Resumo para teste intermédio de Bilogia 17 de Março de 2011

BIOLOGIA E GEOLOGIA  11º ANO  RESUMO TESTE INTERMÉDIO 17 DE MARÇO 2011

HORA A 1

A BIOSFERA A Terra está confinada a uma zona chamada biosfera que inclui todas as formas de vida e respectivos ambientes.

Diversidade Biológica Entre os seres vivos, podemos p odemos distinguir várias diferenças: diferenças: p

Forma

p p

Tamanhos Comportamentos

p



A isso chama-se diversidade. Se a diversidade deixasse de existir, poderia corresponder a uma catástrofe. Existem vários tipos de diversidade: p

Diversidade ecológica  Diferentes ecossistemas

p

Diversidade de espécies  diferentes espécies encontradas em diferentes habitats.

p

Diversidade genética  variedade genética dentro e entre populações da mesma

espécie.

Terra, Universo de vida  1 e 2º ano, Porto E ditora; Netxplica; www.curlygirl.no.sapo.pt;www.esec-odivelas.rcts.pt www.curlygirl.no.sapo.pt;www.esec-odivelas.rcts.pt;; www.notapositiva.com;; www.ebs-santana.pt www.notapositiva.com www.ebs-santana.pt


HORA A 2

Espécie - Conjunto de indivíduos in divíduos morfologicamente semelhantes e que podem p odem cruzar-se cruzar-se entre si e formar descendência fértil.

Organização Biológica Na teia de interacções ao nível do ecossistema, a matéria circula de forma cíclica e unidireccional.

Extinção e conservação de espécies Extinção de espécies  As espécies interagem atrvés de relações tróficas. O desaparecimento de um dos elos pode interferir na dinâmica do ecissistema. No passado, houve extinções de espécies em massa devido a factres fa ctres climáticos e geológicos. Actualmente, a intervenção humana tem contribuído para essa extinção. O ritmo actual de extinção é dez mil vezes superior do que há 600 milhões de anos .



HORA A 3

Conservação de espécies

O ser humano necessita de conservar as espécies pois depende de muitas delas, nomeadamente para a fabricação de fármacos, industria, etc Em Portugal, por exemplo, tem-se feito a conservação da foca monge. A criação de áreas protegidas permite preservar a riqueza dos territórios. Não basta apenas preservar a espécie, também é n ecessário preservar o seu habitat para que ela sobreviva.

A base celular da vida Seres unicelulares  constituídos por uma ún ica célula. Seres pluricelulares  constituídos por várias células. células.

A Célula unidade de estrutura e função Robert Hooke, em 1665, foi um dos primeiros a publicar estudos e observações realizadas realizadas ao microscópio.



HORA A 4

Em 1885 surgiu a teoria celular: p p p

A célula é unidade básica de estrutura e função dos seres vivos Todas as células provêm p rovêm de células pré  existentes A célula é a unidade de reprodução, desenvolvimento e hereditariedade dos seres vivos.

O aperfeiçoamento do microscópio permitiu um progresso considerável na concepção da estrutura da célula.

Organização celular



HORA A 5

Constituintes básicos da célula p

Água

p

Moléculas orgânicas o

Glicidos

o

Lipidos

o o

Proteinas Ácidos nucleicos

Água p

Intervém nas reacções químicas

p

Meio de difusão de muitas substâncias

p

Regulador da temperatura Intervém nas reacções de hidrólise (quebra)

p



HORA A 6 p

Excelente solvente e veiculo para materiais nutritivos nutritivos necessários às células e produtos de excreção.

Compostos orgâni orgânicos cos p

Glicose  base das moléculas dos glícidos

p

Ácidos gordos  entram na constituição dos lípidos

p

Aminoácidos  constituintes básicos das proteínas Nucleótidos  constituintes básicos dos ácidos nucleicos

p

Através das reacções de condensa ção, os monómeros unem-se unem-se e formam cadeias maiores. Por cada ligação de dois monómeros é removida uma molécula de água.

Hidratos de carbono ou Glicidos

São compostos ternários (carbono, oxigénio e hidrogénio). Monossacarídeos  unidades estruturais

y

Trioses (3 carbonos) Tetroses (4 carbonos)

y



y

Oligossacarídeos  2 a 10 moléculas de monossacarídeos Exp: sacarose, maltose, lactose

Polissacarídeos  Hidratos de carbono formados por cadeias lineares ou ramificadas de muitos monómeros (exp: celulose, amido, glicogénio).

Importância dos Glicidos: p

Função energética e estrutural



HORA A 7

idos Lípidos Líp

Têm fraca solubilidade em água, mas são solúveis em solventes orgânicos

Triglicerídeos: p

Função de reserva

p

3 moléculas de ácidos gordos ligadas a uma de glicerol

Nos ácidos gordos saturados  todas as ligações são simples Nos ácidos gordos insaturados  todas as ligações são duplas Quanto maior o número de ligações, maior será a fluidez do lípido.

Fosfolípidos p

Têm função estrutural



HORA A 8

Zona hidrofóbica  cauda Zona hidrofílica  cabeça

Molécula anfipática

Importância dos lípidos: p p p p

Reserva energética Função estrutural Função protectora Função vitamínica e hormonal

P roteinas roteinas

Compostos quaternários (carbono, oxigénio, h idrogénio e azoto)

Aminoácidos  são muitos, mas apenas 20 entram na constituição dos péptidos e das proteínas Os aminoácidos estão ligados ao mesmo carbono, um grupo amina, um grupo carboxilo, um hidrogénio e um grupo R, que constitui a parte variável.

Péptidos: p p

2 moléculas de aminoácidos 1 ligação peptídica dá-se entre o grupo carboxilo de um aminoácido e o grupo amina de outro



HORA A 9

Polipéptidos  mais do que qu e dois aminoácidos ligados. Por cada ligação peptidica forma-se forma-se uma molécula de água.

Proteinas p

Constituídas por uma ou mais cadeias polipeptídicas

p

Possuem uma estrutura es trutura tridimensional tridimensional definida

Estrutura primária  Sequência de aminoácidos da cadeia polipetídica Estrutura secundaria  Existem dois tipos, ambos determinados pelas pontes de H E

- hélice  enrolamento da cadeia

Folha ß pregueada



HORA A 10

Estrutura terciária  a cadeia com estrutura secundária enrola-se enrola-se e dobra-se sobre si mesma, ficando globular.

Estrutura quaternária  várias cadeias polipeptídicas globulares organizam-se organizam-se e interagem

O calor excessivo, radiações ou variações do pH pode p ode levar a que as proteínas percam a sua conformação normal e função biológica  desnaturação.



HORA A 11

Importância das proteínas: p

Função estrutural

p

Função enzimática

p

Função de transporte

p

Função imunológica

p

Função motora

p

Função reserva alimentar

Ácidos Nucleicos Contêm a informação genética

Existem dois tipos: p

Ácido desoxirribonucleico (DNA ou ADN)

p

Ácido ribonucleico (ARN ou RNA)



HORA A 12

Cada nucleótido de um ácido nucleico é constituído por 3 grupos diferentes: p

Grupo fosfato

p

Pentose Base azotada

p

Há 5 bases azotadas: p p p p p

Adenina Timina Uracilo Citosina Guanina

A Adenina e guanina têm anel duplo DNA Grupo fosfato Desoxirribose A, T, G, C

RNA Grupo Fosfato Ribose A, U, G, C

Importância: p

Contêm a informação genética

p

Intervêm na actividade celular

p

Transmissão de informação genética de geração em geração.



HORA A 13

OBTENÇÃO DE MATÉRIA PELOS SERES VIVOS p ara obter energia  seres heterotróficos Dependem d e outros seres para

Dos seres unicelulares aos pluricelulares Os alimentos passam por um pocesso digestivo que converte substâncias complexas em substâncias mais simples capazes de seres absorvidas pelos organismos. Nos unicelulares, a digestão ocorre extracelularmente ou em órgãos específicos. Mas, mesmo nestes organismos, é nas células que q ue as substâncias resultantes resultantes da digestão vão ser utilizadas.

Membrana plasmática A membrana plasmática mantém a in tegridade da célula e protege-a. protege-a. É uma fronteira entre o meio intracelular e o extracelular.

Composição química e estrutura p

Complexos lipoproteicos.

p

A proporção de lípidos e proteínas varia consoante o tipo de membrana. Os lipidos da menbrana são principalmente fosfolipidos.

p



HORA A 14

Actualmente, o modelo que se considera é o de Singer e Nicholson. p

Mantém a camada fosfolipidica

p

Organização diferente das d as proteínas proteínas

É também designado por modelo do mosaico fluído. Existem proteínas extrínsecas ou periféricas localizadas à superfície com ligação fraca aos fosfolipidos, e proteínas intrínsecas ou integrais  penetram na bicamada. Os glicolipidos e as glicoproteinas estão envolvidas em mecanismos de reconhecimento de substâncias do meio envolvente.

Transporte de materiais A membrana permite a entrada e saída de substâncias. Ela tem permeabilidade selectiva pois facilita a passagem de substâncias e dificulta a passagem de outras.



HORA A 15

Os mecanismos de troca são variados, podendo podend o ser: p p

Transporte não mediado (sem ajuda das proteínas) Transporte mediado (com ajuda das proteínas especificas da membrana)



HORA A 16

Ingestão, digestão e absorção Após a introdução de alimentos/substâncias alimentos/substâncias na célula, processa-se processa-se a digestão. d igestão. Intervêm enzimas que são catalizadores biológicos, diminuindo a energia gastas. A digestão pode ocorrer: p p

No interior da célula  digestão intracelular Fora da célula  digestão extracelular

Digestão intracelul intracelular ar A digestão ocorre no interior de vacuolos digestivos resultantes da fusão de vesículas endocíticas com lisossomas. Nos lisossomas, actuam as enzimas que decompõem as moléculas. Estas moléculas passam para o citoplasma e os resíduos são expulsos por exocitose.



HORA A 17

Digestão extracelular

Nos fungos, a digestão é extracelular e extracorporal. As hifas lançam enzimas digestivas para o substrato, dando-se a disgestão deste. Posteriormente, através das hifas, absorvem as moléculas resultantes.

O tubo digestivo pode ser incompleto, com uma única abertura (planaria), ou completo, com 2 aberturas: a boca e o ânus. Na escala animal, verificase um aumento progressivo da complexidade d e organização do tudo digestivo, possibilitando uma utilização u tilização cada vez mais mais eficiente dos alimentos.

Obtenção da matéria pelos seres autotróficos No que respeita à autotrofia, a fotossíntese é o principal p rocesso envolvido. Pode ocorrer, em menor escala, a quimiossíntese q uimiossíntese em que os seres vivos utilizam energia química em vez da energia luminosa para obterem matéria orgânica a partir da matéria mineral. p

Fotossintese  seres fotoautotróficos (plantas, algas, algumas bactérias)

p

Quimiossíntese  seres quimioautotróficos (algumas bactérias, por exemplo fixadoras de azoto).

ATP  Fonte de energia nas células A energia proveniente não pode ser directamente utilizada pelas células. Para isso, existe a adenosina trifosfato (ATP) para onde a energia é transferida e se torna a fonte de energia que as células necessitam. Esta moléculas de de ATP são facilmente hidrolisadas. Terra, Universo de vida  1 e 2º ano, Porto E ditora; Netxplica; www.curlygirl.no.sapo.pt;www.esec-odivelas.rcts.pt www.curlygirl.no.sapo.pt;www.esec-odivelas.rcts.pt;; www.notapositiva.com;; www.ebs-santana.pt www.notapositiva.com www.ebs-santana.pt


HORA A 18

A reacção de hidrólise h idrólise de ATP é exoenergética exoen ergética  liberta energia A reacção de fosforilação é endoenergética  consome energia.

Fotossíntese

A água e o dióxido de carbono captados e a luz são absorvidos pelas clorofilas existentes na folha. Estes compostos são convertidos em compostos orgânicos, oxigénio e água.



HORA A 19

Os pigmentos fotossintéticos absorvem a luz e são essenciais para o processo fotossintético.

C a ptação

da energia luminosa

Devido ao comportamento dos pigmentos fotossintéticos face Às diferentes radiações,

a luz pode seguir percursos diferentes. As clorofilas absorvem principalmente as radiações d o espectro visível. Os carotenóides absorvem readiações do violeta  azul do d o espectro. As radiações com comprimento de onda da zona verde, são reflectidas, por isso vemos as folhas de cor verde.



HORA A 20

Sendo o oxigénio um dos d os produtos da fotossíntese, a sua libertação em maior ou menor quantidade, revela a maior ou menor intensidade fotossintética foto ssintética  Engelmam (18882).

ecanismos M ecanismos

da Fotoss Fotossí ntese í ntese

Nos seres fotossintéticos, ocorre: p p

Produção de oxigénio proveniente da água Captação e dióxido de carbono que intervém na formação de compostos orgânicos, mesmo na obscuridade obscu ridade se previamente pre viamente houve um período de iluminação iluminação suficiente.

Fases da fotossíntese: p

Fotoquímica  as reacções dependem directamente da luz

p

Quimica  não depende directamente da luz



HORA A 21

Fase fotoquímica: p p

Energia luminosa absorvida pelos tilacoides Realização de reacções de oxirredução ox irredução (oxidação da água e redução de moléculas receptoras de H.

O oxigénio é libertado Forma-se TH2

Fase química: p p

p

O dióxido de carbono reage com 5 carbonos no estroma h idrogénios Desta fixação resultam 3 caronos e cada um sofre redução atrav+es dos hidrogénios transportados pela TH2 formada anteriormente Formam-se trioses a partir das quais se formam moléculas mais complexas como a glicose.



HORA A 22 p

Uma parte das trioses vai para regeneração de molécu las receptoras de dióxido de carbono.

Apesar de a fase química não depender depend er directamente directamente da luz, lu z, depende da fase fotoquímica para obter energia proveniente do ATP formado.

Quimiossíntese

Os seres quimiossintéticos produzem compostos orgânicos a partir do carbono (fonte). Mas a fonte de electrões não é a água, mas sim substâncias sub stâncias como como o sulfureto de Hidrgénio e o amoníaco. Existem 2 fases: 1ª p p p

Ocorrem reacções de oxirredução Forma-se TH2 Há mobilização de energia para a síntese de ATP



HORA A 23

2ª p

Formam-se compostos orgânicos a partir do dióxido de carbono

p

Intervêm substâncias formadas na 1ª fase (TH2) e ATP como energia

Exps: bactérias nitrificantes, bactérias sulfurosas

Apesar deste processo representar uma pequna fracção na produção de compostos orgânicos, as bactérias quimiossitéticas são importantes. Por exemplo, as bactérias fixador fixad oras as de azoto que produzem compostos para a nutrição das plantas.

DISTRIBUIÇÃO DA MATÉRIA O transporte nas plantas Ao nível da estrutura, podem consid erar-se erar-se dois grandes grupos de d e plantas: p p

Não vasculares  não têm verdadeiros tecidos conduto res (hepáticas (hepáticas e musgos) mus gos) Vasculares  com tecidos vasculares

O movimento de solutos orgâncos e inorgânicos no interior da planta através de tecidos condutores, chama-se translocação de solutos. Seiva bruta  água e substâncias minerais dissolvidas Seiva elaborada  sunbstâncias orgânicas produzidas nas células fotossintéticas (floema)



HORA A 24

Sistemas de transporte

Raíz

Caule

Folha

Xilema  Lenho ou tecido traqueano. Os elementos são os vasos xilémicos constituídos por células mortas. Têm uma substância impermeável n as paredes  a lenhina. Floema  Liber ou tecido crivoso. Os elementos condu tores são os tudos crivosos constituídos

por células vivas e tem as paredes com co m orificos (placas crivosas). crivosas). Existem também outro tipo de células, as células de companhia companh ia que são células vivas com actividade importante no funcionamento dos tubos crivosos.



HORA A 25

O sistema radicular p

Fixação da planta

p

Captação de água e sais minerais

p

Captação selectiva de nutrientes

Sistema caulinar p p

Suporte às folhas Transporte da seiva xilémica e floémica

Ambos também desempenham função de reserva

Sistema foliar p p p p

Epiderme Mesofilo Lacunas (espaço/orifícios no mesofilo) Estomas  localizam-se na epiderme das folhas Os estomas são constituídos por: p Células oclusivas ou células guarda p Ostíolo p Câmara estomática

Fazem as trocas gasosas

A cutina protege as folhas da dessecação.

Absorção de água e solutos pelas plantas A maior parte da d a água e solutos são absorvidos pe p ela raiz. A eficiência dessa captação deve-se à presença de pêlos radiculares que aumentam a superfície de contacto.



HORA A 26

soluto é maior do que no exterior Dentro das células da raiz, a concentração de soluto

o potencial

de água é maior n exterior, logo a água entra por osmose para a raiz. Os iões minerais que estão na solução do solo em concentração elevada, entram por difusão simples através da membrana das células. Por vezes as raízes acumulam muitos iões minerais. Nestas cond ições o movimento faz-se faz-se contra o gradiente, ou seja, por transporte activo. O transporte activo  elevada concentração de soluto junto à raiz, leva a água a passar por osmose até ao xilema Seiva xilémica y

99% de água e iões

Transporte no xilema Hipótese da pressão radicular A acumulação de água nos tecidos da raiz provoca o aumento da pressão radicular que força a água a subir sub ir no xilema. Por vezes, a pressão é tão elevada que a seiva chega às folhas, provocando gutação.

Hipótese da tensão t ensão  coesão  adesão Transpiração p p p

A água sai das folhas Cria-se uma pressão negativa Esta pressão/tensão, puxa a água dos vasos do xilema

Coesão e adesão p

mantêm-se unidas (pontes (p ontes Devido a forças de coesão e adesão, as moléculas de água mantêm-se de hidrogénio) umas às outras (coesão) e aderem às paredes paredes dos vasos (adesão).

Entrada de água que vem do solo p

A ascensão ascensão de água cria um défice de agua no xilema da raiz

entra mais água



HORA A 27

Este tipo de transporte não envolve energia. en ergia.

Controlo da transpiração É controlado pelos estomas. Célula túrgida  abertura do estoma Célula sem água  fecho dos estomas

Factores que fazem variar a turgescência das células guarda: p

Intensidade luminosa

p

Concentração de dióxido de carbono

p

pH Concentração de iões

p

Transporte no floema Hipótese do fluxo de massa O transporte ocorre em consequência de um gradiente de concentração de sacarose que se estabelece entre uma fonte, órgão onde o açúcar é produzido ou mobilizado a partir de reservas, e um receb edor, órgão da planta onde o açúcar é consumido consu midoem reserva.



HORA A 28

O transporte nos animais Esponjas hidras e corais não têm sistema de transporte especializado.

Sistemas de transporte Dependem do grau de complexidade que os animais apresentam.



HORA A 29

Nos gafanhotos e outros insectos, os sistema de transporte transporte é por vaso dorsal que possui câmaras contrácteis no abdómen que correspondem a um coração tubular. Quando se contrai, o sangue vai para a aorta dorsal que se estende até à cabeça. O sangue sai da aorta dorsal por pequenos vasos e vai para as lacunas corporais, corporais, banhando os tecidos. Quando as câmaras contrácteis relaxam, o sangue regressa a essas câmaras pelos ostíolos que existem na sua parede.

Na minhoca existe um vaso dorsal e outro ventral que se ligam por p or vasos laterais. Na parte de trás do vaso dorsal existem vasos laterais chamados vasos aórticos ou corações laterais, que têm zonas contrácteis. Estes vasos ramificam-se, ramificam-se, banhando os outros tecidos.

Existem dois tipos de transporte: p

Aberto  o sangue abandona os vasos e passa para os espaços, lacunas, fluindo directamente para as células.



HORA A 30

Não há distinção entre sangue e fluido intersticial  hemolinfa. Exp: artrópodes, moluscos. p

faz-se dentro de vasos. Fechado  todo o percurso do sangue faz-se

Num sistema aberto, o sangue flui mais lentamente e os anmais que o possuem p ossuem têm movimentos lentos e taxa metabólica baixa.

O transporte nos vertebrados

Com excepção do peixe, que tem circulação simples, ou seja, o sangue só passa uma vez no

coração, todos os outros vertebrados têm circulação dupla.



HORA A 31

Animais com circulação dupla apresentam: a presentam: p

Circulação pulmonar  o sangue venoso sai do coração e vai aos pulmões onde é

p

oxigenado e volta, pelas veias pulmonares, ao a o coração. dirige-se a todos os órgãos e Circulação sistémica  o sangue arterial sai do coração, dirige-se regressa venoso à aurícula direita.

A circulação dupla é mais eficiente.

Nos peixes, o coração tem duas cavidades: cavidad es: uma aurícula e um u m ventrículo. p p p p

O sangue venoso entra na aurícula A contracção auricular impele o sangue para o ventrículo O sangue é bombeado para as brânquias onde recebe oxigénio Parte para todas as partes do corpo

Nos anfíbios o coração tem 3 cavidades: 2 auriculas e um ventrículo. A circulação é du pla. p p p

Na aurícula direita entra sangue venoso e na n a aurícula esquerda entra sangue sangu e arterial. Por contracção das aurículas, o sangue passa para o único ventrículo. As aurículas não se contraem simultaneamnte o que faz com que o sangue pouco oxigenado vá para o circuito pulmocutâneo pu lmocutâneo e a maior maior parte do sangue oxigenado vai para o cicuito cicu ito sistémico.

Dada à ocorrência de uma pequena mistura de sangues , embora a circulação seja dupla, é

incompleta.

Nos mamíferos o coração tem 4 cavidades: 2 auriculas au riculas e 2 ventrículos. p p

Não há mistura de sangues Circulação dupla e completa

O coração é constituído por um tecido pulmonar: o miocárdio, que é irrigado por artérias coronárias. Terra, Universo de vida  1 e 2º ano, Porto E ditora; Netxplica; www.curlygirl.no.sapo.pt;www.esec-odivelas.rcts.pt www.curlygirl.no.sapo.pt;www.esec-odivelas.rcts.pt;; www.notapositiva.com;; www.ebs-santana.pt www.notapositiva.com www.ebs-santana.pt


HORA A 32

Sístole  movimento de contracção Diástole movimento de relaxamento

As artérias têm paredes fortes e elásticas. As veias apresentam paredes mais finas e têm maior diâmetro que as artérias. Os capilares têm paredes muito finas constituídas por uma única camada de células.

Fluidos circundantes  sangue e linfa A parede muito fina dos capilares facilita a troca de substâncias entre o sangue e o fluido intersticial. É para a linfa intersticial que as células lançam produtos resultantes do seu metabolismo. A linfa é lançada na corrente sanguínea em veias que abrem na veia cava superior. Estes fluidos intervêm e asseguram várias funções vitais, vitais, como: p p p p p

Transporte de nutrientes até ás células. Transporte de oxigénio até às células Remoção de produtos das células Transporte de hormonas Defesa do organismo através dos leucócitos

TRANSFORMAÇÃO E UTILIZAÇÃO DE D E ENERGIA PELOS SERES VIVOS Utilização dos materiais que chegam às células c élulas Metabolismo celular  transferência de energia e conjunto de reacções químicas nas células.



HORA A 33

Anabolismo  reacções químicas que conduzem à síntese de moléculas complexas a partir de moléculas simples.  reacção endoenergética.

Catabolismo  Reacção de degradação de moléculas complexas em moléculas mais

simples.  Reacção exoenergética.

Aerobiose  presença de Oxigénio Anaerobiose  Ausência de oxigénio

Reacções catabólicas: fermentação e respiração aeróbia As leveduras degradam degrada m moléculas como a glicose, libertando-se libertando-se energia, sendo uma u ma parte mobilizada na produção de ATP e outra que se dissipa sob a forma de calor. Esta mobilização de energia de compostos orgânicos pode ser efectuad a em meio anaeróbio por fermentação ou em meio aeróbio por respiração aeróbia. Através da fermentação, a degradação da glicose origina álcool etílico ou etanol (composto orgânico ainda muito rico em energia) e dióxido de carbono. Através da respiração aeróbia, a degradação da glicose é praticamente completa, originando-se dióxido de carbono e água, moléculas simples pobres em energia. A respiração aeróbia proporciona mais energia às leveduras do que a fermentação, levando à síntese de mais moléculas de ATP.



HORA A 34

Respiração aeróbia - Tipo de respiração em que os alimentos, geralmente hidratos de carbono, se oxidam completamente, originando dióxido de carbono e água, com libertação de energia química, num processo que qu e necessita de oxigénio atmosférico. en ergia, decorrendo decorrendo este Glicólise - Quebra da glicose em ácido pirúvico com libertação de energia, processo no hialoplasma da célula sob controlo enzimático.

A fermentação é o processo mais simples e primitivo de obtenção de energia e ocorre no citoplasma das células, compreendendo duas etapas: - glicólise -> conjunto de reacções que degradam degradam a glicose até piruvato; - redução do piruvato -> conjunto de reacções que conduzem à formação dos produtos da fermentação. A figura representa os fenómenos que ocorrem na glicólise.

Fermentação alcoólica e fermentação láctica

A fermentação é um dos processos catabólicos catab ólicos que ocorre na ausência de oxigénio. Existem vários tipos de fermentação mas só vamos considerar a fermentação alcoólica, que pode ocorrer nas leveduras e a fermentação láctica, efectuada, por exemplo pelos bacilos lácteos.



HORA A 35

A redução do ácido pirúvico (piruvato), em condições de anaerobiose, faz-se pela acção do NADH, formado durante a glicólise, e pode conduzir à formação de diferentes produtos. destacam-se a fermentação Dada a sua relevância económica e frequência de ocorrência, destacam-se alcoólica e a fermentação láctica, láctica, que se representam a seguir.

Fermentação alcoólica - Na fermentação alcoólica, devido a processos de descarboxilação do

ácido pirúvico, obtêm-se, obtêm-se, como metabólitos finais, dióxido de carbono e etanol, uma molécula de álcool. O rendimento energético da fermentação alcoólica é de duas moléculas de ATP produzidas durante a glicólise. obtendo-se -se ácido Fermentação láctica - Na fermentação láctica, o ácido pirúvico é reduzido, obtendo láctico. O rendimento energético dafermentação láctica é de duas moléculas de ATP produzidas durante a glicólise.



HORA A 36

iclo C iclo

de Krebs ou ciclo do ácido c í trico í trico

O Ciclo de Krebs ou ciclo do ácido cítrico é um conjunto de reacções (que ocorrem na matriz da mitocôndria) que conduz à oxidação completa da glicose, mediado por um conjunto de enzimas de onde ond e se destacam as descarboxilases e as desidrogenases.

adeia C adeia

transp trans p ortadora de electrões e fosforilaçãooxidativa

As moléculas de NA DH e FADH2, formadas durante as etapas anteriores an teriores da respiração , transportam electrões,que vão, agora, percorrer uma série de p roteínas. Estas proteínas aceptoras de electrões constituem a cadeia transportadora de electrões ou cadeia respiratória e encontram-se encontram-se ordenadas na membrana interna das mitocôndrias, de acordo com a sua afinidade para os electrões.



HORA A 37

Respiração aeróbia À medida que as células evoluíram, as suas necessidades energéticas foram aumentando. Nas células eucarióticas surgiram organelos especializados, as mitocôndrias, capazes de realizar a oxidação completa do ácido pirúvico obtido n a glicólise, originando compostos muito simples: água e dióxido de carbono. A designação de respiração aeróbia resulta do d ofacto de este processo só ocorrer na presença de oxigénio.

Comparação entre o rendimento energético da respiração aeróbia e da fermentação A respiração aeróbia tem um rendimento bastante elevado, quando comparado com o processo de fermentação. O saldo energético de 36 ATP da respiração aeróbia suscita alguma controvérsia relacionada com o NA DH formado durante a glicólise e que é incapaz de transpor a membrana mitocondrial. O processo de transferência dos electrões para a matriz mitocondrial pode variar, variar, o que vai afectar a quantidade de ATP que se forma por fosforilação oxidativa. Assim, poderão constituir-se constituir-se 2 ou 3 ATP por cada molécula de NA DH. No caso de se formarem apenas 2 ATP, o saldo final, dado que se trata de 2 NADH, será de 36 ATP; se se formarem 3 ATP, será de 38 ATP.



HORA A 38



HORA A 39

Trocas gasosas nos animais A espécie dos animais possui superfícies respiratórias que garantem que a quantidadede quantidadede oxigénio difundido satisfaça as necessidades de todas as células do organismo. Portanto existe uma camada que denomina se superfície respiratória onde a estrutura se realiza a difusão dos gases entre o organismo e o meio que os envolve, e hematose um processo que é executado nessa função de trocas gasosas com o ar atmosféricas.

pod e ocorrer directamente entre superfície respiratória e as células: difusão Mas a difusão pode directa, os insectos têm esses tipos de difusão ou difusão indirecta que pode ser realizada na superfície respiratória e o liquido circulante n os outros animais.



HORA A 40

Tegumento como superfície respiração.

Os animais como minhoca ou planaria plan aria e outras espécies semelhantes pod em utilizar como superfície respiratória os seus tegumentos. tegum entos. Não necessitando de realizar realizar as trocas gasosas numa superfície específica, essas espécies possuem os tegumentos hidratados que são muito finos e suficientemente extensa para realizar esta função excelente e eficaz, essa tarefa é designado por hematose cutânea. cu tânea. A distribuição dos dos gases até ás células é executada execu tada através da circulação sanguínea, pois o tegumento é muito vascularizado, sendo por isso é uma difusão indirecta. Os animais aquáticos fazem a sua hematose através de brânquias são extensões da superfície sup erfície corporal como no caso dos peixes ósseos estão inseridas em ca vidades designadas por cavidades branquiais protegidas por uma placa óssea, este cavidade ligas se com o exterior a favor de fenda oracular q ue ao fim constituída por duas fiadas de Cada brânquia é suportada por um arco ósseo que filamentos branquiais subdivididos em números lamelas bran quiais, dentro de cada lamela branquial existe uma rede de capilares sanguíneos, o sangue movimenta neste capilares hematose branquial, assim a difusão dos d os gases é indirecta.



HORA A 41

O que torna as brânquias eficazes nas trocas gasosas. gasosas.

A água só possui pouco oxigénio disponível, existe oxigénio no ar mais de que a água, e branquiais são muito eficiente na realização de hematose possuem grandes superfícies que são bastante finas e irrigadas, que no sentido de circulação de água é op osto ao sentido do movimento do sangue, este é designado por mecanismo de contracorrente, brânquias permite que em qualquer ponto de contacto entre o sangue e a água esta possua constantemente concentração superior de oxigénio relativamente ao sangue facilitando a d ifusão ao longo do percurso e contribuindo para que o sangue que circula nas lamelas fica mais enriquecido em oxigénio, é o mecanismo tão eficaz para os animais aquáticos, retira 80% de oxigénio dissolvido no transporte.

Traqueias como superfície respiratória. respiratória.



HORA A 42

Refirimos o Gafanhoto um insecto que possui um inúmeros de tubos ramificados através do corpo ligados a sacos que contém o ar designado por traqueia subdividindo os tranquilos os tubos mais finos e conduz o ar directamente para as células do organismo, onde decorrem as trocas gasosas hematose traqueal é a difusão d ifusão directa. Os tranquilos são fechadas e contém um líquido que quando, que quando o animal esta activo e necessita de utilizar izar mais oxigénio, e passa para as células dos seu corpo, permitindo permitido aumentar a taxa de difusão do oxigénio, porque difunde-se mais rapidamente no ar do que nos líquidos. O animal tem de contribuir o seu sucesso na planeta terra, a favor de traqueias traqueias serem interna permitem reduzir bastante perda de água do organismo no insecto.

Interpretar pulmões como superfície respiratória



HORA A 43

O pulmões uma espécies dos sacos ocos que os vertebrados terrestres possuem para realizar as trocas gasosas, são semelhantes todos animais mas têm grau diferentes. Na anfíbia subdivisão pulmonar vai aumentando nos anfíbios para os répteis fim para os mamíferos permitindo que a área da superfície respiratória aumenta o seu volume, e realizando em condição nas trocas gasosas. No sistema respiratório do homem, os pulmões são constituídos por milhares de alvéolos que enchem e esvaziam periodicamente, permitindo trocas do ar que se encontra dentro de dos alvéolos como trocas gasosas entre o sangue dos capilares que os envolvem, difusão indirecta. O volume de caixa torácica, por alargamento dos pulmões e en trada do ar, a contracções dos músculos do diafragma intercostais é o relaxamento dos mesmos músculos que permite a diminuição de volume da caixa e a saída ar dos pulmões p ulmões.. Nas aves o sistema respiratório é diferente, pois apesar de ser constituído estes têm tem uma diferente estrutura, são constituído por um conjunto de tubo designado por parabrônquios onde ocorre hematose difusão indirecta, vinculado aos pu lmões onde existe um conjunto de sacos aéreos estes sacos são reservatório do ar no corpo de aves menos denso o que facilita o seu locomoção, e ar entra para o sacos aéreos posteriores p osteriores e só depois passa passa para pulmões continuando para p ara os sacos aéreos anteriores e por fim para p ara exterior, é um processo de renovação completa do ar que é muito eficaz nos aves.

Regulação nervosa nos animais No sentido de responder, rapidamente, às alterações do ambiente e de manter o equilíbrio do do seu meio interno, os animais desenvolveram um conju nto de células, tecidos e órgãos especializados, que constituem o sistema sistema nervoso. Através do sistema n ervoso, os organismos, não só comunicam com o meio exterior, como reagem a alterações alterações desse meio. m eio. Os órgãos do sistema nervoso podem agrupar-se agrupar-se em dois d ois importantes conjuntos SNC (centros nervosos) e SNP. O sistema nervoso central (SNC) é constituído por encéfalo (protegido pela caixa craniana) e medula espinal (protegida pelas vértebras)  onde se organizam e interpretam as informações. O sistema nervoso p eriférico (SNP) (SNP) é constituído por nervos e gânglios nervosos  transmite informações informações dos órgãos sensoriais para p ara os centros nervosos e destes para os órgãos efectores. De entre os nervos podem d estacar estacar-se -se os nervos n ervos



HORA A 44

cranianos (com origem no encéfalo) e os nervos raquidianos, com origem na medula espinal. Um nervo é constituído cons tituído por vários grupos de feixes de fibras nervosas e cada cad a fibra nervosa é formada por um prolongamento citoplasmático (axónio) de uma célula nervosa  neurónio.

Constituintes do sistema nervoso; sistema nervoso central (SN C) e sistema nervoso periférico

(SNP). A maior parte das acções que qu e realizamos são desencadeadas por estímulos, que são sinais detectáveis de natureza diversa. As estruturas do sistema nervoso que captam os estímulos têm o nome de receptores sensoriais, e podem encontrar-se encontrar-se na pele, nos olhos, nos ouvidos e em órgãos internos do corpo. A estimulação dos receptores sensoriais desencadeia nesses receptores mensagens nervosas que são conduzidas aos centros nervosos, onde são interpretadas. As decisões são transmitidas aos órgãos efectores que realizam a resposta. As estruturas que realizam a resposta, em consequência consequ ência de uma mensagem nervosa que recebem, têm o nome de efectores (ex: músculos, glândulas endócrinas). Para que a mensagem nervosa seja transmitida é necessário que possa passar de neurónio em neurónio. A zona de comunicação entre dois neurónios tem o nome de sinapse. Globalmente pode referir-se que o SNP recebe informações captadas pelos receptores sensoriais, que são conduzidas pelos nervos sensitivos aos centros nervosos. Nele também circulam informações, conduzidas pelos nervos motores, provenientes dos centros nervosos para osórgãos os órgãos efectores.

As acções voluntárias - que dependem da nossa vontade, contrariamente às acções reflexas, estão sob o controlo consciente do cérebro, ao contrário das acções involuntárias ou actos Terra, Universo de vida  1 e 2º ano, Porto E ditora; Netxplica; www.curlygirl.no.sapo.pt;www.esec-odivelas.rcts.pt www.curlygirl.no.sapo.pt;www.esec-odivelas.rcts.pt;; www.notapositiva.com;; www.ebs-santana.pt www.notapositiva.com www.ebs-santana.pt


HORA A 45

reflexos, respostas automáticas a estímulos do meio (que se realizam sem termos consciência disso) estão sob o controlo da medula espinal. As estruturas implicadas na realização de um acto reflexo constituem um arco reflexo.

Unidade básica do sistema nervoso: o neurónio

No sentido de responder, de forma rápida, às alterações do ambiente e de manter man ter o equilíbrio do seu meio interno, os animais desenvolveram um co njunto de células, tecidos e órgãos que q ue



HORA A 46

constituem o sistema nervoso. A unidade un idade básica deste sistema é a célula nervosa  neurónio.

Como ocorre a transmissão do impulso nervoso?

Os neurónios são células altamente estimuláveis, capazes de detectar peq uenas variações do meio, em resposta às quais se verifica uma alteração eléctrica, o impulso impulso nervoso, que percorre as suas membranas. A informação que circula ao longo dos neurónios designa-se designa-se por influxo nervoso, ou impulso nervoso e considera-se que este tem uma natureza ele ctroquímica. Isto significa que o impulso nervoso resulta de modificações que são, simultaneamente, químicas e eléctricas. Num neurónio não estimulado, a diferença de potencial é constante e cerca c erca de -60 mV, sendo expresso negativamente para lembrar que o interior da membrana é negativo em relação ao exterior. Potencial de repouso - diferença de potencial eléctrico entre as duas faces da membrana de um neurónio em repouso. Este estado é consequência de uma permeabilidade muito desigual da membrana a determinados iões. Quando ocorre um estímulo há uma modificação local do potencial da membrana, designada por potencial de acção acção.. O potencial de acção corresponde a uma inversão acentuada e localizada da polarização da membrana no compartimento celular tornado positivo em relação ao exterior. A onda (sucessão) de despolarização d espolarização e repolarização constitui o impulso nervoso. Este impulso bioeléctrico prossegue, ocorrend o assim a propagação da mensagem nervosa até ao fim do axónio. A propagação faz-se num único sentido, das d as dendrites para o axónio. Nos neurónios dos vertebrados (baixo), a despolarização só se verifica em determinados determinados



HORA A 47

pontos, não sendo necessário percorrer toda a extensão da membrana. A rápida propagação do d o impulso nervoso nos vertebrados deve d eve-se à bainha de d e mielina que recobre os axónios. O isolamento dos axónios pele baínha de d e mielina apresenta interrupções (nódulos de Ranvier), nas quais a superfície do axónio fica exposta. A despolarização ocorre apenas nos nódulos de Ranvier e o impulso salta de um nódulo para o seguinte, o que faz com que a velocidade de propagação seja elevada.

Como é transmitida a mensagem nervosa de um neurónio para outra célula?

A passagem do impulso nervoso n ervoso de um neurónio neuró nio para outro faz-se faz-se através das sinapses Numa sinapse existe um espaço sináptico sináp tico que separa a célula pré-sináptica pré-sináptica (III) (que transmite a informação) da pós-sináptica p ós-sináptica (II) (que a recebe). As vesículas sinápticas armazenam neurotransmissores (I) - substâncias produzidas pelos neurónios. As vesículas fundem-se com a membrana e descarregam o seu conteúdo con teúdo na fenda sináptica. Os neurotransmissores ligam-se a receptores da membrana mem brana da célula seguinte (pós-sináptica), desencadeando o impulso nervoso, que assim continua a sua propagação. Numa sinapse neuromuscular o neurotransmissor é a acetilcolina, que é responsável pela contracção muscular. O percurso do impulso nervoso no neurónio é sempre no sentido dendrite --> corpo celular -> axónio. A região de passagem do impulso nervoso de um neurónio para a célula adjacente chama-se sinapse.

Regulação hormonal nos animais

O sistema nervoso trabalha em estreita cooperação com o sistema hormonal. O sistema hormonal é responsável pela produção de substâncias que constituem verdadeiras mensagens químicas  as hormonas. As hormonas são moléculas orgânicas produzidas por glândulas endócrinas, localizadas em diversas regiões do organismo.



HORA A 48

Hormonas - Substâncias produzidas pelos seres vivos que actuam sobre o crescimento, a diferenciação, o metabolismo, a função digestiv digestivaa e o equilíbrio equ ilíbrio homeostático. homeostático. Em geral, actuam à distância, longe do seu ponto de origem. Nos animais as hormonas são segregadas, pelas glândulas endócrinas, na corrente sanguínea, que as transporta para o local de actuação (apesar de circularem no sangue por todo o organismo, as hormonas apenas actuam nas células-alvo, com receptores específicos). . Complexo hipotálamo-hipófise | integração ne uro uro-hormonal -hormonal

Os sistemas nervoso e hormonal interagem in teragem (através do complexo hipotálamo-hipófise) hipotálamo-hipófise) na coordenação dos organismos. A interacção dos sistemas nervoso e hormonal assegura respostas adequadas às solicitações internas e externas.

Como respondem os animais às variações da temperatura do meio externo? Os seres vivos são continuamente afectados por in stabilidades e imprevisibilidades do meio externo, como as variações da temperatura. No entanto, é importante que a temperatura corporal de certos animais se mantenha dentro d entro de certos limites, pois esta influencia as reacções metabólicas.



HORA A 49

Os animais endotérmicos aumentam a taxa de respiração, quando há um abaixamento da temperatura do meio, para aumentarem o calor metabólico e manterem, a temperatura corporal.

Como actua um sistema de regulação?

Podemos comparar o processo de controlo da temperatura ao processo p rocesso dos electrodomésticos munidos de termóstato. O mecanismo do d o termóstato, termóstato, designado retroacção negativa n egativa,, funciona de forma a que uma modificação na temperatura ambiental num certo sentido desencadeie uma resposta correctiva em sentido oposto. Também ocorrem situações em que qu e um desvio em relação ao ponto de ajuste desencadeia uma resposta que corresponde correspond e a um aumento aumen to desse desvio. Trata-se, Trata-se, neste caso, de um um processo de retroacção positiva.

Retroacção negativa - Por retroacção retroacção negativa entend e-se o processo em que q ue a partir de um estímulo, que causa uma alteração, é gerada uma resposta que cancela a acção desse estímulo. Retroacção positiva - A retroacção positiva positiva é o processo em que a acção produzida p roduzida por um estímulo original é amplificada pela resposta gerada. Controlo dos mecanismos de termorregulação

Os mecanismos de termorregulação são desencadeados p elo hipotálamo (Figura Porto Editora)) que, vai operar como um termóstato. É um sistema bastante complexo, no qual Editora interferem diferentes órgãos do sistema nervoso. Termorregulação - A regulação da temperatura corporal é um processo de importância vital para todos os seres vivos, já que é um factor determinante determinante na sua homeostasia interna, nomeadamente na manutenção da taxa de metabolismo celular e na manutenção da integridade do organismo. A temperatura condiciona diversos processos biológicos, como a actividade enzimática, a permeabilidade das membranas celulares, a taxa das trocas



HORA A 50

respiratórias, a produção de energia a nível celular, a produção de espermatozóides e o comportamento (grau de actividade) dos indivíduos, entre muitos outros processos.

Osmorregulação em Vertebrados Neste caso os fluidos corporais são hipertónicos em relação ao meio, o que desloca a água, por p or osmose, para o interior do corpo, apesar da presença de mucos, escamas, etc. Assim, estes animais não bebem água, possuem glomérulos muito desenvolvidos e eliminam grande quantidade de urina muito diluída (hipotónica). No entanto, este facto acarreta a perda de sais, pelo que nos peixes ósseos existem c élulas especializadas nas brânquias, que transportam activamente sais para o corpo Ambiente de água doce Coloca-se aqui o problema inverso, ou seja, os fluidos corporais são hipotónicos em relação ao meio, tendendo o animal para a perda de água por osmose. Os glomérulos são muito reduzidos ou mesmo ausentes, formando pouca quantidade de urina isotónica com o meio (hipertónica em relação á dos peixes de água doce). Como compensação, estes animais engolem grande quantidade de água mas como esta é

salgada excretam activamente grandes quantidades de sal, por células especializadas nas brânquias. Aves A ves e répteis marinhos apresentam glândulas glândulas do d o sal que abrem no bico e que secretam activamente sais.

Ambiente de água salgada Na maioria dos vertebrados terrestres os rins actuam juntamente com a pele, pulmões e sistema digestivo para realizar a osmorregulação: Anfíbios - apresentam mecanismos osmorreguladores muito semelhantes aos dos peixes de água doce, produzindo urina hipotónica e reabsorvendo sais activamente através da pele; Répteis  reabsorvem grandes quantidades qua ntidades de água e sais nos nefrónios mas a urina é isotónica com o plasma; Aves/mamíferos - a reabsorção de água é tão grande que se produz urina hipertónica em relação ao plasma (por vezes mais de 8 vezes mais concentrada). Terra, Universo de vida  1 e 2º ano, Porto E ditora; Netxplica; www.curlygirl.no.sapo.pt;www.esec-odivelas.rcts.pt www.curlygirl.no.sapo.pt;www.esec-odivelas.rcts.pt;; www.notapositiva.com;; www.ebs-santana.pt www.notapositiva.com www.ebs-santana.pt


HORA A 51

Este facto resulta do nefrónio destes animais a presentar ansas de Henle muito longas longas e que penetram fundo na n a medula, onde o meio intersticial tem elevada pressão osmótica, atraindo grande quantidade de água para fora do tubo. Nas aves a ansa de Henle é mais curta mas a cloaca reabsorve, ainda, alguma água. Alguns mamíferos não bebem água, água, utilizando apenas a água metabólica e a dos alimentos.

Fonte: curlygirl.no.sapo.pt Hormonas vegetais ou fito fi to-hormonas -hormonas O crescimento e o desenvolvimento das plantas são fortemente influenciados por estímulos como a luz, a gravidade, a temperatura e o contacto com outras plantas ou com qualquer objecto. Como resposta a esses estímulos, determinados órgãos executam movimentos variados. Hormonas vegetais ou fito-hormonas - Contrariamente às hormonas animais, as hormonas vegetais são, geralmente, sintetizadas por células não esp ecializadas. Os seus efeitos são variáveis, não induzindo uma resposta sempre idêntica, dependendo a sua acção de diversos factores, quer intrínsecos à planta, quer provenientes do meio ambiente. Diversas hormonas vegetais têm sido produzidas em laboratório, sendo aplicadas artificialmentee nas culturas, de artificialment d e forma a obter efeitos desejados, como indução da floração, promoção do crescimento ou formação de frutos, entre diversos outros. Embora existam diversos esquemas de classificação das hormonas vegetais, elas podem ser agrupadas em cinco grupos principais: princip ais: auxinas, giberelinas, citocininas, etileno e inibidores.



HORA A 52

Conhecer hormonas vegetais

Replicação do DNA A informação das característica genéticas de um ser vivo encontra-se encontra-se codificada na sequência de nucleótidos do DNA, NA, pelo que, quando qu ando um progenitor transmite as suas características genéticas aos seus descendentes, necessariamente ter-lhe-á ter-lhe-á de fornec er uma cópia do seu DNA. O mecanismo biológico que permite a formação de cópias de DNA chamase replicação. A replicação consiste consiste na formação de duas cadeias-filhas cadeias-filhas de DNA a partir da cadeia progenitora, permitindo deste modo não s ó a transmissão das características hereditárias, como a sua conservação. A replicação é um processo semiconservativo, pois cada uma das duas cadeias-filhas formadas contém uma cadeia polinucleotídica da dupla cadeia progenitora. Na hipótese de replicação semiconservativa podem considerar-se considerar-se várias etapas:



HORA A 53 y

y

y

y

y

y

As duas cadeias da dupla hélice na presença de enzimas específicas, DNAhelicases, separam-se por ruptura das ligações por pontes de hidrogénio; Cada uma dessas cadeias serve de molde à formação de uma cadeia complementar, sendo utilizados nucleótidos que existem livres na célula; Formam-se, simultaneamente, duas cadeias de desoxirribonucleótidos de acordo com a regra das bases complementares. Os novos nucleótidos, à medida que se vão colocando, ligam-se por acção enzimática à desoxirribose do nucleótido anterior, desenvolvendo-se duas cadeias complementares das duas cadeias originais, sendo cada cadeia antiparalela em relação à que lhe serviu de molde. As reacções de condensação ordenada de nucleótidos processam-se no sentido 5 3, crescendo as duas cadeias em sentidos opostos. Quando o processo de replicação termina estão formadas duas moléculas de DNA idênticas entre si e idênticas à molécula original. A figura  1 esquematiza esqu ematiza este processo de replicação semiconservativa.

Síntese proteica A síntese de uma proteína é um mecanismo complexo, que se inicia no núcleo e termina no citoplasma, ao nível dos ribossomas. Neste mecanismo estão envolvidos dois processos: a transcrição e a tradução. Entre a transcrição e a tradução, nos n os seres seres eucariontes, ocorre u ma Terra, Universo de vida  1 e 2º ano, Porto E ditora; Netxplica; www.curlygirl.no.sapo.pt;www.esec-odivelas.rcts.pt www.curlygirl.no.sapo.pt;www.esec-odivelas.rcts.pt;; www.notapositiva.com;; www.ebs-santana.pt www.notapositiva.com www.ebs-santana.pt


HORA A 54

etapa importante  o processamento, ou maturação, do RNA. Para que a transcrição tenha início é necessário que um determinado segmento da dupla hélice de DNA se desenrole. UMA das cadeias de DNA expostas serve de molde para a síntese de mRNA, que se faz a partir dos nucleótidos presentes no nucleoplasma. Este processo é mediado por um complexo enzimático, destacando-se destacando-se a RNApolimerase. RNAp olimerase. A transcrição termina quando quand o a RNApolimerase RNAp olimerase encontra um tripleto de finalização. finalização. Nesta altura a cadeia de RNA sintetizada desprende desprend e-se da molécula de DNA, que volta a emparelhar com a sua cadeia complementar, refazendo-se refazendo-se a dupla hélice. Nos seres eucariontes o RNA sintetizado sofre um processamento, ou maturação, antes de abandonar o núcleo. Durante este processo, diversas sessões do RNA inicialmente transcritas, são removidas. Estas porções são chamadas intrões. As porções não removidas  exões  ligam-se entre si, formando o mRNA maturado. Pelo facto do RNA inicialmente inicialmente transcrito ser um precursor do mRNA é frequentemente chamado cha mado de RNA pré-mensageiro pré-mensageiro (pré - mRNA). O processo de transcrição permite não só a síntese de mRNA, mas também de outros ou tros tipos de RNA, nomeadamente, n omeadamente, RNA ribossómico (rRNA) e RNA transferência transferência (tRNA), como está esquematizado na figura  2.



HORA A 55

No processo de tradução estão envolvidos en volvidos diversos componentes celulares. Além do RNA mensageiro, é necessária a presença de RNA transferência e de ribossomas. Os ribossomas são organelos membranares membranares constituídos por RNA ribossómico e porções proteicas. Cada ribossoma apresenta uma subunidade maior e uma menor, como mostra a figura  3. As moléculas de RNA transferência apresentam-se apresentam-se como cadeias de ribonucleótidos que funcionam como interpretes da linguagem do mRNA e da linguagem das proteínas. Estas moléculas apresentam uma cadeia dobrada em forma de folha de trevo em resultado das pontes de hidrogénio que se estabelecem entre as bases complementares, tal como está esquematizado na figura abaixo.



HORA A 56

No final deste processo de transcrição o mRNA migra do núcleo para o citoplasma, no qual vai ocorrer a tradução da mensagem. A este processo chama-se chama-se migração. Segue-se o processo de tradução. Este encerra enc erra três etapas: a iniciação, o alongamento e a finalização. http://www.esec-odivelas.rcts.pt/BioGeo/2_lat.htm A mitose é o processo q ue permite que um u m núcleo se divida originando dois núcleosfilhos, cada um contendo uma cópia de todos os cromossomas do núcleo original e, consequentemente, de toda a informação genética.



HORA A 57

Esta divisão nuclear é, geralmente, seguida de d e uma divisão do citoplasma, designada citocinese. Assim, a partir de d e uma célula-mãe formam-se duas células-filhas, idênticas entre si e idênticas à célula-mãe que lhes deu origem. O conjunto destas divisões celulares permite que, a partir de uma célula inicial, se origine um organismo constituído por vários milhões de células. Além disso, mesmo d epois do organismo estar formado, a divisão celular continua a ocorrer, no sentido de p roceder à renovação de algumas células ou reparar as que foram lesadas. s e dividir é necessário algum tempo para que qu e essa célula esteja Depois de uma célula se pronta para uma nova divisão, d ivisão, reiniciando-se todo todo o processo. A esta alternância de períodos de divisão e períodos p eríodos de não divisão chama-se chama-se ciclo celular. Observe a figura da actividade que se segue e responda às questões que lhe são propostas. A interfase é um p eríodo relativamente longo longo quando comparado com a mitose, podendo demorar d emorar horas, semanas, anos ou mesmo perpetuar-se até à morte da célula, sem que nova divisão ocorra. Durante este período, a célula procede à síntese de diversos constituintes, que conduz condu z ao crescimento e à maturação. maturação. Desta forma, a interfase permite que a célula se prepare para uma nova divisão celular. A interfase compreende três períodos: G1, S e G2. De uma maneira muito resumida pode dizer-se que os períodos G1 e G2 são muito semelhantes já que q ue neles ocorre uma intensa actividade de biossíntese. Já durante du rante o período S ocorre a replicação semiconservativa do DNA. No final do período G2 , inicia-se a mitose, período durante o qual o núcleo da célula experimenta um conjunto d e transformações que culminam com a sua divisão. Embora a mitose seja um fenómeno contínuo, por uma questão de facilidade de estudo, é comum distinguir-se quatro fases: profase, metáfase, anafase e telofase. O qu adro abaixo caracteriza as diferentes etapas da mitose.



HORA A 58



HORA A 59



HORA A 60

nu clear é acompanhada pela divisão do d o citoplasma  a Geralmente, a mitose nuclear citocinese  completando-se, desta forma, a divisão celular, que origina duas du as células-filhas. células-filhas. Nas células animais o início da citocinese é marcado pelo s urgimento urgimento de uma constrição da membrana citoplasmática na zona equatorial da célula. Este anel contráctil, ou estrangulamento, resulta da contracção Este anel contráctil, ou estrangulamento, resulta da contracção de um conjunto de filamentos proteicos que estão localizados junto da membrana plasmática. Este estrangulamento acentua-se até que a célula-mãe seja dividida em duas células-filhas. Nas células vegetais o processo mitótico é idêntico ao descrito para as células animais. Contudo, existem algumas diferenças. Assim, nas células vegetais das plantas superiores não existem centríolos. As fibras do fuso acromático são formadas a partir de estruturas que se localizam nos pólos, designadas centros organizadores de microtúbulos. Mas a maior diferença ocorre durante a citocinese. Nas células vegetais, a existência de parede esquelética não permite a citocinese por estrangulamento. Assim, verifica-se verifica-se que vesículas resultantes do complexo de d e Golgi, contendo celulose, outros polissacarídeos e proteínas, são depositadas na região equatorial da célula devido à acção orientadora de microtúbulos que se formam entre os dois pólos celulares. As



HORA A 61

biomoléculas, transportadas pelas vesículas Golgianas, originam uma lamela mediana, que se torna visível na telofase. A deposição de celulose na lamela mediana vai originar uma parede celular, que se começa a formar do centro da célula para a periferia, até a célula-mãe célula-mãe originar duas células-filhas.



HORA A 62

Reprodução A reprodução é uma característica fundamental dos seres vivos. Permitindo a formação de novos indivíduos, assegura a perpetuação das espécies e, consequentemente, a continuidade da vida no nosso planeta. É através da reprodução que o material genético é transmitido de geração em geração, umas vezes mantendo as características, outras produzindo algumas alterações. A perpetuação das espécies depende da sua adaptação ao meio ambiente. Quando essa adaptação é perfeita, a reprodução deverá manter e perpetuar essas características. Porém, se, por alteração do meio, as condições deixarem de ser favoráveis, a sobrevivência das espécies estará dependente da sua capacidade de adaptação ao novo ambiente. Para ultrapassar as incertezas do meio e assegurar a produção de novas gerações, a Natureza adoptou numerosas, e por vezes fantásticas, estratégias de reprodução, que globalmente se podem agrupar em dois processos básicos: reproduçãoassexuada e reprodução sexuada. sexuada. I  Reprodução Assexuada A reprodução assexuada permite a formação de novos indivíduos a partir de um só progenitor, sem que haja a intervenção de células sexuais  os gâmetas. Deste modo, não há fecundação e, consequentemente, não ocorre formação do zigoto. zigoto. Neste tipo de reprodução, os descendentes desenvolvem dese nvolvem-se a partir de uma u ma célula ou de um conjunto de células do progenitor, pelo que todos os indivíduos são geneticamente iguais. Assim, a partir p artir de um só indivíduo podem formar-se formar-se numerosos indivíduos geneticamente geneticamente idênticos, designando-se este agregado por clone. A p rodução destes indivíduos designa-se designa-se por clonagem. Todos os membros de um clone sãogeneticamente iguais e provêm de um só progenitor. Só excepcionalmente podem surgir diferenças, d iferenças, quando por acaso ocorre uma alteração genética (mutação). A monotonia que se verifica na descendência é consequência do processo de divisão celular que está na base da reprodução assexuada assexuad a  a mitose. Este processo celular permite a formação de duas células-filhas, células-filhas, com uma carga hereditária exactamente igual à da célulamãe.



HORA A 63

Nos seres unicelulares, a mitose corresponde à própria reprodução; quan do a célula se divide em duas, cada célula-filha será um novo indivíduo. reproduz em assexuadamente também o podem p odem fazer Muitos dos organismos q ue se reproduzem sexuadamente, sempre que as condições do meio lhes sejam desfavoráveis. Esta capacidade permite-lhes ultrapassar o risco de extinção uma vez que a reprodução sexuada conduz à variabilidade genética e, consequentemente, consequentemen te, a uma maior capacidade capacidade para ultrapassar a adversidade do meio ambiente. Os seres vivos em que os dois tipos de reprodução alternam periodicamente possuem alternância de gerações no seu ciclo de vida. É ainda de referir que a mitose desempenha um u m papel de grande grand e importânciabiológica no crescimento e desenvolvimento de seres pluricelulares, bem como na renovação tecidular. Nesta última, destaca-se a regeneração de tecidos que, nalguns organismos mais simples, pode significar a reconstrução de uma parte de um organismo organ ismo ou mesmo mesmo o seu todo e, noutros organismos mais complexos, se expressa n a cicatrização. Deste modo, a regeneração implica a ocorrência de divisão celular, crescimento e diferenciação. Existem vários processos de reprodução assexuada. Os mais comuns são os seguintes: bipartição, divisão múltipla, fragmentação, fragmentação, gemulação, partenogénese, partenogén ese, multiplicação vegetativa e esporulação. a)

Bipartição

Este tipo de reprodução ocorre em e m seres vivos unicelulares, como os protozoários, e também em muitos inv ertebrados, como as anémonas. A bipartição, também denominada cissiparidade, cissipa ridade, divisão simples ou divisão binária, consiste na separação de um organismo em dois indivíduos de tamanho semelhante, que crescem e atingem as dimensões do progenitor. As figuras A e B mostram como este processo ocorre numa bactéria e na paramécia, respectivamente.



HORA A 64

a)

Divisão múltipla

Este tipo de reprodução assexuada também se denomina de pluripartição ou esquizogonia. Na divisão múltipla o núcleo da célula-mãe divide-se divide-se em vários núcleos. Depois cada núcleo rodeia-se de uma porção de citoplasma e de uma membrana, dando origem às células-filhas, que são libertadas, quan do a membrana da célula-mãe célula-mãe se rompe, como mostra a imagem abaixo.

a)

Fragmentação

A fragmentação é um tipo de reprodução assexuada em que se obtêm vários indivíduos a partir da regeneração de fragmentos de um indivíduo progenitor. No fundo consiste na divisão do corpo do organismo progenitor em várias partes e cada uma dessas partes é capaz de regenerar as partes em falta. Este tipo de reprodução ocorre em animais como esponjas, estrelas-do-mar, anémonas, minhocas e planárias.



HORA A 65

a)

Gemulação

Neste tipo de reprodução assexuada há a formação de expansões, chamadas gomos ou gemas, na superfície da célula ou do indivíduo que, ao separarem-se, separarem-se, dão origem aos novos indivíduos, geralmente de menor tamanho que o progenitor. Também se pode pod e chamar a este tipo de reprodução assexuada de gemiparidade. Ocorre em seres unicelulares, como as leveduras, e em seres pluricelulares, como a esponja e a hidra.

a)

Partenogénese

Neste tipo de reprodução assexuada dá-se dá-se o desenvolvimento de um indivíduo a partir de um óvulo não fecundado. Este tipo de reprodução reprodução assexuada assexuad a ocorre nas abelhas, pulgões, nalguns peixes, anfíbios, répteis e na dáfnia dáfn ia (figura abaixo).



HORA A 66

a)

Multiplicação vegetativa

Este tipo de reprodução assexuada é exclusivo das plantas. p lantas. Existem vários processos de multiplicação vegetativa, podendo este agrupar-se agrupar-se em dois grandes grupos: a multiplicação vegetativa natural e a multiplicação vegetativa artificial. 1.

Multiplicação vegetativa natural A planta-mãe pode originar novas plantas a partir das várias parte que a constituem como as folhas, os caules aéreos (estolhos), ou os caules subterrâneos (rizomas, tubérculos e bolbos). Folhas: certas plantas desenvolvem pequenas plântulas nas margens das folhas. Estas, ao cair no solo, desenvolvem-se desenvolvem-se e dão origem a uma planta adulta.



HORA A 67

Estolhos: certas plantas, como o morangueiro, produzem plantas novas a partir de caules prostrados chamados estolhos. Cada estolho parte do caule principal e origina várias plantas novas, indo o caule principal morrer assim que as novas plântulas desenvolvem as suas próprias raízes e folhas.

Rizomas: os lírios, o bambu, e os fetos, possuem caules sub terrâneos alongados e com substâncias de reserva, denominados rizomas. Estes, além de permitirem à planta sobreviver em condições desfavoráveis, podem p odem alongar-se, alongar-se, originando gemas que se vão diferenciar em novas plantas.

Tubérculos: Os tubérculos são caules subterrâneos volumosos e ricos em substâncias de reserva, sendo a batata um dos mais conhecidos. Os tubérculos possuem gomos com capacidade germinativa e que originam novas plantas.



HORA A 68

Bolbos: são caules subterrâneos arredondados, com um gomo terminal rodeado por camadas de folhas carnudas, ricas em substâncias de reserva. Quando as condições do meio são favoráveis, formam-se formam-se gomos laterais, que se rodeiam de novas folhas carnudas e originam novas plantas. Alguns dos bolbos mais conhecidos são a cebola e a túlipa.

2.

Multiplicação vegetativa artificial

Este tipo de reprodução reprodu ção assexuada tem sido largamente utilizado no sector agroflorestal para a multiplicação vegetativa de plantas. Os mais comuns são a estaca, a mergulhia e a enxertia. Estaca: este tipo de multiplicação vegetativa consiste consiste na introdução de ramos da da planta-mãe no solo indo, a partir destes surgir raízes e gomos que vão originar uma nova planta. A videira e a roseira reproduzem-se reproduzem-se deste modo. mod o.



HORA A 69

Mergulhia: este tipo de multiplicação vegetativa consiste e m dobrar um ramo da planta plan ta-mãe -mãe até enterrá-lo no solo. A parte enterrada irá ganhar raízes e quando está enraizada pode separar-se da planta-mãe, obtendo-se, assim, uma planta independ ente.

Enxertia: consiste na junção das superfícies cortadas de duas partes de plantas diferentes. As plantas utilizadas são da mesma espécie, ou de espécies muito semelhantes. A parte que recebe o enxerto enx erto chama-se chama-se cavalo e a parte dadora chama-se garfo. Existem vários tipos de enxertia: enxertia: a enxertia por garfo, a enxertia por encosto e a enxertia por borbulha.. Na enxertia por garfo, o cavalo é cortado transversalmente. Seguidamente Seguidam ente faz-se faz-se uma fenda transversal nesse cavalo e introduz-se nele o garfo. A zona de união é envolvida envolvida em terra húmida para ajudar à cicatrização da união entre as duas plantas.



HORA A 70

Na enxertia por encosto vão juntar-se os ramos de duas plantas, qu e foram previamente descascados na zona de contacto, e amarram-se amarram-se para facilitar a união. Ap ós a cicatrização, cicatrização, corta-se a parte do cavalo que se encontra acima da zona de união e a parte da planta dadora que se encontra abaixo da mesma zona. A nova planta é constituída pelo sistema radicular e tronco da planta receptora do enxerto e pelo ramo, ou ramos, da planta dadora do enxerto.



HORA A 71

Na enxertia por borbulha efectua-se um corte em forma de T na casca do caule da d a planta receptora do enxerto. Depois levanta-se levanta-se a casca e introduz-se no local da fenda o enxerto, constituído por um pedaço de casca contendo um gomo da planta dadora. Seguidamente, a zona de união é atada, para facilitar a cicatrização.

Meiose A meiose é um mecanismo de divisão d ivisão nuclear típico dos seres vivos que se reproduz em sexuadamente, já que é responsável pela redução do número de cromossomas de uma célula e, logicamente, da quantidade de DNA. A figura abaixo esquematiza o mecanismo da meiose.



HORA A 72



HORA A 73

Como facilmente podes constatar a partir da figura  1 e do esquema conceptual a quantidade de DNA e o número n úmero de cromossomas varia durante a meiose.

Variação da quantidade de DNA durante a meiose Durante o decorrer da meiose existe uma redução do número de cromossomas (2n para n) e duas reduções do teor de DNA (4Q para Q).

O número de cromossomas é reduzido a metade durante a anafase I, quando ocorre a separação dos cromossomas cromossomas homólogos, originando-se originando-se dois núcleos haplóides, já que cada um um deles possui apenas um cromossoma homólogo. Os cromossomas passam de 2n para n. No decorrer da anafase II não há qualquer alteração do número de cromossomas, pois nesta fase existe a separação dos dois cromatídeos de um cromossoma, o que origina dois cromossomascromossomasfilhos, um para cada núcleo-filho, pelo que se mantém o n úmero de cromossomas. Os dois núcleos nú cleos continuam com n cromossomas cada um. A quantidade de DNA sofre duas reduções; reduções; uma primeira redução durante duran te a anafase I e uma segunda redução durante a anafase II. No decorrer da anafase I o teor de DNA reduz-se reduz-se para p ara metade, de 4Q para pa ra 2Q, devido à separação dos cromossomas homólogos, ficando dois núcleos com metade dos cromossomas, logo com metade dos cromatídeos e, por isso, com metade do DNA. Durante a anafase II dá-se a separação dos cromatídeos e a clivagem dos centrómeros, migrando estes cromossomas-filhos cromossomas-filhos para pólos p ólos opostos da célula. Como cada cromossoma-filho é constituído por apenas um cromatídeo, possui, por isso, apenas uma cadeia de DNA, logo, o DNA Terra, Universo de vida  1 e 2º ano, Porto E ditora; Netxplica; www.curlygirl.no.sapo.pt;www.esec-odivelas.rcts.pt www.curlygirl.no.sapo.pt;www.esec-odivelas.rcts.pt;; www.notapositiva.com;; www.ebs-santana.pt www.notapositiva.com www.ebs-santana.pt


HORA A 74

de 2Q (dois cromatídeos) foi reduzido a metade, ou seja, Q (um cromatídeo). O valor inicial de DNA durante a profase I deve-se à replicação do DNA durante o período S da d a interfase interfase que precedeu a meiose.



HORA A 75

Comparação entre a mitose e a meiose Se compararmos dois fenómenos de divisão das células que estudámos podemos construir uma tabela semelhante à tabela  II que está abaixo representada.



HORA A 76



HORA A 77

Ciclos de vida - unidade e diversidade

Dependo do momento em que a fecundação e a meiose ocorrem no ciclo de vida de um

organismo, que se reproduz sexuadamente, podemos considerar três tipos principais de ciclos de vida: haplontes haplontes,, diplontes e haplodiplontes haplodiplontes..

O desenvolvimento relativo das duas fases nucleares (haplofase e diplofase) depende da posição que a meiose (redução cromossómica) ocupa em relação à fecundação (duplicação cromossómica), podendo existir seres haplontes, diplontes e haplodiplontes. Ciclo de vida  sequência de acontecimentos que ocorrem na vida de um organismo, desde que se forma até que produz a sua própria descendência. Alternância de fases nucleares  entidades de núcleo nú cleo haplóide  haplofase (compreendida entre a meiose e a fecundação), fecun dação), alternam alternam com entidades de núcleo diplóide  diplofase (compreendida entre a fecundação e a meiose). Meiose pós-zigótica  ocorre na primeira divisão do zigoto ¢ a diplofase está reduzida ao zigoto. Meiose pré-gamética  as únicas células haplóides hap lóides de de todo o ciclo são os gâmetas que, por p or fecundação, originam o zigoto; este, por mitoses sucessivas, origina um indivíduo adu lto multicelular, constituído por células diplóides, o qual, no período de reprodução, produz gâmetas. Meiose pré-espórica  o zigoto, por sucessivas mitoses, origina uma entidade multicelular Terra, Universo de vida  1 e 2º ano, Porto E ditora; Netxplica; www.curlygirl.no.sapo.pt;www.esec-odivelas.rcts.pt www.curlygirl.no.sapo.pt;www.esec-odivelas.rcts.pt;; www.notapositiva.com;; www.ebs-santana.pt www.notapositiva.com www.ebs-santana.pt


HORA A 78

diplóide, na qual qu al ocorre a meiose, formando-se esporos (células reprodutoras  haplóides, que, ao germinarem, originam, cada um, entidades multicelulares haplóides onde se vão produzir gâmetas). Ciclos de vida haplontes - espirogira

Espirogira  alga verde filamentosa de água doce, que se reproduz assexuadamente por fragmentação (nas épocas com condições mais favoráveis) e sexuadamente (nas épocas com condições mais desfavoráveis). Dois filamentos de espirogira que se encon tram próximos, formam canais  tubos de

conjugação  através dos quais o conteúdo de cada célula de um dos filamentos passa até às células do outro filamento. Ver Figura O conteúdo celular que q ue se movimenta movimenta constitui o gâmeta dador e o que permanece imóvel o gâmeta receptor.

Fecundação - cada gâmeta dador d ador funde-se funde-se com um gâmeta receptor, rec eptor, formando-se, formando-se, num dos filamentos, vários ovos ou zigotos (2n), libertados após desagregação dos filamentos, ficando em estado de vida latente. Ver Figura Meiose - quando as condições voltam a ser favoráveis, o núcleo de cada ovo sofre uma meiose que origina 4 núcleos haplóides h aplóides - 3 dos quais degeneram e o que resta origina, p or divisões mitóticas sucessivas, um novo filamento de espirogira. Terra, Universo de vida  1 e 2º ano, Porto E ditora; Netxplica; www.curlygirl.no.sapo.pt;www.esec-odivelas.rcts.pt www.curlygirl.no.sapo.pt;www.esec-odivelas.rcts.pt;; www.notapositiva.com;; www.ebs-santana.pt www.notapositiva.com www.ebs-santana.pt


HORA A 79

Haplonte  apresenta meiose pós-zigótica, pós-zigótica, ocorrendo todo o ciclo de vida na fase haplóide h aplóide (só o ovo pertence à fase diplóide). Ciclos de vida diplontes - mamífero

A reprodução nos mamíferos, incluindo a espécie humana, é exclusivamentesexuada. A produção de espermatozóides e óvulos ocorre nas gónadas (testículos e ovários) num processo em que intervém a meiose.

Mamíferos  reprodução exclusivamente ex clusivamente sexuada e un issexualismo - sexos separados. Os gâmetas, espermatozóides e óvulos, são produzidos nas gónadas, respectivamente testículos e ovários, através através de um u m processo em que qu e intervém a meiose. Ciclo de vida dos mamíferos Diplonte  como a meiose é pré-gamética (ocorre aquando da formação dos gâmetas), todo o ciclo de vida ocorre na fase diplóide, e só os gâmetas pertencem à fase haplóide. h aplóide. Ciclos de vida haplodiplontes - feto (polipódio) e musgo

Polipódio  feto muito comum em Portugal, sobretudo em locais húmidos, que se reproduz assexuadamente (através dos rizomas) ou sexuadame sexuad amente. nte.



HORA A 80

Reprodução sexuada no polipódio Na época da reprodução apresenta, na página inferior das folhas, grupos de esporângios (amarelos)  estruturas pluricelulares que qu e contêm, quando quan do jovens, células-mães células-mães de esporos. As células-mãe dos esporos sofrem uma meiose, originando esporos que, a o serem libertados, caindo no solo, germinam, originando, cada u m, uma estrutura verde e laminar, com cerca de 1 cm, denominada de protalo. Na página inferior in ferior do protalo formam-se: - gametângios masculinos (anterídios (anterídios), ), produtores de anterozóides (gâmetas). - gametângios femininos (arquegónios), produtores de uma oosfera (gâmeta) cada. Ciclo de vida do polipódio Fecundação  fusão de um u m anterozóide com uma oosfera  origina um zigoto que inicia o desenvolvimento sobre o protalo, acabando por se formar uma nova planta. O polipódio tem vida terrestre, mas a fecundação é dependente da água. Os anterozóides (gâmetas masculinos) possuem organelos para se movimentarem na água até aos arquegónios. Ciclo de vida do polipódio Haplodiplonte  haplofase e diplofase (mais desenvolvida incluindo o indivíduo adulto) bem diferenciadas em virtude da meiose pré-espórica

Ciclo de vida de um musgo A funária, um musgo, tem um ciclo de vida idêntico ao do polipódio. Terra, Universo de vida  1 e 2º ano, Porto E ditora; Netxplica; www.curlygirl.no.sapo.pt;www.esec-odivelas.rcts.pt www.curlygirl.no.sapo.pt;www.esec-odivelas.rcts.pt;; www.notapositiva.com;; www.ebs-santana.pt www.notapositiva.com www.ebs-santana.pt


HORA A 81



HORA A 82

Ciclos de vida - aspectos comparativos

Fixismo vs. Evolucionismo Fixismo: admite que as espécies, desde o seu aparecimento, são imutáveis, ou seja, não sofrem

modificações. Tem os seguintes ramos: Criacionismo: defendia que todos os seres vivos tinham sido obra divina e q ue por isso eram perfeitos e

não precisavam de sofrer alterações Espontaneísmo: a vida surgia quando existissem condições favoráveis a isso, uma dessas condições era a existência de uma força vital atastrofismo: a existência de catástrofes naturais destruía determinados seres vivos, outras Catastrofismo: espéciesexistentes iriam povoar esses locais desabitados

Evolucionismo: admite admite que as espécies esp écies não são imutáveis e que sofrem modificações ao longo do tempo, antes de Lamarck era também conhecido como transformismo



HORA A 83

Lamarckismo - O meio meio é agente causador das modificações modificações -> uma alteração do meio provoca nos seres vivos oaparecimento de novas características características que lhes permitem p ermitem a adaptação a esse ambien te -

Lei do Uso e do Desuso

-

Lei da transmissão dos caracteres adquiridos



HORA A 84

Factores que influenciaram Darwin na formulação da sua teoria

ocup ar um determinado local. Darwin era fixista e acreditava que cada espécie tinha sido criada para ocupar à Logo, a fauna e a flora das ilhas deveriam ser semelhantes entre si, por se tratarem de ambientes semelhantes.

Dados Biogeográficos

No entanto, constatou (numa viagem a bordo do navio Beagle) que as espécies de Cabo Verde (arquipélago) eram semelhantes às da Costa africana, mas diferentes das espécies das Galápagos (arquipélago). à A explicação encontrada por Darwin para esta situação foi a de d e que as espécies dessas ilhas eram mais parecidas com as do continente por p or partilharem um ancestral mais recente, recente, logo as semelhanças seriam resultado de uma descendência comum. Nas Galápagos, ao analisar tentilhões, Darwin apercebeu-se apercebeu-se que estes eram diferentes de ilha para pa ra ilha. d iferenças apresentavam grandes semelhanças entre si. Também eram parecidos aos Mas apesar dessas diferenças da costa americana. à Portanto deveriam ter uma origem comum. As condições existentes em cada ilha condicionariam, então, a evolução de uma espécie de tentilhão, conduzindo à diversidade observada. somen te com os tentilhões. tentilhões. Também com as tartarugas se passava o mesmo. Mas não o observou somente

Dados geológicos

Também a leitura da obra de Charles Lyell, mais especificamente, a Teoria do Uniformitarismo (princípio das causas actuais e gradualismo) influenciou in fluenciou Darwin: assim como acontecia com os fenómenos



HORA A 85

geológicos, também as espécies teriam evoluído lenta e gradualmente, modificando as características presentes nalgumas espécies. Os fósseis e fenómenos vulcânicos que Darwin tinha observado, contribuíram para a aceitação desta teoria por parte dele, dele, assim como a idade da Terra estimada na altura (vários milhões de anos), que era considerada suficiente para permitir essa evolução lenta e gradual.

Dados demográficos

Num estudo demográfico de Thomas Malthus, tinha sido determinado que a população humana tinha a tendência de crescer geometricamente (progressão geométrica), ao passo que os recursos alimentares cresciam segundo uma progressão aritmética. à No entanto os factores externos poderiam condicion ar o crescimento da espécie. Darwin transpôs esta teoria para os animais em geral. Assim admitia que apesar da tendência de

crescimento das populações ser g eométrica, na realidade isso não se verificava. Isto seria devido a uma série de factores exteriores: ex teriores: condições climáticas, escassez de alimento, competição, competição, doenças, etc. recorrendo a cruzamentos Darwin tinha verificado, por experiência própria, que a selecção artificial, recorrendo controlados, permitia a selecção de determinadas características, ao seleccionar progenitores com as características pretendidas. Seria, então, mais provável que os descendentes também as apresentassem, o que se tornaria mais visível com o passar das gerações. Darwin transportou esse conceito de selecção para a Natureza, passando passand o a chamá-la chamá-la de selecção natural. à Assim, consoante os factores ambientais, vão sobrevivendo e reproduzindo-se reproduzindo-se os indivíduos in divíduos com maior capacidade de sobrevivência naquelas condições, os mais aptos. No decorrer do tempo e das gerações, a modificações vão-se vão-se tornando mais visíveis, no contexto da população. Foi com base nestes pressupostos que Darwin propôs uma teoria evolucionista.

selecção natural, variabilidade intra-específica, intra-específica, luta pela Conceitos essenciais do Darwinismo: selecção sobrevivência, sobrevivência diferencial, reprodução diferencial.

O que Darwin não conseguiu explicar: porque existiam variações entre os indivíduos de uma



HORA A 86

determinada espécie e como eram transmitidas as características aos descendentes

Darwinismo

-

intra-específica Variabilidade intra-específica

As populações tendem a crescer segundo uma progressão geométrica, produzindo mais descendentes do que os que acabam por sobreviver -

Existe luta pela sobrevivência (vários descendentes são eliminados)

Alguns indivíduos (os mais aptos) possuem características que são favoráveisà sua sobrevivência num determinado meio Os mais aptos vivem mais tempo (sobrevivência diferencial) e reproduzem-se reproduzem-se mais (reprodução diferencial) -

As características mais adaptativas são transmitidas aos descendentes

A lenta e gradual acumulação de características conduz, passadas várias gerações, ao aparecimento de novas espécies

Argumentos a favor do Evolucionismo (A: já utilizados por Darwin; B: surgem posteriormente a Darwin)

A1: Biogeográficos à Importância da proximidade geográfica na distribuição dos seres vivos semelhantes

A2: Anatomia Comparada à Estruturas homólogas (com o mesmo plano an atómico/estrutural e a mesma origem embriológica, podem ou não desempenhar a mesma função): traduzem a existência de um ancestral comum que, sujeito a pressões selectivas diferentes, evolui de forma a originar diversidade de indivíduos/grupos 



HORA A 87

evolução divergente à Estruturas análogas (não apresentam o mesmo plano estrutural nem a mesma origem embriológica, desempenham a mesma função): realçam que pressões selectivas idênticas favorecem, a partir de estruturas anatomicamente diferentes, a aquisição de formas semelhantes para desempenho das mesmas funções  evolução convergente à Estruturas vestigiais (órgãos atrofiados, atrofiados, que não apresentam uma função evidente nem n em importância fisiológica, num grupo de seres vivos, mas que se mantêm fu ncionais noutros grupos de seres vivos): sugerem que estes órgãos foram úteis ú teis a um ancestral comum que, sujeito su jeito a pressões selectivas diferentes, evoluiu em sentidos diferentes  evolução divergente

A3: Paleontológicos Paleontológicos à Fósseis diferentes de organismos vivos actuais à Fósseis de transição

A4: Embriológicos à A embriologia fornece provas a favor do evolucionismo, porque, em estados iniciais embrionários, são perceptíveis homologias entre várias espécies/classes, que não é possível observar em organismo adultos. Sugere a existência de um ancestral comum, que terá sofrido depois evolução divergente

B1: Citológicos

à A Teoria Celular, ao considerar que todos os seres vivos são constituídos por células e que estas são a sua unidade estrutural e funcional, sugere uma base comum para todos os seres vivos à A existência de vias metabólicas idênticas em organismos aparentemente muito diferentes (ex. respiração em animais e plantas) sugere também um u m ancestral comum

B2: Bioquímicos



HORA A 88

à Todos os organismos são constituídos pelos mesmos compostos orgânicos, o que qu e sugere um ancestral comum à A universalidade do código genético com intervenção do DNA e do RNA no mecanismo de síntese proteica aponta para um ancestral comum à A sequenciação do DNA tem revelado homologias h omologias de código genético qu e apontam para uma relação de parentesco entre todos os seres vivos à A hibridação do DNA permite estimar proximidade entre duas espécies diferentes, através do emparelhamento de cadeias de DNA de espécies distintas

Neodarwinismo ou Teoria Sintética da Evolução (inclui dados não utilizados por Darwin: da genética e da hereditariedade) hereditariedade)

à Os indivíduos de uma população (unidade evolutiva) apresentam variabilidade devido a: - mutações (aparecimento de novos genes gen es à novas características) - recombinação génica (diferentes possibilidades de combinação dos genes, na sequência dameiose e da fecundação) à A existência de variabilidade intra-específica possibilita a actuação da selecção natural à Os indivíduos com genes que lhes conferem características mais adaptativas adaptativas para um determinado meio (os mais aptos) sobrevivem e reproduzem-se reproduzem-se mais (sobrevivência (s obrevivência e reprodução diferencial), transmitindo aos descendentes os seus genes, através das células reprodutoras, estes genes serão mais frequentes nas gerações futuras à A acumulação lenta e gradual (gradualismo) destes gen es ao longo de muitas gerações leva a alterações do fundo genético da população à surge uma nova espécie

Nota: O Homem pode, por vezes, intervir na evolução de d eterminadas espécies. Exemplos: apuramento de raças de animais e de plantas; OGM (organismos geneticamente modificados).



HORA A 89

Fonte: http://www.notapositiva.com/resumos/biologia/fixismovsevolucionismo.htm

SISTEMÁTICA DOS SERES VIVOS

1.

SISTEMAS DE CLASSIFICAÇÃO CLASSIFICAÇÃO

Os primeiros sistemas de classificação visavam o agrupamento dos seres vivos de acordo com um sentido prático da sua importância ou perigosidade para os seres humanos humanos Classificações Práticas. Práticas. Enquanto dominaram as ideias fixistas os sistemas sistemas de classificação p ropostos não consideravam o factor tempo e eram portanto Classificações Horizontais. Horizontais. evância Mais tarde o reconhecimento do conceito de evolução obrigou a considerar a relevância do tempo no processo evolutivo. e volutivo. Surgem as Classificações Verticais. Verticais.



HORA A 90

A tabela seguinte resume os principais sistemas de classificação que foram surgindo ao longo da história. h istória. SISTEMAS DE CLASSIFICAÇÃO CLASSIFICAÇÃO

Práticos

Agrupam os seres vivos de acordo com a sua utilidade para o Homem. Por exemplo, comestíveis/não comestíveis, venenosos/não venenosos.

Artificiais Horizontais Partem do princípio da imutabilidade das espécies (fixismo), priveligiando características estruturais dos organismos, sem considerar o factor tempo. Racionais Agrupam os seres vivos de acordo com Verticais as características que Consideram o tempo na apresentam. evolução e na proximidade/semelhança entre os seres vivos. As semelhanças resultam da existência de um ancestral comum. O grau de semelhança entre dois grupos é tanto maior quanto menor o tempo da divergência entre dois grupos, a partir do ancestral comum.

Baseiam-se num pequeno número de características.

Naturais Baseiam-se no maior número possível de características,

transmitindo maior quantidade de informação. Os grupos formados reúnem indivíduos com maior grau de semelhança e mais relacionados. Fenéticas n ão têm Baseiam-se nas semelhanças entre os organismos e não em conta as relações relações evolutivas. Baseadas em características objectivas, fáceis de identificar, permitindo uma identificação rápida dos organismos. Filogenéticas ou Cladísticas Agrupam os seres vivos de acordo com o grau de parentesco entre eles. Baseiam-se em critérios estruturais, fisiológicos, paleontológicos, citológicos, embriológicos, genéticos e bioquímicos. Interpretam a semelhança entre os seres vivos como consequência da existência de um ancestral an cestral comum a



HORA A 91

partir do qual os grupos divergiram. Quanto mais afastado no tempo estiver o ancestral comum, maior será a divergência entre as espécies. Recorrem à construção de árvores filogenéticas. filogenéticas. As árvores filogenéticas reflectem a classificação hierárquica dos grupos taxonómicos e ilustram a relação entre a filogenia (história evolutiva dos seres vivos), o seu grau de parentesco e a classificação nas ramificações a partir de ancestrais comuns.

1.1. Diversidade de Critérios de Classificação

Vários critérios estão subjacentes à classificação dos seres vivos.

b aseavam-se -se sobretudo em critérios facilmente Inicialmente os sistemas de classificação baseavam observáveis, como a morfologia externa dos seres vivos. A ctualmente recorre-se recorre-se a critérios mais complexos e que fornecem mais informações como amorfologia a morfologia interna e a fisiologia. fisiologia. Estes devem ser usados com algum cuidado sobretudo em casos particulares em que ocorram por exemplo metamorfoses ou em que exista dimorfismo sexual. sexual. Associado à morfologia, o critério da simetria corporal, corporal, tem sido muito utilizado. Os organismos podem apresentar simetria bilateral, simetria radial ou não ter simetria. A Paleontologia é outro critério que permitiu conhecer grupos de seres vivos já exstintos e estabelecer relações de parentesco com outros grupos, extintos ou não. O modo de nutrição é também um critério importante na classificação dos seres vivos, indicando também o tipo de interacções dos seres vivos nos ecossistemas.



HORA A 92

Fonte de Carbono Fonte de Energia

FOTOTRÓPICOS

AUTOTRÓFICOS

HETEROTRÓFICOS

(utilizam CO2 ou CO)

(utilizam compostos orgânicos)

FOTOAUTOTRÓFICOS (CO2)

FOTOETEROTRÓFICOS

(Plantas e algumas bactérias)

(algumas bactérias)

QUIMIOAUTOTRÓFICOS (CO)

QUIMIOETEROTRÓFICOS

(algumas bactérias)

(animais, fungos e a maioria das bactérias)

(utilizam luz solar) QUIMIOTRÓFICOS (utilizam a energia de compostos químicos)

Existem dois processos de obtenção de matéria por parte dosprodutores dos produtores (heterotróficos): a ingestão (o alimento é digerido no interior in terior do organismo) e a absorção (digestão extracorporal, por acção de enzimas lançadas lançad as pelo organismo para p ara o exterior que deco de compõe os nutrientes complexos em moléculas mais simples). A Embriologia consiste no estudo do desenvolvimento embrionário. É um critério de classificação útil, sobretudo nos animais. A Cariologia consiste no estudo do cariótipo dos seres vivos. A Etologia é o estudo do comportamento animal. As diferenças encontradas no comportamento de grupos semelhantes são úteis na sua classificação. Os critérios bioquímicos são os dados mais recentes utilizados na classificação, através através do estudo comparativo das biomoléculas, em especial as proteínas e os ácidos n ucleicos. A organização estrutural é outro critério importante. A diferença estrutural entre eucariontes e procariontes define os dois principais grandes grupos de seres vivos.



HORA A 93

1.2. Taxonomia e Nomenclatura

Lineu é considerado o pai da Taxonomia. Taxonomia. A Taxonomia é o ramo da Biologia que trata da classificação dos seres vivos e da nomenclatura dos grupos formados. Sistemática, que se considera consid era uma Com o desenvolvimento da Biologia Evolutiva surge a Sistemática, iologia omparativa incluindo a iologia Evolutiva Evoluti va e a Taxonomia, para tentar compreender a B C B história evolutiva evolutiva dos seres vivos e as suas su as relações de parentesco. Actualmente a hierarquia taxonómica inclui 7 categorias taxonómicas, designadas taxa (no singular: taxon). Os principais taxa utilizados são: Reino à Filo à Classe à Ordem à Família à Género à Espécie A Espécie é a unidade básica da classificação. Inclui um grupo de seres vivos que partilham o mesmo fundo genético, gen ético, que se cruzam entre si e originam descendência fértil. Os indivíduos de uma espécie estão em isolamento reprodutivo em relação a outras. A espécie é um grupo natural. Quanto mais semelhantes são os seres vivos, maior o nú mero de taxa comuns. s istema de nomenclatura, ainda hoje h oje utilizado que respeita determinadas Lineu propôs um sistema regras: § A designação dos grupos é feita em latim, porque é uma língua morta, que não evolui; § As espécies designam-se segundo uma nomenclatura binomial, binomial, consistindo de duas palavras em latim. A primeira escreve-se em maiúsculas e corresponde ao nome dogénero do género;; a segunda em minúsculas e é o restritivo específico (ouepíteto (ouepíteto específico); específico); § Todos os taxa superiores à espécie têm designaçãouninominal designação uninominal,, escrevendo-se com inicial maiúscula; § O nome da família obtém-se obtém-se acrescentando a terminação idae à raiz de um dos géneros; § Quando a espécie tem subespécies, subespécies, a nomenclatura é trinominal, trinominal, acresentando-se um restritivo subespecífico à designação da espécie;



HORA A 94

§ Os géneros, espécies ou subespécies escrvem-se escrvem-se em i tál tál ico ico, ou sublinhados quando manuscritos; § À frente da espécie ou subesp écie, escreve-se escreve-se em letra normal o nome do cientista que atribuiu o nome à espécie e, separado por uma vírgula, a data da publicação. anis f ami ami l l i iar a r is is L., 1758 (cão); Zea Zea may s Lineu, 1758 (milho) § Exemplos: C anis

2.

SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO DE WHITTAKER MODIFICADO MODIFICADO

O agrupamento dos seres vivos em reinos, tax on de mais abrangente, tem variado ao longo da história. h istória. Aristóteles, existiam dois reinos: reinos: vegetal e animal. animal. Este sistema vigorou De acordo com Aristóteles, até meados do século XIX.

Haeckel propôs a existência de u m terceiro reino  protista  incluindo fungos unicelulares, protozoários e bactérias.

Copeland tendo em conta as diferenças entre eucariontes e procariontes, incluiu os procariontes num grupo à parte, propondo a existência dequatro de quatro reinos: reinos: plantas, plantas, animais, animais, protistas, protistas, monera. monera. Em 1968, Whittaker, Whittaker, propôs um sistema de classificação em cinco reinos, reinos, colocando os fungos num reino separado  reino Fungi. Fungi. Passam a existir 5 Reinos: Monera, Monera, Protista, Protista, Fungi, Fungi, Plantae e Animalia. Animalia. Este sistema foi modificado pelo autor em 1 979, introduzindo-lhe introduzindo-lhe algumas alterações.



HORA A 95



HORA A 96

Sistema de Classificação de Whittaker modificado (5 Reinos da Vida)

Tipo de Célula

MONERA

Parede celular presente na maioria das células. Procariótic a.

Organização Celular

Tipo de Nutrição

Unicelulares, solitários ou coloniais.

Autotrofidmo (fotossíntese ou quimiossíntese ). Heterotrofism o (absorção).

Interacção nos

Ecossistemas

Produtores. Microconsumidore

Bactérias

s.

A maioria unicelular. Com ou Solitários, sem alguns coloniais parede e outros celular. multicelulares, Eucariótica. pouco diferenciados.

Autotrofismo (fotossíntese). Heterotrofism o (absorção ou ingestão).

Produtores.

FUNGI

Parede celular, quando existe, com quitina. Eucariótica.

Heterotrofism o (absorção).

Microconsumidore

PLANTAE

Parede celular com celulose. Eucariótica.

ANIMALI A

Sem parede celular. Eucariótica.

PROTIST A

Exemplos

Macroconsumidore

s. Microsonsumidore

s.

Algas, Amibas, Paramécia s

Multicelularida

de em muitas formas; reduzida diferenciação celular.

s.

Multicelulares,

com diferenciação tecidular.

Funária,

Autotrofismo (fotossíntese).

Profutores.

Heterotrofism o (ingestão).

Esponja, Macroconsumidore Minhoca, s. Camarão, Rã

Multicelulares,

com diferenciação tecidular.

Leveduras, Cogumelo s, Bolores


Polipódio, Pinheiro, Macieira


HORA A 97

3.

OUTROS SISTEMAS DE CLASSIFICAÇÃO

Recentemente, novos dados levaram outros autores a propor novos sistemas de classificação. Um desses sistemas, baseado no facto de existirem duas linhagens distintas de organismos procariontes, propõe que o Reino Monera seja extinto e substituído por dois novos Reinos: Archaeobacteria (ou Arqueobactérias) Arqueobactérias) e Eubacteria (ouEubactérias (ouEubactérias). ). Outro sistema de classificação propõe a criação de uma nova categoria taxonómica, superior ao Reino, denominadaDomínio denominadaDomínio.. Assim, são propostos três domínios: domínios: Archaebacteria, Archaebacteria, Eubacteria (os dois constituídos por seres procariontes) eEukariota (contendo todos os outros seres vivos).

Fonte: http://www.ebssantana.pt/cn/index.php?option=com _content&view=article&id=28:sistemat _content&view=article&id=28:sistematica ica-dos-seresvivos&catid=75:biologia&Itemid=39


Resumo para teste intermédio de Bilogia 17 de Março de 2011

Recommend Documents