura" dessas informações e sintetiza substâncias necessárias à célula. Há um modelo que descreve como os nucleotídeos se dispõem para formar a molécula de ácido nucléico. É um modelo

FIGURA 4 - DNA

EXERCÍCIOS

1. (FUVEST-SP) Leia o texto a seguir, escrito por Jacob Berzelius em 1828. “Existem razões para supor que nos animais e nas plantas, ocorrem milhares de processos catalíticos nos líquidos do corpo e nos tecidos. Tudo indica que, no futuro, descobriremos que a capacidade de os organismos vivos produzirem os mais variados tipos de compostos químicos reside no poder catalítico de seus tecidos.” A previsão de Berzelius estava correta, e hoje sabemos que o “poder catalítico” mencionado no texto deve -se:

5. (UFJF-MG) As proteínas são macromoléculas com grande diversidade estrutural e múltiplas funções biológicas. Diga três exemplos de proteínas, mencionando suas respectivas funções.

6. (SUAM – RJ) Cite o nome da unidade fundamental fornecida pelas proteínas e que são importantes para o crescimento das crianças e para a constituição dos adultos.

a) Aos ácidos nucléicos b) Aos carboidratos c) Aos lipídios d) Às proteínas 2. (UFU-MG) O colesterol é um esteróide que constitui um dos principais grupos de lipídios. Com relação a esse tipo particular de lipídio, é correto afirmar que: a) Na espécie humana, o excesso de colesterol aumenta a eficiência da passagem do sangue no interior dos vasos sangüíneos, acarretando a arteriosclerose. b) O colesterol participa da composição química das membranas das células animais e é o precursor dos hormônios sexuais masculino (testosterona) e feminino (estrógeno). c) O colesterol é encontrado em alimentos tanto de origem animal como vegetal (por ex.: manteigas e óleos de soja), uma vez que é derivado do metabolismo dos glicerídeos d) Nas células vegetais, o excesso de colesterol diminui a eficiência dos processos de transpiração celular e da fotossíntese. 3. (PUC-MG) Uma célula, em condições de laboratório, teve cortado o seu suprimento de aminoácidos. De imediato, não mais poderão ser formados (as): a) Nucleotídeos b) Lipídeos c) Glicídeos d) Proteínas 4. (UFPI) São exemplos de proteínas: a) Colesterol e quitina b) Hemoglobina e colágeno c) Celulose e insulina d) Glicogênio e miosina

7. (UFV-MG) Utilizando os seus conhecimentos sobre a vida no planeta Terra, responda: a) De onde provêm todos os açúcares naturais (carboidratos) utilizados pelos animais e vegetais? b) Por que se diz que caso, a produção dos açúcares naturais acabassem, a vida na Terra seria extinta?

8. (UFOP-MG) É comum alguém dizer que está com o colesterol alto e que precisa fazer dieta para reduzi-lo no sangue. Perguntase: a) Como se pode adquirir o colesterol? b) Por que ele é importante para o organismo? c) Cite um malefício de seu excesso para o organismo. 9. (UFTPR-JUNHO/2009) (UFTPR -JUNHO/2009) Uma dieta rica em lipídios pode tornar-se nociva ao homem, especialmente em relação a ingestão de alimentos industrializados ricos em gorduras trans. Pesquisas recentes afirmam que existem lipídios que não são sintetizados pelo organismo e que devem ser acrescentados moderadamente na dieta, como os ácidos graxos pertencentes à família ômega 3 e ômega 6, cujas principais fontes são os óleos vegetais de soja, canola, milho, girassol e os óleos de peixes marinhos como o salmão e a sardinha. Os lipídios abrangem uma classe de compostos com estrutura variada e que exercem diferentes funções biológicas. Os lipídios não atuam como: a) reserva de energia. b) componente estrutural de membranas celulares. c) precursores de hormônios como testosterona e estrógeno. d) ceras como a da carnaúba e do favo de mel de abelha. e) catalisadores biológicos.

CAPÍTULO VIII  MEMBRANA PLASMÁTICA - MODELO ATUAL 

A membrana plasmática é o envoltório mais externo das células animais (os vegetais além dela, têm a parede celular). Além de individualizar a célula do meio externo, a membrana plasmática controla a entrada e a saída de substâncias da célula. Este fenômeno é denominado PERMEABILlDADE SELETIVA. Isto acontece por causa de sua constituição. Ela é formada por um tipo especial de lipídio - os FOSFOLlPÍDIOS. Eles estão dispostos formando duas camadas; uma mais interna, em contato com o citoplasma da célula e, outra, mais externa, em contato como exterior. Sua ultra-estrutura só é perceptível com o auxílio da microscopia eletrônica de transmissão. No modelo atualmente aceito (ver figura abaixo) os fosfolipídios formam um tapete "oleoso", no qual estão inseridas moléculas de proteínas

O MEMBRANA

TRANSPORTE

DE

SUBSTÂNCIAS

PELA

As substâncias que podem entrar na célula, penetram através da membrana plasmática basicamente de duas maneiras diferentes: ou elas são transportadas (com ou sem gasto de energia) ou são envolvidas (englobadas) pela membrana. A DIFUSÃO SIMPLES é o movimento de partículas de onde há maior concentração delas, para onde elas estão em pouco número. Observe o desenho a seguir, ele mostra a entrada de pequenas partículas por difusão na célula. Essas partículas poderiam ser sais, oxigênio, gás carbônico e certos íons.

FIGURA 2 - Difusão A OSMOSE é um caso particular de difusão, quando a substância difundida é a água. Ela passa de um local de menor concentração de soluto (hipotônico), para outro de maior concentração (hipertônico), ou seja, de onde tem maior quantidade de água proporcional (soluto /solvente) para onde tem menor quantidade de água proporcional (soluto/solvente) FIGURA 1 – Estrutura da membrana plasmática Estas moléculas são dotadas de grande mobilidade, devido à fluidez proporcionada pelos fosfolipídios (diz-se que esse modelo de membrana é o do "mosaico fluido"). Se os fosfolipídios formam a estrutura básica da membrana, as proteínas são responsáveis pelas características seletivas da membrana. Algumas proteínas servem de poros para a passagem de substâncias não solúveis em lipídios (impedidos de passar pelos fosfolipídios), outras são transportadoras específicas de certas moléculas, para dentro e para fora da célula. Há também açúcares associados a proteínas, na parte externa da membrana as glicoproteínas. Ao conjunto de glicoproteínas da membrana, chamamos de glicocálix. O glicocálix está ligado ao reconhecimento de uma célula por outra do mesmo tecido, de forma a torná-lo coeso. O glicocálix é comum em células que revestem cavidades. Existem em animais e muitos protistas.

FIGURA 3 – Osmose No TRANSPORTE POR DIFUSÃO FACILITADA, a membrana plasmática, que permite a entrada de uma substância que demorariam a entrar pela difusão simples, mediada por uma proteína transportadora. Essa é a forma de entrada de alguns aminoácidos, vitaminas, açúcares simples, alguns íons, como cálcio, cloro, sódio e potássio. As proteínas transportadoras são específicas e só "permitem" a entrada de substâncias que elas reconhecem. Nesse caso, não há gasto de energia, uma vez que a substância irá de um meio em que se encontra em maior número, para outro (intracelular), onde sua concentração é pequena.

Quando uma substância deve ir de um meio onde ela está em menor número, para outro onde há grande concentração da mesma, esse transporte ocorre contra a lei da difusão. Nesse caso, há gasto de energia. É o que ocorre, por exemplo, com os íons Na+. Eles são muito pequenos, e acabam penetrando facilmente pela membrana plasmática. Para que uma série de eventos ocorra dentro da célula, no entanto, é necessário que os íons Na+ sejam expulsos. Como sua concentração é maior fora da célula, ele é transportado para o exterior por uma proteína, com gasto de energia. Esse processo é chamado de TRANSPORTE ATIVO.

FIGURA 4 – Difusão facilitada

FIGURA 5 – Transporte ativo

A FAGOCITOSE é um processo corresponde ao englobamento de partículas sólidas de grande porte. A célula se aproxima da partícula, emite projeções de sua membrana plasmática (pseudópodos: pseudo = falsos; pódos = pés) e a engloba, formando uma vesícula no interior da célula, o vacúolo alimentar. Esse fenômeno é próprio de certas células, como a ameba, que utiliza o processo para se alimentar, ou de glóbulos

brancos, que englobam bactérias e vírus, protegendo o organismo contra invasores estranhos a ele. Quando o fenômeno de captação de substância do exterior para dentro da célula envolve partículas bem pequenas, chamamos esse processo de PINOCITOSE. Todas as células são capazes de realizá-lo. As vesículas formadas por esse processo podem receber enzimas digestivas.

FIGURA 6 – Fagocitose e pinocitose

EXERCÍCIOS

1. (UFRPE) A fluidez da membrana plasmática pode ser explicada pela presença de: a) Água, b) Açúcares c) Proteínas d) lipídios e) Sódio e potássio 2. (FEI-SP) As carnes "salgadas" não se estragam, porque qualquer microorganismo que nela se instalar desidratará e morrerá, Esta carne se encontra no estado: a) Hipotônico b) Isotônico c) Túrgido d) Osmótico e) Hipertônico 3. (UFPE) Assinale a alternativa INCORRETA: a) A difusão simples é um tipo de transporte passivo através da membrana plasmática que ocorre quando existem condições de gradiente de concentração, sem haver gasto de energia, b) A difusão facilitada utiliza proteínas carreadoras para o transporte de açúcares simples e aminoácidos através da membrana constituindo, por essa razão, um processo de transporte ativo. c) A membrana plasmática é formada por uma camada bimolecular de fosfolipídeos onde estão dispersas moléculas de proteínas globulares, dispostas como um mosaico. d) Qualquer processo de captura por meio do envolvimento de partículas é chamado endocitose. e) Na fagocitose, a célula engloba partículas sólidas através da emissão de pseudópodos que as englobam formando um vacúolo alimentar denominado fagossomo. 4. (FUVEST-SP) Pesquisadores norte-americanos produziram uma variedade de tomate transgênico que sobrevive em solos até 50 vezes mais salinos do que o tolerado pelas plantas normais. Essas plantas geneticamente modificadas produzem maior quantidade de uma proteína de membrana que bombeia íons de sódio para o interior do vacúolo. Com base em tais informações, pode-se concluir que plantas normais não conseguem sobreviver em solos muito salinos porque, neles, as plantas normais: a) Absorvem água do ambiente por osmose b) Perdem água para o ambiente por osmose c) Absorvem sal do ambiente por difusão d) Perdem sal para o ambiente por difusão e) Perdem água e absorvem sal por transporte ativo

5. (UFJF-MG - mod.) Observando-se ao microscópio células animais (hemácias) e células vegetais mantidas em meio hipotônico, percebe-se que somente as primeiras sofrem ruptura da membrana plasmática. Essa diferença é explicada pela presença nas células vegetais de: a) Mitocôndrias. b) Ribossomos. c) Parede celular d) Cromossomos. 6. (CESGRANRIO) Que problemas uma célula enfrentaria se sua membrana plasmática fosse permeável (e não semipermeável)? 7. (UFRJ) Uma solução de 0,9% de cloreto de sódio é isotônica com os glóbulos vermelhos do sangue. Um técnico de laboratório colocou acidentalmente uma amostra de sangue em uma solução de 1,8% de cloreto de sódio. O que aconteceu com os glóbulos vermelhos dessa amostra de sangue? 8. (PUC-RJ) Proteínas de transporte presentes na membrana plasmática são utilizadas tanto para o transporte ativo como para o transporte passivo (difusão facilitada). No que esses dois processos diferem então? 9. (Unicamp-SP) Foi feito um experimento utilizando a epiderme de folha de uma planta e uma suspensão de hemácias. Esses dois tipos celulares foram colocados em água destilada e em solução salina concentrada. Observou-se ao microscópio que as hemácias, em presença de água destilada, estouravam e, em presença de solução concentrada, murchavam. As células vegetais não se rompiam em água destilada, mas em solução salina concentrada notou-se que o conteúdo citoplasmático encolhia. a) A que tipo de transporte celular o experimento está relacionado? b) Em que situação ocorre esse tipo de transporte? c) A que se deve a diferença de comportamento da célula vegetal em relação à célula animal? Explique a diferença de comportamento, considerando as células em água destilada e em solução concentrada. 10. (UFRJ) Na membrana citoplasmática existe uma proteína que faz o transporte ativo (com gasto de energia) de Na+ para fora da célula. Outro tipo de proteína funciona como uma espécie de portão que pode abrir ou fechar, permitindo ou não a passagem do Na+. Com o portão fechado, o Na+ acumula-se do lado de fora da célula, o que aumenta a pressão osmótica externa, compensando a grande concentração de soluto orgânico no citoplasma. Isso evita a entrada excessiva de água por osmose. a) Que estrutura celular torna menos importante essa função de equilíbrio osmótico do Na+ nas células vegetais? Justifique. b) Entre as duas proteínas, qual delas permite o movimento do Na+ a favor do gradiente de concentração? Justifique.

CAPÍTULO IX  CITOPLASMA E ORGANELAS 

A célula, como unidade formadora de qualquer ser vivo, seja ele unicelular ou pluricelular, funciona basicamente como um organismo inteiro. Ela se alimenta a partir da digestão das partículas que absorve do meio, tem mecanismos de obtenção de energia, reproduz-se, enfim, guarda proporcionalmente uma complexidade semelhante à observada num organismo pluricelular. Esta unidade tratará do estudo do conteúdo celular, ou seja, de suas estruturas internas e de como atuam de forma a possibilitar a sobrevivência da célula. O núcleo, apesar de ter papel fundamental na dinâmica celular, não estará presente nesta unidade, pois, devido à sua importância, terá uma unidade inteiramente dedicada a ele. O estudo da célula só progrediu graças aos avanços tecnológicos proporcionados pela microscopia. Com o surgimento do microscópio eletrônico, estruturas celulares, antes invisíveis ao microscópio óptico, foram descobertas. Métodos modernos de investigação bioquímica desvendaram o papel desempenhado por tais estruturas. De qualquer forma, há ainda muito que se pesquisar. Existe uma dificuldade dos livros em apresentar a célula como um corpo tridimensional. Os desenhos, esquemas ou fotos, geralmente apresentam fatias de células, em que suas estruturas internas são representadas por pequenas vesículas ou pontos. Muitas vezes, as vesículas são na verdade estruturas tubulares cortadas na transversal. Isso significa dizer que o que

tem a forma de um tubo aparece, após o corte, como uma pequena bolsa arredondada. Esses equívocos refletem as dúvidas dos próprios pesquisadores. A ciência, porém, está mais à frente do que podemos supor. O que está sendo investigado por ela, agora, só fará parte da literatura didática daqui a alguns anos, ou seja, estudamos agora um conteúdo que já foi descoberto há décadas. Lembre-se, portanto, que as figuras que apresentarmos nas duas dimensões do papel devem ser vistas como algo que também possui volume, profundidade. Com essa idéia tridimensional, o estudo aproxima-se mais da realidade. A CÉLULA - UMA VISÃO GERAL Observe o desenho a seguir. Nele estão representadas algumas estruturas celulares que abordaremos nessa unidade. Tente localizar cada estrutura apresentada pela lista abaixo no desenho da célula. Ele apresenta a célula em cortes longitudinais e transversais.

FIGURA 1 – Célula

RIBOSSOMOS Os ribossomos aparecem no microscópio eletrônico como grânulos. São constituídos na verdade, por duas subunidades (uma maior que a outra) que se encaixam. O RNA entra na sua composição química. Os ribossomos estão presentes

em todos os tipos de células, das mais primitivas às mais complexas. Isso porque sua função é fundamental para a célula. Eles participam da síntese de proteínas a partir da união de aminoácidos. Os ribossomos podem estar soltos no citoplasma ou aderidos à face externa do retículo endoplasmático.

COMPLEXO DE GOLGI

FIGURA 2 - Ribossomo RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO Volte à figura da célula, no início dessa unidade. Localize o retículo endoplasmático. Ele se apresenta como sacos achatados, dispostos uns em cima dos outros. Trata-se de um sistema de membranas (semelhantes à membrana plasmática) que se dobram, aumentando assim a superfície de contato e de trocas entre a célula e o meio externo. Se reparar na figura da célula, você verá que existem dois tipos de retículo – o RUGOSO e o LISO. O primeiro apresenta na face externa, grânulos que correspondem a ribossomos associados ou aderidos. O retículo liso, com aspecto de cisternas interligadas, não apresenta ribossomos aderidos. Ambos têm funções importantes no metabolismo celular.

À semelhança do retículo, o complexo de Golgi é um conjunto de sacos achatados e de vesículas, formados por dupla membrana lipoprotéica. Sua função é sintetizar glicídios e adicionar açúcares simples a proteínas sintetizadas no retículo endoplasmático rugoso, razão pela qual estão sempre próximos um do outro, em estreita colaboração. O complexo de Golgi também "empacota" as substâncias produzidas pelos dois organóides, concentrando-as em vesículas, que desembocam fora da célula ou em lisossomos. Pelas características descritas acima, você pode concluir que o complexo de Golgi está intimamente ligado à secreção de substâncias. Células secretoras (como as que formam as glândulas) têm um grande número dessas vesículas no citoplasma. Observe as figuras abaixo. Numa delas, há o desenho do aspecto do complexo de Golgi, como sacos achatados e empilhados. Na outra figura, vê-se uma foto da imagem do complexo de Golgi, aumentado em 240.000 vezes, pela microscopia eletrônica. Em (a) estão as cisternas e em (b) as vesículas que brotam no complexo.

RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO Síntese de proteínas que serão exportadas (secretadas pela célula como as enzimas, por exemplo). Síntese de proteínas da membrana plasmática RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO Síntese de lipídios (exemplo: hormônios como a cortisona e a testosterona) Produção de fosfolipídios que formarão a membrana plasmática Armazenamento de substâncias produzidas

FIGURA 4 – Complexo golgi

LISOSSOMOS O lisossomo é um tipo de vesícula que brota do complexo de Golgi. Em seu interior são encontradas enzimas digestivas, razão pela qual esse organóide está ligado á digestão intracelular. Só ocorrem em células animais. A célula vegetal não apresenta lisossomos e a digestão, nesse caso, ocorre no vacúolo de suco celular. O processo de digestão intracelular é muito dinâmico, por isso vamos seguir o esquema abaixo para que possamos compreendê-lo: FIGURA 3 – Retículo endoplasmático

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

FIGURA 5 – Lisossomos e a fagocitose Os lisossomos estão ligados a alguns eventos interessantes que ocorrem com as células: a autofagia e a autólise. A autofagia é um fenômeno que ocorre quando a célula não consegue alimento por um longo período. Os lisossomos, então, digerem alguns organóides da própria célula, a fim de que esta não morra de fome. Esse processo também ocorre na destruição de organelas velhas. Na autólise, os lisossomos são rompidos dentro da célula, digerindo-a e destruindo-a (isso acontece em alguns casos). No desenvolvimento dos girinos até a fase adulta (quando viram sapos ou rãs), a cauda vai desaparecendo por autólise das suas células. Outro exemplo: quando o organismo morre, os lisossomos das células que o constituem se rompem, iniciando a destruição celular, ao mesmo tempo em que o corpo entra em decomposição pela ação das bactérias. O fenômeno da autólise também está ligado a uma doença pulmonar chamada silicose. Ela é causada pela inalação do pó de sílica, principalmente por pessoas que trabalham em pedreiras e minas. As agulhas de sílica, inaladas, perfuram as células pulmonares, rompendo seus lisossomos, que destroem parte do tecido pulmonar, que é substituído por fibras de colágeno e outras proteínas. Esse material fibroso impede o pulmão de funcionar normalmente.

FIGURA 6 - Perossixomo VACÚOLOS Vacúolos são grandes vesículas (como se fossem bolsas circundadas por membranas), visíveis ao microscópio óptico. Existe uma variedade de vacúolos: VACÚOLOS DIGESTIVOS Resultantes da união de vesículas de fagocitose (fagossomos) com lisossomos. VACÚOLOS DE SUCO CELULAR Presentes em células vegetais servem de depósito de substâncias como pigmentos (que dão cor às flores, por exemplo), material nutritivo (proteínas, vitaminas, carboidratos). VACÚLOS CONTRÁTEIS Presentes em protozoários de água doce. Como esses seres vivos têm maior concentração de determinadas substâncias do que o meio em que vivem tendem a ganhar muita água desse meio (que penetra na célula por osmose). Essa água acumula-se no vacúolo contrátil que, quando cheio, contrai-se, expulsando o excesso de água de volta para fora da célula.

OS PEROXISSOMAS Peroxissomas também são vesículas, bem parecidas com os lisossomos. Diferem no conteúdo e na função. Enquanto o lisossomo está ligado à digestão intracelular, o peroxissomo relaciona-se à oxidação de algumas substâncias tóxicas ao organismo. Também possui enzimas, só que de natureza oxidativa. Muitos processos metabólicos do organismo resultam em substâncias tóxicas, como o álcool, que não podem acumularse nas células. São, então, encaminhadas ao peroxissomos, que possuem enzimas que oxidam (adicionam oxigênio) esses compostos orgânicos, convertendo-os em peróxido de hidrogênio (H2O2) ou simplesmente água oxigenada. A água oxigenada, por sua vez, também tóxica para a célula, é decomposta, por ação da CATALASE (enzima presente somente no peroxissoma) em água e oxigênio. As células do fígado e dos rins são as que possuem maior número de peroxissomas, evidenciando a atuação direta desses órgãos na desintoxicação de substâncias nocivas ao

FIGURA 7 - Vacúolo

MITOCÔNDRIAS As mitocôndrias são organóides visíveis ao microscópio óptico. Têm formas variadas: podem ser arredondadas ou cilíndricas. No segundo caso, podem até ramificar-se. Essa característica da mitocôndria dificultou, um pouco, a definição de seu formato e do número desses orgânulos nas células. Algumas células, observadas em cortes finos ao microscópio eletrônico, apresentavam um número grande de mitocôndrias. Esse foi o caso, por exemplo, de protozoários flagelados (com flagelo). Com o aprimoramento das técnicas de microscopia, verificou-se que se tratava de apenas uma mitocôndria grande, com ramificações. O corte da célula em fatias finas acabava por também cortar esse orgânulo em vários pontos diferentes de sua ramificação, dando a idéia de descontinuidade. A mitocôndria é um dos poucos organóides que apresenta dupla membrana: uma mais externa, lisa, e uma mais interna, tão extensa que se dobra várias vezes para caber dentro da primeira, e acaba criando as chamadas cristas mitocôndrias. Acompanhe nas figuras abaixo.

parcialmente quebrada, havendo liberação de uma pequena quantidade de energia. Podemos dizer que o "saldo" energético é de duas moléculas de ATP. Na glicólise, não se forma o álcool etílico, mas outra molécula orgânica - o ácido pirúvico. CICLO DE KREBS O ácido pirúvico é uma molécula orgânica constituída de três átomos de carbono. Trata-se, portanto, de uma molécula energética. Essa substância é encaminhada para a mitocôndria. Na matriz mitocôndria, o ácido pirúvico sofre a ação de enzimas mitocôndrias, sendo continuamente "quebrado", resultando na liberação de hidrogênios e formação de CO2 (que sai da célula). Esse processo é chamado de ciclo de Krebs. CADEIA RESPIRATÓRIA Nas cristas mitocôndrias, o hidrogênio liberado na decomposição do ácido pirúvico combina-se com átomos de oxigênio, existentes no meio, formando moléculas de água. Ao combinar-se com o oxigênio, o hidrogênio libera energia, formando várias moléculas de ATP. Cada molécula de glicose decomposta na respiração celular resulta em 38 moléculas de ATP, contra duas moléculas de ATP formadas na fermentação. A respiração é, evidentemente, um processo mais eficiente de obtenção de energia. Nos seres pluricelulares dotados de pulmões, o oxigênio que recebe os hidrogênios na cadeia respiratória, é proveniente da inspiração. As moléculas de CO2 que vão se formando durante o processo de respiração celular, são levadas para fora do organismo através da expiração.

FIGURA 8 - Mitocôndria ATP - A MOLÉCULA RECEPTORA DE ENERGIA A energia liberada, tanto na fermentação quanto na respiração, fica guardada em uma molécula orgânica especial o ATP (adenosina trifosfato). Ele é formado por um açúcar (ribose), uma base nitrogenada (adenina) e por três radicais fosfatos, ligados entre si à custa de quantidades razoáveis de energia. É justamente a energia liberada na quebra da molécula de glicose, que vai unir os radicais fosfatos entre si na molécula de ATP. Armazenada dessa forma, a energia está mais disponível para a célula, que pode se utilizar dela sempre que precisar.

CLOROPLASTOS Cloroplastos são as maiores organelas, facilmente vistas ao microscópio óptico. Talvez por essa razão, tenham sido as primeiras estruturas celulares a serem estudadas. Elas chegam a ser maiores que algumas células, como por exemplo, as hemácias (glóbulos vermelhos do sangue). Outra particularidade é que o cloroplasto é a única organela constituída de três membranas. A maioria dos cloroplastos tem a forma de amêndoa. Vamos observar a estrutura interna do cloroplasto.

A MITOCÔNDRIA E O PROCESSO DE RESPIRAÇÃO O processo de respiração envolve uma série de etapas, todas elas catalisadas por enzimas específicas. Apresentaremos essas etapas de forma simplificada, evidenciando a essência de cada uma delas. GLICÓLISE A glicólise (Lise = quebra; glicólise = quebra de moléculas de glicose) acontece no hialoplasma e é um processo semelhante à fermentação. Células mais simples, que não têm mitocôndrias (como as bactérias, por exemplo), aproveitam a energia de moléculas orgânicas dessa forma. A glicose é

FIGURA 9 - Cloroplasto

O cloroplasto é envolvido por duas membranas (a externa e a interna). A natureza dessas membranas é semelhante à da membrana plasmática. No seu interior, há um espaço - o estroma - que contém água, sais minerais e enzimas dissolvidas. No estroma, há membranas dispostas em "prateleiras" - as lamelas. Empilhadas em cima das lamelas, há estruturas membranosas em forma de disco, os grana. Cada disco é chamado de tilacóide. No grana que se concentra a clorofila, pigmento que participa da fotossíntese.

FOTOFOSFORILAÇÃO (foto = luz; fosforilação = adição de fósforo em presença de luz). Outro processo importante ocorre na fase clara FOTÓLlSE DA ÁGUA. Nele, a água captada pela planta é "quebrada" sob a ação da energia luminosa, liberando O2 (gás oxigênio) que sai da planta e vai para a atmosfera e hidrogênio. O hidrogênio livre se combina com uma molécula receptora desses íons (NADP) e ele é encaminhado até o estroma do cloroplasto, onde participa da fase escura. (NADPH2)

CLOROPLASTOS E A FOTOSSÍNTESE Os cloroplastos estão presentes na maioria dos seres autótrofos - os vegetais. Estes organóides são responsáveis pelo fenômeno da fotossíntese, ou seja, a síntese de matéria orgânica através da luz. Os vegetais conseguem converter moléculas inorgânicas simples (C02 e H2O) em moléculas orgânicas, como a glicose. Repare na equação da fotossíntese: 6 CO2 + 12 H2O + LUZ  C6H12O6 + 6 02 + 6 H2O Além de produzir seu próprio alimento (que também servirá de alimento aos seres heterótrofos), os vegetais também liberam o gás oxigênio. O oxigênio liberado pelas plantas é captado pelos seres vivos aeróbicos (inclusive as plantas) e encaminhado até as mitocôndrias das células, para servirem de receptores de hidrogênio na respiração celular, fenômeno que acabamos de estudar. Na verdade, os dois fenômenos respiração e fotossíntese - se complementam na natureza. Repare no esquema abaixo que integra a atividade dos cloroplastos, na fotossíntese e a atuação das mitocôndrias, na respiração celular. O processo de fotossíntese se resume, basicamente, em duas etapas: uma fase que depende diretamente da luz por isso mesmo chamada de fase clara, e outra que acontece independente desse tipo de energia, chamada de fase escura. Abaixo apresentamos, resumidamente, as reações que ocorrem em cada uma das duas etapas:

FASE CLARA Ocorre nas partes do cloroplasto que possuem clorofila - as lamelas e a grana (conjunto de tilacóides). A clorofila é um pigmento vegetal que serve de "antena", captando a energia luminosa e convertendo-a em energia química, através da excitação de seus elétrons. Sob a ação dessa energia captada pela clorofila, há formação de moléculas de ATP. O ATP armazena nas ligações entre seus fosfatos, parte da energia luminosa, convertida em energia química. Esse processo denomina-se

FASE ESCURA Como dissemos, ela ocorre de dia ou de noite, pois independe da luz. Inicia-se com a presença dos hidrogênios no estroma. Lá existem enzimas que catalisarão todo o processo. Haverá gasto de energia, fornecida pelas moléculas de ATP produzidas durante a fase clara da fotossíntese. Nesse momento, o CO2 captado pela planta do ar atmosférico combina-se com os hidrogênios provenientes da fotólise da água (na fase clara), e formam-se compostos orgânicos. Essas moléculas orgânicas mais simples são levadas, então, para o citoplasma celular (hialoplasma), onde o processo de síntese de glicose e outros compostos se completará.

FIGURA 10 – Fotossíntese

EXERCÍCIOS

1. (Fuvest-SP) Está presente na célula bacteriana: a) Aparelho de Golgi. b) Carioteca. c) Mitocôndria. d) retículo endoplasmático. e) Ribossomo 2. (MACK-SP) Assinale a alternativa que apresenta estruturas encontradas em todos os tipos de células: a) Centríolo, complexo de Golgi e núcleo b) Ribossomos, membrana plasmática e hialoplasma c) Hialoplasma, carioteca e retículo endoplasmático d) Núcleo, mitocôndrias e ribossomos e) Parede celular, ribossomos e nucléolo 3. (UFMG) A estrutura celular diretamente relacionada ao processo denominado transporte ativo é: a) Centríolo b) Cílio c) Flagelo d) Membrana plasmática e) Parede celular 4. (Unesp-SP) A produção de açúcar poderia ocorrer independente da etapa fotoquímica da fotossíntese, se os cloroplastos fossem providos com um suplemento constante de:

7. (UFU-MG) Com relação à fotossíntese, podemos afirmar que: a) Na fase de claro ocorre a união de moléculas de CO2, formando cadeias carbônicas que levam à produção de glicose. O ATP e o NADPH2, formados na fase de escuro, são responsáveis, respectivamente, pela energia necessária para o estabelecimento das ligações químicas e pela redução do CO2. b) Em alguns organismos a fotossíntese ocorre no hialoplasma, onde se encontram as moléculas de clorofila associadas às extensões da membrana plasmática. c) Os cloroplastos presentes nos grana são formados por conjuntos de tilacóides, que são os locais onde se situam as enzimas responsáveis pela captação da energia solar. d) As ligações químicas que unem os carbonos da glicose são rompidas e ocorre a liberação de energia para o uso do trabalho celular. e) Na fase de escuro a energia do sol captada pela clorofila é utilizada para a síntese de ATP a partir de ADP mais fosfato inorgânico. 8. (UNI-RIO) As mitocôndrias são organelas responsáveis pela respiração. As bactérias não possuem mitocôndrias e muitas delas fazem respiração. Como isso é possível?

a) Clorofila. b) ATP e NADPH2 c) ADP e NADP. d) Oxigênio e) Água.

9. (PUC-RJ) Os lisossomos são chamados muitas vezes de células”. Você acha essa “sistemas de autodestruição das células” denominação apropriada? Justifique.

5. (UFPA) “Nas células de vegetais superiores têm forma esférica ou ovóide; em certas algas verdes filamentosas podem ter a forma de fita espiralada ou estrelada.” O texto refere-se refere -se aos cloroplastos, organelas responsáveis pela:

10. (SUAM– (SUAM–RJ) Compare uma célula procariótica com uma célula eucariótica no que se refere às estruturas citoplasmáticas envolvidas com a produção de proteínas. No que essas células diferem e no que elas se assemelham?

a) Decomposição da energia química na fotossíntese. b) Armazenagem da energia luminosa na quimiossíntese. c) Transformação da energia luminosa na fotossíntese. d) Transformação da energia química na quimiossíntese. e) Difusão da energia calórica na fotossíntese. 6. (UFAL) Em uma aula, na qual se estudavam os processos da fotossíntese e da quimiossíntese, os alunos fizeram as seguintes afirmações: I. – Ambos os processos são considerados autótrofos. II. – Os organismos fotossintetizantes utilizam energia luminosa e os organismos quimiossintetizantes utilizam energia química para a síntese de substâncias orgânicas. III. – Todas as plantas com clorofila são fotossintetizantes e todas as bactérias são quimiossintetizantes. IV – Tanto a fotossíntese como a quimiossíntese formam glicose. Dessas afirmações, são corretas APENAS: a) I e II d)I,IIe IV c) I, II e III b) II e IV e) II, III e IV

11. (PUC-RJ) As células dos seres vivos são formadas por pequenas estruturas denominadas de organelas. Cada uma destas desempenha um papel importante no funcionamento da célula. Das organelas abaixo citadas diga aquelas que num processo evolutivo foram englobadas por células eucarióticas. a) Ribossomos e mitocôndria b) Cloroplasto e retículo endoplasmático c) Ribossomo e lisossomo d) Mitocôndria e cloroplasto e) Glioxissomo e peroxissomo 12. (UFU-MG) A maioria das organelas depende do comando do núcleo celular para serem produzidas. Mas existem outras que são independentes dele. a) Diga quais são as organelas mencionadas anteriormente. b) Como estas organelas conseguem se autoduplicar e produzir suas próprias proteínas

CAPÍTULO X  NÚCLEO CELULAR 

COMPOSIÇÃO DO NÚCLEO É no núcleo celular que se encontra o material genético, responsável pela transmissão das características hereditárias. Além disso, é o núcleo que controla todas as atividades celulares. Vamos começar conhecendo a composição desta importante parte da célula. Sabe-se que as células podem se dividir, fenômeno chamado de divisão celular. O aspecto do núcleo muda conforme a célula esteja se dividindo ou esteja em interfase, nome dado ao intervalo entre duas divisões celulares. Para falarmos da composição do núcleo, vamos considerar o núcleo interfásico, ou seja, o núcleo no período em que a célula não está se dividindo. Também estaremos considerando aqui as células com núcleo individualizado, ou seja, as células eucarióticas. O núcleo interfásico de uma célula eucariótica apresenta os componentes descritos a seguir: CARIOTECA - é a membrana nuclear que envolve o material genético, separando-o do citoplasma. Assim como a membrana celular é uma estrutura lipoprotéica. Possui inúmeros poros que permitem a comunicação entre o material nuclear e o citoplasma. Tal comunicação é química: as substâncias que passam do núcleo para o cito plasma (e vice-versa) é que "carregam mensagens", permitindo o funcionamento celular. CARIOLINFA - é o líquido que preenche o núcleo. Assim como o hialoplasma, que preenche o citoplasma, a cariolinfa é composta em grande parte por água e proteínas. CROMATINA - é o material genético. É formada pela associação entre moléculas de proteínas e moléculas de DNA. No núcleo interfásico, a cromatina tem o aspecto de um emaranhado de fios longos e finos, chamados de cromonemas. Quando a célula entra em divisão celular, os cromonemas se espiralizam, ou seja, se condensam, tornando-se mais curtos e grossos, com o aspecto de bastões que recebem o nome de cromossomos. NUCLÉOLO - é um corpúsculo constituído basicamente por RNA.

O uso de corantes permite observar a cromatina ao microscópio (daí o nome cromatina: croma = cor). Nessas observações, aparecem pontos mais escuros e pontos mais claros, o que corresponde a áreas em que a cromatina está mais condensada e menos condensada: EUCROMATINA - regiões menos condensadas da cromatina: o filamento está mais esticado. A eucromatina corresponde às regiões do DNA nas quais os genes estão ativos. HETEROCROMATINA - regiões condensadas da cromatina: o filamento está mais dobrado;

mais

CROMOSSOMOS Quando o longo filamento de cromatina, o cromonema, se dobra várias vezes sobre si mesmo, assumindo a forma de um bastão, dizemos que ele se espiralizou e forma-se o cromossomo. A espiralização da cromatina só ocorre quando a célula está em processo de divisão. A IMPORTÂNCIA DO NÚCLEO Como já foi dito, o núcleo está relacionado com a hereditariedade e com a regulação da atividade celular. O NÚCLEO E O CONTROLE DO METABOLISMO CELULAR Já no final do século XIX ficou demonstrado que o núcleo era vital para a célula, através de experimentos realizados por um cientista chamado Balbiani. Balbiani dividiu amebas em duas partes, de modo que uma delas ficasse com o núcleo. Observou que o fragmento nucleado sobrevivia e se reproduzia, enquanto o fragmento anucleado morria. Se o fragmento anucleado tivesse um núcleo reimplantado, ele sobrevivia e até voltava a se dividir. Fragmentos de células sem o núcleo vão, pouco a pouco, deixando de realizar as funções vitais: param a respiração, a digestão, a excreção... Os experimentos de Balbiani, assim como outros feitos posteriormente, sugerem que o núcleo controla o metabolismo celular, de alguma forma. Mas como? De que maneira o núcleo exerce seu poder controlador sobre a própria vida da célula? O desvendamento deste maravilhoso mistério exigiu muita pesquisa, muita investigação científica. O NÚCLEO E A HEREDITARIEDADE

FIGURA 1 - Os componentes do núcleo celular

Quando a cromatina se espiraliza e formam-se os cromossomos, o material genético fica organizado em "porções individuais", sendo possível contar o número de bastões, ou seja, de cromossomos que existem em uma célula, ao analisá-la ao microscópio.

Essas análises revelaram que o número de cromossomos é o mesmo para todos os indivíduos da mesma espécie. (Os indivíduos de uma mesma espécie têm o mesmo numero de cromossomos) CROMOSSOMOS HOMÓLOGOS E O CARIÓTIPO Em um cromossomo existem vários genes dispostos linearmente. O local que cada gene ocupa no cromossomo é denominado lócus gênico. Os cromossomos geralmente ocorram aos pares nas células. O cromossomo de cada par possui os mesmos locai  gênicos (locai  = plural de lócus)  e são denominados cromossomos homólogos. Essas células que possuem cromossomos aos pares são denominadas células diplóides ou 2n. Os gametas, que são células relacionadas com processos sexuados de reprodução, apresentam apenas um cromossomo de cada par de homólogos, sendo por isso denominada célula haplóide ou n. Na espécie humana, por exemplo, as células somáticas possuem 46 cromossomos (23 pares) e os gametas possuem 23 cromossomos, não havendo ocorrência de pares. Corando e fotografando os cromossomos, é possível obter o cariótipo de um indivíduo, a partir do qual se pode observar o tamanho, a forma e o número de cromossomos de suas células. Para isso, interrompe-se a divisão celular na metáfase, que é o momento em que os cromossomos apresentam o máximo de condensação. As figuras a seguir exemplificam c cariótipos de homem e de mulher. Analisando-as verifica-se que dos 23 pares de cromossomos, 22 são semelhantes em ambos os sexos. Eles recebem o nome de autossomos. O último par é diferente e cada sexo, e os cromossomos são chamados sexuais. A mulher possui dois cromossomos sexuais idênticos entre si chamados cromossomos X. O homem possui um cromossomo X e outro muito diferente que recebe o nome de Cromossomo Y.

Os cromossomos dos eucariontes são formados por DNA e proteínas. Estudos experimentais comprovaram que a molécula de DNA é que contém os genes e, portanto, é ela que comanda e coordena toda a função celular. Esses estudos demonstraram também que cada gene comanda a síntese de determinada proteína ou polipeptídeo e que desse processo participam moléculas de RNA. Na síntese de determinada proteína, um gene é transcrito em moléculas de RNA que vão ser traduzidas em moléculas de proteínas no citoplasma. Segundo o modelo de Watson & Crick, cada molécula de DNA é uma dupla hélice em que duas cadeias de nucleotídeos dispõem-se espiraladamente em tomo de um eixo. Essas cadeias estão unidas entre si por pontes de hidrogênio que se formam entre as bases nitrogenadas. Essa união não é aleatória: a adenina de uma cadeia pareia-se sempre com a timina da outra; a citosina de uma cadeia pareia-se sempre com a guanina da outra. Diz-se que A e T são bases complementares, assim como C e G. Isso significa que, se em um trecho de uma molécula de DNA uma das cadeias apresenta a seqüência de bases TCAGTC, a cadeia complementar AGTCAG, respectivamente. Cada cadeia da molécula de DNA tem seus nucleotídeos dispostos linearmente, e a ordem em que eles ocorrem pode variar. Uma molécula de DNA difere de outra pela ordem com que os nucleotídeos se dispõem. Cada nucleotídeo possui uma molécula de ácido fosfórico (P), uma molécula do açúcar desoxirribose (D) e uma molécula de base nitrogenada. Um nucleotídeo difere do outro apenas pela base nitrogenada, que pode ser adenina (A), guanina (G), citosina (C) ou timina (T).

FIGURA 4 – Trechos complementares de duas cadeias de nucleotídeos de uma molécula de DNA. Observe que uma cadeia se dispõe de modo invertido em relação à outra DUPLICAÇÃO DO DNA

FIGURA 2 – Cariótipo

A partir de uma molécula de DNA formam-se duas outras iguais a ela. Cada DNA recém formado possui uma das cadeias da molécula-mãe. Por isso fala-se em duplicação semiconservativa. Essa forma de duplicação do DNA garante que as células resultantes de um processo de divisão celular recebam o mesmo material genético.

SÍNTESE DE RNA: TRANSCRIÇÃO

SÍNTESE DE PROTEÍNA: TRADUÇÃO

O RNA é formado por um processo denominado transcrição: o trecho da molécula de DNA que contém um gene a ser transcrito abre-se e nesse ponto inicia-se o pareamento de nucleotídeos do RNA. Completado o pareamento, o RNA se solta. Na formação do RNA, o pareamento de nucleotídeos ocorre de forma definida, pois as bases nitrogenadas são complementares. Assim, se um trecho do DNA tiver a seqüência ATCG, o RNA que se formará terá a seqüência UAGC. A combinação das quatro bases nitrogenadas em grupos de três dá um total de 64 trincas possíveis. Esse número é muito maior do que o número total de aminoácidos. Entretanto, provou-se experimentalmente que um mesmo aminoácido pode ser codificado por mais de uma trinca, havendo, assim, trincas sinônimas. Por isso, diz-se que o código genético é degenerado, pois um aminoácido pode ser codificado por mais de uma trinca. Além disso, existem trincas que não codificam aminoácidos, mas determinam o fim do polipeptídeo.

O processo de síntese de proteínas denomina-se tradução e dele participam três tipos de RNA: RNA RIBOSSÔMICO (RNAr): ocorre associado a proteínas formando os ribossomos; RNA MENSAGEIRO (RNAm): formado por um filamento simples que contém várias seqüências de três bases nitrogenadas. Cada conjunto de três bases é chamado códon. A seqüência de códons determina a seqüência de aminoácidos da proteína; RNA TRANSPORTADOR (RNAt): é o menor RNA da célula. Tem o formato de folha de trevo e em uma extremidade livre de sua molécula possui sempre a seguinte seqüência de bases nitrogenadas: É nesse local que ocorre a associação com o aminoácido. Em outra região da molécula existe uma seqüência de três bases denominada anticódon, que reconhece a posição do aminoácido no RNAm, unindo o seu anticódon ao códon do RNAm. Havendo necessidade de determinada proteína, será formado um RNAm por transcrição de um gene específico do DNA, sendo que este RNAm conterá a "mensagem" para aquela proteína. Toda molécula de RNAm possui um CÓDON DE INICIAÇÃO seguido por vários CÓDONS que determinam a SEQUÊNCIA dos aminoácidos no polipeptídeo polipeptíde o e um CÓDON DE TERMINAÇÃO, que marca o final daquela cadeia polipeptídica. Assim, a tradução ocorre em três etapas sucessivas: iniciação, alongamento e terminação.

FIGURA 5 – (síntese protéica)

FIGURA 6 – Tabela de aminoácidos

EXERCÍCIOS

1. (PUC-RS) Pesquisas realizadas verificaram que a subunidade menor serve para estabelecer a ligação entre o RNA mensageiro e o RNA transportador, enquanto a subunidade maior participa das ações catalíticas que levam à formação das chamadas ligações peptídicas. O texto refere-se à atividade dos: a) Mesossomos. b) Peroxissomos c) Lisossomos. d) Ribossomos e) Nucleossomos 2. (UFAL) Um segmento de uma fita de DNA possui a trinca TAC. Assinale, no quadro abaixo, a alternativa que identifica corretamente o códon e o anticódon correspondentes:

A B C D E

RNAm ATG AUG UTC UAC UGA

RNAt TAC UAC AUG TAG TUG

3. (UFPA) "Geneticistas e bioquímicos estão criando uma nova revolução na Medicina, é a terapia gênica. Os genes, que são em torno de 50000 a 100000, são formados por milhões de moléculas menores, os____________, que compõem a molécula de ______________ Implantar um gene significa colocar no lugar exato um conjunto completo de ___________." (Superinteressante, novo 97). A alternativa que contém as palavras que completam corretamente, as lacunas do texto acima é: a) Aminoácidos, proteínas, enzimas. b) Ácidos graxos, lipídios, ácidos graxos. c) Nucleotídeos, RNA, pentoses. d) Nucleotídeos, DNA, nucleotídeos. e) Fosfatos, pentoses, bases. 4. (UFV-MG) A composição química das células é formada por substâncias inorgânicas e orgânicas. Entre estas orgânicas assinale a alternativa INCORRETA: a) O DNA é o ácido nucléico responsável pela transmissão da informação genética e encontra-se em todo o núcleo. b) As proteínas são formadas por aminoácidos ligados entre si e muitas têm função enzimas c) Os lipídios caracterizam-se por serem pouco solúvel em água e são um dos principais componentes das membranas celulares.

d) Os carboidratos podem desempenhar função estrutural, como a celulose, ou de reserva, como o amido. e) Entre os tipos de RNA têm-se o RNA de transferência, RNA ribossômico e o RNA mensageiro, sendo este último o único envolvido na síntese de proteínas. 5. (Unicamp-SP) Os ribossomos são encontrados livres no citoplasma, associados à superfície do retículo endoplasmático e dentro de mitocôndrias e cloroplastos, desempenhando sempre a mesma função básica. a) Que função é essa? b) Por que alguns dos ribossomos se encontram associados ao retículo endoplasmático? c) Por que as mitocôndrias e cloroplastos também têm ribossomos no seu interior? 6. (Unicamp– (Unicamp –SP) O metabolismo celular é controlado por uma série de reações em que estão envolvidas inúmeras proteínas. Uma mutação gênica pode determinar a alteração ou a ausência de algumas dessas proteínas, levando a mudanças no ciclo de vida da célula. a) Explique a relação que existe entre gene e proteína. b) Por que podem ocorrer alterações nas proteínas quando o gene sofre mutação? c) Em que situação uma mutação não altera a molécula protéica? 7. Usando a tabela do código genético, é possível deduzir a seqüência de aminoácidos de uma proteína a partir da seqüencia de nucleotídeos do RNA mensageiro que o codifica. Indique se é possível, dada a seqüência de aminoácidos de uma proteína de um eucarioto, deduzir a seqüência de seu gene. Justifique a sua resposta. 8. A seqüência parcial de nucleotídeos de RNA mensageiro de um determinado gene, constituída de sete códons, está escrita a seguir.

Pesquisadores submeteram a seqüência às seguintes alterações: I – Substituição de A por G no códon 7; II- Deleção do G no códon 3; III- Substituição de C por U no códon 4. Com base na tabela de código genético a seguir identifique a mutação que produziu o menor peptídeo. Justifique a sua resposta.

CAPÍTULO XI AS DIVISÕES CELULARES

Nos organismos multicelulares, podemos identificar como regra geral, dois tipos de células: as somáticas (do corpo) e as reprodutoras (gametas). As somáticas dividem-se por um processo denominado mitose. As reprodutoras são formadas por um processo de divisão denominado meiose. Por mitose, uma célula dá origem a duas outras idênticas e com o mesmo número de cromossomos da célula inicial. Por meiose, uma célula dá origem a quatro outras, cada uma com a metade do número de cromossomos da célula inicial. Na espécie humana, as células

somáticas possuem 46 cromossomos, distribuídos em 23 pares de homólogos; são diplóides (2n). Cada uma delas, ao sofrer mitose, origina duas outras com 46 cromossomos. Na formação de gametas, cada célula origina por meiose quatro células haplóides (n) com 23 cromossomos. Nesse processo, os homólogos separam-se. Na fecundação, um óvulo une-se a um espermatozóide, restabelecendo o número 2n típico da espécie.

FIGURA 1 – Mitose e meiose CICLO CELULAR

Os períodos da intérfase são denominados G1, S e G2.

No ciclo de vida das células, chamado ciclo celular, devemos considerar dois momentos: a intérfase e a mitose. A célula permanece em intérfase a maior parte de sua vida. A mitose é importante na reprodução assexuada, no crescimento dos organismos multicelulares e na regeneração de tecidos. Nos unicelulares, é o tipo de divisão que ocorre quando há reprodução assexuada por bipartição (cissiparidade ou divisão binária). Tanto a intérfase como a mitose apresentam-se subdivididas em períodos ou fases, apesar de serem processos contínuos. As fases nos auxiliam a entender cada passo do ciclo celular.

As fases da mitose são: prófase (Pro = primeiro), prometáfase (meta = meio) metáfase, anáfase (ana= separação) e: telofase (tela = fim). Muitas vezes os eventos da prófase e da prometáfase são descritos como pertencentes a uma única fase, sob o nome de prófase. Nesse caso, as fases da mitose seriam apenas quatro: prófase, metáfase, anáfase e telófase. A separação final, em que as células individualizam-se, é chamada citocinese.

FIGURA 2 - Intérfase INTÉRFASE 

É na fase S (síntese) da intérfase que ocorre a duplicação das cromátides. Nas fases G, a quantidade de DNA celular mantém-se constante em função do tempo. Essa letra vem da palavra inglesa  gap, que significa intervalo. Em G2 a quantidade de DNA é o dobro da verificada cada em G1. Após o período G2, inicia-se a mitose quando a quantidade de DNA retoma ao valor inicial. AS FASES DA MITOSE

PRÓFASE Na prófase, cada cromossomo formado por duas cromátides-irmãs unidas pelo centrômero começam a se condensar tornando-se visíveis. Ao mesmo tempo, o nucléolo começa a se tornar menos evidente, desaparecendo ao final dessa fase. Ocorre ainda a duplicação do centro celular, que é acompanhada da duplicação do centríolo, quando este está presente. A partir do centro celular forma-se o áster, conjunto de microtúbulos que se irradiam lembrando a figuras de uma estrela. Inicialmente, um áster está próximo do outro, mas aos poucos algumas de suas fibras crescem e empurram o centro celular em direção aos pólos da célula. Essas fibras maiores constituem as fibras polares. No final da prófase formam-se, na região de cada centrômero, complexos protéicos especializados: os cinetócoros. Ocorre a ruptura da carioteca e a formação das fibras cromossômicas ou cinetocóricas, que orientam os deslocamentos dos cromossomos em direção à região equatorial da célula. Ao conjunto de fibras do áster, fibras polares e fibras cinetocóricas, dá-se o nome de fuso mitótico. Quando os autores não consideram a prometáfase, seus eventos são descritos como pertencentes à prófase.

METÁFASE Na metáfase, os cromossomos atingem o máximo de condensação e alinham-se em um mesmo plano, formando a placa equatorial ou placa metafásica. Durante a metáfase, ocorre no citoplasma intensa movimentação de organelas que se dirigem eqüitativamente para pólos opostos da célula. ANÁFASE A anáfase inicia-se com a divisão longitudinal dos centrômeros, que permite a separação completa das duas cromátides de cada cromossomo. Assim que se separam, as cromátides passam a ser chamadas cromossomos-irmãos e deslocam-se para pólos opostos da célula, orientados pelas fibras do fuso. TELÓFASE Na telófase ocorre praticamente o inverso do que ocorreu na prófase e início da prometáfase: a carioteca se reorganiza, os cromossomos se descondensam, o cinetócoro e as fibras cinetocóricas desaparecem e o nucléolo se reorganiza. Termina, assim, a mitose, que resulta na divisão do núcleo, também denominada cariocinese, e inicia-se a citocinese. CITOCINESE A divisão do cito plasma, ou citocinese, geralmente está associada à cariocinese, mas podem ser eventos independentes. Neste último caso, ocorrem várias divisões do núcleo, sem haver divisão do citoplasma, dando origem a uma massa citoplasmática única, onde se encontram imersos muitos núcleos. A esse tipo de organização dá-se o nome de sincício. Na maior parte das vezes, no entanto, a citocinese ocorre associada à cariocinese, e inicia-se geralmente ao final da anáfase ou na telófase.

Em células animais há invaginação na membrana plasmática, que se aprofunda gradualmente até as duas célulasfilhas separarem-se.

condensadas, chamadas cromômeros, que têm a mesma distribuição ao longo de cromossomos homólogos. B) Zigóteno

AS FASES MEIOSE

A meiose é a divisão celular que ocorre na formação dos gametas ou na formação de alguns tipos de esporos, reduzindo o número de cromossomos à metade. Assim, a célulamãe diplóide gera células-filhas haplóides. A meiose ocorre por duas divisões celulares sucessivas: a meiose I, reducional (reduz ao meio o número de cromossomos), e a meiose n, equacional (os cromossomos duplicados se separam passando a ficar com fitas simples). As fases das duas etapas da meiose são: meiose I: prófase I, metáfase I, anáfase I, telófase I; meiose II: prófase II, metáfase II, anáfase II, telófase II. A prófase I da meiose I foi dividida, para facilidade de estudo, em cinco subfases consecutivas: leptóteno, zigóteno, paquíteno, diplóteno e diacinese. Na Interfase ocorre a duplicação do DNA e, conseqüentemente, dos cromossomos, formando, assim, as cromátides-irmãs. Após a duplicação dos cromossomos, inicia-se a divisão celular.

A condensação dos cramossomos progride, e os homólogos emparelham-se, num processo denominado sinapse. O início do emparelhamento ocorre no zigóteno (zigo  = único) e se completa no paquíteno (Paqui  = grosso). Na mitose não há emparelhamento de homólogos. C) Paquíteno Os cromossomos homólogos já estão perfeitamente emparelhados, sendo possível, agora, visualizar melhor que cada par de cromossomos homólogos possui quatro cromátides, constituindo uma tétrade, ou bivalente, formada por: cromátides-irmãs: as que se originam de um mesmo cromossomo; cromátides homólogas: as que se originam de cromossomos homólogos. Duas cromátides homólogas podem sofrer uma ruptura na mesma altura, e os dois pedaços podem trocar de lugar, realizando, assim, uma permutação ou crossing-over. Como os cromossomos são portadores de genes, ocorre, em virtude da permutação, recombinação gênica, processo importante no aumento da variabilidade gênica da espécie.

PRÓFASE I A) leptóteno Cada cromossomo, no leptóteno (lepto  = fio fino), é formado por duas cromátides-irmãs e, nessa fase, inicia-se a sua condensação. Pode-se notar a presença de regiões mais

FIGURA 3 – Crossing-over over. Tais regiões constituem os quiasmas (do grego chi = letra X;

D) Diplóteno Os cromossomos homólogos começam a se afastar, mas permanecem ligados pelas regiões onde ocorreu o crossing- 

quiasma = disposição em forma de X). O número de quiasmas fornece, então, o número de permutações ocorridas. Apesar de as permutações ocorrerem no paquíteno, os quiasmas são visíveis somente a partir do diplóteno (diplo = duplo).

cromossomos para os pólos. O par de cromossomos homólogos separa-se, indo um cromossomo duplicado de cada par para um pólo da célula. É importante salientar que não ocorre divisão do centrômero, como acontece na anáfase da mitose. Essa é uma diferença fundamental entre a anáfase da mitose a anáfase I da meiose. Além disso, na mitose, ao final da anáfase, encontra-se n cromossomos não-duplicados em cada pólo da célula, e na meiose I encontram-se n cromossomos duplicados. A esses cromossomos da meiose I, isto é, às duas cromátides ligadas pelo centrômero dá-se nome de díades.

E) Diacinese (dia = através; cinese = movimento) Continua a ocorrer condensação dos cromossomos e separação dos homólogos. Com isso, os quiasmas vão escorregando para as pontas das cromátides, processo denominado terminalização dos quiasmas. Os cromossomos homólogos só separam-se completamente quando os quiasmas desaparecem, o que ocorre na anáfase I. As modificações descritas até agora se referiram aos cromossomos. Entretanto, é também possível notar que, à medida que as fases evoluem, o nucléolo e a carioteca desaparecem. No citoplasma ocorre duplicação do centro celular e do centríolo e início da formação das fibras polares. Os centríolos atingem os pólos da célula na diacinese.

TELÓFASE I Com a chegada das díades aos pólos termina a anáfase I e tem início a telófase I. O que ocorre na telófase I da meiose é bastante semelhante ao que acontece na telófase da mitose: os cromossomos desespiralizam-se e a carioteca e o nucléolo reorganizam-se. Ocorre a citosinese.

METÁFASE I 

Os cromossomos duplicados e emparelhados dispostos no equador da célula, atingem o máximo de condensação. ANÁFASE I A anáfase I caracteriza-se pelo deslocamento dos

RESUMO COMPARATIVO DAS FASES DA MITOSE COM AS DA MEIOSE I

FIGURA 4 – quadro comparativo

que formam as díades. Cada cromátide de uma díade dirige-se para um pólo diferente e já pode ser chamado de cromossomoirmão. As fases da meiose II são: prófase II, metáfase II, anáfase II e telófase II e podem ser vistas no esquema a seguir:

AS FASES DA MEIOSE II

A meiose II é extremamente semelhante à mitose. A formação de células haplóides a partir de outras haplóides só é possível porque ocorre, durante a meiose II, a separação das cromátides .

EXERCÍCIOS

1. (UFMA) O “crossing“crossing-over” que ocorre na meiose é considerado co nsiderado como a: a) b) c) d)

Ligação de genes que ficam no mesmo cromossomo Permuta de segmentos do mesmo cromossomo Mistura de material genético de duas espécies Troca de segmentos entre cromossomos homólogos

2. (FAAP) O “crossig“crossig-over” é um importante mecanismo evolutivo, pois proporciona, para a maioria dos seres vivos, recombinação dos seus genes durante o processo de produção das células reprodutivas, como nos gametas animais. Esse processo ocorre na: a) Prófase da mitose b) Metáfase da mitose c) Prófase I da meiose d) Metáfase I da meiose 3. (PUC-RJ) Na mitose existe uma fase em que se dissolve a membrana nuclear, o núcleo desaparece por completo, o fuso mitótico toma feição definitiva e os cromossomos ordenam-se num plano equatorial entre os dois pólos do fuso. Esta fase é denominada de:

a) A: início da interfase (G1); B: 4 b) A: fim de interfase (G2); B: 23 c) A: fim de mitose (prófase); B: 46 d) A: fim de mitose (telófase); B: 23 e) A: qualquer fase do ciclo celular; B: 92 8. Alguns indivíduos podem apresentar características específicas de síndrome de Down sem o comprometimento do sistema nervoso. Este fato se deve a presença de tecidos mosaicos, ou seja, tecidos que apresentam células com um número normal de cromossomo se outras células com um cromossomo a mais em um de seus pares (trissomia). Este fato é devido a uma falha no mecanismo de divisão celular denominada de nãodisjunção. Assinale a alternativa que identifica a fase da divisão celular em que esta falha ocorreu. a) anáfase II da meiose b) anáfase I da meiose c) anáfase da meiose d) metáfase da meiose e) metáfase II da meiose 9.

a) Prófase b) Telófase c) Anáfase d) Metáfase e) Interfase 4. (PUC-SP) Certa espécie animal tem número diplóide de cromossomos igual a 8 (2n = 8). Uma célula de um indivíduo dessa espécie encontra-se em divisão apresenta 4 cromossomos simples sendo puxado para cada pólo. A partir dessa informação, pode afirmar que a referida célula se encontra: a) Na metáfase da mitose b) Na anáfase da mitose c) Na metáfase da 1ª divisão da meiose d) Na anáfase da1ª divisão da meiose e) Na anáfase da 2ª divisão da meiose 5. (UFRJ) A colchicina é um alcalóide que inibe a divisão mitótica, impedindo a formação das fibras do fuso em uma célula. Cite e caracterize a fase que melhor permite o estudo dos cariótipos. 6. (UFAL) Descreva três eventos da meiose que a diferenciam da mitose. 7. (Fuvest -SP) Um cromossomo é formado por uma longa molécula de DNA associada a proteínas. Isso permite afirmar que o núcleo de uma célula somática humana em (A) possui (B) moléculas de DNA. Qual das alternativas indica os termos que substituem corretamente as letras A e B?

a) Temos meiose em A, B e C. b) Temos mitose em A e meiose em B e C. c) Temos meiose em A e mitose em B e C. d) Temos meiose em A e B e mitose em C. e) Temos mitose em A e B e meiose em C. 10. O esquema ao lado apresenta um ciclo vital:

Os números I, II e III representam, respectivamente: a) mitose, fecundação, meiose; b) meiose, fecundação, mitose; c) mitose, meiose, fecundação; d) meiose, mitose, fecundação; e) fecundação, mitose, meiose.

CAPÍTULO XII HISTOLOGIA E REPRODUÇÃO

TECIDO HUMANO

A associação das células para formar organismos multicelulares constituiu um passo á frente na evolução das espécies. Um organismo multicelular tem mais condições para sobreviver do que um organismo unicelular. Nos tecidos, as células se organizam com distribuição de trabalho. Há um acentuado grau de interdependência vital entre as células de um tecido organizado. A formação dos tecidos ocorre durante o desenvolvimento embrionário, à custa do processo de diferenciação celular. Podemos definir um tecido como um grupamento de células diferenciadas, harmonizadas e às vezes integradas com substâncias intercelulares para a realização de uma determinada função. Os tecidos se dividem em tecidos animais e vegetais. Muitos tecidos têm substancias intercelulares, as quais podem ser amorfas ou figuradas.

Os TECIDOS EPITELIAIS compreendem epitélios de revestimento e glandulares. Os epitélios de revestimento têm as funções de proteção, absorção e trocas gasosas com o meio ambiente. Podem ser simples ou estratificados. As glândulas têm origem em epitélios de revestimento e podem ser glândulas unicelulares e multicelulares. O TECIDO CONJUNTIVO PROPRIAMENTE DITO é rico em substância intercelular e apresentam vários tipos de células. Entre estas, destacam-se os fibroblastos, os macrófagos, os plasmócitos e os mastócitos, além de células sangüíneas em trânsito, como os linfócitos. A substância intercelular compreende uma parte amorfa e uma parte figurada, com fibras colágenas, fibras elásticas e fibras reticulares. Tem a finalidade de preenchimentos de espaços vazios.

FIGURA 1 - Pele O tecido adiposo é uma variedade de tecido conjuntivo que, além das estruturas mencionadas no TCPD, tem franco predomínio de células adiposas, ricas em gotículas de gordura, mostrando o protoplasma deslocado para a periferia. É um reservatório de lipídios, com a finalidade energética além de atuar como isolante térmico, impedindo a perda de calorias do organismo para o meio ambiente.

FIGURA 2 – Células adiposas O tecido cartilaginoso tem células especiais chamadas de condrócitos, que se alojam em pequeninos grupos dentro de cápsula. A substância intercelular é rica em mucopolissacarídeos ácidos e em colágeno. Tem função modeladora, dando forma e sustentação a certas partes do corpo, sem a rigidez do osso Ás vezes serve de molde para a formação do tecido ósseo. FIGURA 4 – Tecido ósseo

FIGURA 3 - Tecido cartilaginoso O tecido ósseo é o principal tecido de sustentação. Suas células chamadas de osteócitos ficam dentro de lacunas (osteoplastos) em meio a uma grande massa de substância intercelular rica em colágeno e outras proteínas e sais de cálcio e magnésio, como carbonatos e fosfatos. Os osteócitos se originam a partir dos osteoblastos. As trocas nutritivas e respiratórias entre os osteócitos e o sangue são feitas por difusão, através de fina rede de canalículos interlacunares que se comunicam com os canais de Havers e Volkmann. O tecido ósseo pode ser compacto ou esponjoso.

O sangue é formado de elementos figurados e substância intercelular. Os elementos figurados são; hemácias, leucócitos e plaquetas. Mas são células apenas as hemácias e os leucócitos. As plaquetas são fragmentos de células. As hemácias são anucleadas nos mamíferos e nucleadas nos demais vertebrados. Estão relacionadas com o transporte de gases respiratórios. Na espécie mostram-se numa taxa aproximadamente 4,5 milhões/mm3 de sangue e sua diminuição é conhecida como anemia. Os leucócitos dividem-se em granulócitos e agranulócitos. Os primeiros têm citoplasma granuloso e núcleo em lobos. Compreendem os eosinófilos, os basófilos e os neotrófilos. Têm intensa atividade fagocitária e originam-se da medula óssea os agranulócitos ou mononucleados têm citoplasma não granuloso e núcleo sem estrangulamentos. Abrangem monócitos e linfócitos. Os linfócitos têm função importante na produção de anticorpos. Neutrófilos e monócitos fazem diapedese. As plaquetas são fragmentos de megacariócitos delimitados por membrana e portadores de vesículas contendo tromboplastina. Têm papel de destaque no mecanismo da coagulação sangüínea. O plasma é rico em água, sais minerais, íons e proteínas, lipídios, carboidratos, vitaminas, hormônios, anticorpos e gases respiratórios, além dos produtos finais do metabolismo celular, como a uréia e outros.

FIGURA 6 – Sarcômero FIGURA 5 – Células sanguíneas Os TECIDOS MUSCULARES são constituídos por células em forma de fibras especializadas na função de contração. Distingue-se em três variedades de fibras musculares: Fibra muscular lisa – é uma célula fusiforme pequena, uninucleada, com o núcleo central, citoplasma homogêneo, sem estrias transversais e com capacidade de contração lenta e involuntária. São encontradas nas vísceras e em vasos sangüíneos. Fibra muscular estriada esquelética – é uma célula em grande parte cilíndrica, muito longa. Revela numerosos núcleos que são periféricos. E o citoplasma apresenta diversas estrias transversais. Sua contração é rápida e voluntária. Fibra muscular estriada cardíaca – é também uma célula cilíndrica dotada de estrias transversais. Difere, no entanto, da fibra muscular esquelética por ser uma célula com bifurcações, por ter um único núcleo que é central, por revelar os discos intercalares e por realizar rápidas contrações, ainda que involuntárias.

O TECIDO NERVOSO possui células condutoras do tecido nervoso – os neurônios – e células de preenchimento e sustentação, não condutoras de impulsos nervosos, que em conjunto formam a neuroglia ou glia. O neurônio possui o corpo celular e ramificações de dois tipos: os dendritos e o axônio. Com relação ao sentido de condução do estímulo nervoso ele vai do dendrito para o corpo celular para o axônio. O ponto de vizinhança entre neurônios é a sinapse nervosa. Os mediadores químicos (acetilcolina e adrenalina) são responsáveis pela a transmissão do estímulo nervoso através das sinapses. O impulso nervoso corresponde a uma “onda de inversão de polaridade” que corre ao longo da membrana do neurônio. Diante do estímulo nervoso, grande parte dos íons de sódio passa de fora para dentro da membrana plasmática, determinando uma inversão de polaridade. Antes, a membrana era positiva do lado de fora e negativa do lado de dentro. Agora, ela se mostra negativa do lado de fora e positiva do lado de dentro. Essa inversão aciona a porção imediatamente vizinha da membrana, onde também se dá a inversão. Assim, a onda corre como uma reação em cadeia. O sistema nervoso juntamente com o sistema endócrino atua na coordenação e integração das funções das células dos tecidos, órgãos e sistemas, para que funcionem de forma coordenada como uma unidade. As principais células do sistema nervoso são os neurônios responsáveis em receber e transmitir o impulso nervoso. No homem, como nos demais vertebrados, o sistema nervoso ocupa posição dorsal e está protegido pela caixa craniana e pela coluna vertebral. O sistema nervoso é dividido em: Sistema nervoso central (SNC). Sistema nervoso periférico (SNP).

SISTEMA NERVOSO CENTRAL O SNC é formado pelo encéfalo e pela medula espinhal. Ambos são protegidos por estruturas ósseas encéfalo pela caixa craniana e a medula pelas vértebras Tanto o encéfalo quanto à medula estão envolvidos por membranas – as meninges – denominadas dura-máter, aracnóide e pia-máter. Entre a aracnóide e a pia circula o líquido cefalorraquidiano, que protege e nutre o sistema nervoso. ENCÉFALO O encéfalo tem origem do desenvolvimento embrionário de cinco vesículas (telencéfalo, diencéfalo, mesencéfalo, metencéfalo e mielencéfalo). No ser humano o telencéfalo é a que mais se desenvolve, originando o cérebro. Além do cérebro o encéfalo se divide ainda em cerebelo, ponte e bulbo. CÉREBRO É a parte mais volumosa do encéfalo. Divide-se em duas metades denominadas hemisférios cerebrais. Sua superfície externa é chamada de córtex cerebral. Nos vertebrados, de peixes até aves, os hemisférios cerebrais têm superfície lisa. Por isso esses animais são chamados de lisencéfalos. Nos mamíferos, principalmente os primatas, a superfície cerebral é dotada de uma série de circunvoluções que aumentam consideravelmente essa superfície e comportam um maior número de neurônios. Por essa razão, os mamíferos são denominados girencéfalos.

PONTE É formada principalmente por fibras nervosas que fazem a ligação entre o córtex cerebral e o cerebelo. Participa de algumas atividades do bulbo, como o controle da respiração. É também centro de retransmissão de impulsos para o cerebelo. MEDULA ESPINHAL É a continuação do bulbo. É cilíndrica, achatada e desce pelo interior da coluna vertebral. A medula conduz impulsos sensitivos para o cérebro e traz impulsos motores. Exerce também a função de centro nervoso responsável por muitos atos reflexos, principalmente os relacionados com o instinto de conservação e defesa. O caminho do impulso nervoso no ato reflexo é denominado arco reflexo. Existem no SNC dois tipos de substâncias formando os órgãos: cinzenta e branca. A substância cinzenta é formada pela concentração dos corpos celulares dos neurônios, enquanto que a substância branca é formada pela concentração dos axônios dos neurônios. Quanto à posição destas substâncias, notamos que no cérebro a substância cinzenta é periférica, enquanto que na medula é interna; já a substância branca é interna no cérebro e periférica na medula.

As principais funções do cérebro são: Centro de motricidade voluntária. Centro psíquico da inteligência, vontade, memória, imaginação, consciência, criatividade. Centro de sensibilidades olfativas, táteis, visuais, auditivas, gustativas etc. CEREBELO Situa-se logo abaixo do cérebro. Suas principais funções estão relacionadas à manutenção do equilíbrio corporal e controlar a tonicidade e o vigor muscular. BULBO Localiza-se acima da medula espinhal e abaixo da ponte. Seus centros nervosos são responsáveis pelos movimentos da musculatura do coração e do tubo digestivo e dos músculos respiratórios. É também o bulbo o responsável pelos reflexos de vomitar, tossir, lacrimar, piscar, deglutir e mastigar. O bulbo participa ainda de movimentos corporais como caminhar e correr.

FIGURA 7 – Neurônio SISTEMA NERVOSO PERIFÉRICO O SNP é formado por uma rede de nervos, que podem ser cranianos, quando partem do encéfalo e raquidianos, quando partem da medula espinhal. No homem, assim como nos demais mamíferos existem 12 pares de nervos cranianos e 31 pares de nervos raquidianos. Os nervos fazem à comunicação dos centros nervosos com órgãos sensoriais (receptores) e com os músculos e glândulas (efetores). De acordo com a direção da transmissão do impulso nervoso, os nervos classificam-se em: Nervos Sensitivos: Transmitem ao cérebro as impressões colhidas na superfície do corpo Nervos Motores: Conduzem a resposta elaborada pelos centros nervosos a um órgão efetor, geralmente um músculo.

Nervos Mistos: Levam e trazem estímulos dos centros nervosos. SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO É formado por nervos que funcionam independentemente da nossa vontade. Por exemplo: o coração, o estômago, o intestino, a secreção de algumas glândulas. São comandados pelo SNA, sem influência da nossa vontade. O SNA divide-se em dois tipos e cada órgão por ele controlado recebe nervos dos dois sistemas. SNA Simpático Funciona como um "chicote", ativando o órgão; seu neurotransmissor é o hormônio adrenalina. SNA Parassimpático Funciona como um "freio", inibindo a ação do órgão. Seu neurotransmissor é a acetilcolina. Os nervos do simpático originam-se na região mediana da medula; os nervos parassimpáticos saem do bulbo e da extremidade final da medula. O efeito de cada um desses sistemas varia de órgão para órgão. O coração, por exemplo, é estimulado pelo simpático e inibido pelo parassimpático. Já com a musculatura do tubo digestivo ocorre o contrário. REPRODUÇÃO DOS SERES VIVOS

São vários os tipos de reprodução que os seres vivos apresentam, mas todos eles podem ser agrupados em duas grandes categorias: a reprodução sexuada e a assexuada. Os indivíduos que surgem por reprodução assexuada são geneticamente idênticos entre si, formando o que se chama de clones. Esses indivíduos só terão um patrimônio genético diferente se sofrerem uma mutação ou uma alteração de seqüência das bases nitrogenadas na molécula de DNA.

indivíduo inicial brota outro indivíduo que se destaca e passa a ter vida independente, como o exemplo da hidra). A reprodução sexuada está relacionada com processos que envolvem troca e mistura de material genético entre indivíduos de uma mesma espécie. Os descendentes assemelham-se aos pais, mas não são idênticos eles. Esse modo de reprodução, apesar de mais complexo e energeticamente mais custoso que a reprodução assexuada, traz grandes vantagens aos seres vivos e é o mais amplamente empregado pelos diferentes grupos. Na maioria dos animais, os espermatozóides são produzidos por um indivíduo masculino e o óvulo é produzido por um indivíduo feminino. Nesse caso os sexos são separados. Alguns animais como é o caso da minhoca, são hermafroditas, pois óvulos e espermatozóides são produzidos por um mesmo indivíduo. Nos hermafroditas pode ocorrer a autofecundação, ou seja, a fecundação do óvulo pelo espermatozóide do mesmo indivíduo. Entretanto, geralmente existem mecanismos que impedem a autofecundação. Nesses casos, os óvulos de um indivíduo são fecundados pelos espermatozóides de outro indivíduo da mesma espécie. Fala-se, então, em fecundação cruzada. A fecundação pode ser externa (quando ocorre fora do corpo do indivíduo, no meio ambiente) e interna (quando ocorre no corpo do indivíduo que produz os óvulos). Em algumas espécies, é comum ocorre o desenvolvimento do óvulo sem que haja fecundação. Esse processo é denominado partenogênese ( parthenos  = virgem;  gênesis  = origem). O indivíduo resultante, portanto, é haplóide. A partenogênese pode ser considerada um caso particular de reprodução sexuada, pois envolve gametas; no caso, só o feminino. A partenogênese ocorre em alguns sapos, salamandras, répteis e especialmente no grupo das abelhas, que nesse caso, o zangão que é o macho provém do desenvolvimento direto do óvulo sem fecundação; óvulos fecundados dão origem ao às fêmeas, que são as rainhas e as operárias.

FIGURA 8 – Bipartição Os eucariontes unicelulares, ao se dividirem em dois, por mitose, estão apresentando um tipo de reprodução assexuada chamada de bipartição (bi = dois). O processo de bipartição também ocorre nos procariontes, mas, nesse caso, não há uma mitose típica como a verificada nos eucariontes. Nas plantas pluricelulares a reprodução assexuada pode ser do tipo propagação vegetativa. Um dos tipos de reprodução assexuada que ocorre nos animais é o brotamento ou gemiparidade (de um

FIGURA 9 – Partenogênese GAMETOGÊNESE A reprodução sexuada começa com a formação dos gametas, processo denominado gametogênese. Como são os dois

tipos de gametas, existem dois tipos de gametogênese: a espermatogênese que é o processo de formação dos espermatozóides e a ovulogênese que é a formação do óvulo. Os espermatozóides são formados nas gônodas masculinas (testículos) e os óvulos, nas gônodas femininas (ovários).

ESPERMATOGÊNESE

FECUNDAÇÃO Quando liberado no ovário, o ovócito encontra-se envolto pela zona pelúcida, formada por uma rede de filamentos glicoprotéicos. Externamente à zona pelúcida há a corona radiata, formada por células foliculares. Na fecundação, o espermatozóide passa pela corona radiata e ao atingir a zona pelúcida, perfura-a graças à liberação de enzimas do capuz acrossômico. A seguir, a membrana do espermatozóide funde-se à membrana do ovócito. Nesse momento, a zona pelúcida sofre alterações formando a membrana de fecundação, que impede a penetração de outros espermatozóides no ovócito. Ao mesmo tempo, há finalização da meiose, dando origem ao óvulo e formando-se o segundo corpúsculo polar. Ocorre então a fusão dos dois núcleos, formando o núcleo de fecundação.

FIGURA 10 – Espermatogênese humana

OVOGÊNESE OU OVULOGÊNESE FIGURA 12 - Fecundação

FIGURA 11 – Ovulogênese humana

HORMÔNIOS REPRODUTIVOS E SUA AÇÃO NO ORGANISMO GLÂNDULA HIPÓFISE

HORMÔNIO FSH

ÓRGÃO-ALVO OVÁRIOS E TESTÍCULOS

HIPÓFISE

LH

OVÁRIOS E TESTÍCULOS

HIPÓFISE

PROLACTINA

MAMAS

OVÁRIO

ESTRÓGENO

DIVERSOS

OVÁRIO

ESTRÓGENO

OVÁRIO

PROGESTERONA

SISTEMA REPRODUTOR ÚTERO

OVÁRIO TESTÍCULO

PROGESTERONA TESTOSTERONA

MAMAS SISTEMA REPRODUTOR

VILOSIDADES CORIÔNICAS

GONADOTROFINA CORIÔNICA

CORPO AMARELO

PRINCIPAIS AÇÕES Na mulher estimula o desenvolvimento do folículo, a secreção de estrógeno e a ovulação. No homem, agem sobre os testículos, estimulando a produção de testosterona. Em conjunto com a gonadotrofina, a testosterona ativa a produção de Sptzs. Na mulher estimula a ovulação e o desenvolvimento do corpo amarelo. No homem, agem sobre os testículos, estimulando a produção de testosterona. Estimula a produção de leite (após estimulação prévia das glândulas mamarias por estrógeno e progesterona) Crescimento do corpo e dos órgãos sexuais; estimula o desenvolvimento das características sexuais secundarias. Maturação dos órgãos reprodutores; preparação do útero para a gravidez. Completa a preparação da mucosa uterina e a mantém preparada para a gravidez Estimula o desenvolvimento das glândulas mamarias. Responsável pelo aparecimento das características sexuais secundárias masculinas, amadurecimento dos órgãos genitais e promove o impulso sexual. Começa a ser produzido na fase embrionária, o que determina o desenvolvimento dos órgãos sexuais masculinos do embrião. A presença desse hormônio no sangue da mulher grávida estimula a atividade do corpo amarelo, o que mantém elevada as taxas de estrogênio e progesterona, não ocorrendo a menstruação.

FIGURA 13 – Ciclo menstrual (Sonia Lopes – Vol. Único)

EXERCÍCIOS

1. (UFRJ) Em uma experiência de reprodução com uma espécie de mamífero adotou-se o seguinte procedimento: fundiu-se uma célula do indivíduo 1 com um óvulo, previamente anucleado, do indivíduo 2. A célula assim formada foi implantada no útero do indivíduo 3, desenvolveu-se, e deu origem a um novo ser. Esse novo ser é geneticamente idêntico ao indivíduo 1, ao 2 ou 3? Justifique. 2. (UERJ) A espermatogênese – produção de espermatozóides – ocorre nos túbulos seminíferos localizados no interior dos testículos. Esse processo compreende os períodos de multiplicação, crescimento e maturação de espermatogônias que, no final, transformam-se em espermatozóides. Pergunta-se: a) Qual o tipo de divisão celular que ocorre na fase de maturação? b) A partir de 200000 espermatogônias quantos espermatozóides serão formados ao final do processo? 3. (UERJ) Assim que se fixa no útero, o embrião desenvolve vilosidades coriônicas, que penetram no endométrio e passam a secretar um hormônio que impede a menstruação. Que hormônio é esse? 4. (PUC-RJ) As células conhecidas como macrófagos têm importante papel nos mecanismos de defesa do nosso organismo. Elas fagocitam bactérias, restos de células e partículas que penetram em nosso corpo. O texto acima faz referencias a células características do tecido; a) Muscular b) Ósseo c) Epitelial d) Conjuntivo 5. (UFRS) Para que um impulso nervoso possa ser transmitido de um neurônio para outro, é necessário a libertação, na feda sináptica, de mediadores químicos. Um desses mediadores é a: a) Insulina b) Tirosina c) Acetilcolina d) Vasopressina 6. (UNI-RIO) Os epitélios têm várias funções. No intestino delgado humano, ocorre um tecido epitelial monoestratificado cujas células apresentam nas suas extremidades livres, projeções digitiformes denominadas microvilosidades. É correto afirmar que esse epitélio tem função; a) Protetora b) Absorvitiva c) Secretora d) Sensorial

7. (UNI-RIO) Os organismos que têm maior chance de se adaptar a ambientes muito variáveis são os que se reproduzem por: a) Brotamento b) Esporulação c) Fecundação cruzada d) Autofecundação 8. (UFF) Quais são as organelas que são encontradas, respectivamente, no capuz acrossômico e na peça intermediária dos espermatozóides? a) R.E.L. e mitocôndria b) Complexo golgiense e lisossomo c) Complexo golgiense e mitocôndria d) Mitocôndria e complexo golgiense 9. (UFF) A fase da espermatogênese responsável pela formação do flagelo e do capuz acrossômico é: a) Período germinativo b) Período de maturação c) Espermatogênese d) Espermiogênese 10. (UERJ) Uma ovogônia origina apenas um óvulo, isso por quê: a) Acumula nutriente que possibilita seu desenvolvimento b) Aumenta o número de cromossomos c) Estimula o desenvolvimento do embrião d) facilita a penetração do espermatozóide 11. (UERJ) “O óvulo não-fecundado não -fecundado desenvolveu-se dando origem ao zangão.”. zangão.”. O conceito que está implícito nessa declaração é o de: a) Espematogênese b) Pedogênese c) Metagênese d) Partenogênese 12. (MACKENZIE – SP) As funções desempenhadas pelos órgãos de nosso corpo devem ser realizadas harmoniosamente. Para que isso ocorra, existem os chamados sistemas integradores, responsáveis pela coordenação de todas essas atividades. Estamos nos referindo aos sistemas: a) Endócrino e circulatório. b) Circulatório e excretor. c) Nervoso e respiratório. d) Endócrino e nervoso. e) Circulatório e respiratório. 13. (OSEC - SP) O reflexo rotuliano aquele que ocorre quando batemos levemente no joelho, estando a perna cruzada sobre a outra, é um tipo de reflexo: a) Do córtex cerebral. b) Bulbar. c) Do córtex cerebelar. d) Medular. e) Da base do cérebro.

CAPÍTULO XIII SISTEMAS RESPIRATÓRIO, CIRCULATÓRIO, DIGESTÓRIO E EXCRETOR

RESPIRATÓRIO

O termo respiração tanto pode ser utilizado para designar o processo pelo quais moléculas orgânicas do alimento reagem com as moléculas do gás oxigênio e liberam energia para o metabolismo celular (respiração celular) ou para designar o conjunto de processos que levam a obtenção do oxigênio atmosférico pelo organismo e a eliminação do gás carbônico para o ambiente também chamado de trocas gasosas. O local do corpo onde ocorrem as trocas gasosas com o meio é denominado superfície respiratória. No ser humano as trocas gasosas são realizadas através do sistema respiratório, que é formado pelos seguintes órgãos: fossas nasais, faringe, laringe, traquéia brônquios, bronquíolos e pulmões, onde estão os alvéolos que realizam as trocas gasosas.

emitindo sons, que são modulados na boca e fossas nasais. A abertura superior da laringe chama-se glote. Sobre a glote há uma cartilagem denominada epiglote. A glote dá passagem ao ar sempre que a epiglote está fechada TRAQUÉIA E um tubo de aproximadamente 10 cm em de comprimento por 1,5 cm de diâmetro, formado por anéis cartilaginosos. Possui em seu interior cílios vibráteis que auxiliam na purificação do ar. BRÔNQUIOS São bifurcações da traquéia que penetram no interior dos pulmões, direito e esquerdo. PULMÕES São dois órgãos de natureza esponjosa, elástica e de cor rósea, situados na caixa torácica, o direito, mais desenvolvido, com três lobos e o esquerdo com apenas dois lobos. No interior dos pulmões, os brônquios se ramificam progressivamente, em tubos cada vez menores, reduzindo-se finalmente a finíssimos canais denominados bronquíolos. Na extremidade dos bronquíolos existem estruturas semelhantes a pequenos sacos, chamadas de alvéolos, muito vascularizadas, em que o oxigênio do ar é trocado pelo gás carbônico do sangue. Envolvendo os pulmões, encontram-se duas membranas denominadas pleuras.

FIGURA 1 – O sistema respiratório humano. FOSSAS NASAIS As fossas nasais são duas cavidades que se abre-para o meio externo e terminam na faringe. São separadas internamente pelo septo nasal. Além de umedecer, aquecer e filtrar o ar que entra no organismo, ainda são responsáveis pela percepção dos odores. FARINGE É um órgão comum ao sistema digestório e respiratório. Recebe o ar das fossas nasais e passa para a laringe LARINGE É o chamado "órgão da voz", pois é na laringe que vamos encontrar as cordas vocais, que vibram à passagem de ar

FIGURA 2 - ALVÉOLOS INSPIRAÇÃO E EXPIRAÇÃO No mecanismo respiratório é fundamental a participação do diafragma (músculo achatado que separa a cavidade torácica da cavidade abdominal) e dos músculos intercostais

(localizam-se entre as costelas). Quando o diafragma é abaixado e as costelas são levantadas, o volume dos pulmões aumenta e o ar é forçado a entrar em seu interior. Esse movimento é chamado de inspiração. A expiração ocorre devido a movimentos inversos, quando o diafragma é levantado e as costelas são abaixadas. Isso faz com que o volume da caixa torácica diminua e pressione os pulmões que, então, eliminam o ar de seu interior. TRANSPORTES DE GASES RESPIRATÓRIOS Nos alvéolos pulmonares, o oxigênio do ar difunde-se para os capilares e penetra nas hemácias, células sangüíneas que apresentam um pigmento denominado hemoglobina que se combina com o oxigênio formando a oxiemoglobina, forma pela qual o oxigênio será transportado a todas as células do organismo. Na medida em que o O2 se combina com a hemoglobina das hemácias, ocorre também a liberação de gás carbônico, presente em grande quantidade no sangue venoso. O CO2 difunde-se para o interior dos alvéolos, sendo eliminado durante a expiração. Este mecanismo de trocas de gases que ocorre nos alvéolos pulmonares é denominado hematose. Nos tecidos ocorre um processo contrário ao da hematose pulmonar. A alta concentração de CO2 no líquido ao redor das células força a dissociação do O2 da hemoglobina. Assim o O2 pode então se difundir para os tecidos, sendo absorvido pelas células. Simultaneamente uma pequena parte do CO2 combinase com a hemoglobina, enquanto a maior parte desse gás dissolvese no plasma, por onde será transportado até os pulmões para ser eliminado. A composição do ar que entra nos pulmões é diferente da composição do ar que sai dos pulmões

ao pulmão o sangue venoso; do ventrículo esquerdo parte a maior artéria do nosso corpo: a aorta, que leva do coração o sangue arterial a todas as partes do organismo. Os átrios, assim como os ventrículos. Não apresentam comunicação entre si. Existe comunicação entre o átrio e o ventrículo da direita e entre o átrio e o ventrículo da esquerda. Essa comunicação é feita por uma válvula de cada lado, que permite a passagem do sangue somente no sentido do átrio para o ventrículo. Válvula tricúspide - Entre o átrio direito e o ventrículo direito. Válvula bicúspide ou mitral - Entre o átrio esquerdo e o ventrículo esquerdo.

CIRCULATÓRIO

Os processos vitais que ocorrem no organismo exigem o suprimento constante de alimento e oxigênio a todas as partes do corpo. Em nosso organismo o sistema circulatório se encarrega desse transporte, bem como da remoção das substâncias inúteis (C02, amônia, uréia, etc.) que se formaram durante os processos metabólicos. Além destas funções o sistema circulatório atua ainda no transporte de células de defesa e de anticorpos e no transporte de hormônios produzidos pelas glândulas endócrinas. O sistema circulatório humano é formado pelo coração e pelos vasos sangüíneos, que são tubos cuja função é conduzir o sangue bombeado pelo coração através do corpo. São classificados em artérias, veias, capilares, arteríola e vênulas. Nos seres humanos a circulação é fechada, dupla e completa. O coração apresenta quatro câmaras: dois átrios (aurículas) e dois ventrículos. Os átrios são as cavidades superiores e recebem o sangue que chega ao coração. Os ventrículos, que são as cavidades inferiores, expulsam o sangue do coração. No átrio direito chegam as veias cavas, que trazem o sangue venoso do organismo; no átrio esquerdo chegam as veias pulmonares, que trazem o sangue arterial dos pulmões. Do ventrículo direito sai a artéria pulmonar, que leva

FIGURA 3 – Coração humano CIRCULAÇÃO SANGUÍNEA Graças aos movimentos do coração: diástole (dilatação das cavidades do coração; recebem o sangue) e sístole (contração; expulsa o sangue), o sangue é impulsionado para as diferentes partes do organismo. Temos dois tipos de percurso: pequena e grande circulação.

PEQUENA PULMONAR

CIRCULAÇÃO

OU

CIRCULAÇÃO

Ocorre entre o coração e os pulmões. O sangue venoso sai do ventrículo através da artéria pulmonar e retoma ao coração até o átrio esquerdo (já oxigenado nos pulmões) através das veias pulmonares. GRANDE SISTÊMICA

CIRCULAÇÃO

OU

CIRCULAÇÃO

A saída do sangue arterial do ventrículo esquerdo, através da artéria aorta; atingindo todo o corpo, sua volta até o átrio direito, através das veias cavas, corresponde a grande circulação.

CIRCULAÇÃO LINFÁTICA Além da circulação sangüínea, existe nos vertebrados a circulação linfática, que ocorre através de veias e artérias linfáticos. Os capilares linfáticos apresentam fundos cegos, isto é, sua extremidade é fechada, não se comunicando com outros vasos. Os capilares linfáticos ocorrem em todos os tecidos do corpo, onde reabsorvem o líquido tissular que não retomou aos capilares sanguíneos. Os capilares linfáticos se unem, formando vasos de calibres cada vez maiores, que desembocam nas veias cavas. A linfa, líquido que circula dentro dos vasos linfáticos apresenta, assim como o sangue, glóbulos brancos, produzidos e lançados na circulação pelos nódulos linfáticos ou linfonodos. DIGESTÓRIO

Digestão é o processo pelo qual as macromoléculas orgânicas como os carboidratos, as proteínas e os lipídios, adquiridos através da alimentação são desdobradas em moléculas menores, mais simples e mais solúveis, para que possam ser assimiladas mais facilmente pelas células do organismo. No ser humano a digestão é realizada no interior do tubo digestivo e envolve processos mecânicos e químicos. São processos mecânicos a mastigação, a deglutição e os movimentos peristálticos. Os processos químicos ocorrem com a participação de enzimas digestivas, que hidrolisam as macromoléculas, transformando-as em moléculas menores, que possam ser absorvidas pelo tubo digestivo e cair na circulação sangüínea. O sistema digestório humano é formado pelos seguintes órgãos: boca, esôfago, estômago, intestino delgado, intestino grosso, reto e ânus. Ocorrem ainda as seguintes glândulas anexas: glândulas salivares, fígado, vesícula biliar e pâncreas.

FIGURA 4 – Pequena e grande circulação O CORAÇÃO HUMANO A função do coração é bombear o sangue para todos os tecidos e células do corpo. É um órgão musculoso, oco, de forma cônica um pouco maior do que uma mão fechada. Situa-se na caixa torácica, entre os dois pulmões, sobre o músculo diafragma, em uma região chamada mediastino. O músculo que forma o coração é chamado miocárdio que é revestido por uma membrana dupla denominada I pericárdio. Ao contrário dos demais músculos do nosso organismo o miocárdio não depende do sistema nervoso para funcionar Ele é auto-estimulável. O ponto de origem de todos os estímulos que determinam as contrações cardíacas situa-se no nódulo sinoatrial ou marca passo, região do átrio direito próximo a ponto de penetração da veia cava superior.

FIGURA 5 – Sistema digestório

DIGESTÃO NA BOCA A digestão no ser humano tem início na boca através da mastigação é da atuação da enzima amilase salivar ou ptialina, responsável pela digestão do amido e do glicogênio, em maltose, um açúcar com apenas duas moléculas de glicose. A saliva é produzida pelas glândulas salivares (parótidas, submaxilares e sublinguais) e contêm além de ptialina, água e muco, que umedecem e lubrificam o alimento, facilitando a ação da amilase salivar e a deglutição. Após a deglutição o alimento passa para a faringe e daí para o esôfago. A entrada correta do alimento no esôfago é controlada por uma válvula existente no final da faringe, denominada epiglote. Quando o alimento é deglutido a epiglote fecha a entrada da laringe evitando que o alimento vá para as vias respiratórias. Do esôfago até o estômago, o alimento é ativamente transportado por contrações musculares denominadas movimentos peristálticos. Esses movimentos ocorrem também no estômago e nos intestinos e é graças a ele que a massa alimentar desloca-se ao longo de todo o tubo digestivo. Na porção final do esôfago existe uma válvula denominada cardia, que controla a passagem do alimento deste para o estômago. DIGESTÃO NO ESTÔMAGO O estômago é uma região dilatada e musculosa do tubo digestivo, onde o alimento é armazenado e sofre a ação do suco gástrico, que é composto basicamente por ácido clorídrico e enzimas digestivas. O ácido clorídrico é responsável pela acidez do estômago (pH em torno de 2), o que facilita a ação das enzimas do suco gástrico. Tem ainda a ação antisséptica, matando bactérias e outros microorganismos que penetram no tubo digestivo junto com o alimento. A principal enzima gástrica é a pepsina, que atua sobre as proteínas. Ela decompõe as proteínas do bolo alimentar em pequenas moléculas formadas por poucos aminoácidos, os oligopeptídios. Além da pepsina, há produção no estômago de lipase, com atuação sobre os lipídios e em crianças de renina, que determina a coagulação do leite, facilitando a ação da pepsina sobre as proteínas que compõem o leite. A transformação química que ocorre no estômago, denomina-se quimificação. Esta faz o bolo alimentar transformar-se em outra massa denominada quimo. A entrada do quimo no intestino estimula a liberação no sangue do hormônio enterogastrona, que diminui os movimentos peristálticos do estômago.

existem ainda as enzimas como a amilase pancreática, que continua a digestão do amido, a lipase pancreática, que digere gorduras (lipídios), tripsina e a quimiotripsina, que continuam a digestão de proteínas iniciadas no estômago. O fígado produz a bile, que é armazenada na vesícula biliar. Não possui enzimas digestivas e sim sais biliares que atuam como "detergentes", transformando as gorduras em pequenas partículas que se misturam com a água e formam uma emulsão. Isto aumenta a superfície de contato dos lipídios com a lipase, facilitando sua ação no intestino delgado. Além disso, os sais biliares tornam solúveis os produtos da digestão lipidica, isto é, os ácidos graxos e os gliceróis, possibilitando a absorção dessas substâncias pela mucosa intestinal. O intestino delgado é ainda responsável pela produção do suco entérico, ou suco intestinal, produzido por sua mucosa. ABSORÇÃO DOS ALIMENTOS As pequenas moléculas que resultam da digestão os nutrientes (aminoácidos, glicose, ácidos graxos nucleotídeos, etc.) são absorvidos ao longo do intestino delgado por suas paredes e lançados no sangue. Facilitando o trabalho de absorção pelo intestino, há dobras na parede intestinal, as vilosidades. Além disso, cada célula possui pequenas expansões digitiformes da membrana plasmática, denominadas microvilosidades que aumentam ainda mais a área de absorção dos alimentos. INTESTINO GROSSO O intestino grosso mede aproximadamente 1,5 m de comprimento e 7 cm de diâmetro formado por três partes o ceco, o colo e o reto. No ceco ocorre uma projeção denominada apêndice vermiforme. O colo é a parte mais longa do intestino grosso e está dividido em colo ascendente, colo transverso, com a descendente e colo sigmóide. Aí ocorre absorção de água e sais minerais não absorvidos pelo intestino delgado. As fezes, formadas por água, restos não digeridos de alimentos, como a celulose e um grande número de bactérias são eliminadas pelo reto, um tubo musculoso que se abre para o exterior através do ânus.

DIGESTÃO NO INTESTINO DELGADO O intestino delgado se inicia na válvula pilórica (que o comunica com o estômago) e mede cerca de 6 metros de comprimento e 3 cm de diâmetro. Subdivide-se em duodeno,  jejuno e íleo. Assim que chega ao duodeno, o quimo estimula o pâncreas e o fígado a liberarem suas secreções. O pâncreas lança no duodeno o suco pancreático, que contém água e bicarbonato de sódio, que diminui a acidez do quimo. Além dessas substâncias,

FIGURA 6 - Esquema de um corte intestinal, mostrando as vilosidades.

FIGURA 7 – Insulina e glucagon SUCO DIGESTIVO Saliva Suco gástrico

Suco pancreático

Suco intestinal

ENZlMA

SUBSTRATO

PRODUTOS

Ptialina

Polissacarídeos

Maltose

Pepsina

proteínas

Peptídeos

Quimiotripsina

Proteínas

Peptídeos

Tripsina

Proteínas

Peptídeos

Amilase

Polissacarídeos

RNase DNase Lipase

RNA DNA Lipídios

Carboxipeptidase

Peptídeos

Aminopeptidase Dipeptidase Maltase Sacarase Lactase

Peptídeos Dipeptideos Maltose Sacarose Lactose

EXCRETOR

A excreção tem como objetivos principais a remoção e a eliminação dos resíduos de origem celular como as excretas nitrogenadas (amônia, uréia e ácido úrico) formadas principalmente pela degradação dos aminoácidos e dos ácidos nucléicos. Além da remoção destes resíduos a excreção também tem por função manter a regulação osmótica, isto é, o equilíbrio hidrossalino dos fluidos corpóreos. No ser humano as excretas nitrogenadas bem como outros resíduos do metabolismo celular são eliminados do corpo através das glândulas sudoríparas e do sistema urinário. O sistema urinário humano é composto pelos rins e pelas vias urinárias (ureteres, bexiga e uretra). Os rins têm

Maltose Ribonucleotídeos Desoxirribonucleotídeos Glicerol e ácidos graxos Aminoácidos Aminoácidos Aminoácidos Glicose Glicose e frutose Glicose e galactose

formato de um grão de feijão, com coloração vermelho-escura, localizados na região dorsal da cavidade abdominal. Cada rim humano é formado por uma cápsula de revestimento externo, pelo córtex e pela medula, localizada mais internamente. Na região do córtex, estão localizados os néfrons, que são suas estruturas funcionais, responsáveis pela filtração do sangue e coleta das impurezas. Cada néfron por sua vez, inicia-se por uma estrutura em forma de cálice denominada cápsula de Bowman. A cápsula de Bowman está ligada a um longo túbulo contorcido denominado túbulo proximal, este, por sua vez desemboca em uma estrutura em forma de U chamada Alça de Henle, a partir da qual se estende o túbulo contorcido distal. Vários túbulos distais, de vários néfrons, desembocam em um tubo coletor, onde lançam a urina já formada.

FORMAÇÃO DA URINA

Figura 8 – sistema urinário VIAS URINÁRIAS As vias urinárias conduzem à urina dos rins ata o meio externo. São constituídas por dois ureteres, bexiga e uretra.

A formação da urina-líquido de excreção no interior do rim - ocorre em duas fases: filtração glomerular e reabsorção renal. Por decorrência do metabolismo celular as células, eliminam gás carbônico e amônia. Os vasos sangüíneos transportam para o fígado estes dois compostos que são modificados até uréia (menos tóxica) e água. A uréia, no fígado produzida, atinge os rins pelas artérias renais. No interior do rim, a artéria renal ramifica-se formando as arteríolas aferentes. No interior das cápsulas de Bowman, as arteríolas ramificam-se muito, formando massas de capilares, denominadas glomérulos de Malpighi. A pressão do sangue ao nível do glomérulo força a ultrafiltração do plasma. O líquido que passa para a cápsula de Bowman é o filtrado glomerular ou urina inicial (alto teor de água, Na+, K, glicose, aminoácidos, vitaminas e excretas nitrogenadas). No trajeto pelos túbulos, ele sofrerá a reabsorção tubular. Mais de 95% da água serão reabsorvidos e juntamente com ela, a glicose, os aminoácidos, as vitaminas e parte dos sais. O líquido que chega aos tubos coletores já é a urina. A reabsorção tubular é altamente influenciada pelos hormônios aldosterona e ADH ou hormônio antidiurético, produzido pela neuro-hipófise.

URETERES Em número de dois (um para cada rim), têm por função transportar a urina dos rins até a bexiga. BEXIGA Bolsa destinada a armazenar a urina, até o momento de expulsão, que é feita através da uretra Quando cheia a bexiga pode comportar de 200 a 400 ml de urina. URETRA Canal único que leva a urina da bexiga ao meio externo URINA Em condições normais um adulto elimina diariamente aproximadamente 1,5 litros de urina. Sua produção é denominada diurese e seus componentes principais são: água, uréia, cloreto de sódio, ácido úrico, etc.

FIGURA 9 - Néfron

EXERCÍCIOS

1. (Unicamp-SP) Existem quatro tipos de sistemas para trocas gasosas nos animais: (a) branquial, (b) pulmonar, (c) traqueal e (d) cutânea. a) Quais desses sistemas captam o gás oxigênio dissolvido na água e quais captam no ar? b) Associe os tipos de sistemas aos seguintes animais: minhoca, barata, camarão e medusa. c) Os sapos na fase adulta apesar de respirarem por pulmões, podem obter cerca de 25% do oxigênio necessário por outro meio. Cite esse meio.

6. (CESGRANRIO) Brânquias e pulmões são órgãos cuja estrutura reflete a função que exercem. O conteúdo dessa afirmação baseia-se, principalmente, no fato de ambos apresentarem: a) Estrutura ramificada, que possibilita grande superfície de contato com a água ou com o ar atmosférico. b) Estrutura compacta, que acarreta grande proteção das dobras por onde os gases se difundem. c) Grande número de canais, o que faz com que o gás oxigênio vá diretamente para as células de todo o corpo. d) Rica vascularização, que permite ao organismo a eliminação rápida do gás oxigênio. e) Extensa rede de leucócitos, que estimula a maior captação de gases da água ou do ar atmosférico.

2. (FUVEST - SP) Nos alvéolos pulmonares, o sangue elimina: a) Monóxido de carbono e absorve oxigênio. b) Dióxido de carbono e absorve nitrogênio. c) Oxigênio e absorve dióxido de carbono. d) Dióxido de carbono e absorve oxigênio. e) Monóxido de carbono e absorve hidrogênio. 3. (UNS - DF) Assinale a alternativa que apresenta uma estrutura comum ao sistema respiratório e digestivo: a) Brônquios. b) Faringe. c) Pulmão. d) Esôfago e) Laringe. 4. (UFRN) O diafragma e os músculos intercostais têm participação ativa: a) Nos movimentos peristálticos. b) Na deglutição. c) Na diurese. d) Na mastigação. e) Na respiração.

7. (UFRS) A velocidade dos movimentos respiratórios aumenta quando, no sangue, a concentração: a) A uréia aumenta. b) A carboemoglobina diminui. c) De CO2 é alta d) A oxiemoglobina é elevada e) Da carboemoglobina permanece constante 8. (UFPI) Há uma desordem hormonal chamada diabetes insípido, que é causada por uma falha na produção do hormônio antidiurético (ADH). Indique a alternativa que descreve corretamente as conseqüências dessa desordem: a) Aumento da produção de urina e diminuição do volume dos fluidos corporais b) Falta de sede e diminuição do volume dos fluidos corporais c) Diminuição da concentração de insulina sanguinea e aumento da glicose sanguinea d) Aumento da concentração de insulina sanguinea e diminuição da glicose sanguinea 9. (UFF - RJ) No aparelho circulatório, as trocas gasosas entre o sangue e os tecidos ocorrem no nível de:

5. (FUVEST - SP) A obstrução dos bronquíolos impede que o oxigênio atinja: a) A faringe. b) O esôfago. c) A laringe. d) A traquéia. e) Os alvéolos.

a) Vênulas. b) Capilares c) Arteríolas d) linfáticos. e) alvéolos

10. (UEL - PR) A função das válvulas existentes nas veias é: a) Retardar o fluxo sangüíneo. b) Impedir o refluxo do sangue. c) Acelerar os batimentos cardíacos. d) Retardar as pulsações. e) Reforçar as paredes dos vasos. 11. (F. C. CHAGAS - BA) Qual é o fenômeno que ocorre no esôfago, no estômago e no intestino humano? a) Digestão de proteínas. b) Absorção de nutrientes. c) Secreção de ácido clorídrico d) Movimentos peristálticos 12. (GAMA FILHO –RJ) Com relação à digestão humana podemos afirmar que: a) A bile é produzida no fígado e degrada, enzimaticamente, as gorduras. b) O produto final da digestão das proteínas é o glicerol c) O produto final da digestão do amido é a glicose. d) O pâncreas produz tripsina e lipase.

13. (F. OBJETIVO - SP) Se houver paralisação da produção de bile no fígado, haverá distúrbio na digestão de: a) Proteínas. b) Açúcares. c) Aminoácidos d) Gorduras. e) Polipeptídeos. 14. (VUNESP - SP) No processo digestivo, as moléculas orgânicas devem ser quebradas em moléculas mais simples para que possam ser absorvidas. Dentre elas, o amido é um carboidrato: a) Cuja digestão inicia na boca por ação da ptialina. b) Digerido pela lipase no duodeno. c) Que forma um complexo vitamínico que é absorvido, sem digestão, na região do intestino delgado. d) Extremamente simples e, por isso, absorvido, sem alterações, na região do intestino delgado. e) Digerido no estômago por ação do ácido clorídrico.

CAPÍTULO XIV  GENÉTICA –  1ª LEI DE MENDEL 

É a ciência que estuda o material hereditário e os mecanismos de sua transmissão ao longo das gerações. Gregor Mendel vivia num convento na Áustria, e deu início à genética por volta de 1866. Ele cultivou ervilhas ( Pisum satium ) e analisou 7 características bem definidas dessa planta, como a cor da flor, posição das flores, cor da semente, forma da semente, formato das vagens, cor das vagens, cor das vagens e altura da planta. Para explicar Mendel propôs que cada caráter é determinado por um par de fatores ou partículas. E na formação dos gametas esses fatores se separam.

VOCABULÁRIO DA GENÉTICA: Homólogos: São dois cromossomos que formam um par. Lócus gênico: È a posição onde o gen ocupa no cromossomo. Alelos: são genes que apresentam mesma posição ou lócus. Homozigoto:

Quando

os

alelos

são

idênticos. Heterozigoto: quando os alelos não são idênticos (híbridos). Genótipo: conjunto total de genes. Fenótipo: é a expressão de um genótipo, tanto em homozigose quanto em heterozigose. Alelo dominante: é aquele que determina o mesmo fenótipo, tanto em homozigose como em heterozigose. Alelo recessivo: é aquele que só se expressa quando está em homozigose. CRUZAMENTO-TESTE O cruzamento-teste permite determinar o genótipo dos indivíduos com fenótipo dominante, pois eles podem ser homozigóticos ou heterozigotos. Para isso, são cruzados com indivíduos recessivos para características, e a descendência é analisada. RETROCRUZAMENTO Refere-se ao acasalamento de indivíduos da geração F1 com um de seus genitores ou com indivíduos de genótipo idêntico a um de seus genitores. GENEALOGIA OU HEREDOGRAMA:

FIGURA 1 – Primeira lei de Mendel 1ª LEI DE MENDEL:

“Cada caráter é determinado por um par de fatores que se separam na formação dos gametas, indo um fator do par para cada gameta, que é, portanto, puro”. Quando Mendel disse isso ainda não havia sido descoberta a meiose. Esta só foi estudada em 1902.

PELAGEM VERMELHA (VV) x PELAGEM BRANCA (BB) PELAGEM BRANCA E VERMELHA (VB) GENES LETAIS: São os genes que levam a morte de alguns indivíduos, antes mesmo do nascimento. Pesquisadores descobriram que não nasciam camundongos amarelos homozigóticos (AA). CAMUNDONGO: AMARELO (Aa) X AMARELO (Aa) AA Aa

Aa aa

Onde, (AA) morria, (Aa) é amarelo e (aa) é preto. FIGURA 2 - Heredograma AUSÊNCIA DE DOMINÂNCIA: Ocorre quando não há relação de recessividade e dominância entre os dois alelos. Pode ser dividida em dois tipos: Herança intermediária – ocorre manifestação dos dois alelos no heterozigoto. Ex. planta Mirabilis jalapa . FLOR BRANCA x FLOR VERMELHA

ALELOS MÚLTIPLOS: Quando há mais de dois alelos para o mesmo lócus, fala-se em alelos múltiplos ou polialelia. (sendo, dois alelos por vez). Ex. pêlos de coelhos. C – selvagem ou aguti ch – chinchila h – himalaia c – albino

FLOR RÓSEA Herança co-dominância – os dois alelos se manifestam não tendo intermediário. Ex. gado da raça Shorthon GENÓTIPO

FENÓTIPO

CC, Cch, Ch, Cc

selvagem ou aguti

ch ch, ch h, ch c

chinchila

hh , hc

himalaia

Cc

albino

EXERCÍCIOS

1. (UFPB) Um fruticultor comprou dois lotes de mudas de morango, lote I e lote II, supostamente da mesma variedade. Plantou as mudas em dois terrenos preparados, localizados em regiões distintas. O lote I foi plantado em um terreno montanhoso, de clima frio e úmido. O lote II foi plantado em um terreno litorâneo, quente e de solo mais seco. Os frutos do lote I são sempre doces e os frutos do lote II, sempre ácidos. Considerando que o fenótipo é o resultado da interação entre o genótipo e o meio ambiente, responda: Como, através de um experimento, o fruticultor poderia saber se a diferença de acidez nos frutos ocorreu devido ao fato de não serem os dois lotes de morango da mesma variedade, ao contrario do que se supunha, ou em vista de estarem os dois terrenos situados em regiões diferentes? 2. (PUC-MG) Quando Mendel iniciou seu experimento com ervilhas, trabalhou inicialmente com análise de uma característica por vez, utilizando sempre “linhagens puras”. Pergunta -se: O que é uma linhagem pura?

6. (UNESP- SP) A talassemia é uma doença hereditária que resulta em anemia. Indivíduos homozigotos MM apresentam a forma mais grave, identificada como talassemia maior, e os heterozigotos MN apresentam uma forma mais branda, chamada de talassemia menor. Indivíduos homozigotos NN são normais. Sabendo-se que todos os indivíduos com talassemia maior morrem antes da maturidade sexual, qual das alternativas a seguir representa a fração de indivíduos adultos, descendentes do cruzamento de um homem e uma mulher, portadores de talassemia menor, que serão anêmicos? a) 1/2 b) 1/4 c) 1/3 d) 2/3 e) 1/8 7. (UEPA) Analise a seguinte genealogia:

3. (Unesp-SP) A mamona ( Ricinus communis ) produz inflorescências contendo somente flores pistiladas (flores femininas), quando o genótipo é recessivo, e inflorescências mistas (flores femininas e flores masculinas) quando o genótipo é homozigoto dominante ou heterozigoto. Com bases nessas afirmações, que tipos de inflorescências serão produzidas nos descendentes dos seguintes cruzamentos: a) NN X Nn ? b) Nn X Nn ? 4. (UFPA) Pessoas de mesmo genótipo para o caráter cor da pele podem adquirir fenótipos diferentes expondo-se mais ou menos às radiações solares. Tal fato exemplifica adequadamente a: a) Variabilidade das espécies b) Interação do genótipo com o meio ambiente c) Ação da seleção natural sobre os genes d) Ocorrência ao acaso das mutações e) Herança dos caracteres adquiridos 5. (FUVEST-SP) A fibrose cística é uma doença que decorre de anomalias em várias secreções como: cloretos de suor, secreções brônquicas etc. Sabe-se que é determinada por um gene autossômico recessivo. Com base no texto anterior, pode-se deduzir com relação a essa doença que ela: a) Atinge somente indivíduos do sexo masculino b) Encontra-se apenas em indivíduos que sejam heterozigóticos c) Atinge somente aqueles que se encontram na fase de envelhecimento d) Pode passar de uma geração à outra sem se manifestar e) Atinge somente indivíduos do sexo feminino

Determinando os genótipos da segunda geração, a seqüência correta será: a) II – 1 (Aa), 2 (aa), 3 (AA), 4 (Aa) b) II – 1 (Aa), 2 (Aa), 3 (Aa), 4 (A_) c) II – 1 (Aa), 2 (Aa), 3 (Aa), 4 (aa) d) II – 1 (Aa), 2 (aa), 3 (AA), 4 (AA) 8. (UFRGS/2010) Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que aparecem. A famosa proporção 9:3:3:1 relacionada à Segunda Lei de Mendel refere-se à proporção ........... esperada da .............. de dois indivíduos heterozigóticos quanto a dois pares de genes (AaBb) localizados em .......... de cromossomos. a) genotípica – F2 – diferentes pares. b) fenotípica – F1 – diferentes pares c) fenotípica – F2 – um mesmo par d) genotípica – F1 – um mesmo par e) fenotípica – F2 – diferentes pares

CAPÍTULO XV GENÉTICA - 2ª LEI DE MENDEL, SISTEMA XY E AS SÍNDROMES

Mendel continuou seus trabalhos analisando dois caracteres ao mesmo tempo. Por exemplo: textura e cor da semente. O esquema ao abaixo resume os resultados de

cruzamentos, realizados por Mendel entre ervilhas lisas e amarelas e ervilhas rugosas e verdes, todas em homozigose para os dois caracteres.

FIGURA 1 – Segunda lei de Mendel Em F1, 100% das sementes são lisas e amarelas. Sabendo que existe dominância entre os genes alelos, esse resultado coincide com o que Mendel esperava. Em seguida, ele

deixou que as plantas da geração F1 se autofecundassem, e obteve em F2 o seguinte resultado:

A proporção fenotípica obtida foi: 9/16 lisas e amarelas; 3/16 lisas e verdes; 3/16 rugosas e amarelas; 1/16 rugosa e verde. A análise desses resultados mostra que a textura da semente não depende da cor que ela apresenta e vice-versa. Assim, esses dois caracteres transmitem-se independentemente um do outro. É o que estabelece a Segunda Lei de Mendel: NA FORMAÇÃO DOS GAMETAS, O PAR DE FATORES RESPONSÁVEL POR UMA CARACTERÍSTICA SEPARA-SE INDEPENDENTEMENTE DE OUTRO PAR DE FATORES RESPONSÁVEL POR OUTRA CARACTERÍSTICA. Pode-se dizer, hoje, já com novos conhecimentos, que “os pares de alelos localizados em cromossomos não -homólogos separam-se separam-se independentemente na formação dos gametas”. Quando se analisam dois, três ou vários caracteres ao mesmo tempo, fala-se em diibridismo, triibidismo e poliibridismo, respectivamente.

O indivíduo, que possui nas gônadas muitas dessas células, pelo processo de meiose, produz quatro tipos de gametas, todos em proporções iguais: 25 RV, 25% rv, 25% Rv e 25% rV. CALCULANDO OS TIPOS DE GAMETAS DE ACORDO COM A SEGUNDA LEI Quando se deseja saber apenas o número de tipos diferentes de gametas, pode-se utilizar a seguinte fórmula: 2n, onde n = número de pares de alelos em heterozigose Aplicando-se a fórmula aos seguintes exemplos dados: AaBb  número de pares de genes em heterozigose = 2 2n = 22 = 4 AabbCc  número de pares de genes em heterozigose = 2 2n= 22 = 4

A RELAÇÃO ENTRE MEIOSE E SEGUNDA LEI DE MENDEL O esquema a seguir mostra a meiose em uma célula hipotética que possui dois pares de genes localizados em cromossomos não-homólogos:

A HERANÇA DOS GRUPOS SANGÜÍNEOS DO SISTEMA ABO

Na espécie humana, existem cerca de vinte sistemas de classificação dos grupos sangüíneos. Vamos analisar apenas três principais: ABO, Rh e MN. O sistema ABO é um exemplo de alelos múltiplos. Os alelos envolvidos são I A, IB e i. A representação por meio da letra I deve-se à palavra isoaglutinação, que se refere à aglutinação do sangue ocorrida na transfusão entre indivíduos de mesma espécie com tipos de sangue incompatíveis.

FIGURA 2 – Relação meiose e a 2ª lei de Mendel

A seguir, a tabela com os genótipos e fenótipos para o sistema ABO. TIPO SANGÜÍNEO

GENÓTIPO IAIA ou IAi IBIB ou IBi I A IB ii

A B AB O

Nas hemácias humanas pode ocorrer outro antígeno, conhecido como fator Rh. Atualmente, sabe-se que não se trata de um fator, mas de um grupo de fatores, razão pela qual se costuma falar em sistema Rh. A expressão Rh foi tirada das primeiras letras do nome de uma espécie de macaco na qual esse fator foi inicialmente estudado: rhesus .(atualmente .(atualmente é classificado como Macaca mullata .).) As pessoas que possuem esse fator são chamadas de Rh positivo (Rh+) e as que não o possuem são chamadas Rh negativo (Rh-). Os indivíduos Rh- são homozigóticos recessivos. GENÓTIPO RR ou Rr rr

TRANSFUSÃO DE SANGUE As transfusões de sangue devem ser feitas de preferência entre pessoas de mesmo grupo sangüíneo para que não ocorram problemas de incompatibilidade. É muito importante que o aglutinogênio presente nas hemácias (antígeno) do doador seja compatível com a aglutinina presente no plasma (anticorpo) do receptor. Caso contrário ocorrerá aglutinação das hemácias recebidas, causando sérios problemas ao receptor.

FIGURA 3 – Transfusão sangüínea

AGLUTINOGÊNIO (NAS HEMÁCIAS) A B AB Nenhum

AGLUTININAS (NO PLASMA) Anti-B Anti-A Nenhuma Anti-A e anti-B

Os indivíduos Rh podem ser heterozigóticos ou, então, homozigóticos dominantes. No sistema Rh não existe o anticorpo anti-Rh já pronto no plasma. Esse anticorpo só é produzido se uma pessoa Rh - receber sangue de uma pessoa Rh +. A presença do fator Rh nas hemácias do doador estimula a produção de anticorpos anti-Rh no indivíduo receptor.

FENÓTIPO Rh+ Rh-

ERITROBLASTOSE FETAL Também chamada de doença hemolítica do recémnascido, é provocada pelo fator Rh, caracterizada pela destruição das hemácias do feto ou do recém-nascido, podendo levar a criança à morte. Ela só ocorre quando mulheres Rh - tem filho Rh+, o que pode acontecer quando o pai é Rh +. Durante a gestação ocorre passagem, através da placenta, apenas do plasma da mãe para o sangue do filho e vice-versa. Entretanto, durante o parto, quando a placenta se descola do útero, os capilares deste se rompem, permitindo a passagem de hemácias do feto para o sangue da mãe. Se o filho é Rh +, ele possui nas hemácias fator Rh que, ao entrar em contato com o sangue da mãe Rh -, estimula a produção do anticorpo anti-Rh, que fica no plasma da mãe. Aproximadamente 15 a 20 dias após essa passagem, a mãe desenvolve os anticorpos anti-Rh. Na primeira gestação, portanto, não há perigo de ocorrer à doença, a não ser que a mãe  já tenha sido sensibilizada anteriormente anteriorme nte por meio de transfusão + de sangue Rh . A partir da segunda gestação, se o filho for Rh + novamente, a mãe já estará sensibilizada, e seu plasma contendo anti-Rh, ao entrar em contato com o sangue do filho, provocará a destruição das hemácias do feto. A eritroblastose fetal pode ser prevenida injetando-se, na mãe Rh -, soro contendo anti-Rh, logo após o nascimento do primeiro filho Rh +. Isso provoca a destruição das hemácias que passaram do filho para o sangue da mãe, evitando, assim, a sensibilização da mãe e a conseqüente produção de anticorpos. Essa prática deve ser repetida após cada parto, a fim de diminuir a sensibilização da mãe.

FIGURA 4 – Eritoblastose fetal

Existem ainda indivíduos com cariótipo 2AXYY: são do sexo masculino, geralmente alto, e apresentam acne acentuada na adolescência.

SISTEMA XY Os cromossomos que diferem nos dois sexos denominam-se cromossomos sexuais, e os cromossomos que são idênticos nos dois sexos denominam-se autossomos. No sistema de determinação do sexo denominado sistema XY, o sexo feminino é definido pela presença de dois cromossomos sexuais iguais, chamados cromossomos X, e o sexo masculino, pela presença de dois cromossomos sexuais diferentes.

ANOMALIAS CROMOSSOMOS SEXUAIS

RELACIONADAS

AOS

Durante a meiose pode ocorrer não-disjunção de cromossomos homólogos e, em conseqüência, haver produção de gametas anormais. O zigoto 2AY0 não chega a se desenvolver. Os indivíduos portadores do cariótipo 2AXXX são do sexo feminino, são férteis e raramente apresentam anormalidade. Os com cariótipo 2AXXY são do sexo masculino e apresentam a síndrome de Klinefelter: são altos, estéreis e com testículos pequenos; em alguns casos apresentam mamas mais evidente. Vivem normalmente. Os indivíduos portadores do cariótipo 2AX0 são do sexo feminino e apresentam a síndrome de Turner: baixa estatura, esterilidade e, em alguns casos, pescoço muito curto e largo. Vivem normalmente.

GENES LOCALIZADOS NOS CROMOSSOMOS SEXUAIS Os cromossomos sexuais emparelham-se na meiose. Como os cromossomos X e Y têm formas e tamanhos diferentes, seu emparelhamento na meiose é parcial. Podem-se distinguir, assim, duas regiões nesses cromossomos, em função do emparelhamento nas células masculinas. Considerando o sistema XY, temos: Região homóloga, onde há emparelhamento entre o cromossomo X e o cromossomo Y; Região não-homóloga, onde não emparelhamento entre o cromossomo X e o cromossomo Y.

FIGURA 5 – Emparelhamento dos cromossomos sexuais nas células masculinas

há

Os genes que se encontram na região não-homóloga do cromossomo X apresentam um tipo de herança que chamamos de herança ligada ao sexo ou herança ligada ao X. Nesse caso, como os machos possuem apenas um cromossomo X, não há alelos dos genes localizados não região não-homóloga desse cromossomo, sendo, por isso, chamados hemizigóticos. As fêmeas, entretanto, podem ser homozigóticas ou heterozigóticas, pois apresentam dois cromossomos X que se emparelham completamente. Genes recessivos localizados nessa região nãohomóloga do cromossomo X expressam-se fenotipicamente com maior freqüência nos machos, pois basta o alelo estar presente para seu efeito se manifestar. Nas fêmeas, esses alelos

recessivos só se manifestam em dose dupla (homozigose recessiva). Os genes localizados na região não-homóloga do cromossomo Y holândricos (holo = todos; andrico = masculino) e condicionam um tipo de herança chamado herança restrita ao sexo ou herança ligada ao Y, que só ocorre nos machos. Nesse caso, também se fala em indivíduos hemizigóticos.

HERANÇA LIGADA AO X:

DALTONISMO Caracteriza-se por o indivíduo não conseguir distinguir o verde do vermelho. Para a mulher manifestar o daltonismo, ela precisa ser homozigótica recessiva, ou seja, o alelo d precisa estar em dose

dupla. Para o homem, uma vez presente o alelo d, o daltonismo se manifesta. Por isso, a freqüência de homens daltônicos na população é maior do que a de mulheres daltônicas.

Sexo masculino

Sexo feminino

Xd Y Fenótipo: daltônico

Xd Xd Fenótipo: daltônico

XDY Fenótipo: normal

XD XD ; XD Xd Fenótipo: normal

HEMOFILIA Outra anomalia determinada por um gene recessivo ligado ao X é hemofilia A, doença que se caracteriza pela ausência de uma das proteínas que agem na coagulação do sangue. Sexo masculino

Para os hemofílicos, um pequeno corte na pele pode determinar hemorragia.

Sexo feminino

XhY Fenótipo: hemofílico

Xh Xh Fenótipo: hemofílico

XHY Fenótipo: normal

XH XH ; X H X h Fenótipo: normal

EXERCÍCIOS

1. (UFRN) Considerando a 2ª Lei de Mendel e o cruzamento entre os indivíduos que apresentam os genótipos AaBb X AaBb: a) Determine quantos e quais são os gametas que poderão ser formados nos indivíduos AaBb. b) Demonstre a proporção fenotípica desse cruzamento.

2. (UFRJ) A laranja-da-baía surgiu em 1810 e, por não possuir sementes, tem sido propagada assexuadamente através de mudas e enxertia. Por ser uma variedade triplóide (3n) de laranja, sua meiose é anormal, não produzindo gametas viáveis. Atualmente, milhões de pés de laranja-da-baía estão espalhados em plantações no Brasil e nos Estados Unidos. Sabe-se que a variabilidade genética de uma população depende dos seguintes fatores:

a) Permutação cromossômica ou crossing-over (troca de fragmentos entre cromossomos de um mesmo par de homólogos); b) Mutação (modificação da seqüência de nucleotídeos de uma molécula de DNA); c) Segregação independente (recombinação aleatória de cromossomos dos diferentes pares de homólogos). Identifique qual (ais) destes fatores pode(m) contribuir para a variabilidade genética da laranja-da-baía. Justifique a sua resposta. 3. (PUC-SP) Nas espécies animais é comum falar-se em herança autossômica e em herança ligada ao sexo. a) Qual a diferença básica entre esses dois mecanismos de herança. b) Por que, nos mamíferos em geral, uma característica recessiva e ligada ao cromossomo X se manifesta com maior freqüência nos machos? 4. (UEL-PR) Considere quatro pares de genes que se segregam de maneira independente. Nessas condições, um indivíduo que apresente o genótipo AaBBCcDD produzirá gametas ABCD com a freqüência de: a) 75% b) 50% c) 25% d) 12% e) 6,25% 5. (UFPB) Um indivíduo heterozigoto para dois pares de genes autossômicos, que apresentam segregação independente, casa-se com uma mulher homozigota recessiva para esses mesmos pares de genes. A probabilidade de nascer um filho genotipicamente igual ao pai, com relação ao par de genes considerado, é: a) 1/2 b) 1/4 c) 1/8 d) 1/12 e) 1/16 6. (UERJ) Em relação ao sistema sangüíneo ABO ABO um garoto, ao se submeter ao exame sorológico, revelou ausência de aglutininas. Seus pais apresentaram grupos sangüíneos diferentes e cada um apresentou apenas uma aglutinina. Os prováveis genótipos dos pais do menino são: a) IBi - ii b) IA – ii c) IAIB- IAi d) IAIB – IAIA e) IAi -IBi

7. (UFPB) Fazendo-se um estudo sobre uma determinada doença, observou-se que todos os homens afetados, casados com mulheres normais, tinham filhas sempre afetadas e filhos sempre normais. Esses dados indicam que o tipo de herança envolvido na transmissão da doença é: a) Autossômica recessiva b) Autossômica dominante c) Ligada ao sexo, com gene dominante localizado no cromossomo X. d) Ligada ao sexo, com gene localizado no cromossomo Y. e) Ligada ao sexo, com gene recessivo localizado no cromossomo X. 8. (Fuvest-SP) Uma abelha rainha tem os seguintes pares de genes alelos que se segregam independentemente: AaBbDdEe. Sabendo-se que os zangões surgem de óvulos que se desenvolvem por partenogênese, quantos genótipos diferentes, relativos a esses quatro pares de genes, podem apresentar os zangões filhos dessa rainha? a) Um b) Dois c) Quatro d) Oito e) Dezesseis

9. (Unisinos - RS) Um casal leva o filho de 16 anos a um médico geneticista. Este, após observações, constata as seguintes características fenotípicas: alta estatura, quociente intelectual abaixo da média, acne bem acentuada, braços e pernas muito longas, pouco pelo no corpo e esterilidade após um espermograma. Posteriormente foi montado um cariótipo que revelou dois cromossomos X e um cromossomo Y. o geneticista então concluiu que o rapaz era portador da síndrome de: a) Turner b) Down c) Barr d) Klinefelter e) Superfêmea 10. (PUC –SP) Em cada mil nascimentos ocorre um bebê que tem 47 cromossomos, com um Y adicional (47,XYY). O erro que leva à formação dos gametas anormais que dão origem a tais crianças acontece: a) Na ovulogênese ou na espermatogênese? b) Na primeira ou na segunda divisão da meiose?

CAPÍTULO XVI EVOLUÇÃO

Até meados do século XIX defendia-se que as espécies eram imutáveis, princípio chamado de fixismo. Somente a partir do início do século XX a evolução passou a ser mais aceita, e é hoje, considerada o eixo central da biologia. HOMOLOGIA E ANALOGIA No estudo comparado dos seres vivos deparamo-nos com estruturas semelhantes em diferentes espécies. Essas semelhanças podem ser por analogia ou por homologia. Estruturas análogas são as que se assemelham simplesmente por exercerem a mesma função, mas não derivam de modificações de estruturas semelhantes já existentes em um ancestral comum exclusivo. São estruturas semelhantes quanto à função, mas que não tem a mesma origem embriológica. São análogas, por exemplo, as asas das aves e a dos insetos: ambas desempenham a mesma função, que é o vôo, mas não são derivadas das mesmas estruturas presentes em um ancestral comum exclusivo entre aves e insetos. As estruturas análogas são frutos do que se chama evolução convergente (ou convergência evolutiva). Nesse processo, em função da adaptação a uma condição ecológica semelhante, determinadas estruturas evoluem independentemente em dois ou mais grupos de seres vivos que não possuem um ancestral comum exclusivo. Estruturas homólogas são aquelas que derivam de estruturas já existentes em um mesmo ancestral comum exclusivo, podendo ou não estar modificadas para exercer uma mesma função. São exemplos de estruturas homólogas entre si: os ossos dos braços dos seres humanos, dos membros anteriores dos cavalos, das asas dos morcegos e das nadadeiras das baleias. Essas estruturas são homólogas porque derivam do membro anterior presente no grupo ancestral que deu origem aos mamíferos. Nesse caso, elas não desempenham a mesma função, falando-se em divergência evolutiva. Existem, no entanto, estruturas homólogas que também estão adaptadas a uma mesma função. É o caso das nadadeiras anteriores das baleias e dos golfinhos, ambos mamíferos com os membros anteriores modificados para a vida em ambiente aquático.

FIGURA 1 – Homologia ÓRGÃOS VESTIGIAIS São aqueles que em alguns organismos são de tamanho reduzido e geralmente não têm função, mas que em outros organismos são maiores e exercem função definida. A importância evolutiva desses órgãos vestigiais é a indicação de parentesco evolutivo. Um exemplo bem conhecido de órgão vestigial no ser humano é o ceco e o apêndice vermiforme (ou apêndice cecal). Nos mamíferos roedores, o ceco é uma estrutura bem desenvolvida, onde o alimento parcialmente digerido é armazenado e a celulose, abundante nos vegetais ingeridos, é degradada pela ação de bactérias especializadas. Em alguns desses animais, como coelho, o ceco apresenta uma extremidade final mais estreita denominada apêndice, que corresponde ao apêndice vermiforme (apêndice cecal) humano.

IDÉIAS DE LAMARCK

Naturalista francês foi o primeiro a propor uma teoria sistemática da evolução. Sua teoria foi publicada em 1809, no livro filosofia zoológica. Ele dizia que formas de vida mais simples surgem a partir da matéria inanimada por geração espontânea e progridem a um estagio de maior complexidade e perfeição. Em sua teoria Lamarck sustentou que a progressão dos organismos era guiada pelo meio ambiente: se o ambiente sofre modificações, os organismos procuram adaptar-se a ele. Segundo Lamarck, portanto, o princípio evolutivo estaria baseado em duas leis fundamentais: Lei do uso e desuso: no processo de adaptação ao meio, o uso de determinadas partes do corpo do organismo faz com que elas se desenvolvam, e o desuso faz com que atrofiem; Lei da transmissão dos caracteres adquiridos: alterações no corpo do organismo provocadas pelo uso ou desuso são transmitidas aos descendentes. Vários são os exemplos de abordagem lamarquista para a evolução. Um deles se refere às aves aquáticas, que se teriam tornado pernaltas devido ao esforço que faziam para esticar as pernas e assim evitar molhá-las durante a locomoção na água. A cada geração esse esforço produziria aves com pernas mais altas, que transmitiam essa característica à geração seguinte. Após varias gerações, teriam sido originadas as atuais aves pernaltas. Na época, as idéias de Lamarck foram rejeitadas, não porque falavam na herança das características adquiridas, mas por falarem em evolução. Não se sabia nada sobre herança genética e acreditava-se que as espécies eram imutáveis. Somente muito mais tarde os cientistas puderam contestar a herança dos caracteres adquiridos. Uma pessoa que pratica atividade física terá musculatura mais desenvolvida, mas essa condição não é transmitida aos descendentes. Mesmo estando enganado quanto ás suas interpretações, Lamarck merece ser respeitado, pois foi o primeiro cientista a questionar o fixismo e

defender idéias sobre evolução. Ele introduziu também o conceito da adaptação dos organismos ao meio, muito importante para o entendimento da evolução. DARWIN E A TEORIA DA SELEÇÃO NATURAL

Entre dezembro de 1831 e outubro de 1836 o naturalista inglês Charles Darwin realizou uma viagem ao redor do mundo a bordo do navio H. M. S. Beagle. Com muitas observações da natureza e em especial da fauna do arquipélago de Galápagos, Darwin começou a contestar a imutabilidade das espécies. Foi então que suas idéias sobre evolução começaram a ser elaboradas. Em 1838, Darwin leu o ensaio de Thomas Malthus (17766-1834) sobre os princípios que regem as populações humanas, escrito em 1798. Malthus argumentava que o crescimento sem controle da população humana levaria à fome, pois, enquanto a população cresce em escala geométrica, a produção de alimentos cresce em escala aritmética. Darwin imaginou que esses argumentos poderiam ser aplicados para as populações dos demais seres vivos, em que o crescimento populacional seria controlado por limites impostos pelo meio. A falta de recursos disponíveis para todos levaria a disputas entre os organismos, e apenas àqueles com características mais vantajosas teriam condições de sobreviver e deixar descendentes. Assim, o meio atuaria selecionando naturalmente os organismos mais adaptados a ele. Somente em 1856 começou a escrever o livro que seria o mais importante de sua vida e um dos mais importantes da história da biologia: A origem das espécies por meio da seleção  natural, ou a preservação das raças favorecidas na luta pela vida. Esse livro só foi publicado em 1859. O livro A origem das  espécies apresenta duas idéias centrais: Todos os organismos descendem, com modificações, de ancestrais comuns; O principal agente de modificações é a ação da seleção natural sobre as variações individuais.

FIGURA 2 – Lamarck e Darwin

A TEORIA SINTÉTICA DA EVOLUÇÃO

De 1900 ate cerca de 1920, os adeptos da genética mendeliana acreditavam que apenas as mutações eram responsáveis pela evolução e que a seleção natural não tinha importância nesse processo. Depois disso vários cientistas começaram a conciliar as idéias sobre seleção natural com os fatos da genética, o que culminou com a formulação da teoria sintética da evolução, às vezes chamada também de Neodarwinismo. Cada população apresenta determinado conjunto gênico, que pode ser alterado de acordo com fatores evolutivos. O conjunto gênico de uma população é o conjunto de todos os genes presentes nessa população. Assim, quanto maior for o conjunto gênico da população, maior será a variabilidade genética. Os principais fatores evolutivos que atuam sobre o conjunto gênico da população podem ser reunidos em duas categorias: Fatores que tendem a aumentar a variabilidade genética da população – mutação e permutação; Fatores que atuam sobre a variabilidade genética já estabelecida – migração, deriva genética e seleção natural. Sabe-se que uma população está evoluindo quando se verificam alterações na freqüência de seus genes. MUTAÇÕES As mutações podem ser cromossômicas ou gênicas. As cromossômicas podem ser alterações no numero ou na forma do cromossomo. As gênicas podem ser alterações na seqüência de bases nitrogenadas de determinado gene durante a duplicação da molécula de DNA. Essa alteração pode ocorrer por perda, adição ou substituição de nucleotídeos, o que pode originar um gene capaz de codificar uma proteína diferente da que deveria ter sido codificada. As mutações gênicas são consideradas as fontes primárias da variabilidade, pois aumentam o número de alelos disponíveis em um lócus, incrementando o conjunto gênico da população. Embora ocorram espontaneamente, podem ser provocadas por agentes mutagênicos, como radiações e certas substâncias químicas (a droga ilegal LSD, por exemplo). As mutações não ocorrem para adaptar o indivíduo ao ambiente. Elas ocorrem ao acaso e, por seleção natural, são mantidas quando adaptativas (seleção positiva) ou eliminadas em caso contrario (seleção negativa). Podem ocorrer em células somáticas ou em células germinativas; neste último caso as mutações são de fundamental importância para a evolução, pois são transmitidas aos descendentes. PERMUTAÇÃO Além da segregação independente dos cromossomos na meiose, que por si só já gera diferentes tipos de gametas, nas permutações há troca de partes de cromossomos homólogos, estabelecem-se novas combinações entre os genes, aumentando,

ainda mais, a variedade de tipos de gametas que podem ser produzidos essa maior variedade de gametas que podem ser produzidos. Essa maior variedade de gametas traz como conseqüência o provável aumento da variedade genotípica nos indivíduos das gerações seguintes, o que representa um fator evolutivo importante. MIGRAÇÃO Corresponde à entrada ou à saída de indivíduos em uma população. A entrada denomina-se imigração e a saída, emigração. Pelos processos migratórios é possível que genes novos sejam introduzidos em uma população. Assim, se indivíduos emigrarem de uma população para outra da mesma espécie, poderão introduzir genes que não ocorriam na população para a qual imigraram, contribuindo para o aumento da variabilidade genotípica dessa população. Por meio das migrações é estabelecido um fluxo gênico, que tende a diminuir as diferenças genéticas entre as populações da mesma espécie. SELEÇÃO NATURAL A ação da seleção natural consiste em selecionar indivíduos mais adaptados a determinada condição ecológica, eliminando aqueles desvantajosos para essa mesma condição. A expressão mais adaptado refere-se à maior probabilidade de determinado indivíduo sobreviver e deixar descendentes em determinado ambiente. São exemplos de seleção natural: Resistência a antibióticos ou inseticidas; Coloração de advertência;

FIGURA 3 – Coloração de advertência Camuflagem; (seres semelhantes à forma e a cor de estruturas do meio onde vivem. Ex. bicho-pau e bichofolha).

FIGURA 4 - Camuflagem Mimetismo (passam a se assemelhar a outras espécies. Ex. borboleta-vice-rei faz mimetismo em relação à borboleta-monarca.).

FIGURA 6 – Isolamento geográfico ISOLAMENTO REPRODUTIVO Populações reprodutivamente isoladas passam a ter historias evolutivas próprias. Todos os fatores evolutivos que atuam sobre populações de uma mesma espécie terão uma resposta que pode ser bem diferente da resposta manifestada por populações de outras espécies. Dessa forma, o isolamento reprodutivo é um importante fator determinante da enorme diversidade do mundo biológico. Os mecanismos de isolamento reprodutivo podem ser classificados do seguinte modo: Mecanismos pré-zigóticos: impedem a fecundação

FIGURA 5 – Cobra coral verdadeira e a falsa ISOLAMENTO GEOGRÁFICO Uma determinada população pode sofrer alterações bruscas, como modificações climáticas ou eventos geológicos (terremotos, formações de montanhas etc.) esses eventos poderiam formar faixas no território que separariam a população em duas ou mais. Essas afixas são as barreiras ecológicas ou geográficas. As barreiras ecologias impedem a troca de genes entre indivíduos das populações por elas separadas, fazendo com que novas variabilidades genéticas surgidas em umas das populações não sejam transmitidas para a outra.

Isolamento estacional (diferenças nas épocas reprodutivas; Isolamento de hábitat ou ecológico; Isolamento etológico (padrões de comportamento); Isolamento mecânico (diferença nos órgãos reprodutores); Mortalidade gamética (fenômenos fisiológicos que impedem a sobrevivência de gametas masculinos de uma espécie no sistema genital feminino de outra espécie). Mecanismos pós-zigóticos: relacionados ao que ocorre com o zigoto híbrido e o indivíduo que pode vir a ser formado a partir dele. Mortalidade do zigoto; Inviabilidade do híbrido; Esterilidade do híbrido.

EXERCÍCIOS

1. (UFPA) “As toupeiras atuais têm olhos atrofiados porque seus ancestrais, vivendo sob a terra, não necessitavam de visão. A pouca utilização dos olhos teria feito com eles atrofiassem, e isso seria transmitido de geração em geração”. A alternativa que traz a justificativa dos fenômenos expressos acima, de acordo com o princípio evolutivo e seu autor, é; a) Uso e desuso/ Lamarck b) Seleção natural/ Darwin c) Transmissão de caracteres adquiridos/Malthus d) Recombinação gênica/ Morgan 2. (Fuvest-SP) Uma idéia comum às teorias da evolução proposta por Darwin e por Lamarck é que a adaptação resulta: a) Do sucesso reprodutivo diferencial b) De uso e desuso de estruturas anatômicas c) Da interação entre os organismos e seus ambientes d) Da manutenção das melhores combinações gênicas 3. (UFPI) Ao observarmos o vôo de uma ave e o vôo de um inseto, podemos deduzir que as asas de cada um funcionam e são utilizadas para o mesmo objetivo. Entretanto, a origem embriológica das asas de aves e insetos é diferente. Essas características constituem exemplo de: a) Seleção natural b) Seleção artificial c) Convergência evolutiva d) Mimetismo 4. (UFV-MG) Por que se diz que a reprodução sexuada é mais vantajosa do que a assexuada para populações que habitam em ambientes com mudanças climáticas constantes e severas? 5. (Fuvest-SP) É comum o cruzamento entre jumento e égua para se obter o híbrido conhecido como burro. Este, apesar de seu vigor físico é estéril. a) Sabendo-se que o número diplóide de cromossomos do jumento é 62 e o da égua é 64, quantos cromossomos devem estar presentes em cada uma das células somática do burro?

b) Com base no conceito biológico de espécie, pode-se dizer que o  jumento e a égua pertencem à mesma espécie? Por P or quê?

6. (UFRN) Um pesquisador realizou o seguinte experimento; utilizou duas variedades de mariposas, uma de asas claras e outra de asas escuras. Introduziu essas mariposas num ambiente em que havia pássaros predadores. Modificou o ambiente, tornando-o gradativamente escuro. Depois de um certo tempo, observou aumento no número de indivíduos da variedade escura. Como Lamarck e Darwin explicariam, respectivamente, esse resultado? 7. (UFSM-RS) Os fatores evolutivos responsáveis pelo aumento da variabilidade genética das populações são: a) Seleção natural e deriva gênica b) Mutação e recombinação c) Seleção e mutação d) Deriva e recombinação 8. As figuras abaixo representam três diferentes explicações para a diversidade da vida: o Criacioniso, o Lamarkismo e o Darwinismo. Associe cada figura a uma dessas explicações. Justifique a sua resposta.

9. Com o surgimento da fotossíntese grandes concentrações concentrações de oxigênio passaram a se a acumular na atmosfera. Esse acúmulo foi um dos eventos cruciais para a evolução da vida na Terra, pois, em concentrações elevadas, o oxigênio é extremamente reativo e pode causar danos aos componentes celulares. Aceita-se que a evolução das células eucariotas se deu por endossimbiose; por esse motivo as mitocôndrias (presentes nas células de protoctistas, fungos, animais e plantas) e os cloroplastos (presentes nas células de plantas e protoctistas) são descendentes de diferentes procariontes procariontes integrados as células células primitivas por processos de fagocitose. Na evolução de células eucarióticas por endossimbiose, qual evento deve ter ocorrido primeiro: a aquisição de mitocôndrias ou a aquisição de cloroplastos? Justifique sua resposta.

CAPÍTULO XVII ECOLOGIA - CONCEITOS ECOLÓGICOS, CICLOS BIOGEOQUÍMICOS, PIRÂMIDES, CADEIAS E TEIAS ALIMENTARES

COMPONENTES DE UM ECOSSISTEMA

Cada ser vivo, cada indivíduo, se relaciona de várias maneiras com outros seres: nenhum ser vive isolado, sem contato com outras formas de vida. Então, entre os níveis de organização dos seres, há os níveis ecológicos, aqueles que consideram não só os indivíduos, mas os indivíduos e o ambiente. Como este volume é dedicado à ecologia, é importante lembrar os níveis ecológicos de organização dos seres vivos: População - conjunto de indivíduos da mesma espécie que vivem em uma região; Comunidade - conjunto das populações de uma região; Ecossistema - conjunto formado pela parte viva (comunidade) e pela parte não-viva (fatores ambientais) de uma região; Biosfera - conjunto de todos os ecossistemas da Terra.

ambiente; Consumidores - são os seres heterótrofos; precisam consumir matéria orgânica pronta no meio ambiente, podendo ser herbívoros (alimentam-se de vegetais) ou carnívoros (alimentam-se de outros animais), estes são também chamados de predadores; Decompositores - são seres heterótrofos; são consumidores que se nutrem da matéria orgânica morta: "desfazem" a matéria orgânica, transformando-a novamente em matéria inorgânica, que é devolvida ao ambiente. Produtores, consumidores e decompositores formam as chamadas cadeias alimentares. CADEIAS ALIMENTARES

O ecossistema é formado pelos seres e pelo ambiente. Podemos dizer que o ecossistema envolve o mundo vivo (seres vivos - comunidade) e o mundo físico (os fatores que formam o ambiente - elementos não-vivos). Os elementos vivos de um ecossistema recebem o nome de fatores bióticos e os elementos não-vivos são chamados de fatores abióticos. FATORES ABIÓTICOS Os fatores abióticos que estudaremos são aqueles que têm interferência direta na adaptação dos seres ao ambiente: água, temperatura e luz. FATORES BIÓTICOS As relações básicas mantidas pelos seres em um determinado ecossistema são de natureza alimentar (uns servem de alimentos a outros). Em relação à forma de obtenção de alimentos, os seres são classificados em autótrofos ou heterótrofos. Ao serem analisados sob o ponto de ecológico, os seres são classificados em produtores e consumidores, havendo ainda uma terceira categoria, os decompositores (tipos especiais de consumidores). Cada um desses seres tem um papel na manutenção da dinâmica alimentar do ecossistema e do próprio equilíbrio ecológico. Produtores - são os seres autótrofos fotossintetizantes ou quimiossintetizantes; produzem matéria orgânica (alimento) dentro de suas próprias células, utilizando matéria inorgânica adquirida do

FIGURA 1 – Cadeia alimentar

Existem algumas considerações fundamentais que precisam ser feitas a respeito das cadeias alimentares: Cada elemento da cadeia representa uma população do ecossistema; assim, o elemento lagarto, por exemplo, não diz respeito a um indivíduo e sim ao conjunto de lagartos do ecossistema; Cada população que faz parte da cadeia alimentar recebe o nome de nível trófico: a vegetação constitui o primeiro nível trófico, os gafanhotos formam o segundo nível trófico e assim por diante; As setas entre os níveis tróficos indicam o caminho do alimento ao longo da cadeia (da vegetação para os gafanhotos, destes para os lagartos); não se pode representar uma cadeia alimentar sem setas e nem colocá-las na direção inversa; O primeiro nível trófico de qualquer cadeia alimentar é sempre um produtor os produtores são os únicos seres que não dependem dos outros que lhes sirvam de alimentos um consumidor jamais pode iniciar uma cadeia, já que precisa se alimentar de outro ser vivo; esse conhecimento não pode ser esquecido; Os consumidores são classificados como primários, secundários ou terciários (podem ocorrer também consumidores quaternários, mas a maioria das cadeias não tem mais do que três consumidores); no exemplo citado, os gafanhotos são os consumidores primários os lagartos são os secundários e os gaviões são os terciários; Os consumidores primários são herbívoros; os demais são carnívoros; Os decompositores não variam nos diferentes ecossistemas: são sempre bactérias e fungos Eles não são representados nas cadeias alimentares, mas sempre estão lá: não existem cadeias sem decompositores; eles se alimentam de todos os níveis tróficos, já que age sobre a matéria orgânica morta. Normalmente, os consumidores não se alimentam de uma só espécie de seres vivos próprios produtores geralmente não servem de alimento a um único consumidor. Ocorre que um mesmo ser vivo acaba participando de várias cadeias alimentares. Tais cadeias se cruzam, formando uma espécie de "rede" de cadeias alimentares: é o que chamamos de teias alimentares. Elas ocorrem em todos os ecossistemas.

FIGURA 2 – Teia alimentar Através das cadeias e teias alimentares, o alimento passa de um ser vivo para o outro, havendo, em conseqüência, um fluxo contínuo de energia e matéria ao longo dos ecossistemas. O FLUXO DE MATÉRIA A matéria passa constantemente do mundo físico (ambiente) para o mundo vivo (cadeias alimentares) e do mundo vivo para o físico. Os produtores absorvem matéria inorgânica do meio ambiente: gás carbônico do ar e água do solo. Eles utilizam essas duas substâncias simples para produzir matéria orgânica, através do processo da fotossíntese. Ao comerem os produtores, os consumidores adquirem a matéria orgânica produzida. Assim, a matéria orgânica Circula ao longo da cadeia alimentar. Quando os organismos morrem, os decompositores transformam a matéria orgânica novamente em matéria inorgânica, que pode ser aproveitada pelos produtores e entrar de novo na cadeia alimentar. Não deixe de observar que a matéria tem um fluxo cíclico: a matéria é "reciclada" pela ação dos decompositores e fica novamente disponível para os produtores. Uma questão para você pensar: poderia haver vida na Terra sem os animais? Pense no fluxo de matéria antes de responder. Nos ecossistemas, a matéria flui dos produtores para os decompositores, passando ou não pelos consumidores. Produtores e decompositores são os elementos indispensáveis para que haja um ciclo de matéria: os produtores produzem a matéria orgânica, que será utilizada por todos os seres vivos e, os decompositores a reciclam, impedindo que a matéria acabe na natureza. Portanto, mesmo que os consumidores não existissem (entre eles, nós mesmos) a Terra poderia ser planeta cheio de vida (vegetais, fungos e microrganismos).

FLUXO DE ENERGIA A energia também passa continuamente do mundo vivo para o mundo físico e vice-versa. Já dissemos que o Sol é a fonte de energia que mantém o funcionamento de todos os ecossistemas. Os produtores absorvem a energia luminosa do Sol e a utilizam para fazer as ligações entre os átomos das moléculas que são produzidas durante a fotossíntese. Os produtores transformam energia luminosa em energia química. Essa energia química é passada para todos os componentes das cadeias alimentares, pois está contida na matéria orgânica. Os diversos seres vivos utilizam à energia química e a transformam em energia térmica (calor), que passa para o ambiente. Acontece que os produtores não conseguem captar energia térmica para utilizála na fotossíntese. Portanto, a energia não pode ser reciclada: uma vez utilizada pelos seres, não pode mais ser reaproveitada (ao contrário do que ocorre com a matéria). Não deixe de perceber que todos os seres vivos dependem, direta ou indiretamente da energia dó Sol: toda a energia química contida em qualquer alimento, já foi energia luminosa. Observe que no caso da energia não há um ciclo: o fluxo de energia é acíclico.

PIRÂMIDES DE ENERGIA

FIGURA 4 - Pirâmide de energia. Como você pode observar pelo comprimento dos retângulos, a quantidade de energia diminui ao longo da cadeia alimentar. Os seres vivos consomem, com suas próprias atividades, grande parte da energia que adquirem. Por isso, cada nível trófico só pode passar para o nível seguinte, uma pequena parte da energia adquirida do nível anterior. Um exemplo: os sapos recebem energia dos insetos; gastam grande parte dessa energia recebida (a perdem na forma de calor); passam para as cobras apenas uma parte da energia que receberam dos insetos. Os ecólogos (especialistas em ecologia) estimam que, qualquer nível trófico, passa para o nível seguinte apenas cerca de 10% da energia recebida do nível anterior. Esse dado ilustra bem o decréscimo de energia nas cadeias alimentares. O FLUXO DE ENERGIA É DECRESCENTE Como o fluxo de energia é sempre decrescente, em qualquer cadeia, as pirâmides de energia sempre apresentam o vértice voltado para cima. PIRÂMIDES DE ENERGIA: VÉRTICE VOLTADO PARA CIMA (SEMPRE)

FIGURA 3 - Fluxo de energia PIRÂMIDES ECOLÓGICAS

PIRÂMIDES DE BIOMASSA

A estrutura de uma cadeia alimentar pode ser expressa na forma de pirâmides, chamadas de pirâmides ecológicas. Nas pirâmides ecológicas, pode-se visualizar a quantidade de energia, de matéria viva (chamada de biomassa) ou o número de indivíduos em cada nível trófico da cadeia. Os níveis tróficos são representados por retângulos, cujo comprimento é proporcional à quantidade de energia ou à quantidade de biomassa ou ao número de indivíduos. Portanto, existem três tipos de pirâmides ecológicas: FIGURA 5 - Pirâmides de biomassa.

Note que, como acontece com a energia, a quantidade de biomassa também decresce ao longo das cadeias alimentares. Grande parte da biomassa adquirida por cada nível trófico é usada como fonte de energia e também perdida na forma de resíduos (gás carbônico, urina, fezes), de maneira que não é incorporada ao organismo dos seres vivos. Portanto, apenas uma pequena parte da biomassa adquirida de um nível trófico é passada para o nível seguinte. De um modo geral, os vértices das pirâmides de biomassa apresentam-se voltados para cima. Há raríssimos exemplos contrários a essa regra e eles ocorrem em cadeias alimentares formadas por microrganismos marinhos.

PIRÂMIDES DE BIOMASSA: VÉRTICE VOLTADO PARA CIMA (EM GERAL) PIRÂMIDES DE NÚMEROS Em geral, o número de indivíduos em cada nível trófico diminui ao longo da cadeia alimentar. Por exemplo, se cobras comem ratos, deve haver mais ratos do que cobras para que o equilíbrio ecológico seja mantido. Entretanto, há inúmeros exemplos em que o número de indivíduos não diminui de um nível trófico para o outro. Esse fato ocorre principalmente nas cadeias alimentares em que há relações de parasitismo. O parasito costuma ser bem pequeno em relação ao hospedeiro, de modo que inúmeros parasitas podem se alimentar de um único hospedeiro. Pode até haver casos de pirâmides de números com o vértice voltado para baixo.

FIGURA 6 - Pirâmide de números PIRÂMIDES DE NÚMEROS: VÁRIAS POSSIBILIDADES  i

COMUNIDADES MARINHAS Nas comunidades marinhas, os seres podem ser divididos em três categorias: Plâncton - é o conjunto dos seres que se locomovem passivamente na água, levados pelas correntes; não possuem estruturas que permitam a locomoção ativa ou essas estruturas não permitem movimentos capazes de vencer a força das águas; a maior parte do plâncton é composta por seres microscópicos; o plâncton pode ser dividido em fitoplâncton - seres autótrofos - e zooplâncton - seres heterótrofos.

Nécton - é o conjunto de seres que locomovem ativamente pelas águas, como os peixes e os mamíferos aquáticos; Bentos - é o conjunto de seres que vivem no fundo do mar; alguns se locomovem (como as estrelas e caranguejos), outros são fixos (como as esponjas). Os organismos do fitoplâncton, que são as algas microscópicas, formam a base das cadeias alimentares marinhas, sendo, portanto, essenciais para o equilíbrio ecológico dos mares. Além disso, possuem uma grande capacidade de realização da fotossíntese, produzindo a maior parte do oxigênio da Terra, sendo indiscutivelmente essenciais para o equilíbrio de todo o planeta. Portanto, a poluição das águas é uma séria agressão à natureza como um todo. O derramamento de petróleo, por exemplo, impede a penetração de luz na água, determinando a morte do fitoplâncton e o comprometimento de várias cadeias alimentares marinhas.

CICLOS BIOGEOQUIMICOS - "Na natureza nada se perde, nada se cria, tudo se transforma".

A RECICLAGEM DA MATÉRIA A conhecida frase acima, do químico francês Lavoisier, expressa bem o assunto desta unidade: a matéria sofre infinitas e contínuas transformações, de modo que nenhuma molécula é "criada" - toda e qualquer molécula que se forma na natureza é resultado de algum processo de transformação sofrido por outras moléculas. A natureza é extremamente dinâmica: ela não pára de transformar e transformar e transformar. Já vimos que a matéria possui um fluxo cíclico. Ou seja, ocorrem transformações de umas substâncias em outras, o que permite que a matéria circule pela natureza, passando do mundo físico para o vivo e fazendo também o caminho contrário. Os seres vivos são feitos basicamente de matéria orgânica. Os principais átomos que constituem as diferentes moléculas orgânicas são o carbono (C), o oxigênio (O), o hidrogênio (H) e o nitrogênio (N). Portanto, são os ciclos desses elementos químicos que nos interessam, pois eles são indispensáveis à vida. Os ciclos da matéria costumam ser chamados de ciclos biogeoquímicos.

CICLOS BIOGEOQUÍMICOS

CICLO DO CARBONO

FIGURA 7 - Fotossíntese "A fotossíntese consiste em transformar substâncias simples (inorgânicas) em substâncias complexas (orgânicas = alimento)”. Por isso, dizemos que a fotossíntese é o processo de produção de alimento da planta (nutrição autotrófica), alimento esse que é passado para todos os seres através das mais variadas cadeias alimentares. Se a planta vai produzir matéria orgânica, ela precisa absorver do ambiente, moléculas inorgânicas que tenham os átomos necessários para "montar" as moléculas orgânicas. Durante a fotossíntese, os vegetais produzem uma molécula orgânica específica: a molécula de glicose (um glicídio). Ela contém átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio. A fórmula química da glicose é C 6H12O6 Então, não é à toa que as plantas só fazem fotossíntese se tiverem gás carbônico (C0 2) e água (H2O). A equação simplificada da fotossíntese: 6 CO 2 2  + 6 H 2 2O  O H12  0 6 6 + 6 O 2 2    C 6       6 H  1 2 0 

Portanto, é através da fotossíntese que o carbono, o hidrogênio e o oxigênio passam do mundo físico para o mundo vivo, sendo usados na produção de moléculas orgânicas que circulam por toda a cadeia alimentar.

O carbono é um elemento básico para a produção de moléculas orgânicas. Por ser tetravalente (forma quatro ligações químicas), ele constitui o "esqueleto" das moléculas orgânicas, pois cada átomo de carbono pode se ligar a outros quatro átomos, o que possibilita a formação de longas e complexas moléculas. De maneira simplificada, podemos dizer que os átomos de carbono ligam-se entre si e ao redor desse "esqueleto carbônico básico" ligam-se outros átomos. Não é à toa que a química orgânica é também conhecida como "a química do carbono". Todo o carbono presente em todas as moléculas orgânicas vem do gás carbônico. Vimos que a fotossíntese produz glicose. As moléculas de glicose são utilizadas pelas plantas para montar moléculas maiores, como a maltose (glicídio formado pela união de duas moléculas de glicose, encontrado nos cereais) e o amido (que é uma enorme cadeia de moléculas de glicose). Essas substâncias são passadas pelos animais (consumidores) através das cadeias alimentares, chegando até os decompositores. Para que o ciclo do carbono se complete, os seres vivos precisam devolvê-lo ao ambiente, para que possa ficar novamente à disposição dos produtores. Os seres vivos digerem os glicídios conseguidos ao se alimentarem e os transformam novamente em glicose. Nas células, as moléculas de glicose são totalmente "quebradas" para a liberação de sua energia, de modo que ela é reduzida a moléculas de gás de carbônico! Não é incrível? Tudo se encaixa! Os seres vivos eliminam o gás carbônico produzido por eles, resultado do processo de respiração celular, e o ciclo do carbono recomeça. O carbono contido nos corpos dos seres vivos também é devolvido à natureza através da decomposição, quando as moléculas orgânicas são "desmontadas" e o gás carbônico é devolvido à atmosfera. CICLO DO OXIGÊNIO O elemento químico oxigênio está à disposição de todos os seres vivos na atmosfera, sob a forma de gás oxigênio (02), Os seres consomem esse gás constantemente, pois precisam dele para a realização da respiração celular. O estoque de oxigênio atmosférico logo acabaria se não houvesse a renovação desse gás que ocorre através da fotossíntese. Os vegetais produzem constantemente oxigênio, ao produzirem glicose. Portanto, a fotossíntese garante a devolução do oxigênio à atmosfera, permitindo a ocorrência do ciclo do oxigênio. O ciclo do carbono e o ciclo do oxigênio estão diretamente relacionados:

A fotossíntese consome gás carbônico e libera oxigênio; A respiração consome oxigênio e libera gás carbônico. O aumento da radiação ultravioleta pode interferir na fotossíntese, reduzindo a produtividade das colheitas. Pode também destruir o fitoplâncton, comprometendo o equilíbrio dos ecossistemas marinhos. No homem, a exposição a este tipo de radiação pode aumentar o número de casos de cataratas e, principalmente, de câncer de pele.

Os seres vivos também participam do ciclo da água. Eles possuem água dentro de seus corpos, água essa que é perdida com as fezes, com a urina e com a transpiração e que também evapora e se integra ao ciclo. A água perdida precisa ser reposta e os seres a obtêm, de variadas maneiras, constantemente. A água é um recurso natural renovável, mas não é inesgotável. É verdade que o planeta Terra contém muita água (cerca de % da superfície terrestre são cobertos de água). Mas também é verdade que a maior parte dessa água não está disponível para os seres vivos: cerca de 97 % de toda a água do planeta está nos mares, ou seja, é água salgada e não pode ser utilizada pelos seres vivos. Dos cerca de 3% de água doce, uma grande parte se encontra sob a forma de geleiras ou corresponde à água subterrânea. As águas dos rios e lagos são as que podem, efetivamente, ser usadas pelas inúmeras espécies de seres vivos. O próprio homem tem se utilizado quase exclusivamente dos rios para obter água ao longo de sua história. Portanto, a água realmente à disposição dos seres vivos corresponde a uma porcentagem mínima da água do planeta. Essa água precisa ser preservada. Se ela se tornar imprópria para o consumo, a própria existência de vida na Terra fica ameaçada. Apesar de tudo isso, a pouca água doce de que os seres vivos dispõem tem sido contaminada pelo homem, que despeja nela um número incontável de substâncias poluentes, destruindo mananciais de água. Uma das maiores preocupações dos cientistas é com a distribuição de água. Com o atual ritmo de poluição, estima-se que no futuro faltará água potável. Essa será uma péssima herança deixada por nós para as gerações futuras.

FIGURA 8 – Ciclo do oxigênio e do carbono CICLO DA ÁGUA Já vimos que a molécula de água é a fonte de átomos de hidrogênio para a produção de moléculas orgânicas. Portanto, a água é uma substância essencial e sua renovação é vital. O chamado ciclo da água já deve ser seu conhecido. A energia solar provoca a evaporação da água que se encontra na superfície terrestre; O vapor d'água se mistura à atmosfera e sobe; Nas camadas altas da atmosfera, o vapor d'água encontra temperaturas baixas e sofre condensação (volta ao estado líquido): formam-se minúsculas gotículas de água suspensas na atmosfera, que dão origem às nuvens; O acúmulo de gotículas provoca a precipitação da água: ela cai na forma de chuva, retomando à superfície e recomeçando o ciclo.

FIGURA 9 – Ciclo da água

CICLO DO NITROGÊNIO O nitrogênio é um elemento químico necessário para a produção de proteínas (substâncias orgânicas que têm nitrogênio em sua molécula). Os vegetais fabricam suas proteínas, que são passadas aos outros seres vivos através das cadeias alimentares. Mas, como os vegetais conseguem nitrogênio? Sabemos que durante a fotossíntese eles não absorvem nenhuma substância que contém nitrogênio. Vamos tentar desvendar o mistério. A atmosfera tem uma imensa reserva de nitrogênio, que está sob a forma de gás nitrogênio (N 2). Esse gás corresponde a cerca de 78 % da atmosfera: é muito nitrogênio! Será que é do ar que as plantas retiram o nitrogênio de que necessitam para a produção de proteínas? Acontece que as plantas não conseguem absorver nitrogênio do ar para transformá-lo em matéria orgânica - dizemos que elas não conseguem fixá-lo. A maioria dos seres vivos também não consegue fazer essa fixação. Estamos diante de um problema. Os vegetais só podem utilizar o nitrogênio que estiver sob a forma de amônia (NH 3) ou de nitratos (N0 3). Os animais só utilizam nitrogênio na forma de aminoácidos (moléculas que compõem as proteínas): eles precisam comer o alimento, ingerir as proteínas e delas obter os aminoácidos para fabricar as suas próprias proteínas. Então, o nitrogênio do ar tem que ser transformado em amônia ou em nitratos, para que entre nas cadeias alimentares através dos vegetais. É aí que entram as bactérias. Entre elas estão os únicos seres capazes de fixar o nitrogênio do ar, ou seja, de absorvê-lo e utilizá-lo para produzir substâncias nitrogenadas (que contêm nitrogênio) utilizáveis pelos vegetais.

FIXAÇÃO DO NITROGÊNIO As bactérias fixadoras de nitrogênio são aquelas que conseguem utilizar o nitrogênio do ar para produzir amônia ou nitratos. Entre elas destacam-se as do gênero Rhizobium. Tais bactérias vivem no solo e penetram nas raízes de plantas leguminosas (uma classificação botânica que inclui o feijão, por exemplo), passando a. viver em associação com elas. Nas raízes, as bactérias fixam o nitrogênio atmosférico. Com isso, elas funcionam como verdadeiros adubos vivos, pois o fornecimento de substâncias nitrogenadas à planta acelera seu desenvolvimento. AMONIFICAÇÃO É o processo de formação de amônia feita pelos decompositores. A decomposição das proteínas existentes nos cadáveres resulta na formação de amônia. Essa é uma forma de devolver nitrogênio para o meio ambiente sob a forma de uma substância utilizável pelos produtores.

NITRIFICAÇÃO É a transformação da amônia em nitratos, feita por determinados tipos de bactérias. As bactérias que realizam a nitrificação são seres produtores quimiossintetizantes, ou seja, produzem matéria orgânica através da quimiossíntese. Durante a quimiossíntese, ocorrem as mesmas transformações que na fotossíntese. A diferença está na forma de energia utilizada para transformar matéria inorgânica em matéria orgânica: enquanto a fotossíntese utiliza energia luminosa, a quimiossíntese utiliza energia liberada por certas reações químicas. A reação química de transformação de amônia em nitratos libera energia. É por isso que determinadas bactérias realizam essa transformação: elas captam a energia liberada e a utilizam para produzir seu alimento, através da quimiossíntese. Observe os esquemas a seguir, para entender melhor o processo de quimiossíntese e o de transformação da amônia. A transformação da amônia em nitritos libera energia, que é utilizada para a realização da quimiossíntese:

Amônia   nitrito + ENERGIA  /  Gás carbônico + água + ENERGIA    glicose +  oxigênio (quimiossíntese)  (quimiossíntese) 

Os nitritos são transformados em nitratos, o que também libera energia, permitindo que outras bactérias realizem a quimiossíntese:

Nitrito   nitrato + ENERGIA  /  Gás carbônico + água + ENERGIA    glicose +  oxigênio (quimiossíntese)  (quimiossíntese)  Note que a amônia não é transformada diretamente em nitratos: temos a transformação da amônia em nitritos e destes em nitratos. Os dois processos são realizados por bactérias diferentes, o que permite que mais de um tipo de bactéria se beneficie da possibilidade de ter uma fonte de energia para a sua quimiossíntese. Os nitratos ficam à disposição dos vegetais, que os absorvem do solo e utilizam o nitrogênio para fabricar as proteínas, passadas para os outros seres através das cadeias alimentares.

DESNITRIFICAÇÃO Determinadas bactérias utilizam o oxigênio contido nas moléculas de nitratos. O nitrogênio da molécula é liberado para a atmosfera, sob a forma gás nitrogênio. A desnitrificação é a devolução do nitrogênio à atmosfera, o que permite que o ciclo continue. Sem as bactérias que agem no ciclo do nitrogênio, não seria possível produzir proteínas, o que impossibilitaria a vida, pois as proteínas são substâncias essenciais para todos os seres vivos.

CONCLUINDO Sem os ciclos biogeoquímicos a vida se extinguiria, pois em algum momento não haveria mais substâncias para servir de matéria-prima para formar novos seres vivos. Esses ciclos fazem com que a biosfera tenha autonomia e a vida se mantenha ao longo dos tempos.

FIGURA 10 – Ciclo da água

EXERCÍCIOS

1. (FAL) O termo abiótico refere-se: a) Ao conjunto de regiões que abrigam os seres vivos no planeta. b) À massa de matéria orgânica presente num organismo. c) Ao conjunto dos aspectos físicos e químicos de um ambiente. d) À comunidade clímax adaptada a uma determinada região geográfica. e) Ao sistema formado pelas comunidades biológicas em interação com o meio. 2. (UFV-MG) Analise a seguinte citação: "A morte não está na natureza das coisas; é a natureza das coisas. Mas o que morre é a forma. A matéria é imortal." (John Fowles) Pela análise da citação, pode-se concluir que a matéria é imortal por quê: a) A decomposição da matéria libera os nutrientes que retornam aos ciclos biogeoquímicos. b) A decomposição da matéria orgânica é um processo muito lento que pode durar séculos. c) A decomposição da matéria orgânica não é completa devido à grande quantidade de fibras.

d) A decomposição da matéria libera nutrientes que ficam disponíveis diretamente aos heterótrofos. e) A decomposição lenta permite que a matéria tenha condições de ser fossilizada.

3. (Fuvest-SP) Que tipos de organismo devem estar necessariamente presentes em um ecossistema para que ele se mantenha? a) Herbívoros e carnívoros. b) Herbívoros, carnívoros e decompositores. c) Produtores e decompositores. d) Produtores e herbívoros. e) Produtores, herbívoros e carnívoros.

4. (Puccamp-SP) Verificou-se que as raízes de leguminosas cultivadas em solo adubado com produtos químicos ricos em nitrogênio não apresentam nódulos formados por bactérias. Nesse caso, a adubação prejudicou as bactérias que transformam: a) Nitrogênio em amônia b) Amônia em nitritos. c) Nitritos em nitratos. d) Nitratos em nitritos. e) Amônia em nitrogênio. 5. (FAAP-SP) Os seres vivos necessitam de uma série de elementos químicos essenciais à vida e à sobrevivência. O Nitrogênio é um exemplo destes elementos essenciais. Apesar de o ar que respiramos ter 78% de N2, só conseguimos este elemento através da dieta, pois não somos capazes, como todos os animais e vegetais, de aproveitá-lo diretamente do ar. Os únicos seres capazes de fixar o N2 são as bactérias existentes no solo, que compõem o ciclo do Nitrogênio. O Nitrogênio é importante porque ele irá compor nos seres vivos: a) Proteínas e ácidos nucléicos. b) Carboidratos e nucleotídeos c) Lipídios e carboidratos. d) Monossacarídeos e aminoácidos. 6. (UFF-RJ) Descreva o processo pelo qual a energia solar é fixada e transformada ao longo de uma cadeia alimentar.

7. (Fuvest-SP) A maior parte do nitrogênio que compõe as moléculas orgânicas ingressa nos ecossistemas pela ação de: a) Algas marinhas. b) Animais. c) Bactérias. d) Fungos e) Plantas terrestres 8. (Fuvest-SP) Certa raça de gado, quando criada em pastagens argentinas, apresenta ganho de peso corpóreo relativamente maior, em mesmo período de tempo, do que quando criada no Brasil. A explicação para essa diferença é que o solo argentino é mais rico em: a) Ácidos, o que melhora a digestão dos ruminantes e o aproveitamento calórico da pastagem. b) Dióxido de carbono, o que aumenta a quantidade de carboidratos da pastagem. c) Nitrogênio, o que aumenta o valor protéico da pastagem. d) Sais minerais, o que aumenta a quantidade de carboidratos da pastagem. e) Sódio, o que aumenta o valor calórico da pastagem. 9. (Puccamp-SP) Considere o texto abaixo: "Na biosfera, o carbono fixado na __I__ retorna gradativamente à atmosfera em conseqüência da __II__e da __III__." Ele ficará correto se os espaços I, II e III forem preenchidos, respectivamente, por: a) Fotossíntese - transpiração - queima de combustíveis fósseis b) Fotossíntese - respiração - transpiração c) Respiração - fotossíntese - transpiração d) Transpiração - fotossíntese – respiração e) Fotossíntese - respiração - queima de combustíveis fósseis 10. (Unicamp-SP) O nitrogênio é essencial à vida e, embora aproximadamente 78 % da atmosfera terrestre seja nitrogênio gasoso (N2), apenas poucas bactérias e algas são capazes de utilizá-lo nessa forma. Sob que forma o nitrogênio é obtido por plantas e animais? Para que os seres vivos utilizam o nitrogênio?

CAPÍTULO XVIII ECOLOGIA – RELAÇÕES ENTRE OS SERES VIVOS, SUCESSÃO ECOLÓGICA, FENÔMENOS DA NATUREZA E DESEQUILÍBRIO ECOLÓGICO

Cada organismo tem plena capacidade de autoregulação e de lutar para a sua sobrevivência. Os organismos vivos guardam uma organização complexa entre os vários sistemas que os constituem, de forma a propiciar que a vida, enquanto fenômeno biológico se estabeleça. Perguntamos, então: é possível que um ser vivo, a partir de sua organização interna, tenha condições de sobreviver sozinho, sem manter relação alguma com outro ser, seja da mesma espécie ou de espécie diferente?Não! É fácil perceber que um ser depende de outros para a manutenção de sua sobrevivência. Sobrevivência se traduz em: alimento, reprodução, entre outras formas de interdependência.

RELAÇÕES HARMÔNICAS - INTRA-ESPECÍFICAS

1. SOCIEDADE Entende-se por sociedade um grupamento de indivíduos da mesma espécie que vive junto e tem tarefas específicas. Algumas vezes, em função do tipo de trabalho que desempenham apresentam diferenças morfológicas. Como exemplo desse tipo de relação, temos as formigas, os cupins e as abelhas. 2. COLÔNIA

VISÃO GERAL Como dissemos acima, as relações se estabelecem entre seres da mesma espécie ou de espécies diferentes. No primeiro caso, as relações são intra-específica (intra = dentro); no segundo caso, são relações interespecíficas (inter = entre). Modernamente, estabeleceu-se que, quando a relação não causa prejuízo para os seres nela envolvidos, denomina-se relação positiva ou harmônica e quando há prejuízo de uma das partes da relação, ela é chamada de relação negativa ou desarmônica. Porém, percebamos que o que parece prejudicar um indivíduo, na verdade, é benéfico para a sua espécie. Na natureza, as inter-relações entre seres viventes (parte biótica dos ecossistemas) e entre eles e o meio abiótico (condições ambientais), concorrem para uma harmonia perfeita, tanto que, apesar da ocupação desordenada e inconsciente dos vários ambientes terrestres por parte dos seres humanos, a natureza, em função das conexões entre os indivíduos que a constituem, teima em recompor-se e continuar fornecendo aos seres vivos condições de manutenção e evolução. Entendemos, portanto, ser um contra-senso encarar como negativas, relações que promovem o equilíbrio ecológico. Equilíbrio esse que é dinâmico, construído a partir, muitas vezes, da competição entre os seres vivos. Veremos que, mesmo a competição, por exemplo, encarada como relação desarmônica, é um dos elementos da seleção natural, que privilegia os seres vivos mais bem adaptados e favorece a evolução das espécies e a biodiversidade. Pelas razões acima citadas, chamaremos relações harmônicas de relações sem prejuízo dos seres vivos e relações desarmônicas de relações com prejuízo de um dos seres vivos, lembrando que, se a relação desfavorece um dos seres vivos nela envolvido, muitas vezes favorece sua espécie e mantém o equilíbrio ecológico.

Também se trata de um grupamento de indivíduos da mesma espécie. A diferença entre a colônia e a sociedade é que no primeiro caso há uma ligação anatômica entre os indivíduos, tornando-se impossível viverem isoladamente. Há divisão de tarefas e em função disso, apresentam grandes diferenças físicas. Na caravela, um tipo de colônia do filo dos cnidários, alguns indivíduos são responsáveis pela defesa da colônia, enquanto outros se encarregam da flutuação e do deslocamento pelo mar, ou da reprodução. Outros exemplos de colônia: cracas, esponjas e corais, estes últimos representados na figura seguir:

FIGURA 1 - Colônia de antozoários (corais)

RELAÇÕES HARMÔNICAS - INTERESPECÍFICAS

1. MUTUALlSMO

2. PROTOCOOPERAÇÃO

Observando troncos de árvores em locais sem poluição, como por exemplo: uma floresta, vêem-se manchas acinzentadas com bordas retorcidas. Essas mesmas manchas podem ocorrer em rochas. Algumas delas são avermelhadas ou esverdeadas. Trata-se de uma associação entre dois seres vivos de espécies diferentes que vivem em tamanha interdependência que um não vive separadamente do outro. É uma relação de mutualismo entre protistas clorofilados (algas unicelulares) e fungos ou cianobactérias e fungos. Eles formam o que chamamos de LÍQUEN. Ambos têm vantagens. Nesse caso, a alga sintetiza através da fotossíntese, matéria orgânica, que serve de alimento para ela e para o fungo. Recebem do fungo, sais minerais que ele absorve do meio e umidade. Abaixo, fornecemos outros exemplos de mutualismo: Cupins e protozoários: O cupim só consegue alimentar-se de madeira porque vive em mutualismo com um tipo de protozoário que digere a celulose para ele, recebendo em troca abrigo, proteção e alimento, já que estes protozoários vivem no tubo digestivo do cupim. Leguminosas e bactérias: As plantas leguminosas como o feijoeiro, o trevo e a vagem, são os vegetais mais ricos em proteínas. Isso porque vivem em mutualismo com bactérias que habitam suas raízes, formando nódulos (como bolinhas). Essas bactérias são um dos raros seres vivos que conseguem captar o nitrogênio do ar, fixando-o no solo. Assim, as plantas dispõem desse nutriente para produzirem suas proteínas. Em troca, fabricam hemoglobina, um composto que absorve o oxigênio, facilitando a vida das bactérias, que são sensíveis à presença do mesmo no ambiente.

FIGURA 2 – Leguminosas e bactérias

FIGURA 3 – Ermitão e anêmona Quantos seres vivos você diria que consegue observar? Se disser que parece uma montagem de vários animais, não está errado. Ela mostra um crustáceo chamado PAGURO ou HEREMITA. Apesar de ter garras, seu corpo é mole. Ele então, para proteger-se do perigo, utiliza-se de conchas de moluscos vazias (cujo animal morreu) como abrigo. Para aumentar sua proteção, coloca uma ou mais anêmonas sobre a concha. A anêmona, um tipo de cnidário, tem células urticantes (que secretam substâncias que provocam queimaduras) nos tentáculos. Assim, o paguro evita os predadores, que não se aproximam. A anêmona (também conhecida como actínia), por outro lado, beneficia-se com a protocooperação, uma vez que, apesar de ser um animal fixo, pode mudar de ambiente, através da "carona" do paguro. Ao contrário do mutualismo, na protocooperação os indivíduos podem viver separadamente, sendo, porém, mas vantajoso para ambos que permaneçam unidos. Vejamos outros exemplos de protocooperação: Pássaros e mamíferos: É comum vermos alguns pássaros no dorso de bois, elefantes ou rinocerontes. Eles estão se alimentando de carrapatos que parasitam esses mamíferos (sugam seu sangue). O pássaro tem o alimento e, o mamífero, além de livrar-se do parasita, é alertado dos perigos pelos gritos e vôos repentinos do pássaro. Formigas e pulgões: Pulgões, insetos que parasitam plantas, alimentandose de sua seiva, vivem quase sempre cercados de formigas. Elas eliminam o excesso de seiva pelo ânus. As formigas gostam desse líquido. Estão sempre a tocar no abdômen dos pulgões a fim de que eles liberem seiva para que elas se alimentem. Em troca, eles são protegidos dos predadores pela presença das formigas.

Pássaro-palito e crocodilo: Ao dormir com a boca aberta, o crocodilo (uma espécie que vive no Rio Nilo, no Egito) permite que um tipo de pássaro penetre em sua boca e se alimente de pequenos parasitas que ali se encontram. O pássaro ganha alimento e o crocodilo uma "higiene bucal".

3. COMENSALlSMO Neste tipo de associação, há o benefício de uma das espécies, sem o prejuízo da outra. Observe a figura abaixo, ela mostra um tubarão, com um pequeno peixe acoplado a ele. É a rêmora, um peixe dotado de ventosa na boca, que permite que ele se prenda ao tubarão. Com isso, para onde ele vai, leva consigo a rêmora que acaba aproveitando-se dos restos do alimento do tubarão. Não há prejuízo do tubarão e o ganho é da rêmora.

FIGURA 5 – Pepino– Pepino–do-mar e fieráster. RELAÇÕES DESARMÔNICAS - INTRA-ESPECÍFICAS

1. CANIBALISMO: Algumas espécies praticam o canibalismo, ou seja, matam e acabam por ingerir outro animal da mesma espécie. Entre os artrópodos, temos alguns exemplos: insetos e aracnídeos, como a aranha viúva-negra, que devora o macho após o acasalamento. 2. COMPETIÇÃO INTRA-ESPECÍFICA: Seres vivos da mesma espécie podem competir por espaço e por alimento. Alguns animais, como aves e mamíferos, costumam defender seu território, uma região por eles demarcada, principalmente por ocasião da reprodução, de outros indivíduos da mesma espécie. É comum que o território seja delimitado por gritos ou sons emitidos, ou mesmo pelo odor da urina do animal, deixado no local. FIGURA 4 – Tubarão e a rêmora 4. INQUILINISMO Nesse tipo de relação um ser utiliza um outro ser vivo como moradia sem causá-lo prejuízo. O peixe fieráster que habita sem "pagar aluguel" o intestino do pepino-do-mar, que serve de abrigo para o peixe é um exemplo. Ele nada tira do pepino-do-mar, mas é o único a sair ganhando com a associação.

RELAÇÕES DESARMÔNICAS - INTERESPECÍFICAS

4. PARASITISMO 1. COMPETIÇÃO INTERESPECÍFICA Quando duas espécies diferentes competem pelo mesmo alimento, por exemplo, quase sempre uma delas conseguirá suplantar a outra, que tenderá a ser eliminada. Em outras palavras: duas espécies diferentes que habitem o mesmo local não podem ter o mesmo nicho ecológico, pois haverá competição entre elas e uma sairá vencedora, provocando o desaparecimento ou a emigração (saída para outras regiões) da outra espécie. 2. AMENSALlSMO No amensalismo, uma espécie prejudica o crescimento de outra. Além do exemplo, já citado no quadro do início da unidade, temos o pisotear de animais grandes sobre as plantações, destruindo-as e aos pequenos animais que se encontravam ali quando os maiores passaram.

FIGURA 6 – Amensalismo entre as borboletas 3. PREDATISMO No predatismo estabelece-se uma relação entre o predador (caçador) e a presa (seu alimento). Há, portanto, prejuízo para a presa, uma vez que ela acaba morrendo. Como exemplo de predador, temos os carnívoros, que devoram os herbívoros, suas presas. Como dissemos no início dessa unidade, o predatismo prejudica o animal que serve de presa, mas, sendo um importante fator de seleção natural (visto que são caçadas as presas mais fracas, menos aptas à vida), acaba por aprimorar os mecanismos adaptativos da espécie predada, promovendo sua evolução. A seleção natural acaba por fazer surgir uma série de adaptações, tanto em predadores quanto em presas que facilitam o ataque ou a defesa. Tanto vegetais quanto animais podem apresentar essas adaptações. No esquema abaixo, você fica sabendo de algumas adaptações das quais animais ou vegetais, por vezes, se utilizam para facilitar sua sobrevivência numa relação de predatismo:

Essa palavra não deve soar estranha a você. Usamos a expressão "parasita", por exemplo, para caracterizar uma pessoa que não trabalha ou não se esforça e vive à custa dos outros. O significado científico é mais ou menos o mesmo. Existem seres microscópicos (algumas espécies de bactérias, vírus ou fungos) ou insetos, vermes ou vegetais que, muitas vezes, vivendo dentro de outros seres vivos, tiram deles parte do alimento que conseguem, prejudicando seu desenvolvimento. O animal prejudicado chamase hospedeiro. O parasita, geralmente, não mata sua vítima, mas mina suas forças, enfraquecendo-a. As doenças infectocontagiosas, como gripes, doenças infantis, as micoses (causadas por fungos parasitas), ou as verminoses, são exemplos de doenças causadas por parasitas. Alguns sugam o sangue do hospedeiro, como carrapatos, piolhos e mosquitos. Até mesmo certos vegetais, ou por não possuírem clorofila, (cipó-chumbo) ou por se utilizar a seiva bruta de outras plantas (erva-de-passarinho) são considerados parasitas. Por serem prejudiciais a lavouras, por exemplo, insetos e outros animais parasitas são combatidos utilizando-se venenos (agrotóxicos) em doses, por vezes, elevadas. Os agrotóxicos inicialmente são eficazes. Com o tempo, porém, tornam-se inócuos, pois vão sendo "selecionados" (em função do ambiente com veneno) insetos que apresentam resistência à droga. Isso faz com que doses cada vez mais forte sejam necessárias para se chegar aos mesmos resultados. Muitos insetos benéficos às lavouras, que auxiliam na reprodução de espécies vegetais, acabam morrendo também, causando desequilíbrio no ecossistema. Soluções mais inteligentes têm sido tentadas, de forma a não causar tanto dano, como, por exemplo, o controle biológico. Ele consiste na utilização de um animal que seja predador do parasita. Essa técnica não polui o ambiente, não prejudica outras espécies, pois o animal só ataca determina da espécie (no caso a do parasita) e não causa desequilíbrio ecológico. Como exemplo, temos a joaninha (aquele inseto - uma espécie de besouro - geralmente colorido, com bolinhas de cores contrastantes no dorso), utilizada no combate aos pulgões, parasitas de plantas. SUCESSÃO ECOLÓGICA

A comunidade estável, auto-regulada, que não sofre alterações significativas em sua estrutura, é denominada comunidade clímax e a seqüência de estágios de seu desenvolvimento é chamada sucessão ecológica. Cada estágio da sucessão, ou seja, cada comunidade estabelecida durante o desenvolvimento da comunidade clímax é denominado estágio seral ou sere.

Uma sucessão ecológica pode ser definida em função de três características básicas: É um processo não sazonal, dirigido e contínuo; Ocorre como resposta às modificações nas condições ambientais locais, provocadas pelos próprios organismos dos estágios serais; Termina com o estabelecimento de uma comunidade clímax, que não sofre mais alterações em sua estrutura, desde que as condições macroclimáticas não se alterem.

A sucessão ecológica pode ser primária ou secundária, dependendo de seu estágio inicial. A sucessão é primária quando o início da colonização ocorre em regiões anteriormente desabitadas, que não reúnem condições favoráveis à sobrevivência da grande maioria dos seres vivos. É o que acontece, por exemplo, em superfícies de rochas nuas, de dunas de areia recém-formadas e de lavas vulcânicas recentes; poucas espécies conseguem suportar as condições adversas desses locais. A sucessão é secundária quando o desenvolvimento de uma comunidade tem início em uma área anteriormente ocupada por outras comunidades bem estabelecidas, como terras de cultura abandonadas, campinas, aradas e florestas recémderrubadas. As sucessões primárias em geral demoram mais tempo do que as secundárias para atingir ao clímax. Estudos de sucessão primária em dunas ou em regiões de derramamento de lava estimam que sejam necessários pelo menos 1000 anos para o desenvolvimento de uma comunidade clímax. Por sua vez, a sucessão secundária em terras onde houve derrubada das matas pode levar apenas 100 anos em clima úmido e temperado. As espécies que iniciam o processo de sucessão são chamadas espécies pioneiras.

FIGURA 7 – Sucessão ecológica FENÔMENOS DA NATUREZA

A INVERSÃO TÉRMICA Comum nas grandes cidades, como São Paulo, em época de inverno, ela causa o acúmulo repentino de gases poluentes no ar. Acontece o seguinte: o ar normalmente se aquece na superfície da Terra, fica mais leve e sobe. Como ele, leva os resíduos poluentes gasosos, que escapam para camadas mais elevadas da atmosfera, diluindo-se. Ao chegar às camadas mais elevadas, esse ar se resfria, fica "pesado" e desce. Esse movimento de subida e descida do ar provoca uma corrente que facilita a dispersão dos agentes poluentes. No inverno, ocorre que o ar que está em contato com a superfície da Terra não se aquece o suficiente para criar a tal de corrente de convecção. Conclusão: o ar não se renova e acumulam-se poluentes no ar que os habitantes das grandes cidades respiram. Isso causa problemas respiratórios típicos dessa época do ano, como bronquites, asma e alergias, principalmente em pessoas idosas e crianças.

FIGURA 8 - Inversão térmica

A CHUVA ÁCIDA Alguns dos resíduos que compõem os gases poluentes são os óxidos de enxofre e de nitrogênio. Estes gases, em contato com a água da chuva, reagem e transformam-se em ácido sulfúrico e ácido nítrico, caindo, com as chuvas, no solo e nos rios. É a chamada chuva ácida, que modifica a solubilidade dos sais minerais (a sua dissolução em água e, conseqüentemente, sua absorção pelos vegetais). Por conta disso, florestas são destruídas (isso aconteceu na Europa, por exemplo), animais aquáticos têm sua reprodução prejudicada, pois espermatozóides e óvulos ficam afetados pela acidez da água e monumentos históricos são destruídos, pois esses ácidos corroem o mármore e o cimento que os constituem. Observe o esquema a seguir:

FIGURA 10 – Efeito estufa CAMADA DE OZÔNIO

FIGURA 9 – Chuva ácida O EFEITO ESTUFA Alguns poluentes, como o gás carbônico e o monóxido de carbono, presentes em grande quantidade na atmosfera devido à queima de combustíveis fósseis e a queimadas (queima de troncos e árvores), impedem a dispersão do calor irradiado da superfície da Terra. Criam como se fosse uma barreira invisível, que faz com que esse calor da superfície, ao invés de escapar da atmosfera, volte à Terra, aumentando sua temperatura ano após ano. No desenho abaixo, compara-se o efeito estufa da Terra com o que ocorre dentro de uma estufa, em que o vidro, que não impede a entrada da luz, mas sim a saída do calor, provoca o aquecimento ambiental tal qual o acúmulo de gases poluentes na atmosfera. Em conseqüência disso, ocorrem mudanças no clima terrestre, na distribuição das chuvas, bem como o derretimento das geleiras, ocasionando inundações em cidades costeiras ou mesmo o seu desaparecimento daqui a algum tempo.

Nos primeiros capítulos, você ficou sabendo que, com o surgimento dos seres vivos autótrofos, o oxigênio passou a fazer parte da atmosfera terrestre, sob a forma de gás oxigênio, que muitos seres vivos absorvem e utilizam em seu metabolismo, e gás ozônio, que se acumulando nas camadas superiores da atmosfera terrestre, serve de barreira a grande parte dos raios ultravioletas emitidos pelo Sol. Esses raios têm o poder de penetrar no núcleo das células, alterando seu código genético e provocando mutações ou destruição da célula. Nos últimos anos, em alguns pontos do globo, há verdadeiras interrupções dessa camada, formando como que buracos. O da Antártida é o maior que existe. Verifica-se, então, uma maior incidência de câncer de pele em pessoas mais claras (elas têm menor proteção contra os raios solares), provocado por mutações das células da epiderme, devido à ação dos raios ultravioletas que não são barrados e conseguem atingir a superfície da Terra. A destruição da camada de ozônio é provocada por um tipo de gás chamado clorofluorcarbono (CFC), utilizado em geladeiras, aparelhos de ar condicionado e alguns sprays (aerossóis). Esse gás, ao escapar para a atmosfera, reage com o ozônio, convertendo-o em moléculas de oxigênio. O pior é que cada átomo de cloro desse composto é capaz de destruir 100 mil moléculas de ozônio.

Essa matéria orgânica que se acumula na água é decomposta, resultando em sais minerais, nutrientes que aceleram a reprodução de algas e bactérias aeróbias. As algas tornam a água turva, impedindo que a luz solar penetre. Quando morrem, são decompostas, aumentando mais ainda o número de bactérias decompositoras aeróbias. A grande quantidade de seres consumidores faz com que diminua drasticamente a quantidade de oxigênio disponível. Isso acarreta a morte dos peixes e outros seres que vivem ali. E propiciando o desenvolvimento de bactérias anaeróbias. Esse fenômeno denomina-se eutrofização. Ela pode ser natural ou provocada por resíduos urbanos, industriais ou agrícolas.

FIGURA 11 – Camada de ozônio

EUTROFIZAÇÃO Alguns dos maiores desastres ecológicos dos últimos anos estão relacionados ao despejo criminoso de petróleo nos oceanos, intoxicando animais e impedindo a renovação de oxigênio da água, bem como a penetração da luz solar, o que prejudica a fotossíntese das plantas e seres autótrofos, base da cadeia alimentar desses ecossistemas. Outro agente poluidor da água é a matéria orgânica, sob a forma de fezes (esgoto), restos de usinas de açúcar ou papel. Junto às fezes, vão alguns microorganismos nocivos à saúde humana, eliminados por portadores de doenças como a hepatite. Sem falar dos ovos de vermes parasitas que, ao serem ingeridos, contaminam outras pessoas. É muito importante que a água que chega aos nossos lares seja potável, quer dizer, passe por um tratamento químico (geralmente com adição de cloro) a fim de que bactérias e outros microorganismos parasitas possam ser eliminados. Isso nem sempre é possível, principalmente porque nem todos os habitantes de um município podem contar com rede de água e esgoto. Como, no entanto, é direito dos cidadãos terem condições dignas de moradia, já que uma parte dos impostos é destinada à implantação de saneamento básico, é preciso que a cidadania seja exercida no sentido de exigir-se das autoridades um maior comprometimento social. Cerca de 80 % das doenças da população relacionam-se à falta de saneamento básico.

FIGURA 12 – Eutrofização

MAGNIFICAÇÃO TRÓFICA A cobertura vegetal natural protege o solo das chuvas, que carregariam seus nutrientes, da erosão provocada pelo vento. O desmatamento das florestas para o cultivo agrícola tem acelerado a erosão do solo e o processo de desertificação (formação de desertos onde antes havia vegetação). Um problema grave, decorrente da substituição das matas nativas pela agricultura (muitas vezes a monocultura cultivo apenas de um tipo de vegetal em grandes áreas) é o uso indiscriminado de pesticidas (chamados também de agrotóxicos), substâncias venenosas que destroem predadores ou parasitas das plantas. Um exemplo clássico é o DDT, famoso inseticida, utilizado em larga escala. Ele mata as pragas, mas também mata outros insetos benéficos às plantas, como os agentes polinizadores (abelhas, por exemplo) ou insetos que se alimentam de parasitas. Como resultado, há um desequilíbrio ecológico. Outro agravante é o acúmulo de pesticida ao longo da cadeia alimentar, fazendo com que os animais do topo da cadeia apresentem índices assustadores de DDT em seu organismo, principalme nte no cérebro e no fígado, intoxicando-os.

EXERCÍCIOS

1. (UFJF-MG) As árvores da floresta do Tatu estão ficando sem folhas Pesquisadores do Jardim Botânico de Dinul (Distrito de Palomas-MG). Em recente estudo realizado na floresta do Tatu (importante remanescente de Mata Atlântica, mostraram que os elevados índices pluviométricos registrados nas proximidades da metalúrgica Cabide S. A. e a incidência de ventos no sentido da floresta do Tatu podem ser os principais causadores da misteriosa queda de folhas e queima da vegetação na referida floresta. O Dr. João Silva, coordenador das pesquisas. prevê que, se não forem tomadas medidas urgentes. as árvores estarão sem uma folha em menos de dois anos. A partir da leitura da matéria publicada no "Diário de Palomas é possível concluir que se trata de: a) Crescimento desordenado de Palomas. b) Vazamento no reservatório municipal de Palomas. c) Chuva ácida. d) Simples coincidência. e) Desmatamento clandestino para facilitar a exploração de madeira. 2. (UFM5-RS) O mercúrio, como subproduto das indústrias químicas ou como elemento decorrente da utilização na mineração do ouro, é jogado nos rios e acumula-se no meio ambiente devido ao fato de que os todos _________ e __________não conseguem biodegradá-lo, como fazem com outras substâncias quando atuam, normalmente, em uma cadeia alimentar. Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas. a) Fungos - bactérias b) Fungos - algas c) Protozoários – algas d) Fungos - protozoários e) Protozoários – bactéria 3. (UFSC - mod.) No ano de 1996, foram completados 10 anos de o acidente nuclear de Chernobyl, na Ucrânia. A nuvem radioativa que emanou da Usina de energia, onde o reator nuclear explodiu, espalhou-se pela maioria dos países do Europeu. Segundo um balanço feito anos depois e pub no Jornal Folha da Tarde  (São Paulo – 26/04190), "cerca de 2,5 milhões de Ucranianos e Bielorussos estariam ameaçadas: por uma morte lenta e silenciosa provoca da pela radiação”. Sobre a radiação liberada, em um acidente desse porte, é CORRETO afirmar que (pode haver mais de uma alternativa correta): a) Rapidamente o ambiente alterado retoma às condições normais: b) Afeta a atividade de inúmeras células nos seres vivos. c) O organismo sempre fica mais resistente às infecções em geral. d) Os ecossistemas vizinhos a uma região, como a de Chernobyl, não são afetados. e) Nos humanos, pode atingir as células da medula óssea, debilitando o sistema imunológico. f) Pelos prejuízos provocados nas populações, acaba levando a um sério desequilíbrio nas comunidades biológicas.

4. (Unicamp-SP) A poluição atmosférica de Cubatão continua provocando efeitos negativos na vegetação da Serra do Mar, mesmo após a instalação de filtros nas indústrias na década de 80. Nos locais onde houve destruição total, a mata está se recompondo, mas com uma vegetação diferente da mata atlântica original. Considerando que a mata está está se recompondo através de de um processo natural de sucessão secundária, Quais são os seres que ocuparão o novo ambiente segundo as etapas serais esperadas neste processo? 5. (UFV-MG) (UFV-MG) “As formas de vida encontradas a grandes profundidades no ecossistema marinho são necessariamente heterotróficas.” A afirmativa está correta? Justifique. 6. (Unesp-SP) Uma indústria instalou à margem de um lago e passou a usar a água do mesmo para resfriar caldeiras. A água quente voltava ao lago, elevando sua temperatura para cerca de 38º C. Qual o significado ecológico dessa alteração? Justifique sua resposta, levando em consideração a solubilidade dos gases. 7. (Unicamp-SP) Por que os poluentes de longa vida (tal como o Césio-137, por exemplo) e os defensivos químicos (como o DDT), mesmo quando ocorrem em baixas concentrações na natureza, são prejudiciais principalmente para os carnívoros? . 8. (Fatec-SP) Numa comunidade de uma lagoa. Houve despejo de esgoto industrial contendo um composto químico com efeito cumulativo. Após algum tempo, haverá maior concentração desse composto nos seguintes membros da cadeia alimentar: a) Fitoplâncton e peixes b) Fitoplâncton e moluscos c) Moluscos e larvas de insetos d) Moluscos e peixes e) Peixes e aves aquáticas 9. (Faetec-RJ) Determinada região da Europa está sofrendo com o aumento da chuva ácida. Isso se deve ao alto grau de evolução industrial daquela região. Gases como óxido de enxofre é liberado na atmosfera indiscriminadamente, o que provoca o fenômeno conhecido como chuva ácida. Tal fenômeno provoca dentre outras coisas: a) Um exagerado crescimento das plantas do grupo das briófitas b) Aumento do nível dos oceanos c) Destruição da camada de ozônio d) Dificuldade de reprodução de alguns anfíbios pela diminuição do pH da água e) Elevação da temperatura global

10. (UFPA) Os caranguejos paguros vivem dentro de conchas vazias de moluscos, que eles carregam ao se locomoverem. Sabese que algumas anêmonas se instalam sobre essas conchas carregadas pelos paguros. Como as anêmonas possuem substâncias urticantes, estas afugentam predadores, dessa forma o paguro obtém maior proteção: Já as anêmonas, que normalmente vivem presas a rocha: aumentam muito seu "raio de ação" alimentar, além aproveitar restos alimentares do caranguejo. Esse caso é um exemplo de:

a) Quais são as relações ecológicas entre os peixes e as larvas de anofelíneos e entre o plasmódio e o homem? b) Se nos rios desta região, onde proliferam larvas do mosquito, também houvesse sapos, e as cobras fossem exterminadas, o que deveria ocorrer com o índice de casos de malária nesta região? Justifique.

a) Comensalismo b) Mutualismo c) Amensalismo. d) Protocooperação. e) Inquilinismo

12. (UFRJ) Um grupo de estudantes, em visita à zona rural, observou bois e gafanhotos alimentando-se de capim; orquídeas, liquens e erva-passarinho em troncos de árvores; lagartos caçando insetos e, no pasto, ao lado de vários cupinzeiros, anus retirando carrapatos do dorso dos bois.

11. (Unesp-SP) Numa determinada região, onde ocorre em níveis crescentes, certos peixes comem larvas de mosquitos anofelíneos, que sugam o sangue humano, onde se reproduz o plasmódio, causador da malária.

a) Identifique, entre as diferentes relações descritas no texto, dois exemplos de parasitismo. b) Entre as relações observadas pelos estudantes, cite uma relação interespecífica e uma relação intra-específica de benefício mútuo.

Que a perseverança e a dedicação estejam com você   para que o sonho da Universidade possa se se tornar realidade. Muito boa sorte!