ORGANIZADORA: EDITORA DO BRASIL
EDITORES RESPONSÁVEI
S: EDUARDO
PASSOS E ANGELA SILLOS
Obra coletiva desenvolvida pela Editora do Brasil
Tempo de Ciências
COLEÇÃO TEMPO CI ÊN CI AS DA NATUREZA
8
de
Tempo Ciências
COLEÇÃO TEMPO CIÊ NCI AS DA NATUREZA
8
ORGANIZADORA: EDITORA DO BRASIL
Obra coletiva desenvolvida pela Editora do Brasil
EDITORES RESPONSÁVEIS: EDUARDO PASSOS Bacharel em Ciências Biológicas Bacharel e licenciado em Letras
ANGELA SILLOS Bacharel e licenciada em Física Bacharel em Comunicação Social Mestra em Educação Professora de Ensino Médio
2a edição São Paulo, 2015
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) (Câmara Brasileira do Livro, SP, Brasil) Tempo de ciências 8 / organizadora Editora do Brasil; obra coletiva desenvolvida pela Editora do Brasil; editores responsáveis Eduardo Passos, Angela Sillos. – 2. ed. – São Paulo: Editora do Brasil, 2015. – (Coleção tempo) ISBN 978-85-10-06002-8 (aluno) ISBN 978-85-10-06003-5 (professor) 1. Ciências (Ensino fundamental) I. Passos, Eduardo. II. Sillos, Angela. III. Série. 15-05193
CDD-372.35
Índices para catálogo sistemático: 1. Ciências: Ensino fundamental 372.35
© Editora do Brasil S.A., 2015 Todos os direitos reservados
Direção executiva: Maria Lúcia Kerr Cavalcante Queiroz Cibele Mendes Curto Santos Direção editorial: Felipe Ramos Poletti Gerência editorial: Erika Caldin Supervisão editorial: Adelaide Carolina Cerutti Supervisão de arte, editoração e produção digital: Supervisão de direitos autorais: Marilisa Bertolone Mendes Marta Dias Portero Supervisão de controle de processos editoriais: Supervisão de revisão: Dora Helena Feres Tempo Composto Col. de Dados Ltda. Consultoria de iconografia:
Coordenação de edição: Angela Sillos Edição:Eduardo Passos, Nathalia C. Folli Simões e Sabrina Nishidomi Érika Maria de Jesus, Mateus Carneiro Alves e Assistência editorial: Renato Macedo de Almeida Auxílio editorial: Ana Caroline Mendonça e Tatiani Donato Otacilio Palareti Coordenação de revisão: Copidesque:Ricardo Liberal, Giselia Costa e Sylmara Beletti Revisão:Alexandra Resende, Ana Carla Ximenes, Andréia Andrade, Elaine Fares e Maria Alice Gonçalves Léo Burgos. Pesquisa de capa: Léo Burgos Coordenação de iconografia: Pesquisa iconográfica: Douglas Cometti/Vanessa Volk Maria Aparecida Alves Coordenação de arte: Letícia Santos e Patrícia Lino Assistência de arte: Design gráfico:APIS design integrado e Patrícia Lino Capa: Patrícia Lino Imagem de capa:Sergio Ranalli/Pulsar Imagens Ilustrações:Carlos Caminha, Danillo Souza, DKO Estúdio, Erika Onodera, Ilustra Cartoon, Ilustrarte, Leonardo Conceição, Luis Moura, Luiz Lentini, Marcos Guilherme, Marcos Farrel, Natalia Forcat, Osvaldo Sequetin, Paula Radi, Paulo César Pereira, Paulo Nilson, Rafael Herrera, Reinaldo Vignati, Studio Caparroz e Wander Antunes Fernando Favoretto Fotografias de vinheta: Produção cartográfica: DAE (Departamento de Arte e Editoração), Sonia Vaz e Studio Caparroz Abdonildo José de Lima Santos Coordenação de editoração eletrônica: Adriana Tami Editoração eletrônica: Licenciamentos de textos: Cinthya Utiyama, Paula Harue Tozaki e Renata Garbellini Leila P. Jungstedt Coordenação de produção CPE: Beatriz Villanueva, Bruna Alves, Carlos Nunes e Controle de processos editoriais: Rafael Machado 2a edição, 2015
Rua Conselheiro Nébias, 887 – São Paulo/SP – CEP 01203-001 Fone: (11) 3226-0211 – Fax: (11) 3222-5583 www.editoradobrasil.com.br
o ã ç a t Caro aluno, Esta Coleção foi pensada e escrita para levar você a descobrir o prazer de aprender Ciências. Queremos estimular sua curiosidade, aguçar sua capacidade de observar, experimentar, questionar e buscar respostas e explicações sobre os astros, o ambiente, os seres vivos, seu corpo e tantos outros fatores e fenômenos que fazem parte do mundo. Nosso objetivo, ao produzir esta Coleção, foi oferecer a você um material fácil de ler e que o ajudará em sua busca pelo conhecimento. Para que ele cumpra esse papel, contamos com seu interesse, sua leitura atenta, seu entusiasmo e sua participação nas atividades propostas. Procure complementar as informações apresentadas neste livro com outras obtidas em fontes seguras. Sugerimos várias delas ao longo da Coleção. Desejamos a você um ano letivo de muitas aprendizagens e alegria.
n e s e r p A
Conheça o livro Temas
NESTE TEMA VOCÊ VAI ESTUDAR: • srcem da vida e evolução biológica; • classi ficação e característicasdos seres humanos; • srcemdosseres humanose importância dosfósseis.
O livro é organizado em temas. Cada tema apresenta uma abertura em página dupla com uma relação dos assuntos que você vai estudar.
s n e g a m I r sla u P / i n a p p u Z ê l a P
Pinturasrupestres na Toca da Entrada do Baixão da Vaca, Parque Nacionalda Serra da Capivara,PI.
Tema
1
1. 2. 3.
Espécie humana: carac terísticas e evolução
Explorando No início de cada capítulo, você vai ler a história de um personagem envolvido em situações que trazem reflexões. Será que você e seus colegas já vivenciaram
1
Capítulo Alimen tação e nu trien tes
situações parecidas?
Neste capítulo você vai conhecer a importância dos alimentos como fonte de energia e de matéria para a constituição de nosso organismo, id entificando o s diversos tipos de nutrientes e suas funções.
Aqui tem mais
Aqui tem mais Aqui, você vai ler textos variados sobre o assunto estudado e compartilhar ideias com
Outros tipos de respiração dos animais
Explorando
O LÁ,EUS OU JAC IARA. o i d ú stE O K D :s e õ ç a rt su Il
ela representa? Observe a imagem com atenção. O que animais? O que difere os seres humanos de outros Terra s empre Em sua opinião, os animais que vivem na foram do jeito que eles são hoje?
Os alimentos no supermercado
Todos os animais necessitamde energia para manter suas funções vitais. Épela respiração que a energia contida nos nutrientes ingeridos no processo digestivo é aproveitada. A respiração pulmonar é típica dos mamíferos e de outros grupos de animais. No entanto, há outras formas de o organismo dos seres vivos realizar trocas gasosas como ambiente. Vejamos algumas delas a seguir. – é a forma de respirar dos poríferos e • Dif usão simples cnidários. Oxigênio e gás carbônico são trocados entre o ambiente e as células do animalpor difusão. • T raqueal– na respiração traqueal, o transporte dos gases não ocorre através do sangue. O ar é conduzido, pelas traqueias, diretamente aos tecidos do corpo. É assim que acontece o processo respiratório dos insetos
Jaciara gostava muito de ir ao supermercado comseus pais. Quando falavamque iam às compras ela se animava. Pegava o caderninho e começava a fazer a lista do que comprar, inclusive abrindo portas dos armários e da geladeira para conferir o que tinha e o que ainda faltava. E era assim, toda organizada e regrada. Muito atenta ao que precisava comprar, ao preço e, no caso dos alimentos, ao valor nutritivo deles. Naquele dia, eles iamenchendo o carrinho do supermercado e, emum dado momento, ela pegouda prateleira umpacote de umnovo cereal, o qualtrazia na embalagem a afirmação de que continha todas as vitaminas necessárias para uma alimentação saudável, mais ainda: havia proteínas e carboidratos na medida idealpara uma refeição. Seu paiquis levar, afinal, estava emregime e aquele produto substituiria uma refeição. A menina ficou desconfiada e começou a ler aquela tabelinha que vem com o valor nutricional do produto, na lateralda embalagem. – Ah, pai, não caia nesta armadilha. Estou vendo que faltam pelo menos dois minerais essenciais e, para piorar, apresenta grande quantidade de açúcar e sódio. E você sabe, o sódio não é bom para a pressão arterial.
m o .c e im st m a re D / o p ip sh is w S
30 cm
Água-viva:respiraçãopordifusão
simples. terrestres, por exemplo, o grilo. • Filotraqueal– a troca de ar é realizada através de pequenas estruturas respiratórias dispersas na parte externa do corpo, são membranas finas que mantêmcontato com o sangue. Essa é a respiração típica dos aracnídeos, por exemplo, a aranha. • Cutânea– neste tipo de respiração, as trocas ga6 cm sosas se dão na superfície do corpo, através da pele. Os anfíbios, por exemplo, perereca, sapo, Grilo:respiraçãotraqueal. rã etc., têmrespiração cutânea e tambémpulmonar. Esses animais habitamambientes aquáticos ou terrestres úmidos, pois precisam manter a pele constantemente umedecida, para que os gases (oxigênio e carbônico) se dissolvame atravessema pele. k c tso r tte u h S / v o n a sr i K
Agora é sua vez.
1. Você acha que a Jaciara teria uma alimentação saudável, secomesse apenas o cereal? 2. Você considera sua alimentação saudável? Por quê? 3. Você já analisou embalagens de alimentos que você consome no dia a dia?
m m 7
Aranha:resp iração filotraqueal.
84
e m i st m a e r D / 8 0 p e e d r a P
7 cm
professor e colegas.
m o .c e m i st m a re D / rd a z s y R
Ícone de tamanho Informa uma dimensão aproximada do organismo.
A p ro p o rção entre as d imens õ es d o s elemento s rep res entad o s b emco mo as co res us ad as não s ão as reais .
gás gás carbônico oxigê nio a ç n ra F n o s d i w a D
Sapose rãsap resentam respiraçãocutânea.
1. Combasena descriçãodostiposde respiraçãodosanimais,façatrêsesquemasquemostrem comoocorrea difusãodosgases narespiraçãotraqueal,cutâneaefilotraqueal.
Ciência e Sociedade De que modo a sociedade produz e utiliza os conhecimentos científicos? Qual é a relação entre a ciência e a tecnologia? Nessa seção você terá acesso a essas discussões.
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Ciência e Sociedade Uma psiquiatra revolucionária IO R Á S S O L G
Glossário Traz o significado de palavras ou expressões que talvez você ainda não conheça. Conhecer esses significados é fundamental para a compreensão do texto de Ciências.
L o b o t o m icirurgia a: que consistia na secção de nervosque conectam partesdo cérebro, denominadaslobos, das demaispartes. Era utilizada no passadoemcasos de esquizofrenia grave, para acalmar ospacientes. P s i q u i a t r especialidade ia: da Medicina que cuida do estudo e tratamento dos distúrbiosmentais.
ss e r p a lh o F ll/ e b p m a C e rd n a x e l A
Nise da Silveira nasceuemMaceió, Alagoas, em 1905. Em1921, entrou para a Faculdade de Medicina da Bahia e era a única mulher da sua turma, formou-se em1926, sendo uma das primeiras mulheres no Brasila diplomar-se nessa área. Tempos depois, especializou-se em psiquiatria . Faleceu em1999aos 94 anos, tendo umavida duradoura e produtiva. Duranteosanosem quepassouasededicaraocuidad odepaciente s comdoençasmentais,foi obstinadacríticadasviolentastécnicaspsiquiátricas recorrentesnaépoca, comoo tratamentodepacientes comeletrochoque, comainduzi doporaplicaçã odeinsulinae lobotomia ,asquaisdeixavamo pacienteextrem amentedebilit adoenão raroemestadopiordoo quese encontravaanteriormente. Em contrapartida,propôs alternativasparatrataraloucura pormeiode atividades voltadasà arte,comopintura,escu lturaeoutras.Esta propostaeosresultad ospositivo sdelaalevaramacolaborarpormeio decartasco mo renomadopsiquiatra suíçoCarl GustavJung (1875-1961). Nise da Silveira foi também pioneira em reconhecer o valor terapêutico do convívio com animais
NisedaSilveira(1905-1999).Psiquiatrabrasileiraque revolucionouoatendimentoaostranstornosmentaisnoBrasil. o b lo G O ia c n ê g A / r e w o n a H e p li e F
domésticos na reabilitação doentes mentais. Na década de 1930, foide denunciada por manter em sua biblioteca livros de teor comunista, teoria proibida naqueles tempos. Ficou presa por umano e quatro meses na Casa de Detenção da cidade do Rio de Janeiro. Sua trajetória de trabalho e ideias inovadoras revolucionaram a psiquiatria então praticada no país e inspiraram a criação de museus, centros culturais e instituições terapêuticas no Brasil e no exterior. Entre eles o Museu de Imagens do Inconsciente no Rio de Janeiro, a Seção de Terapêutica Ocupacional no Centro Psiquiátrico Nacional Pedro II e a Casa das Palmeiras.
Museu de Imagensdo Inconsciente, fundado pela psiquiatra Nise da Silveira em1952 na cidade do Rio de Janeiro.
1. Segundo o texto, Nise da Silveira foi a única mulher em sua turma de Medicina, ela ingressou em 1921 e se formou em 1926. Discuta com os colegas as possíveis causas dessa desproporção entre homens e mulheres.
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Diálogo
O homem começou a cozinhar há 1,9 milhão de anos Foi descoberto recentemente que nossos ancestrais hominídeos há 1,9 milhão de anos atrás já preparavam sua alimentação de forma similar à nossa, através do cozimento e processamento dos alimentos. a h in m a C s lro a C
OpesquisadorChrisOrgan, daUniversidadedeHarvard,afirmaque amudançadrásticano tamanho dosdentesdoHomoerectuspodesignificarqueestes homensjá cozinhavamseusalimentos. Preparar comida com fogo e ferramentas significa que mais calorias podem ser consumidas com menor tempo de digestão, havendo assim uma absorção maior de nutrientes. Foram estas mudanças que diferenciaram Hoomo erectus, os Neandertais e oHomosapiens dos chimpanzés. Os alimentos processados são mais fáceis de mastigar e digerir, gerando assim menos desgastes nadentiç ão.Como passardotempoos molaresdimin uírame amassacorpo ralaumentou.Entre osprimatas, osque possuemmaiorvolume corporaldesenvolvemmolaresmaiorese levammais tempocomendo.Grandessímioscomtama nhosimil araoshumano sgastamcerc ade 48%dodia consumindocalorias. O Homoerectuseo Homoneanderthalensisgastavamentr e6,1%e 7%doseudiacomendo ,já os humanosmodernosgastam4,7%do diacom aalimentação. O tempo gasto em cozinhar e o aumento das calorias consumidas provavelmente causaram um grande impacto sobre a evolução do homem moderno. Até a evolução da linguagem e da vida social podem ser atreladas ao processamento e cozimento dos alimentos, já que comer também é uma atividade social. [...]a descobertadeuma “culinária”primitivafoi fatorfundamentalpara queo homempudesse sobrevivere evoluir,tantofísico comosocialmente. Jornal Ciê ncia .Disponível em:
.Acessoem: 21maio 2015.
1. Você nota no seu dia a dia a relação entre alimentação e interação social?
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Diálogo São apresentados textos que integram o conhecimento de Ciências com o conhecimento de outras disciplinas, possibilitando um modo de estudo que ajuda você a ampliar sua visão de mundo.
Atividades As atividades apresentadas no livro ajudam você a consolidar o que aprendeu, bem como a refletir sobre o que sabe e sobre novas situações que possibilitam novos conhecimentos. É um momento gratificante, em que você poderá avaliar o quanto aprendeu.
Atividades Sist emat izar 1. Qualé a função das valvas atrioventriculares, estruturas localizadas entre os átrios e os ventrículos?
T I P OS D EV A S O S S A NG U Í NEO S artérias
prá tica: experimen to
P R I NC I P AL FU NÇ Ã O ∞∞∞∞∞∞∞
∞∞∞∞∞∞∞∞
Nessecapí tulovocêestud ouaimportânc iadasvitamina sparao organismo,eficou sabendodealgunsalimen tosquesãofontesricasdessa svitamina s.Agora,vamosfaze r umexperim entoparaident ificarapresenç adevitaminaCem algunsvegetais.
∞∞∞∞∞∞∞
veias
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capilares
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∞∞∞∞∞∞∞∞
∞∞∞∞∞∞∞
Hora da prática Aqui, você vai entrar em ação, aplicando os conhecimentos adquiridos ou aprendendo novos conteúdos por meio de atividades mais dinâmicas.
Hora da
2. Transcreva o quadro a seguir para seu caderno e complete-o, identificando a principalfunção de cada umdos tipos de vasos sanguíneos.
Material:
3. Neste texto há lacunas que precisams er completadas. Escreva-o no caderno, completando corretamente. I. As células sanguíneas são produzidas essencialmente na medula óssea. Compõemo conjunto de células sanguíneas as ∞ ∞ e os leucócitos. II. Nas hemácias existe uma substância de coloração vermelha que é rica emferro, a ∞ ∞ . III. Os leucócitos defendemo organismo destruindo agentes estranhos, como, por exemplo, as ∞ ∞ , os ∞ ∞ e as substâncias tóxicas.
• • • • • • • • •
4. Victor aprendeu, na aula de Ciências, que o sangue transporta os nutrientes e outras substâncias pelo corpo. Ele acabou de ingerir uma dose de medicamento para males do fígado e se perguntou: Qualdos c omponentes fígado? Responda à pergunta de Victor. do sangue transportará esse medicamento até meu
solução de iodo; suco de limão puro; suco de laranja puro; 2 tubos deensaio; farinha de trigo ou amido de milho; estante para os tubosde ensaio; 1 copo comágua; 1 colher; 1conta-gotas;
n o o rt a C a trs u Il :s e õ ç a tsr u Il
• caneta ou etiquetas para identificar os tubos de ensaio.
Como fazer
Reflet ir
1. Numere os tubos de ensaio. 2. No copo, misture a farinha de trigo à água. 3. Pingue 30gotas de solução de iodo no copo, junto com a farinha e a água. 4. Adicione o conteúdo do copo aos tubos de ensaio. 5. No tubo 1adicione 15 gotas de suco de limão puro. 6. No tubo 2adicione 15 gotas de suco de laranja puro. 7. Observe depois de umtempo o que aco nteceu.
1. Observe, relembre e analise os esquemas dos corações a seguir e responda às questões.
k c o t rse tt u h S / k y z c a r G l e w a P
Refletindo e registrando pe ixe s
anfíbios
ré pte is
ave s
1. O que aconteceu coma mistura de farinha e iodo quando adicionamos a ela o suco de limão e o suco de laranja? 2. Os resultados observados entre o suco de limão e o suco de laranja foramsemelhantes ou diferentes? Por quê?
mamífe ros
a) O coração interventricular – comcomunicação entre os dois ventrículos – ocorre emmuitas crianças. Qualé a consequência desse defeito para a circulação sanguínea? b) O coração interventricular podeser comparadoao coração de qualgrupo de vertebrados?
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[ den tro ]
Fique por dentro Aqui, são apresentadas informações sobre o assunto trabalhado no tema através da linguagem mais visual, geralmente no formato
Fique por
Ga rg a nt a A gargantahumanaé adaptadaparaa fala.Te mos umacâmaraacimada laringe que é re s pons áve l pe las nos s as vocalizaçõe s .Es s aadaptaçãofaz com que ,alé mda fala,os humanos cons igamre produzir umae norme varie dade de s ons .
S i s t e ma c i r c u l a t ó r i o O bipe dis mohumanotrouxe novas e xigê ncias ao s is te macirculatório:e le de ve rias e r mais e ficie nte nobombe ame ntode s angue ,porque agoraé ne ce s s ários uprir as parte s acimadoníve l do coração,principalme nte océ re bro.
C i n t u r a p é l vi c a Es tudos indicamque alocomoção bípe de e ode s e nvolvime ntoda
de infográfico.
pos içãove rtical pe rmitiramaos s e re s humanos me nor gas toe ne rgé ticoao s e locomove r,alé mde libe rare mos me mbros diante iros paraatividade s de trans porte e caça,por e xe mplo. Aolongodo te mpo,acinturapé lvica dos humanos foi-s e modificando, te ndo,atualme nte ,tamanhore duzido quandocomparadaaoutros animais nãobípe de s .Es s aalte ração noformato dacinturaparaandar s obre dois pé s tornou opartomais complicadodoque odos animais quadrúpe de s .
o id ú st E O K D
ções Adaatpômtaicas do an
NO UMA SER H
Os seres humanos são primatas, assimcomo oschimpanzése osgorilas. Apesar disso, apresenta m característicasmuito diferentesdasdesses animais. Veja algumas adaptaçõesque o corpo humanoapresenta.
Glâ nd ula s sud o ríp a ra s Nos humanos as glândulas s udoríparas tê mums is te ma bas tante de s e nvolvido . Por me iodos uor, e las cons e gue m re gular ate mpe raturadocorpo me s mo s e cons ide randoapre s e nça re duzida de pe los nocorpo. Es s e fator pode et r s idoimportante paraas obre vivê ncia humana,umave z que e s tudos indicam que ae s pé cie provave lme nte te nha s urgidoe mre gião de climaque nte e s e conocontine nte africano.
Mo b ilid a d e d o s d e d o s Alé mdo pole gar opos itor,que te m e norme importâncianomanus e ioe nafabricaçãode obje tos ,ocontrole individual de cadade dotambé m é uma adaptaçãoimportante paraos s e re s humanos .Os de mais primatas não tê m ome s mo controle que os humanos , e s e us pole gare s não tê ma me s ma mobilidade que os nos s os .
o i d tsú E O K D
1. Quaisforam asvantagense asdesvantagensque o bipedismo trouxe para ossereshumanos? 2. Cite outras características morfológicas do ser humano que são vantajosaspara a sobrevivência da nossa espécie no planeta.
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Posso perguntar? É incrível a quantidade de dúvidas que surgem quando estamos aprendendo alguma coisa... E aí, o melhor jeito é perguntar mesmo! Perguntas assim são apresentadas nessa seção do livro.
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Biodiversidade IO R Á S S O L G
Em cada um dos ecossistemas há uma grande diversidade biológica ou biodiversidade . Esse conceito corresponde à variedade de espéciesde organismos vivos encontrados em determinado ambiente. Assim como as condições de vida em cada um dos ambientes da Terra são diferentes, os seres que habitam nesses ambientes também são diferentes. Alguns dos fatores que influenciama variedade de espécies são latitude, precipitação, temperatura média, altitude, composição do solo, luminosidade, temperatura, umidade e disponibilidade de gases. Acredita-se que existamainda dezenas de milhões de espécies desconhecidas pela ciência.
Es p é c i egrupo : de indivíduoscapazes de reproduzir e gerar descendentesférteis.
C u r ioso
Panorama Neste tema você estudou as características do sistema sensorial e dos cinco sentidos: tato, gustação, olfato, visão e audição. Percebeu como captamos os estímulos ambientais, interagindo como ambiente, e a importância dos sentidos nasobrevi vência.Viuqueos cincoprin cipaisórgã osdossentidosdocorpohuman o são:pele,líng ua,nariz,olhoseorelhas . Tambémpôde observar que os órgãos dos sentidos e o sistema nervoso trabalhamde for ma integrada. Eles atuam captando, por meio de receptores externos, os estímulos presentes no meio ambiente e os enviam ao cérebro – receptor interno. O cérebro, então,transforma esses estímulos ems ensações.
é...
Qual a importância da biodiversidade? O equilíbrio dos ecossistemas e as atividades humanas como a agricultura, a pesca e a produção de medicamentos, cosméticos etc. são extremamente dependentes da biodiversidade, que serve como fonte de recursos naturais. Alémdiss o, a biodiversidade tem umvalor intrínseco , agregado aos seus elementos e à forma pela qualatuamnos ambientes, modificando-os e sendo selecionados por ele. Umdos mo tivos para conhecer melhor os organismos do planeta é justamente para manter por meio de sua preservação, todas as atividades citadas. Se não foremconhecidos e preservados, muitos organismos poderão ser extink c o tos causando desesrt e tt quilíbrios ambienu h S / y tais ou semque ao jo l e x i menos os conheçaP mos.
Curioso é... apresenta informações interessantes ou curiosas sobre o assunto do capítulo.
Faça as atividades a seguir para rever o que aprendeu. 1. Selecioneno conjuntodepalavras aseguir aquelasque preenchamcorretamenteotexto. Escreva-ono caderno. sensações – nervos – corpo – odores – língua – impulsos – sensorial– sentidos – táteis – orelhas – gustação – estímulos – cérebro – receptores – ambiente – órgãos Para captarsensações quenos são enviadas do∞∞ , nosso corpo depende do sistema∞∞ , que é composto dos seguintes órgãos: pele,∞∞ , nariz, olhos e orelhas. Esses diferentes órgãos captamos ∞∞ presentes no meio ambiente, os transformame enviamao cérebro, onde a informação é intepretada por meio de ∞∞ .
2. Por que não conseguimos distinguir cores emum ambiente totalmente escuro? 3. Quaissãoos doistiposde fotorreceptoresexistentesnaretina?Qual éa funçãodecada um? 4. A tirinha a seguir aborda de forma bem-humorada o problema da perda da audição. IO R Á S S O L G
r b . m o .c o d n a itr l il w
In t r í n s e c o : que lhe é próprio, inerente. A imensa diversidade de seresvivospresente nosdiferentesambientesda Terra possibilita a existência de váriasatividadeshumanas.
250
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Panorama São retomados os assuntos que você estudou nesse Tema, através de questões que lhe poderão servir de instrumento para a própria avaliação. Assim, você poderá rever alguns conceitos e noções sobre os quais ainda tem dúvida.
TEMA 1 – ESPÉCIE HUMANA: CARACTERÍSTICAS E EVOLUÇÃO........ 10
o ir á
• Capítulo 1 – O que é evolução biológica?..................... ......... 12 A srcem da vida na Terra ............................................................ 13 O evolucionismo......................................................................... 14
• Capítulo 2 – O que nos torna humanos?................... ............. 18 A espécie humana ...................................................................... 19
• Capítulo 3 – Seres humanos e a evolução da espécie.............. 24
m u S
A srcem dos seres humanos ........................................................ 25 A importância dos fósseis ............................................................ 26 Conhecendo alguns hominídeos .................................................... 27 Espécie humana e seleção natural ................................................. 29 FIQUE POR DENTRO – ADAPTAÇÕES ANATÔMICAS DO SER HUMANO ...............................................................................34
Panorama.................... ...................... ...................... ......... 36 TEMA 2 – CÉLULAS E TECIDOS ....................... ...................... ..... 38 • Capítulo 1 – Visão geral sobre as células ..................... ......... 40 A célula .................................................................................... 41 Seres unicelulares e seres multicelulares ........................................ 43 Microscópios.............................................................................. 44
• Capítulo 2 – Célula animal e célula vegetal...................... ..... 46 A célula animal .......................................................................... 47 A célula vegetal ......................................................................... 48
• Capítulo 3 – Cromossomos e divisão celular ..................... ..... 50 Os cromossomos ......................................................................... 51 Células diploides e haploides........................................................ 51 A divisão celular ........................................................................ 52
• Capítulo 4 – Tecidos do corpo e diferenciação celular ............ 58 Os tecidos do corpo humano ........................................................ 59 Diferenciação celular................................................................... 61
• Capítulo 5 – Tecidos epitelial e conjuntivo ........................... 64 Tecido epitelial .......................................................................... 65 Tecido conjuntivo ....................................................................... 66
• Capítulo 6 – Tecidos muscular e nervoso ...................... ......... 72 Tecido muscular ......................................................................... 73 Tecido nervoso ........................................................................... 74 FIQUE POR DENTRO – CÉLULAS-TRONCO ................................................................... 78
Panorama.................... ...................... ...................... ......... 80
TEMA 3 – NUTRIÇÃO E RESPIRAÇÃO........................................... 82 • Capítulo 1 – Alimentação e os nutrientes ................... .......... 84 A alimentação............................................................................ 85 Os nutrientes ............................................................................. 86 Classificação dos nutrientes ......................................................... 89
• Capítulo 2 – Saúde e cultura alimentar ......................................92 Alimentação e saúde ................................................................... 93 Hábitos alimentares – uma questão cultural ..........................................97
• Capítulo 3 – Sistema digestório ...................... ................... 100 O que acontece com a comida que ingerimos?................................101 O sistema digestório ..................................................................101 A saúde bucal ...........................................................................105
• Capítulo 4 – A digestão ................... ....................... ........... 108 Absorção de nutrientes...............................................................109 As etapas da digestão ................................................................110 Digestão e saúde .......................................................................115
• Capítulo 5 – Sistema respiratório .................... ................... 118 A respiração .............................................................................119 As partes do sistema respiratório .................................................119
• Capítulo 6 – A respiração .................... ...................... ........ 124 Os movimentos respiratórios .......................................................125 Trocas gasosas ..........................................................................126 Respiração celular .....................................................................127 A saúde do sistema respiratório e o ambiente ................................130 FIQUE POR DENTRO – OS DIFERENTES GRUPOS ALIMENTARES ..................................... 134
Panorama....................... ...................... ...................... .... 136 TEMA 4 – EXCREÇÃO E CIRCULAÇÃO...................... ................... 138 • Capítulo 1 – Sistema excretor humano..................... ........... 140 Sistema excretor .......................................................................141 Sistema urinário........................................................................141
• Capítulo 2 – Funcionamento e saúde do sistema urinário humano ...................... ............... 146 Como a urina se forma? ..............................................................147 A saúde do sistema urinário ........................................................149 FIQUE POR DENTRO – ENTENDENDO A HEMODIÁLISE ................................................ 152
• Capítulo 3 – Sistema cardiovascular humano .................... ... 154 Estrutura do sistema cardiovascular..............................................155
• Capítulo 4 – Circulação humana – sanguínea e linfática ....... 162 A circulação sanguínea...............................................................163 A circulação linfática .................................................................165
• Capítulo 5 – A saúde dos sistemas cardiovascular e linfático...................... ...................... ....... 168 A saúde do sistema cardiovascular ...............................................169 A saúde do sistema linfático .......................................................171 Cuidados e prevenção.................................................................171
Panorama.................... ...................... ...................... ....... 174 TEMA 5 – SISTEMAS INTEGRADORES – ENDÓCRINO E NERVOSO ... 176 • Capítulo 1 – Hormônios e glândulas ..................... .............. 178 Hormônios ...............................................................................179 As glândulas .............................................................................180
• Capítulo 2 – Sistema endócrino humano ...................... ....... 182 Sistema endócrino humano .........................................................183
• Capítulo 3 – Sistema nervoso central .................... .............. 188 Integração do sistema nervoso com outros sistemas .......................189 Conhecendo o sistema nervoso ....................................................190 Órgãos do sistema nervoso central ...............................................191
• Capítulo 4 – Sistema nervoso periférico ...................... ....... 196 Conhecendo o sistema nervoso periférico ......................................197 Ato e arco reflexo......................................................................198 FIQUE POR DENTRO – SUBSTÂNCIAS PSICOTRÓPICAS ................................................ 200
Panorama.................... ...................... ...................... ....... 204 TEMA 6 – SISTEMA SENSORIAL ...................... ...................... ... 206 • Capítulo 1 – Tato, gustação e olfato ..................... .............. 208 O sistema sensorial ....................................................................209 O tato .....................................................................................209 A gustação ...............................................................................210 O olfato ...................................................................................211
• Capítulo 2 – Visão e audição..................... ...................... ... 214 A visão ....................................................................................215
A audição.................................................................................218 FIQUE POR DENTRO – FIQUE DE OLHO! .................................................................. 222
Panorama....................... ...................... ...................... .... 224 TEMA 7 – SISTEMA LOCOMOTOR .................... ...................... .... 226 • Capítulo 1 – Ossos e esqueleto .................... ...................... 228 A locomoção.............................................................................229 Os ossos FIQUE POR ..................................................................................229 DENTRO – O OSSO............................................................................... 234
• Capítulo 2 – Articulações e músculos ...................... ........... 236 As articulações .........................................................................237 Os músculos .............................................................................239
Panorama....................... ...................... ...................... .... 244 TEMA 8 – BIOSFERA E BIOMAS...................... ...................... .... 246 • Capítulo 1 – Biosfera – a vida ao redor da Terra .................. 248 Como pode haver vida na Terra?...................................................249 A biosfera ................................................................................249
• Capítulo 2 – Ecossistemas ................... ...................... ........ 252 Os ecossistemas ........................................................................253
• Capítulo 3 – Biomas..................... ...................... ............... 256 O que é um bioma? ....................................................................257 FIQUE POR DENTRO – CARACTERÍSTICAS DOS PRINCIPAIS BIOMAS DO PLANETA TERRA ... 262
• Capítulo 4 – Floresta Amazônica, Mata Atlântica e Pantanal .................... ...................... ........ 264 Floresta Amazônica....................................................................265 Mata Atlântica ..........................................................................266 Pantanal ..................................................................................269
• Capítulo 5 – Caatinga, Cerrado e Pampa ...................... ........ 272 Caatinga ..................................................................................273 Cerrado....................................................................................274 Pampa .....................................................................................275
• Capítulo 6 – Interações que mantêm a vida no planeta ........ 278 Adaptação: revendo o conceito ....................................................279 Os seres vivos e a energia ...........................................................280
Panorama....................... ...................... ...................... .... 286 MANUAL DO PROFESSOR ........................................................289
Tema
1
Esp é cie h u m an a : características e evolução
NESTE TEMA VOCÊ VAI ESTUDAR:
• srcem da vida e evolução biológica; • classificação e características dos seres humanos; • srcem dos seres humanos e importância dos fósseis.
Pinturas rupestres na Toca da Entrada do Baixão da Vaca, Parque Nacional da Serra da Capivara, PI.
1. 2. 3.
ela representa? Observe a imagem com atenção. O que animais? O que difere os seres humanos de outros na Terra sempre Em sua opinião, os animais que vivem eito que eles são hoje? foram do j
1. Ela representa a expressão de povos que viveram há aproximadamente 100 mil anos na região do atual Parque Nacional da Serra da Capivara, no Piauí. 2. Entre outros aspectos, os seres humanos têm a capacidade de produzir cultura e passá-la para os outros, por meio da fala, da escrita e de expressões artísticas, como a pintura e a escultura. 3. Resposta pessoal. Professor, explique que os fósseis indicam que já viveram na Terra seres vivos diferentes dos que vivem hoje. É possível datar os fósseis, e com isso acompanhar as mudanças na forma dos seres que viveram na Terra ao longo da história evolutiva. A comparação do registro fóssil, isto é, de todos os fósseis já encontrados, indica que os seres vivos foram se modificando ao longo do tempo. Enquanto novas espécies surgiam, outras se extinguiam.
Para o encaminhamento das questões, consulte o tópico Abertura do Temano Manual do Professor.
s n e g a m I r a ls u P / i n a p p u Z ê l a P
1
Capítulo O que é evolução biológica?
Neste capítulo, você vai conhecer os conceitos de evolução, adaptação e seleção natural na história evolutiva na Terra, identificando as diferentes teorias que explicam a evolução dos seres vivos.
Explorando
A evolução biológica
OLÁ, EU SOU A RITA.
Rita e sua família foram fazer um piquenique no parque. O dia estava ensolarado e havia muitas aves cantando. Antes do piquenique, ela foi andar entre as árvores e observar com o binóculo do pai as aves que tanto cantavam. Rita viu aves diferentes: algumas verdes com bicos tortos, umas com a barriga laranja e bicos retos e outras pequenas com bicos muito alongados. Quando voltou, contou aos pais o que viu: – Vi três tipos de aves, e cada uma tinha um bico diferente! – disse Rita. – Deve ser porque são de espécies diferentes – explicou seu pai. Depois dessa conversa, Rita ficou pensando enquanto comia: “Por que será que as espécies de aves têm bicos tão diferentes entre si?”. Agora é sua vez.
1. Além das aves que Rita viu, você lembra de alguma que tenha um bico com formato diferente? 2. Em sua opinião, por que as aves têm diferentes formatos de bicos? 1. Professor, deixe que os alunos se lembrem de quais aves eles conhecem, mesmo que apenas por fotos ou pela televisão. Se eles estiverem com dificuldade de se lembrar de aves com bicos diferentes, fale sobre os tucanos ou algumas aves marinhas, como os pelicanos.
Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.
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2. Se os alunos estiverem em dúvida, cite um exemplo fácil, como o beija-flor. A maioria dos alunos já deve ter visto u m (mesmo que em fotos), e muitos também sabem do que ele se alimenta (néctar de flores). Com base nesse caso, pergunte se eles acham que existe alguma relação entre o alimento da ave e o formato de seu bico e deixe que discutam o assunto.
t a rc o F a il a t a N : s e õ ç a tr s lu I
A srcem da vida na Terra
IO R Á S S O L G
Camada de ozônio: camada que envolve o planeta Terra, formada pelo gás ozônio. Ela filtra os raios ultravioleta emitidos pelo Sol. Esses raios são prejudiciais à maioria dos seres vivos. Incandescente: em chamas ou em brasa. No caso da Terra, as rochas estavam na forma líquida ou pastosa devido às altas temperaturas.
As condições ambientais de nosso planeta nem sempre foram iguais às que temos atualmente. Desde sua formação, há cerca de 4,5 bilhões de anos, ainda na forma de uma esfera incandescente girando ao redor do Sol, até seu resfriamento e solidificação formando a crosta terrestre, muita coisa se modificou na Terra. O vapor de água da atmosfera primitiva passou para a forma líquida, formando oceanos cercados por rochas e poeira. A atividade vulcânica era intensa. A atmosfera primitiva não tinha a composição atual de gases e a queda de meteoritos e os relâmpagos era constante. Os raios solares eram muito intensos, por não serem filtrados pela camada de ozônio, inexistente naquela época. ra u o M is u L
A proporção entre as dimensões dos elementos representados bem como as cores usadas não são as reais.
Representação da Terra primitiva.
Descobertas de fósseis de bactérias na Austrália e na África do Sul indicam que os primeiros seres vivos surgiram nas águas mornas dos oceanos primitivos há cerca de 3,4 bilhões de anos. Eram seres unicelulares e bem simples. Ao morrer, depositavam-se com o sedimento dos mares, formando estruturas em camadas, chamadas estromatólitos. Os pesquisadores puderam analisar essas bactérias antigas por meio dessas estruturas. Acredita-se que a vida evoluiu a partir desses srcem aatualmente todas as formas deseres, vida dando que existem ou já existiram no planeta em que vivemos. O processo de mudanças pelo qual passam os seres vivos ao longo do tempo, desde os primeiros seres unicelulares, incluindo a srcem de novas espécies, é chamado de evolução pelos cientistas.
k c o st in t a L / p o ts n o n o t o h P / t r fo t n o M e n n A
Estromatólitos na Austrália.
13
O evolucionismo A ideia de evolução segundo a qual as espécies se modificam ao longo do tempo, chamada evolucionismo, só passou a ser defendida por alguns cientistas a partir do século XIX. Houve muita polêmica com as ideias evolucionistas, pois na sociedade com forte influência religiosa predominava a ideia de que as espécies eram fixas e imutáveis, ou seja, surgiam de forma independente e não se modificavam no
a ir re e P r a s e C lo u a P
B
A
Quadro A: Ilustração que representa a concepção do fixismo. Quadro B: Ilustração que representa a concepção do evolucionismo. Professor, oriente os alunos a repararem, no quadro A, que as borboletas não mudaram com o passar do tempo (desde o momento inicial: parte inferior da imagem, até o momento final: parte superior). Já no quadro B, as características mudam com o passar do tempo.
Posso perguntar? Um animal mais adaptado a um ambiente é mais evoluído do que os demais? Não. Uma espécie pode estar melhor adaptada a um determinado ambiente do que outra, no entanto, segundo a teoria evolucionista, todos os seres vivos se srcinaram e passam por um processo de evolução, não sendo adequado dizer que um é mais evoluído do que o outro. Além disso, dependendo das condições ambientais, organismos adaptados em um determinado período podem ser extintos em outro.
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decorrer do tempo. Essa corrente de pensamento constituía o fixismo.
O conceito de adaptação Uma espécie adaptada apresenta características (formato de corpo, hábito alimentar, comportamentos etc.) que favorecem sua sobrevivência e reprodução no ambiente em que vive. Ser adaptado não significa que o organismo tem maior força física, e sim condições que o tornam mais apto à vida em determinado ambiente. Em outro ambiente, ou quando ocorrem grandes mudanças ambientais, esse ser pode não se mostrar adaptado. As mesmas características que até então eram vantajosas podem revelar-se inúteis ou até mesmo prejudiciais para sua sobrevivência. Se nenhum indivíduo sobreviver e deixar descendentes nesse ambiente modificado, a espécie será extinta. ia d e m o i D / a r tlu u C / y la u a c a M c a Z
Golfinhos têm o corpo no formato hidrodinâmico, que lhes permite uma movimentação eficiente na água. A forma de seu corpo é uma adaptação. m o c . e itm s m a e r D / o j re T l a ib n A
Os cactos têm adaptações que evitam a perda de água em ambientes desérticos, entre elas, folhas no formato de espinhos, que diminuem a perda de água pela transpiração.
É importante destacar que os seres vivos não podem “criar” adaptações e modificar seu corpo conforme a necessidade, essas adaptações levam milhares de anos para ocorrer. Características adquiridas, como cicatrizes ou perda de membros, não são passadas aos descendentes. Apenas as características genéticas podem ser transmitidas à geração seguinte, isto é, as características determinadas pelos genes do indivíduo e não por fatores ambientais.
A seleção natural
k c to s in t a L / L P S / tr a w e t .S D l u a P
A natureza seleciona, isto é, favorece quem tem mais chances de sobreviver, deixar descendentes e assim garantir a continuidade da espécie mais adaptada. Essa é a base do conceito de seleção natural, os organismos com características que os fazem adaptados a determinado ambiente têm mais chances de chegar à fase adulta e deixar descendentes. Dessa forma, essas características estarão presentes nas novas gerações e tendem a ser preservadas na espécie. Ao contrário, as características desvantajosas à vida em determinado ambiente tendem a ser eliminadas com a morte dos seres que as apresentam.
Charles Robert Darwin (1809-1882).
Esse conceito sobre pelos o fenômeno de sobrevivência dos seres maise adaptados foi proposto naturalistas britânicos Charles Darwin Alfred Wallace, em Londres, em 1858, e até hoje é considerado um dos principais pilares da evolução das espécies.
k c to s n ti a L / rs e h c r a e s re to o h P / e rc u o S e c n e i c S
Ciência e Sociedade A viagem de Darwin Charles Darwin tinha 22 anos quando embarcou na aventura que mudaria sua vida e a maneira como a ciência encarava a evolução das espécies. De 1832 a 1836, ele circum-navegou o globo a bordo do HMS Beagle, navio da Marinha britânica comandado pelo capitão Robert FitzRoy. Na viagem de exploração hidrográfica e cartográfica, Charles Darwin foi admitido
Alfred Russel Wallace (1823-1913).
comoestudos naturalista, cuja função era pesquisar geologia, osdeAanimais e asespécies plantas. Seus renderam matéria-prima para aa elaboração srcem das (1859), em que o pesquisador defende a teoria da seleção natural [...].
Trajetória HMS Beagle li s a r B ix p y s a E / s e g a im g k a / m u b l A
Mapa (em alemão) que mostra a rota de Darwin à bordo do HMS Beagle. O percurso teve início na Inglaterra, cruzou o oceano Atlântico, passou pelo Brasil e por outros países da América Latina, em seguida, cruzou o oceano Pacífico fazendo outras paradas antes de retornar à Inglaterra.
Cíntia Cristina da Silva.Charles Darwin: viagem fantástica. Disponível em: . Acesso em: 13 maio 2015. embarcam para observar e catalogar
1. Grandes expedições eram comuns antigamente e continuam acontecendo até hoje. Qual é a importância dessas viagens para o conhecimento científico?
exemplares da fauna e da flora do mundo inteiro. Isso contribui para o conhecimento atual da biodiversidade, desde as plantas medicinais até os diversos animais. Os registros dos seres vivos auxiliam os pesquisadores a entender melhor o meio ambiente e a vida dos nossos ancestrais.
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O lamarquismo s e g a m I ty t e G / p u o r G s e g a Im l a rs e iv n U / e g a m e e L
Em meio a uma sociedade na qual predominava a corrente fixista, antes mesmo que a teoria da evolução de Darwin e Wallace fosse proposta e aceita pela comunidade científica, outros naturalistas apresentaram teorias para explicar a evolução dos seres vivos. O mais famoso foi o francês Jean-Baptiste Lamarck. Sua teoria, conhecida hoje por lamarckismo (ou lamarquismo), foi proposta em 1809. Ela baseava-se na ideia do “uso e desuso” dos órgãos ou partes do corpo, ou seja: um órgão que não é usado pelo ser vivo atrofia e tende a desaparecer, enquanto um que seja usado constantemente se desenvolve ecessidade essa característica é transmitida aosvivo descendentes. a nede se adaptar levaria o ser a se modificarPara paraLamarck, sobreviver. Veja a seguir como o lamarckismo explicaria a presença dos pescoços longos nas girafas. • A girafa, de tanto ser obrigada a esticar o pescoço para comer brotos de árvores foi “adquirindo” um enorme pescoço. Essa característica foi passada para as gerações seguintes, fazendo com que, depois de um tempo, todas as girafas tivessem pescoço longo.
Jean-Baptiste (1744-1829). Lamarck
o lh e o C r e n g a V
... continua alongando... Ancestral srcinal com pescoço curto...
... alonga o pescoço para alcançar folhas em árvores altas...
... até o pescoço ficar progressivamente mais longo.
Segundo o lamarckismo, as girafas teriam adquirido seus longos pescoços, pois seus ancestrais se esticavam para obter alimento.
Darwin e Wallace interpretaram o caso da girafa de outra forma. Para eles, a seleção natural teria favorecido a sobrevivência das girafas com pescoço longo, pois elas podiam comer plantas do solo e do alto de árvores, levando vantagem sobre as girafas de pescoços curtos, que só podiam comer plantas rasteiras, abundantes. Assim, aos poucos, girafas de pescoçogenética curto se extinguiram pela escassez de menos alimento. Como o pescoço longo era uma característica vantajosa, os indivíduos com pescoços longos teriam obtido sucesso reprodutivo, passando a característica vantajosa aos descendentes. Por isso hoje as girafas têm o pescoço longo. Embora hoje acredita-se que as adaptações nos seres vivos não surgem pela necessidade – elas já existem e sofrem ação da seleção natural – e que só características genéticas são transmitidas aos descendentes –, Lamarck teve o mérito de reconhecer a importância da adaptação na evolução e ousar ir contra o pensamento fixista dominante na época em que viveu.
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Atividades Sistematizar 1. Com suas palavras, descreva as condições ambientais da Terra logo após sua formação, há Os oceanos eram cercados por rochas e poeira; a atmosfera não tinha a composição cerca de 4,5 bilhões de anos. atual de gases, havia muitos relâmpagos e grande penetração de raios solares em razão da inexistência da camada de ozônio.
2. As espécies de seres vivos vêm sofrendo mudanças desde a srcem da vida no planeta. Que nome recebe esse processo? Evolução. 3. “As toupeiras existentes atualmente têm olhos atrofiados porque suas ancestrais, que viviam sob o solo, não necessitavam de visão. O pouco uso dos olhos teria feito com que eles atrofiassem, e isso seria transmitido de geração em geração.” Esta explicação – equivocada – está de acordo com as ideias de Lamarck. A qual princípio evolutivo deste autor ela se refere? Ao princípio do uso e desuso .
4. Na tirinha abaixo vemos Calvin imitando a girafa, cujo pescoço longo recebeu explicações diferentes segundo as teorias de Lamarck e Darwin. Que explicações foram estas? 9 8 9 1 © n o sr e tt a W lli B ,s e b b o H & in v l a C
k ic l c U l sra e iv n U y b . sti D / n sro e tt a W
Refletir 1. (Vunesp) “Aquecimento já provoca mudança em gene animal. Algumas espécies animais estão se modificando geneticamente para se adaptar às rápidas mudanças climáticas no espaço de apenas algumas gerações, afirmam cientistas.”Folha ( de S.Paulo, 09.05.2006). O texto pressupõe uma interpretação darwinista ou lamarckista do processo evolutivo? Justifique comparando as teorias. A interpretação é lamarckista, pois sugere que a espécie animal pode se modificar para se adaptar às mudanças climáticas ambientais. Na explicação darwinista o que ocorre é a seleção de espécies adaptadas às mudanças climáticas.
Desafio A partir da imagem lado, desenvolva 1. duas hipóteses para aaocor verde do gafanhoto, indicando a qual teoria evolucionista ela se enquadra.
Hipótese I – o gafanhoto é verde porque vive na grama, Lamarckismo. Hipótese II – o gafanhoto vive na grama porque é verde, Darwinismo. 4. Lamarckismo: A girafa, de tanto ser obrigada a esticar o pescoço para comer brotos de árvores foi “adquirindo” o enorme pescoço e as pernas anteriores mais longas do que as posteriores. Darwinismo: existiam girafas cujos pescoços tinham tamanhos diferentes. A seleção natural favoreceu a sobrevivência das que tinham pescoço longo, pois estas podiam comer vegetais no solo e no alto, levando vantagem sobre as outras, que aos poucos se extinguiram. Como era uma característica genética, foi passada aos descendentes. Hoje, só existem girafas de pescoço longo.
a i d e m io D / o t o h p s io B / d r a n e u G o n u r B
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2
No capítulo anterior você estudou a origem da vida na Terra e as teorias sobre evolução biológica. Neste capítulo, você vai conhecer as características que nos tornam humanos e os critérios de classificação aplicados à nossa espécie.
Capítulo O q u e n o s to r n a humanos?
Explorando OLÁ, EU SOU O DAVI.
A espécie humana
Davi pratica judô desde os 8 anos de idade. Hoje, com 14, ele já é faixa verde e até participa de competições importantes. Em uma dessas competições, Davi recebeu um golpe forte e caiu de mau jeito, sofrendo uma lesão no dedo polegar da mão direita. Ele sentiu muitas dores e precisou imobilizar o polegar com gesso, por isso teve de ficar um tempo sem treinar. Contudo, aprendeu com a prática esportiva que podemos cair, nos levantar, nos recuperar e estar prontos para enfrentar o que vier pela frente. Por isso, Davi se dispôs a continuar fazendo todas as tarefas normalmente, mesmo com o polegar imobilizado. No entanto, ele notou algo bastante interessante: era muito difícil fazer tarefas manuais “sem” o polegar. Segurar algo era quase impossível sem o dedão: varrer seu quarto, segurar os talheres, descascar uma fruta... Em razão disso, ele, que sempre foi destro, passou a fazer muitas coisas com a mão esquerda até seu polegar sarar. Agora, reflita sobre as questões a seguir. já tentou segurar algumaResposta coisapessoal. sem usar 1. Você o dedão? Sentiu dificuldade?
2. Existe algum outro animal que tem polegar? Como ele manuseia instrumentos e ferramentas? Alguns primatas têm dedos similares aos nossos polegares, por isso conseguem manusear alguns objetos. Outros animais não têm a mesma habilidade para manusear instrumentos ou ferramentas, e isso ocorre principalmente devido à ausência do polegar opositor.
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a z u o S o lil n a D s: e õ ç ra st lu I
A espécie humana s e g a Im tty e G / n w o r B y c n a N
Todos os seres humanos pertencem à espécie Homo sapiens.
Dê uma rápida olhada em você e em seus colegas. Pense nas pessoas que conhece ou que vê na rua, na televisão etc. É fácil perceber que, embora sejamos fisicamente diferentes em muitos aspectos, como sexo, idade, altura, cor da pele, tipo de cabelo, formato dos olhos etc., temos características em comum que nos reúnem em um mesmo grupo: a espécie humana .
Os seres vivos são classificados pelos cientistas em cinco reinos diferentes, dentre eles o reino Animal. É desse reino que nossa espécie faz parte. Nossa identidade biológica como espécie, que independe de nossa aparência e país de nascimento, é classificada da seguinte maneira: Reino: Animalia Filo: Chordata Classe: Mammalia Ordem: Primata Família: Hominidae Gênero: Homo Espécie: Homo sapiens
O conceito de espécie constitui a unidade básica no estudo de classificação e evolução dos seres vivos. De acordo com a definição biológica mais comum, espécie é um grupo de indivíduos que apresentam características biológicas semelhantes, capazes de gerar descendentes férteis e que ocupam um nicho específico na natureza. É importante lembrar que, para a ciência, não existem raças de seres humanos. As diferenças genéticas entre pessoas de diferentes etnias não são suficientes para justificar a existência de subespécies humanas, que seriam as raças. Os genes que determinam características físicas, como cor de pele, formato dos olhos e tipo de cabelo, são poucos quando comparados ao número total de genes da espécie humana.
Posso perguntar? Qual é o grau de classificação que separa os homens dos macacos? Os macacos em geral estão classificados com os humanos na ordem dos primatas. Porém, alguns outros primatas, como os chimpanzés e os gorilas, também estão classificados juntos com os humanos na família Hominidae. Então, é no gênero Homo que os humanos se separam dos macacos.
O I R Á S S O L G
Etnia ou grupo étnico: grupo social que se
distingue de outros por sua cultura, srcem e histórias comuns. Nicho: modo de vida (como de reprodução, tipo de alimento, tipo de abrigo etc.) de cada espécie no seu hábitat.
m o .c to o h p k c o t S i r/ e h tc u F r e h p to irs h C
Apesar de cada um de nós ter características próprias, os seres humanos apresentam muito mais semelhanças do que diferenças. Portanto, não se pode considerar que existam raças dentro de nossa espécie.
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As características da espécie humana k c o st in t a L / y m a l A / y h p a r g o t o h P rp to n e m m A
As diversas tecnologias são formas de ferramentas complexas produzidas pelo ser humano.
IO R Á S S O L G
O que nós, seres humanos, temos em comum e que nos difere dos outros animais? O próprio nome de nossa espécie, Homo sapiens, refere-se à nossa capacidade de raciocínio (do latim sapiens , “sábio”). Essa característica nos torna capazes de criar ferramentas e outros objetos que permitem nossa sobrevivência em condições nas quais a fragilidade física nos levaria à morte. Devido a essa capacidade, criamos e construí-
mos moradias, meios transporte, armas, medicamentos, meios de de comunicação etc. roupas, Somos a única espécie que produz cultura de forma complexa, por meio do acúmulo e da transmissão de conhecimentos, experiências e valores para futuras gerações. Esse fenômeno pode ser observado em outras espécies, como nos chimpanzés, porém de maneira muito mais simples. Temos a capacidade de nos comunicar de modo mais complexo que outros animais por meio da linguagem, transmitindo e compreendendo o significado de símbolos, ideias e noções abstratas. Nosso comportamento gregário também nos caracteriza e até hoje mostra-se vantajoso para a sobrevivência da espécie no planeta. s n e g a Im r a ls u P / d n e m A s o c r a M
Gregário: comportamento de indivíduos da mesma espécie, com tendência a se juntar em grupo e ter
uma vida pautada pela cooperação. Morfológico: em biologia, refere-se à forma do corpo ou de parte dele.
O ser humano é capaz de construir uma cultura complexa, compartilhada com seus iguais e passada entre gerações. Na foto, uma manifestação cultural afro-brasileira, a congada, na cidade de Ouro Preto, MG, 2015.
Entre as características mais relacionadas ao aspecto morfológico da espécie humana, podemos destacar: • Cérebro com grande capacidade: em virtude de suas dobras, chamadas de circunvoluções, o aumento do cérebro ao longo da evolução pôde ocorrer sem que a caixa craniana precisasse crescer na mesma proporção.
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k c o st in t a L / is rb o C / d e ti im l n U sl a su i V
Cérebro humano.
o i d tú s E O K D
• Polegar opositor: graças a presença de um polegar em posição oposta aos outros quatro dedos, nossas mãos são capazes de executar o movimento de pinça, ampliando assim as possibilidades de uso de instrumentos e ferramentas. • Bipedismo: o corpo se apoia exclusivamente nos membros inferiores (pernas) e se locomove colocando alternadamente os pés sobre o solo. Isso permitiu, entre outras vantagens: mãos livres para manejar ferramentas; maior capacidade de defesa; transporte de alimentos; desenvolvimento da comunicação escrita. Entre as desvantagens da postura bípede em relação à quadrúpede estão: maior trabalho cardíaco; maior estresse na coluna; impacto nas articulações. Outros primatas, como os gibões e os chimpanzés, também podem adotar postura bípede, mas temporariamente, pois o corpo deles não é adequado para isso.
Apoiar-se nas pernas proporcionou algumas vantagens, como a possibilidade de utilizar ferramentas enquanto se locomove.
o h l e o C r e n g a V
O polegar opositor facilitou o manuseio dos instrumentos e ferramentas.
• Visão binocular frontal: somos capazes de captar estímulos visuais com dois olhos. Nosso cérebro correlaciona as imagens obtidas pelos dois olhos, embora elas sejam ligeiramente diferentes, e assim temos uma imagem única, estereoscópica, isto é, tridimensional (em 3D). Essa capacidade foi vantajosa para nossa espécie, principalmente na percepção do perigo, obtenção de alimento e na escolha de parceiros, fatores muito importantes para a propagação da espécie.
a ç n ra F n so id w a D
Os olhos humanos captam imagens ligeiramente diferentes. O cérebro correlaciona as duas e assim enxergamos apenas uma imagem tridimensional.
Fonte: Gerard J. Tortora.Principles of anatomy & Phisiology . New Jersey: Wiley & sons, 2014. p. 593.
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Aqui tem mais
O tamanho do cérebro dos animais é propor cional à sua inteligência? Não necessariamente. Há outros fatores que, somados, ajudam a medir a inteligência. Afinal, se fosse assim, no lugar do repórter, esta matéria estaria sendo escrita por uma baleia-azul, com seus 10 kg de cérebro, o maior do reino animal. Um dos fatores para definir o grau de inteligência é a proporção do cérebro em relação ao corpo. Mas esse cálculo não explica tudo (por ele, estaríamos empatados com os ratos, com 2%). No caso dos mamíferos, outra questão é a área ocupada pelo neocórtex, a parte exterior do cérebro, que dá o aspecto enrugado a ele. Quanto mais rugas, aliás, maior a capacidade de processamento no cérebro. Os ratinhos, por exemplo, têm o cérebro quase liso. Já aves, répteis e alguns insetos, como a abelha, têm algumas estruturas de funcionamento semelhantes ao neocórtex, porém menos complexas. O cérebro [...] dos humanos aumentou à medida que passamos a viver em sociedade. O tamanho do cérebro dos bichos é proporcional à sua inteligência? Mundo Estranho, São Paulo: Abril. Disponível em: . Acesso em: 18 fev. 2015.
1. Segundo o texto, qual característica define a maior complexidade do cérebro humano, conferindo-lhe maior inteligência? É a quantidade de dobras e rugas no neocórtex: quanto maior, mais complexidade cerebral. a ç n a r F n o s id w a D
cobra passarinho
rato
chimpanzé
Comparação entre o tamanho do cérebro do ser humano com o de outros animais.
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gato
ser humano
Atividades Sistematizar 1. O que significa dizer que um austríaco, um senegalês, um tailandês e um brasileiro são dizer que todos os seres humanos têm características em exemplos de Homo sapiens? Significa comum que os agrupam na mesma espécie: Homo sapiens sapiens. Grupo de indivíduos que apresentam características
2. Qual é a definição biológica mais comum de espécie? biológicas semelhantes, capazes de gerar descendentes férteis e que ocupam um ni cho específico na natureza.
3. Escreva a qual característica da espécie humana se refere cada item a seguir. a) Habilidade na manipulação de ferramentas, instrumentos e outros objetos.
Polegares opositores.
liberdade das mãos, que podiamdosercorpo utilizadas paraBipedismo. carregar alimentos, e b) Proporcionou menor exposição e consequente aquecimento pelo Sol.
4. Analise abaixo a classificação do chimpanzé. Reino: Animalia Filo: Chordata Classe: Mammalia
k c o ts r e tt u h S / e e l e sIs c ir E
Ordem: Primata Família: Hominidae Gênero: Pan Espécie: Pan troglodytes
a) De acordo com essa classificação, em que o chimpanzé difere de nós, seres humanos? Nós somos do gênero Homo e espécie Homo sapiens sapiens b) Estudos mostraram que dos 3 bilhões de pares de genes do chimpanzé, apenas 35 milhões – menos de 4% – são diferentes dos encontrados no material genético dos seres humanos. No entanto, essa pequena diferença deu características exclusivas à nossa espécie que foram importantes na sobrevivência ao longo da evolução. Cite duas dessas maior, a possibilidade de andar ereto sobre dois pés, polegares oponíveis, visão binocular; habilidades características. Cérebro linguísticas; produção de cultura etc.
Refletir 1. Leia o trecho abaixo e responda. Nem todo negro no Brasil é geneticamente um afrodescendente, e nem todo afro-brasileiro é necessariamente um negro. Assim se pode resumir a pesquisa do grupo de Flavia Parra e Sérgio Danilo Pena, da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), divulgada hoje na internet pela revista da Academia de Ciências – a dos EUA [...]. [...] pele escura não indica [...] com segurança quepode a pessoa teve a maioria de seus genes dadater deaascendentes africanos. Uma pessoa ser classificada socialmente comohernegra e não ser geneticamente ”africana“[...]. Disponível em: . Acesso em: 15 maio 2015.
O texto afirma que “nem todo negro no Brasil é geneticamente um afro descendente, e nem todo afro-brasileiro é necessariamente negro”. Podemos dizer do ponto de vista biológico que existem raças humanas? Por quê? Explique. Não, porque as diferenças genéticas entre pessoas de etnias diferentes, como asiáticos, europeus, africanos, não são suficientes para justificar a existência de subespécies humanas, que seriam as raças. Os genes que são responsáveis por determinar as características físicas tais como: cor de pele, formato de olhos e tipo de cabelo, são poucos se comparados ao número total de genes da espécie humana.
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3
No capítulo anterior você aprendeu mais sobre nossa espécie, suas características particulares e sua classificação. Neste capítulo você vai estudar alguns eventos da evolução dos seres humanos ao longo do tempo e a importância dos fósseis nesse estudo.
Capítulo Seres humanos e a evolução da espécie
Explorando Os seres humanos
OLÁ, EU SOU O CID!
o i d
ú t s E O K D : s e õ ç a r t s lu I
Os alunos do 8 o ano de uma escola acordaram muito empolgados aquele dia. Eles iriam visitar o zoológico de uma cidade vizinha. Fizeram a maior festa no ônibus, cantaram, contaram piadas. E comentaram muito sobre os animais que encontrariam no local. Chegando lá – um lugar grande e arborizado –, Cid e seus colegas passaram a seguir os monitores, que explicavam várias coisassobre os animais que iam observando. Um mais interessante que outro. No entanto, ficaram realmente empolgados quando chegaram à ala dos primatas, pois, afinal, eram os animais preferidos de muitos deles. Cid chamou a atenção de todos para um orangotango fêmea cuidando de seu filhote, quando chegaram ao recinto desses primatas: – Olha, a mãe está catando piolho do filho! Depois, os alunos chegaram ao recinto dos chimpanzés, e Cid se divertiu com um filhote que brincava com eles a distância, indo de um lado para outro, parecendo sorrir. – Parece até que ele sorri e manda beijos. Chimpanzés são muito parecidos conosco, não? – comentou Cid. – São mesmo! – respondeu a professora. Agora é sua vez.Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.
1.
Em sua opinião, quais são as semelhanças entre os orangotangos, os chimpanzés e nós, seres humanos?
2.
Por que os chimpanzés e os seres humanos são parecidos? Como visto no capítulo anterior, os chimpanzés são da mesma família que os seres humanos, a família Hominidae. Por isso existem semelhanças entre esses animais que os tornam parecidos. Os alunos podem citar características próprias dos mamíferos, como os pelos e o fato de as fêmeas amamentarem suas crias. Além disso, podem citar: feições semelhantes, expressões faciais, habilidades com as mãos, vida em sociedade. 1.
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A srcem dos seres humanos Desde o aparecimento dos primeiros seres vivos unicelulares, uma longa história evolutiva ocorreu na Terra até o surgimento dos primatas – ordem de mamíferos à qual pertencem, entre outros, humanos, gorilas e chimpanzés. Essa história pode ser desvendada atualmente por meio da análise dos próprios seres vivos e de muitos fósseis. A ciência encontrou evidências de que todos os primatas têm um ancestral comum na evolução, surgido há aproximadamente 70 milhões de anos. Esse ancestral, o Plesiadapis , media cerca de 30 cm de comprimento, pesava 1 kg e era semelhante aos atuais musaranhos. Tinha hábitos noturnos, garras e olhos localizados nas laterais da cabeça, vivia em árvores e se alimentava principalmente de insetos e suas larvas. Desse ancestral evoluíram os prossímios, ou primatas inferiores, e os antropoides (do grego anthropos, “homem”, e oide, “parecido”), ou primatas superiores. As principais características desse último grupo são o encéfalo desenvolvido e os membros longos. O esquema abaixo é chamado de cladograma. Ela relaciona a provável evolução dos primatas representados, com base em estudos referentes a esse assunto.
ra i re e P r a s é C lo u a P : s e õ ç a trs u Il
Provável aparência do Plesiadapis, o ancestral dos primatas. IO R Á S S O L G
Cladograma: representação gráfica de hipóteses de relações evolutivas entre grupos de organismos. Essas hipóteses são baseadas principalmente em estudos da forma dos organismos e do seu DNA.
antropoides prossímios
s re u m ê l
e m r o if s a t
ris ló e s o g la á g
Cladograma (também conhecido como árvore filogenética) dos primatas.
s o i s r tá
o d n u M o v o N o d s o c a c a m
o d n u M o lh e V o d s o c a c a
s e õ ib g
s o g n ta o g n ra o
s a irl o g
s o n a m u h
s é z n a p im h c
s re e s
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Plesiadapis,
ancestral dos primatas
Fonte: Primate Family tree. Disponível em: . Acesso em: 17 maio 2015.
Embora a ciência tenha avançado no estudo da história evolutiva de todas as espécies, incluindo a dos seres humanos, ela está em constante construção. Isso acontece em razão de divergências quanto à datação dos fósseis, da descoberta de novos fósseis e do aprofundamento do conhecimento sobre as espécies.
ia d e m o i D / to o h p s o i B / e u q n la a P si n e D
4 cm
Musaranho-pigmeu, o menor mamífero do mundo, atualmente.
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A importância dos fósseis Os cientistas utilizam diferentes recursos e métodos para desvendar os “capítulos” da história da vida na Terra, dentre eles, a simulação das condições ambientais primitivas em laboratório, estudos comparativos de materiais genéticos e registros fósseis. Os fósseis correspondem a
a i d e m io D / e rc u o S e c n ie c S / r e i h o G si o c n ra F
Pegadas fósseis de dinossauro ornitópode.
ia d e m o i D / a e rd A i/ h o G is o c n a r F
Fóssil de inseto preservado na resina chamada âmbar.
restos, marcas, vestígios ou evidências da existência e/ou atividade de seres vivos na Terra, preservados em rochas e outros materiais, como gelo e resina. São raros os fósseis de seres vivos inteiros. Geralmente são preservadas as partes duras, como ossos, dentes, conchas e carapaças, embora pegadas, fezes, pólen etc. também possam ser fossilizados. A ciência que estuda os fósseis é a Paleontologia. Além de fósseis de ossos, que permitem a reconstituição de corpos dos animais do passado, outros tipos de vestígios também fornecem informações preciosas. Por exemplo, um conjunto de pegadas pode ser usado por cientistas, que, medindo a distância entre elas e sua profundidade, calculam o comprimento, o peso e a velocidade do animal. Fósseis de excrementos (chamados de coprólitos) são amassados até se tornar um pó bem fino que, analisado, pode dar pistas sobre o hábito alimentar desse animal. k c to s in t a L / e ifl r e ts a M / r e v u r G r e h p to irs h C
s e g a Im y tt e G / k c o t s o t o f e g a / s lo r a C n a u J
Fóssil de planta.
Posso perguntar?
Esqueleto de dinossauro.
Isso é possível de várias maneiras: através da análise de características físicas ou da análise de vestígios que dão pistas de seus hábitos, como alimentação, reprodução etc. A datação dos fósseis também é possível com o auxílio de substâncias químicas, que permitem avaliar quanto tempo aquele fóssil tem. Às vezes é possível recuperar fragmentos de DNA de fósseis para análise, que indicam seu parentesco com espécies vivas.
Como os cientistas conseguem desvendar o parentesco entre os fósseis encontrados e os animais hoje existentes?
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Conhecendo alguns hominídeos Há evidências fósseis de que seres semelhantes a nós, humanos, viveram em épocas e regiões disti ntas na Terra. Alguns deles coexistiram durante certo período. Veremos a seguir algumas características desses seres. • Australopithecus Hominídeo que surgiu entre 3 e 4 milhões de anos atrás. Seu cérebro tinha menos da metade do nosso volume cerebral atual. Com postura bípede, podia usar as mãos para colher alimentos, atirar pedras e pedaços de madeira para abater pequenos animais. Formava grupos familiares.
C u r ioso
é .. .
Lucy, um esqueleto fóssil de 3,2 milhões de anos de Australopithecus , foi encontrada na Etiópia em 1974 e contribuiu muito para o conhecimento que temos hoje de nossos ancestrais. Lucy é um fóssil de uma fêmea adulta, que recebeu esse nome porque seus descobridores eram fãs da música Lucy in the sky with diamonds, da banda britânica The Beatles. A análise de seus ossos tornou possível a reconstituição de sua aparência e até de alguns de seus hábitos. Os pesquisadores descobriram que Lucy e os demais indivíduos de sua espécie eram bípedes analisando o formato dos ossos de seus pés, pernas e quadril.
ia d e m o i D / e v i h rc A tr A e h T i/ tr O il g a D i n n ia G
Provável aparência de Lucy, que foi reconstituída com base em seu esqueleto fossilizado.
• Homo habilis Surgiu provavelmente há 2 milhões de anos. Seu cérebro era um pouco maior que o do Australopithecus e ele era capaz de fabricar ferramentas com lascas de pedra. Junto a seus fósseis, foram encontrados vestígios de cabanas que construía.
a i d e m io D / k c o t rS e p u S / o C re u t c i P e c n e i c S
Reconstrução da provável aparência de um Homo habilis.
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ia d e m io D / k c o t S r e p u S / o C e r u t ic P e c n ie c S
Provável aparência de um Homo erectus.
• Homo erectus Surgiu provavelmente há 1,6 milhão de anos. Seu cérebro era maior que o do Australopithecus e vivia em grupos de até 30 indivíduos. Coletava raízes e frutos, aprendeu a fazer fogo e fabricava ferramentas elaboradas para caça e pesca. Migrou do que hoje chamamos de África para as atuais Europa e Ásia. • Homo sapiens neanderthalensis (conhecido como homem de Neandertal) Surgiu provavelmente cerca de 200 mil anos atrás. Enfrentou um período de frio intenso na Terra. Seu cérebro era aproximadamente igual ao nosso e tinha linguagem própria. Vivia em grupos familiares e alimentava-se principalmente de carne. Usava instrumentos bem-elaborados e enterrava os mortos. Conviveu com os primeiros humanos modernos. a i d e m io D / R E K O R B e g a m i / ra i m
Reconstrução da aparência de um homem de Neandertal.
• Homo sapiens Corresponde à nossa espécie. O mais antigo fóssil é o do Homem de Cro-Magnon (nome em referência à região da França onde foi encontrado). Surgiu provavelmente há cerca de 35 mil anos e seu cérebro era bem desenvolvido. Com habilidades artísticas, deixou em cavernas pinturas com cenas de seu cotidiano, principalmente de caça – as pinturas rupestres. Os cientistas supõem que o Homo sapiens surgiu no continente atualmente chamado de África e migrou para outras regiões do planeta em grupos de caçadores e coletores.
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Espécie humana e seleção natural Graças a capacidade de produzir utensílios, roupas, medicamentos, vacinas etc., a espécie humana vem driblando a seleção natural e sobrevivendo em condições adversas e em ambientes muito distintos na Terra. k c to sr e tt u h S l/ id e t S s e m a J
Beduíno à frente da Grande Pirâmide de Guizé, nos arredores de Cairo, Egito. ils a r B ix p y s a E / k c to s to o F e g A
Inuíte próximo à iglu, no norte do Canadá. O ser humano é capaz de produzir utensílios e assim se adaptar às mais diversas condições em nosso planeta.
Assim, mesmo os indivíduos com características genéticas que, na natureza, seriam consideradas desvantajosas e comprometeriam sua sobrevivência têm conseguido chegar à idade adulta e deixar descendentes, perpetuando nas populações humanas tanto genes vantajosos quanto desvantajosos. Além disso, a capacidade de criação dos seres humanos faz com que os indivíduos que seriam menos favorecidos (como os deficientes físicos) possam ter uma vida normal como qualquer pessoa.
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Ciência e Sociedade O papel da fala na evolução da espécie humana Dentre as diferenças significativas que apresentamos em relação aos outros primatas – nossos parentes mais próximos na escala de evolução – e que tiveram papel fundamental na forma como nossa espécie sedesenvolveu e ocupou o planeta, podemos citar a garganta e aposição da laringe associaElementos ilustrados sem escala; as da à fala como uma das características mais relevantes para o desenvolvicores não são as reais. mento do ser humano como o conhecemos. Sem ignorar o papel essencial do nosso cérebro na fala e outras capacidades relativas à comunicação, veremos a seguir a importância do aparelho fonador na evolução humana. Os seres humanos são capazes de emitir uma ampla variedade de sons graças à posição da sua laringe. Esse órgão localiza-se em nosso corpo na parte inferior da garganta. Dessa forma, a faringe – que faz parte tanto do sistema respiratório quanto digestório – atua como uma grande câmara de som acima das cordas vocais. Nos demais mamíferos – com raras exceções, como os veados – a laringe localiza-se mais ao alto na garganta, permitindo que o animal respire e beba ao mesmo tempo. Se nós tentarmos fazer isso, sufocamos. Quem nunca engasgou o tentar falar e comer ao mesmo tempo? Você aprenderá mais adiante acerca de papel da epiglote, no mecanismo de controle da passagem de ar/alimento. Ainda em comparação com os outros mamíferos, a posição mais abaixo na laringe possibilita aos humanos produzir uma variedade maior de sons. faringe Essa característica difere quando somos bebês. Nascemos com a laringe mais ao alto da garganta, como típicos mamíferos. Assim, conseguimos respirar e beber ao mesmo tempo, como exige o ato de mamar. laringe Por volta dos 18 meses, a laringe começa a mudar de posição para mais abaixo na garganta, até que na adolescência ela atinge a posição que ocupa no corpo de um adulto. Mudanças hormonais nesta A localização da laringe nos seres fase também provocam crescimento da cartilagem da laringe, onde humanos possibilita que sons de se localizam os músculos vocais que compõem as pregas vocais. Esdiversos tons sejam emitidos. tas, ao vibrar durante a passagem do ar que sai dos pulmões, produFonte: Gerard J. Tortora e Bryan zem o som da voz. Nos rapazes esse crescimento e espessamento é Derrickson. Principles of anatomy maior, produzindo tons mais graves e formando o famoso pomo-deand physiology. Nova Jersey: John -adão, ou gogó. Wiley & Sons, 2014. p. 900. k c to rs e tt u h S t/ o b o r D n a e D
k c to rs tte u h S / b m la B
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Em razão dessa característica peculiar, pesquisadores concluíram que, se pudessem determinar a posição da laringe da garganta de nossos ancestrais, poderiam deduzir sobre a capacidade de vocalização e linguagem na evolução da espécie humana. k c to rs tte u h S / n ri a lg u B r o Ig
Saiba mais sobre a voz e seus cuidados na publicação da Sociedade Brasileira de Fonoaudiologia: . Acesso em: 17 maio 2015. k c to rs te t u h S / n ta n a ts i tr
Os seres humanos possuem uma grande amplitude vocal, podendo alcançar notas musicais muito graves, ou agudas, como alguns cantores de ópera. Além dos seres humanos, outros animais possuem a capacidade de vocalização, como algumas aves, principalmente os psitacídeos. Essa família de aves, compreende as araras, papagaios e periquitos, e eles conseguem emitir sons diversos, inclusive alguns muito semelhantes aos produzidos pelos seres humanos, devido à anatomia de seu aparelho respiratório.
1. Em grupos, faça uma pesquisa comparando a anatomia da fala dos seres humanos, dos papagaios e de algum outro animal que consiga vocalizar. Componha um painel com figuras que indiquem essas diferenças, e ao final, mostre o resultado aos colegas. Professor, auxilie os alunos a comparar estruturas semelhantes nesses diferentes animais, evitando erros conceituais na confecção dessa tarefa.
C u r ioso
é...
Inclusão e comunicação
s n e g a m I r sa l u P i/ l so i d n ra G n so d E
Diferentes recursos e estratégias são utilizados pelas pessoas que, por algum motivo, não conseguem falar e/ou ouvir. Além da comunicação realizada por sinais, como a Linguagem Brasileira de Sinais (Libras), existem tecnologias assistivas, como aparelhos auditivos ou implantes cocleares, que ajudam pessoas surdas a falar e fazer leitura labial. Isso realça outra característica importante na evolução de nossa espécie: a capacidade de produzir ciência, tecnologia e cultura, e colocá-la a serviço dos seres humanos, procurando, dessa forma, construir uma sociedade menos desigual no que diz respeito ao acesso às informações, à comunicação e à tomada de decisões.
O desenvolvimento de diferentes tecnologias para pessoas com deficiência auditiva, proporciona independência e liberdade para que eles vivam uma vida com menos obstáculos.
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Hora da
prática: criação de modelo Vamos montar um modelo para aprender como um fóssil é formado.
Material: • 1 balde grande; • areia fina; • esponjas de cozinha (podem ser usadas); • sal de cozinha; • água; • canetinhas; • tesoura sem ponta.
Como fazer 1. Primeiro, faça nas esponjas desenhos de ossos, folhas ou qualquer outro objeto 2. 3. 4. 5.
que vai ser “fossilizado”. Depois, recorte as esponjas de acordo com o desenho. Feito isso, forre o fundo do balde com areia e coloque as esponjas sobre ela, de forma que nenhuma fique em contato com o fundo do balde e que também fiquem longe umas das outras. Depois, cubra as esponjas com o restante da areia. Nenhuma esponja deve ficar exposta. Aperte um pouco a areia para não sobrar espaço entre ela e as esponjas. Aqueça a água (não precisa ferver) e coloque sal, mais ou menos uma xícara para cada litro de água. Mexa até o sal dissolver e coloque a água até cobrir toda a areia. Deixe o balde em algum lugar seco para a água evaporar completamente. Quando a areia estiver seca novamente, os “fósseis” estarão prontos para serem retirados de lá. Cave delicadamente para achá-los.
Refletindo e registrando 1. O que aconteceu com as esponjas que foram enterradas? Como você esperado que as esponjas tenham enrijecido. O sal da água penetrou nos poros explica o ocorrido? 1.dasÉ esponjas, junto com a areia, e isso fez com que as esponjas ficassem duras.
2. Qual é a relação entre o que foi observado nessa prática e a fossilização que ocorre em condições naturais? As partes do corpo de um animal e até as folhas das plantas são fossilizadas porque ocorre uma mineralização, ou seja, os minerais preenchem os poros existentes neles e os enrijecem. No experimento, o mineral utilizado foi o sal de cozinha, que enrijeceu as esponjas.
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a z u o S o lil n a D s: e õ ç a rt s lu I
Atividades Sistematizar 1. Que animal a ciência considera até o momento o ancestral comum na evolução dos primatas, incluindo nossa espécie? Que hábitos tinha esse animal? O plesiadapis. Ele tinha hábitos notur nos, vivia em árvores e se alimentava principalmente de insetos, larvas e frutos.
2. Observe a imagem a seguir. O que ela representa? Qual é sua importância para a ciência? Representa um exemplo de fóssil, que corresponde a restos, marcas, vestígios ou evidências da existência e/ou atividade de seres vivos na Terra, preservados em rochas e outros materiais, como gelo e resina. Permite a reconstituição dos corpos, hábitat e hábitos de seres dopassado.
a ir e r e P r sa é C o l u a P
3. Considerando-se que: • Diferentes seres semelhantes a nós, humanos, podem ter coexistido ao longo da evolução em regiões distintas na Terra durante certo período de tempo, não havendo uma sucessão linear de espécies (como uma sequência); • O ser humano não descende do macaco, assim como os outros primatas, ambos evoluíram de forma independente a partir de um ancestral comum. Analise a ilustração indique seus erros do ponto de vista científico. A ilustração mostra o ser humanoeevoluindo de forma linear a partir de um primata superior como ele. Na realidade, macacos e seres humanos evoluíram de forma independente a partir de um ancestral comum.
a h n i m a C s lro a C
Refletir imagem ao ladodas é do personagem um sim1. A pático “homem cavernas” dos Piteco, quadrinhos de Mauricio de Sousa. Explique por que a cena retratada seria impossível na realidade. A espécie humana não conviveu com dinossauros. Esses animais extinguiram-se há 65 milhões de anos, muito antes do aparecimento dos primeiros hominídeos surgirem na Terra.
A D T L ra o it d E a s u o S e d o i c ri u a M
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[ dentro ] Fi q u e p o r
Garganta A garganta humana é adaptada para a fala. Temos uma câmara acima da laringe que é responsável pelas nossas vocalizações. Essa adaptação faz com que, além da fala, os humanos consigam reproduzir uma enorme variedade de sons.
Cintura pélvica Estudos indicam que a locomoção bípede e o desenvolvimento da posição vertical permitiram aos seres humanos menor gasto energético ao se locomover, além de liberarem os membros dianteiros para atividades de transporte e caça, por exemplo. Ao longo do tempo, a cintura pélvica dos humanos foi-se modificando, tendo, atualmente, tamanho reduzido quando comparada a outros animais não bípedes. Essa alteração no formato da cintura para andar sobre dois pés tornou o parto mais complicado do que o dos animais quadrúpedes.
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Os seres humanos são primatas, assim como os chimpanzés e os gorilas. Apesar disso, apresentam características muito diferentes das desses animais. Veja algumas adaptações que o corpo humano apresenta.
Sistema circulatório O bipedismo humano trouxe novas exigências ao sistema circulatório: ele deveria ser mais eficiente no bombeamento de sangue, porque agora é necessário suprir as partes acima do nível do coração, principalmente o cérebro.
Glândulas sudoríparas Nos humanos as glândulas sudoríparas têm um sistema bastante desenvolvido. Por meio do suor, elas conseguem regular a temperatura do corpo mesmo se considerando a presença reduzida de pelos no corpo. Esse fator pode ter sido importante para a sobrevivência humana, uma vez que estudos indicam que a espécie provavelmente tenha surgido em região de clima quente e seco no continente africano.
o i d ú t s E O K D
O bipedismo trouxe diversas vantagens, como menor exposição à luz solar, mãos livres para facilitar o manuseio de objetos e alimentos, maior poder de defesa pessoal etc. No entanto, as modificações da cintura pélvica fizeram com que o parto ficasse mais complicado. Além disso, o sistema circulatório precisa trabalhar mais para que áreas como o cérebro, que ficam acima do nível do coração, recebam irrigação sanguínea. 1.
Podem ser mencionadas o tamanho do cérebro e a presença de circunvoluções, os polegares oponíveis e a visão binocular, dentre outras. 2.
Mobilidade dos dedos
Além do polegar opositor, que tem enorme importância no manuseio e na fabricação de objetos, o controle individual de cada dedo também é uma adaptação importante para os seres humanos. Os demais primatas não têm o mesmo controle que os humanos, e seus polegares não têm a mesma mobilidade que os nossos.
1.
Quais foram as vantagens e as desvantagens que o bipedismo trouxe para os seres humanos?
2.
Cite outras características morfológicas do ser humano que são vantajosas para a sobrevivência da nossa espécie no planeta. 35
Panorama Neste tema você viu que a evolução biológica é o processo pelo qual o aparecimento de novas características nos seres já existentes leva ao surgimento de seres com novas formas. Lamarck acreditava que as características eram adquiridas pela lei do uso e desuso. Darwin, por outro lado, acreditava que as características eram submetidas à seleção natural. Você viu ainda que os seres humanos atuais, da espécie Homo sapiens, também surgiram como produto da evolução. Entre as características que favoreceram a espécie humana, estão o cérebro desenvolvido, o bipedismo, o polegar oponível e a visão binocular frontal. Este tema destacou ainda a importância dos registros fósseis no estudo da evolução.
Faça as atividades a seguir para rever o que aprendeu. 2.b. A seleção natural explica que as girafas que já tinham o pescoço um pouco mais longo do que as demais obtiveram maior sucesso na sua alimentação, porque alcançavam as folhas mais altas das árvores. Com isso, elas conseguiram maior sucesso reprodutivo, deixando mais descendentes. Com o passar das gerações a proporção de girafas com pescoço alongado passou a predominar na população.
1. O que são estromatólitos? Como eles estão relacionados com a srcem da vida no são estruturas formadas pela deposição das mais antigas bactérias já documentadas, junto com planeta Terra? Estromatólitos o sedimento do mar. Com o estudo dessas estruturas, os cientistas conseguiram mais informações sobre essas bactérias, que acredita-se foram formas pioneiras de vida no planeta.
2. Considerando o caso do pescoço alongado das girafas, responda: As girafas foram progressivamente alongando seu pescoço para alcançar a) Como o lamarquismo explica o fenômeno? as folhas mais altas das árvores. Isso fez com que as gerações seguintes já nascessem com pescoços alongados. b) Como a teoria da seleção natural explica esse mesmo fenômeno? 3. Sobre evolução, responda: a) Quando dizemos que uma espécie é mais adaptada do que outra, o que isso signifiSignifica que a espécie mais adaptada tem características que tornam sua vida mais fácil em determinado ca? Dê exemplos. ambiente do que a outra espécie. Por exemplo, animais que vivem em ambientes frios apresentam adaptações como camada densa de pelos pelo corpo ou camada de gordura, que lhes permitem resistir ao frio. é mais adaptada do que outra, podemos dizer que ela é mais b) Quando uma espécie Não, pois uma espécie pode ser adaptada a determinado ambiente, mas não a outro. Os animais adaptados frio, por exemplo, não teriam um bom desempenho em ambientes muito quentes. Todos os seres vivos se evoluída? Justifique. ao srcinaram do processo de evolução, por isso não é possível dizer que um é mais evoluído que outro. O que existe são seres adaptados a condições ambientais específicas.
4. Leia as explicações abaixo para a presença do apêndice na espécie humana e classifique se a explicação está baseada na teoria de Darwin ou na de Lamarck. a) Nossos ancestrais tinham um órgão a mais no sistema digestório para auxiliar na digestão de alimentos mais difíceis, como carnes cruas. Ao longo do tempo, o ser humano passou a não comer mais carne crua e, por isso, o órgão não foi mais utilizado. Hoje, ele virou um órgão vestigial, chamado de apêndice. A explicação está baseada na teoria de Lamarck.
b) Nossos ancestrais tinham um órgão a mais no sistema digestório para auxiliar na digestão de alimentos mais difíceis, como carnes cruas. Ao longo do tempo, o ser humano passou a não comer mais carne crua, então, o órgão não teve mais tanta importância no corpo humano. As pessoas que nasciam com esse órgão atrofiado não tinham nenhum prejuízo, e seu organismo podia direcionar sua energia para órgãos mais também usados, como estômago. Essas pessoas tiveram asucesso reprodutivo e seus filhos tinhamoesse órgão atrofiado. Aos poucos, população toda foi tendo esse órgão cada vez mais diminuído até se transformar em um órgão vestigial, o apêndice. A explicação está baseada na teoria de Darwin.
36
9. Não, pois apesar de existirem diferentes etnias na espécie humana, como africanos, asiáticos e europeus, todos os seres humanos são da mesma espécie, Homo sapiens. As diferenças entre os humanos, como a cor da pele, do cabelo, estatura etc., são muito pequenas perto das semelhanças que compartilham, sendo animais da mesma espécie.
5. Correlacione as alternativas abaixo às frases numeradas. 10. Fósseis são esqueletos ou outras partes de animais, vegetais, vestígios, marcas ou até a) fixismo excrementos que foram preservados ao longo de muitos anos por meio da mineralização nos solos ou em materiais como gelo ou resina. Estudando esses materiais é possível identificar b) teorias evolucionistas como era a vida na Terra em períodos anteriores como antes de os humanos surgirem e também descobrir de onde os humanos vieram e quais eram nossos ancestrais. c) lamarquismo d) seleção natural 1) Propõe a lei do uso e desuso e a transmissão das características novas adquiridas ao longo da vida de um indivíduo para outras gerações. 2) Este conceito diz que os animais que são dotados de características adaptativas para determinado meio ambiente têm mais chances de sobreviver nesse ambiente e passar suas características para próximas gerações. 3) Defendem a ideia de que as espécies sofreram mudanças ao longo do tempo, até se tornarem como as conhecemos hoje. 4) Corrente de pensamento em que os pensadores acreditavam que as espécies que conhecemos surgiram exatamente da forma que são hoje, ou seja, não sofreram nenhuma mudança ao longo do tempo. a-4; b-3; c-1; d-2. 6. Reescreva no caderno a frase a seguir de modo que ela fique correta. O fenômeno do surgimento de novas espécies se chama especiação e mostra que a teoria fixista estava equivocada.
“O fenômeno do surgimento de novas espécies se chama especiação e mostra que a teoria fixista estava correta.”
7. Copie no caderno as alternativas que representam adaptações significativas para a evolução dos seres humanos. Devem ser copiadas as alternativas a, b, c e f. a) cérebro com grande capacidade b) polegar oponível c) bipedismo d) dentes caninos e) presença de pelos no corpo f) visão binocular frontal
ACESSE • Atlas virtual da pré-história. Disponível em: . Acesso em: 14 mai. 2015. Esse site reúne diversas espécies que existiram antes do surgimento do ser humano na Terra e comenta um pouco a evolução humana e nossos ancestrais. LEIA • Você: o peixe que evoluiu. A incrível história sobre a Teoria da Evolução de Charles Darwin e o futuro do homem, de Keith Harrison. São Paulo: Cultrix, 2010. Esse livro procura responder a perguntas sobre o corpo humano traçando a evolução do ser humano desde seus ancestrais mais distantes: os peixes.
8. Comente sobre as funções de pelo menos três adaptações importantes para a evolução dos seres humanos.
ASSISTA • A guerra do fogo, França e Canadá, 1981. Direção: Jean-Jacques Annaud, 100 min. O filme mostra dois grupos de hominídeos pré-históricos antes do surgimento da fala: um grupo que cultuava o fogo como algo sobrenatural e outro que dominava a tecnologia de produzir fogo.
9. É cientificamente correto dizer que existem ra-
VISITE
ças diferentes de seres humanos? Justifique. 10. O que são fósseis? Qual é a importância deles no estudo da evolução humana?
• Fundação do Homem Endereço: Museu Rua Abdias Neves,Americano. 551. Centro. São Raimundo Nonato, Serra da Capivara (PI). A exposição, que mostra a história do homem americano, é baseada nos resultados obtidos em 39 anos de pesquisas realizadas na região do Parque Nacional Serra da Capivara.
8. O cérebro com grande capacidade está relacionado com a capacidade humana de construir ferramentas complexas, tecnologias e também de se relacionar em grupos com outros seres humanos. O bipedismo auxilia na fuga de predadores, na manipulação de objetos, por deixar as mãos livres, e também expõe uma porção menor do corpo ao Sol. A presença de um polegar oponível é importante no manuseio de objetos. A visão binocular frontal é importante na percepção do perigo, obtenção de alimento e escolha de parceiros.
d ic a s
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Tema
2
C é lu l a s e t e c i d o s
NESTE TEMA
Detalhe de camada superficial da pele humana. Fotografia obtida em microscópio eletrônico; ampliação de cerca de 245 vezes.
VOCÊ VAI ESTUDAR:
• a unidade básica dos seres vivos, que é a célula; • a estrutura das células, seus tipos e como elas se multiplicam; • como as células se organizam em grupos com funções determinadas, formando os tecidos do nosso corpo;
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• o microscópio como o instrumento fundamental à descoberta e ao estudo das células.
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Detalhe da pele humana em imagem ampliada com lupa.
1. 2. 3.
Leitura de um texto em braile – sistema utilizado por cegos para escrita e leitura – inventado em 1825 por Louis Braille, na França.
esenta? Observe a imagem acima. O que ela repr O que você sabe sobre microscópio? e ser encontrada? Você sabe o que é célula? Onde ela pod grafias da Além disso traz aindada dois taques com to – com elefotrônico ópio microsc A imagem mostra a leitura de um texto em braile. pordes com uma lupa e a segunda produzi pele humana – a primeira ampliada tacada. des área da maiores vez cada ampliações da tarefa troca de ideias entre os alunos antes pode ser interessante incentivar a já conhecem sobre o tema das 2. Resposta pessoal. Professor, devem colocar o que pensam ou eles to, momen Nesse vidade. ti a pedida na dos objetos. um instrumento que amplia a imagem células e sobre o microscópio como vos. está presente em todos os seres vi e vida da básica unidade a é 3. A célula no Manual do Professor. consulte o tópico Abertura do Tema Para o encaminhamento das questões,
1.
a i d e m io D / e c r u o S e c n e i c S / i n e D & ll i W
1
Capítulo Visão geral sobre a s c él u l a s
Neste capítulo você vai estudar a estrutura básica da célula, como ela foi descoberta e a teoria celular. Também vai verificar como o desenvolvimento do estudo das células está diretamente ligado à invenção e ao aprimoramento dos microscópios.
Explorando
OLÁ, EU SOU A ALICE!
O ovo de galinha o i d ú st E O K D :s e õ ç a tsr lu I
Alice está ajudando sua mãe, Silmara, a preparar o jantar. Logo que chega da escola, ela lava as mãos, liga o rádio bem alto e já vai para a cozinha, pronta a ajudar. As tarefas escolares ela deixa para fazer depois do jantar. Ela já está boa na arte de cozinhar: sabe preparar arroz, feijão, salada de legumes, sabe temperar as carnes... Alice dizia que queria aprender tudo porque, quando chegasse a hora de morar sozinha, não queria passar dificuldades com sua alimentação. Naquele dia sua mãe fazia, entre outros alimentos, ovos para o jantar. Alice viu sua mãe colocando os ovos na frigideira e arregalou os olhos. Sempre gostou de ovos, mas justo naquele dia tinha aprendido na aula que o ovo é uma célula e disse: – Mãe, você sabe que a gema do ovo é uma célula? Ela vai se multiplicare srcinar um ser vivo! Tadinha dessa célula... Silmara então respondeu: – Minha filha, você tem cada uma! Desde que o mundo é mundo as pessoas se alimentam de ovos, eles são um ótimo alimento. – Eu sei mãe, mas não sei se vou conseguir comer uma célula agora que... – Sabe, Alice, eu acho que você vai querer muito comer esta célula linda e nutritiva. – Eu? – Bem, a não ser que você queira comer somente arroz e este jiló refogadinho... O que acha? – Acho que, pensando bem, essa célula, na verdade, está com um cheiro ótimo! Agora é a sua vez. Os seres vivos são formados por células, portanto, qualquer alimento que seja um ser vivo ou
1. Você já comeu alguma célula? parte dele é constituído de células.
2. O jiló e o arroz do jantar de Alice também apresentam células, ou é somente o ovo que as contém? Esses alimentos também são partes de seres vivos (plantas) e portanto também são formados por células.
3. E DNA, você já comeu?
Quase todas as células têm DNA, portanto, ao ingerir qualquer alimento que seja parte de um ser vivo, estamos ingerindo também DNA. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.
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A célula Todos os seres vivos são formados porcélulas. A célula é a unidade básica que constitui todos os seres vivos. Isso significa que ela é a menor unidade capaz de realizar os processos essenciais para a vida. A ciência que estuda a célula é a Citologia, um ramo da Biologia, ciência que estuda avida.
Estrutura das células As células dos diversos organismos variam em forma, tamanho e outras características. A maioria apresenta as seguintes estruturas básicas:
membrana plasmática, citoplasma e núcleo. Citoplasma. É o interior da célula, que é preenchido por um material gelatinoso (citosol) no qual as estruturas celulares – organelas – ficam imersas.
ra u o M is u L
Membrana plasmática. Envolve a célula, separando-a do meio externo. Ela regula a entrada e saída de materiais na célula.
Núcleo. É envolto por uma membrana e abriga os cromossomos, que contêm o material genético das células. Os cromossomos constituem os fatores hereditários, ou seja, informações que são transmitidas de célula a célula.
organelas Elementos ilustrados sem escala; as cores não são as reais.
Esquema de uma célula com seus componentes básicos.
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson.Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 60.
A descoberta da célula Em 1663, o inglês Robert Hooke (1635-1703) observou cortes finos de cortiça ao microscópio, que no século XVII ainda era um instrumento sem muitos recursos de ampliação. Na imagem obtida, ele visualizou algo semelhante a favos de mel, dando-lhe o nome de célula, que significa “pequena cela”. Hoje se sabe que o observado por Hooke na cortiça foram apenas as paredes de células vegetais mortas. Ao lado você pode observar as fotos de lascas de cortiça, dos desenhos que o cientista
k c to s n ti a L / g n i rd a H rt e b o R / s e g a Im g n i d r a H rt e b o R
Desenho de cortiça feito por Robert Hooke após visualização em microscópio.
fez dade imagem que obteve por meio microscópio rudimentar, e de uma imagem obtida por meio de microscópio atual.
A cortiça é obtida de parte da casca de algumas árvores.
k c to s in t a L / rs e h rc a e s re o t o h P / n o r k i m O
/ n a m s in K rd a w d E
k c o st n ti a L sr/ e h c r a se re to o h P
Imagem da cortiça produzida por microscópio eletrônico. Ampliação de cerca de 450 vezes.
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A teoria celular Posso perguntar? Se toda célula surge de outra célula que já existe, como surgiu a primeira célula?
Essa questão ainda não foi resolvida pela ciência. Existem duas teorias principais. A primeira diz que o surgimento das primeiras células ocorreu a partir da transformação de substâncias químicas componentes dos mares primitivos. Considera que foram as condições do planeta na época que possibilitaram essas transformações, levando ao surgimento das primeiras moléculas orgânicas que vieram a formar as primeiras células. A segunda acredita que a primeira célula tenha surgido em outros locais do Universo e que a vida tenha sido trazida para a Terra por meteoroides.
Você estudou que todos os seres vivos são constituídos por células. Vamos estudar como a ciência chegou a essa importante descoberta? Em 1674, o holandês Anton van Leeuwenhoek (1632-1723), usando um microscópio bastante simples, observou em outros seres vivos estruturas semelhantes às células da cortiça relatadas por Robert Hooke. Essa e outras observações levaram os cientistas alemães Theodor Schwann (1810-1882) e Matthias Schleiden (1804-1881) a propor, no século XIX, a teoria celular, cuja conclusão principal você já conhece: todos os seres vivos são constituídos por células. Como osestrutural seres vivosdos sãoseres formados células, dizemos que a célula é a unidade vivos. por Ou seja, a célula é a unidade que estrutura o organismo dos seres vivos. A célula também é considerada a unidade funcional dos seres vivos, pois todas as atividades que caracterizam a vida ocorrem nelas. Ainda no século XIX, o cientista alemão Rudolph Virchow (1821-1902) acrescentou à teoria celular o conhecimento fundamental de que toda célula surge de outra célula já existente.
Célula procariótica e célula eucariótica De acordo com sua estrutura, a célula pode ser classificada em procariótica e eucariótica. Compare no esquema abaixo as semelhanças e diferenças entre essas células.
célulaprocariótica
célulaeucariótica núcleo
nucleoide
membrana plasmática
Célula procariótica Nela não há um núcleo delimitado por membrana. O material genético fica disperso no citoplasma. Indivíduos procariontes são unicelulares e constituem espécies que só podem ser observadas por meio de microscópio, como bactérias e cianobactérias (também conhecidas como cianofíceas ou algas azuis). Elementos ilustrados sem escala; as cores não são as reais.
membrana plasmática
Célula eucariótica Apresenta um núcleo bem definido no qual o material genético é envolvido por uma membrana nuclear. Os seres eucariontes (formados por essas células) podem ser multicelulares ou unicelulares. Os unicelulares são representados pelos protozoários, certas algas e certos tipos de fungos. Os multicelulares são representados por outros tipos de fungos, pelas plantas e pelos animais.
Comparação entre uma célula procariótica e uma célula eucariótica.
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson.Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 60.
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a r u o M si u L :s e õ ç a trs u Il
Seres unicelulares e seres multicelulares
ia d e m io D / e rc u o S e c n ie c S / P I F A
Há seres vivos – como as bactérias e os protozoários – que são unicelulares. Isso significa que são formados por uma única célula, que realiza todas as funções vitais do organismo, como a respiração, a nutrição, a digestão, a excreção, a reprodução, entre outras. A teoria mais aceita pela comunidade científica é a de que os primeiros seres vivos do nosso planeta eram unicelulares. Outros seres vivos, como as plantas e os animais, são multicelulares. Ou seja, são formados por grupos de células, cuja organização resulta nas várias funções vitais desses organismos. i in b m o l o C io b a F
A Entamoeba histolytica , também conhecida como ameba, é um exemplo de organismo unicelular. Imagem obtida de microscópio óptico; ampliação aproximada de 200 vezes.
Beija-flor alimentando-se do néctar de uma flor. Note que há interação de dois seres multicelulares e deles com o ambiente (luz do sol, ar etc.). Parque Nacional de Itatiaia, RJ, 2010.
C u r ioso
é .. .
Célula gigante Como vimos, a grande maioria das células só pode ser observada com o auxílio de um microscópio. Mas algumas células são grandes o suficiente para serem vistas a olho nu. Por exemplo, algumas amebas são organismos unicelulares e podem atingir mais de 1 centímetro de tamanho. Outro exemplo, a gema dos ovos das aves, que corresponde a uma única célula, é considerada uma célula gigante.
m e g a Im r a ir C / o tt re o v a F o d n a rn e F
A gema do ovo de avestruz mede cerca de 15 centímetros e corresponde a uma única célula.
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s e g a m I y t t e G / s r e h rc a e s e R o t o h P / x o F H il c e C r. D
Microscópios A descoberta e o estudo das células (vegetais e animais) se tornaram possíveis devido à invenção e ao aprimoramento do microscópio, pois a maioria das células é invisível a olho nu. O microscópio amplia a imagem de um objeto muitas vezes mais do que a lupa. Chamamos de objeto aquilo que está sendo observado ao microscópio.
Microscópio óptico composto O microscópio de luz usado por Robert Hooke para observar a cortiça.
Esseatipo de microscópio utiliza a luz lentes de cristal para ampliar imagem do que é observado. A visível maioriae fornece aumento de até mil vezes. k c o t s in t a L / L P S
m o .c e m i t s m a re D / 1 p t a U
Protozoário unicelular euglena (Euglena sp.). Fotografia produzida por microscópio óptico; ampliação aproximada de 550 vezes.
Microscópio eletrônico Esse tipo de microscópio foi inventado no século XX. Os microscópios eletrônicos fornecem ampliações de até 200 mil vezes. Podem ser de dois tipos: •
de transmissão
– para observação de cortes muito finos da ima-
gem do objeto; k c o t s n i t a L / rs e h c r a e s e r o t o h P / e c n e p S a g n I
, y p o c s ro c i M l e k n u K is n n e D
•
de varredura
a i d e m io D / e k a t o t o h P ./ c n I
Imagem da mesma espécie de euglena vista acima, agora em cortes muito finos e ao microscópio eletrônico de transmissão, com ampliação de cerca de 2 200 vezes.
– para observação da imagem de superfícies dos
objetos. il s a r B x i p y s a E / k c o t s o t o F e g A
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ia d e m o i D / e rc u o S e c n ie c S i/ v a D
Imagem da superfície de euglena vista agora ao microscópio eletrônico de varredura, com ampliação de cerca de 690 vezes.
Atividades Sistematizar 1. Que importância teve a invenção do microscópio na “descoberta” da célula? Como a maioria das células é invisível a olho nu, sua identificação na composição dos seres vivos só foi possível com a invenção do microscópio.
2. O que significa dizer que a célula é a unidade estrutural e funcional de todos os seres vivos? Significa dizer que a célula é a menor unidade capaz de realizar os processos vitais.
3. A membrana plasmática está presente em quais tipos de células? Em todas as células, sejam elas procarióticas ou eucarióticas.
4. Como classificamos os seres vivos quanto ao número de células? Dê um exemplo de cada tipo. Os seres vivos são classificados em unicelulares e multicelulares. Os unicelulares são formados por uma única célula. São exemplos as bactérias e os protozoários. Os multicelulares apresentam grupos de células organizadas, como os animais e as plantas.
5. Observe o esquema de uma bactéria. a) Cite a principal característica que permite classificá-la como uma célula procariótica. b) Cite a função da estrutura indicada no esquema. ra u o M is u L
a) Ausência do núcleo definido ou de membrana nuclear. b) A seta indica o flagelo, que atua na locomoção da bactéria. As dimensões das estruturas representadas estão fora de escala; as cores usadas não são as reais.
flagelo
Refletir 1. Leia o trecho abaixo e responda. O Guinness World Records promoveu nos Estados Unidos o encontro dos extremos do mundo canino: o cachorro mais alto do mundo e o menor cão do planeta. O evento, para divulgar a edição de 2011 do livro dos recordes reuniuGiant George, ou Gigante George, um dinamarquês de 5 anos que mede 1,10 m do chão às costas, e Boo oBo, uma chihuahua de 4 anos, que mede 10 cm. [...]. Fonte: Guinness promove encontro do maior e do menor cão do mundo. Disponível em: . Acesso em: 15 maio 2015.
a) Os cachorros são organismos unicelulares ou multicelulares? Qual é o tipo de célula que eles apresentam? Os cães são animais e, portanto, são multicelulares e têm células eucarióticas. b) Podemos dizer que George – “o cão mais alto do mundo” – possui células maiores que Boo Boo, “o menor cão do planeta”? Justifique sua resposta. Não, pois independentemente da diferença de tamanho entre esses animais, eles possuem os mesmos tipos de células, diferindo apenas quanto ao número total. O mais alto tem mais células.
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2
Capítulo Célula animal e célula vegetal COMO VAI? EU SOU A ELAINE.
a z u o S o lli n a D : s e õ ç a r t s lu I
No capítulo anterior, você estudou as principais características r das células e aprendeu a distingui células procariontes de células euvai cariontes. Neste capítulo, você ver as diferenças entre as células eucarióticas animais e vegetais.
Explorando Os animais e as plantas
Era dia de limpeza pesada na casa da Elaine. Sandra, a faxineira, havia chegado cedo e estava muito animada. A menina ficava por perto, puxava conversa e até ajudava um pouco a Sandra. Naquela manhã, Elaine resolveu auxiliar a Sandra na limpeza do quintal, afinal, a cadelinha da casa, a Happy, é dela, e Happy suja muito o quintal. Em um dado momento, a Happy parou bem do lado de uma planta, e essa planta tinha a folha com o formato muito parecido com o formato da orelha da cadela, a folha inclusive tinha uma cobertura que parecia pelo. Ficou tanto tempo olhando aquela cena que Sandra perguntou: – Ué, Elaine. Que tanto você olha para este lado? O que você perdeu aí? – e riu. – É o seguinte Sandra, eu aprendi que as células constituem todos os seres vivos. Pensando nisso e vendo como a orelha da Happy tem formato muito parecido com a folha daquela planta, estou me perguntando: Será que as células das orelhas da Happy são iguais às células das folhas dessa planta? Orelhas e folhas são tão diferentes! Sandra havia voltado a estudar recentemente. Ela comentou: − Que coincidência! Ontem aprendemos na escola que as células dos animais e das plantas são diferentes, apesar disso, possuem algumas características semelhantes. Agora é sua vez. 1.
As células dos cães e as das plantas são classificadas como procarióticas ou eucariótica s? Todos os animais e as plantas apresentam células eucarióticas.
2.
Você acha que as células de um cão são iguais às células de uma planta? Apesar dos dois organismos serem constituídos por células eucarióticas, no cão as células são animais, enquanto a planta apresenta células vegetais. Essas células diferem entre si, entre outros fatores, pela presença de cloroplastos e presença de parede celular nas células vegetais.
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Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.
A célula animal
Objeto
educacional
digital
Tanto as plantas quanto os animais são organismos multicelulares eucariontes. Diversos componentes celulares são comuns às células animais e às células vegetais, enquanto outros componentes são exclusivos de cada uma delas. Vamos estudar algumas organelas, que são as estruturas imersas no citoplasma da célula. Veja na imagem a seguir as características de organelas de uma célula animal.
Retículo endoplasmático: formado por um sistema de canais e bolsas achatadas. Entre suas Complexo golgiense: organela que armazena parte das proteínas produzidas na célula, entre outras funções. Essas proteínas são usadas depois pelo organismo.
funções, essa organela facilita o transporte e a distribuição de substâncias dentro da célula. Quando a membrana do retículo endoplasmático apresenta ribossomos aderidos à superfície externa, recebe o nome de retículo endoplasmático rugoso; sem a presença de ribossomos chama-se retículo endoplasmático liso.
núcleo citoplasma
Ribossomos: organelas onde ocorre a produção (síntese) de proteínas. Ficam livres no citoplasma ou aderidos ao reticulo
ra u o M si u L
endoplasmático rugoso.
Centríolos: são duas estruturas de formato cilíndrico, que participam da divisão celular. São formados por filamentos proteicos chamados microtúbulos.
membrana plasmática
Mitocôndria: organela onde ocorre a respiração celular, atividade que permite a obtenção da energia química contida nos alimentos. Apresentam duas membranas: a membrana interna, que forma as cristas mitocondriais; e a membrana externa, que envolve a organela. A mitocôndria contém DNA e ribossomos, sendo capaz de se autoduplicar.
Lisossomo: organelas que contêm substâncias necessárias à digestão celular. Quando a célula engloba uma partícula sólida que precisa ser digerida, os lisossomos aproximam-se da partícula e a digerem. Elementos ilustrados sem escala; as cores não são as reais.
membrana externa membrana interna matriz mitocondrial
Esquema de célula animal em corte. No detalhe se vê uma mitocôndria em corte.
cristas mitocondriais
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 60.
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A célula vegetal Vacúolo: a maioria das células vegetais apresenta um vacúolo grande, delimitado por membrana. Nas células jovens das plantas, os vacúolos são pequenos e numerosos; à medida que a célula se desenvolve e cresce, os vacúolos se fundem resultando em uma grande e única organela. O vacúolo pode armazenar diferentes substâncias, como nutrientes (proteínas e carboidratos), pigmentos (que conferem cores às
A célula vegetal apresenta as mesmas organelas descritas na célula animal, com exceção dos centríolos. Além dessas organelas, uma célula vegetal típica apresenta ainda: parede celular, cloroplastos e vacúolos. Cloroplasto: organela que contém clorofila, pigmento verde relacionado à fotossíntese. Assim como a mitocôndria, o cloroplas-
retículo endoplasmático
plantas); toxinas (substâncias de defesa contra predadores da planta). citoplasma
to contém DNA e ribossomos, sendo capaz de se autoduplicar. O cloroplasto é formado por duas membranas e preenchido por uma matriz (estroma). Contém um sistema interno de membranas em forma de sacos achatados, os tilacoides.
núcleo
complexo golgiense u L
is
M
ra u o
membrana plasmática
Elementos ilustrados sem escala; as cores não são as reais.
ribossomo lisossomo
mitocôndria
Esquema de célula vegetal em corte. No detalhe, um cloroplasto em corte.
Parede celular: revestimento externo à membrana plasmática, é espessa e rígida, composta principalmente por um carboidrato chamado celulose. Protege e sustenta a célula vegetal.
estroma
membrana externa
Posso perguntar? Apenas as células vegetais apresentam parede celular?
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tilacoide membrana interna
Fonte: Ray F. Evert e Susan E. Eichhorn. Nova York: W. H. Free man and Company Publishers, 2013.
Biology of plants. As células de bactérias e de fungos também podem apresentar parede celular, porém, nesses casos, elas não são formadas por celulose. Professor, aproveite a oportunidade para incentivar os alunos a pesquisar sobre as vantagens evolutivas da presença da parede celular para esses seres. É importante evitar uma visão finalista do processo biológico nessa discussão.
Atividades Sistematizar 1. Qual é a organela responsável pela produção de energia nas células?
As mitocôndrias.
2. Considerando a célula vegetal, qual é a estrutura representada no esquema? Qual é seu papel? Trata-se do cloroplasto. O cloroplasto é a organela onde ocorre a fotossíntese. Elementos ilustrados sem escala; as cores não são as reais.
ra u o M is u L
3. Cite diferenças entre as células animal e vegetal.
As células vegetais apresentam, ao redor da membrana plasmática, uma parede rígida de celulose chamada parede celular e apresentam cloroplasto, organela rica em clorofila que é responsável pela fotossíntese, estrutura ausente nas células animais.
4. (Mack-SP) Considere as seguintes funções atribuídas a uma organela celular: Alternativa c. I. Armazenamento de substâncias. II. Secreção celular. III. Formação de lisossomas. Esta organela é:
a) b) c) d) e)
plasto. mitocôndria. complexo golgiense. retículo endoplasmático. vacúolo.
Refletir 1. A figura a seguir representa uma célula de que tipo? Ela poderia pertencer a uma bactéria, samambaia ou gato? Indique o nome e o papel das estruturas numeradas. 1
3 4
2
a ç n ra F n o s id w a D
Trata-se de célula eucariótica vegetal. Poderia pertencer a uma samambaia. 1 – cloroplasto: fotossíntese; 2 – vacúolo: armazenamento; 3 – mitocôndria: respiração celular; 4 – parede celular: proteção e sustentação.
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3
Capítulo Cromossomos e d iv is ã o c e l u l a r OI, EU SOU A GISÉLIA.
No capítulo anterior, você estudou l as diferenças entre a célula anima e a célula vegetal. Neste capítulo, tivocê vai estudar o material gené co das células e como elas se multiplicam.
Explorando O nanismo
io d tú s E O K D s: e õ ç ra st u lI
Na família de Gisélia, seus pais e os dois irmãos apresentam nanismo, mas ela não. Nanismo é a condição em que um indivíduo apresenta altura significativamente menor que a média de outros indivíduos de mesma etnia, sexo e idade. Desde a infância, ela se considerava um pouco estranha por ser diferente deles e, quando saíam todos juntos, as pessoas os observavam muito. Durante um tempo isso a incomodou porque era tímida. Mas seus pais conversavam bastante com ela e foram mostrando que eram felizes e realizados apesar de serem diferentes da maioria da sociedade, e ela não deveria se sentir incomodada por causa disso. Desejando saber mais sobre a condição de seus familiares e sobre as características hereditárias (características que os pais passam para os filhos), Gisélia dedicava boa parte de seu dia fazendo interessantes pesquisas. Ao buscar o tema na internet, ela encontrou informações sobre as características que herdamos de nossos ancestrais. Então ficou intrigada: “Se é assim, de quem eu herdei a minha altura mediana?”. Conversando com sua mãe, a garota lembrou-se de que ela não era a única na família de altura mediana; um de seus avós também não apresentava nanismo. Mesmo assim ela ainda continuou com dúvidas e percebeu que teria de estudar mais a respeito desse tema. Agora vamos refletir juntos.
1. Você já notou a presença de características semelhantes entre pessoas de uma mesma família? Dê exemplos. Resposta pessoal. 2. Você acha possível uma pessoa apresentar características que não estão presentes em seus pais, mas sim em seus avós ou outros familiares? Sim. As características herdadas estão relacionadas ao material genético e, mesmo quando não encontradas nos pais, podem estar no material genético da família, podendo ser transmitidas para as próximas gerações. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.
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Os cromossomos O núcleo abriga os cromossomos, que constituem o material genético das células. É por meio dos cromossomos que os fatores hereditários passam de geração para geração. Os cromossomos são formados principalmente do composto orgânico conhecido como DNA (o ácido desoxirribonucleico), que se encontra associado a proteínas. Cada cromossomo contém milhares de genes. Um gene é um trecho da molécula de DNA envolvido em reações bioquímicas que produzem os materiais necessários para formar um organismo, e também regulam o seu funcionamento. As características dos seres vivos são determinadas pela atividade dos genes, desde os aspectos físicos como o tamanho, a cor de pele, de pelos e de olhos, até aspectos do funcionamento de seu organismo, como a capacidade de utilizar determinadas substâncias para sua nutrição, entre outras.
Posso perguntar Espermatozoides e ovócitos diferem em alguns aspectos. Por exemplo, os espermatozoides, além de serem muito menores do que os ovócitos, são dotados de flagelo, ao contrário dos ovócitos. O flagelo é uma estrutura que contribui para o deslocamento do espermatozoide em direção ao ovócito. Os ovócitos acumulam certa quantidade de material nutritivo, destinado à nutrição do embrião em seus primeiros estágios de desenvolvimento. Os espermatozoides não acumulam esse material nutritivo, daí serem
menores do que os ovócitos.
Posso perguntar?
Células diploides e haploides Entre os seres vivos, cada espécie apresenta em suas células um número típico de cromossomos. Como vimos, cada cromossomo é formado por uma molécula de DNA. Os seres humanos, por exemplo, apresentam tipicamente 23 pares de cromossomos em suas células, totalizando 46 cromossomos. O conjunto de cromossomos de uma espécie, com sua quantidade e forma características, constitui o cariótipo dessa espécie. Células que apresentam os cromossomos em pares são chamadas células diploides. Estas são representadas pelo símbolo 2n. É o caso da maioria das células que formam o corpo humano. Algumas células, como os gametas, apresentam metade do número de cromossomos da espécie. São chamadascélulas haploides e são representadas pelo símbolon. Os gametas humanos (ovócitos e espermatozoides) apresentam 23 cromossomos, sendo um cromossomo de cada par. 1 2 3 Na espécie humana, quando ocorre a fecundação dos gametas, a célula-ovo (zigoto) que se forma apresenta o número diploide da nossa espécie (2n = 46). Isso porque herda 23 cromossomos do esperma6 7 8 9 tozoide (células sexuais masculinas) e 23 cromossomos do ovócito (células sexuais femininas). Entre os 46 cromossomos da espécie humana, dois são chamados de cromossomos sexuais, pois 13 14 15 determinam o sexo do indivíduo. Cariótipo de um ser humano. Note que é composto de 23 pares de cromossomos. O par sexual é formado por dois cromossomos X. No caso dos seres humanos do sexo masculino, o par de cromossomos sexuais é formado por um cromossomo X e um cromossomo Y. Fotografia produzida por microscopia óptica; ampliação aproximada de 2 mil vezes.
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Sendo ambos células sexuais, espermatozoides e ovócitos são iguais?
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k c to s in t a L / L P S / e ic v r e S s ic t e n e G l a n io g e R n ia l g n A ts a E ,t t la il .W L
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A divisão celular A divisão celular é o processo pelo qual as células se multiplicam dando srcem a novas células. Durante esse processo ocorre a duplicação do material genético com posterior divisão do núcleo e do citoplasma. Existem dois tipos de divisão celular: a mitose e a meiose.
Os cromossomos na divisão celular Embora um organismo multicelular seja composto por diferentes tipos de células, formando os diferentes tecidos, todas as células que o compõem compartilham mesmo material Isso formada ocorre porque todas as suas células se osrcinaram de uma genético. única célula, pela fecundação dos gametas e que sofreu divisões celulares sucessivas ao longo do seu desenvolvimento. Quando a célula não está em divisão celular, os cromossomos apresentam-se como filamentos longos de DNA associados a proteínas, localizados dentro do núcleo. Nesse momento da vida da célula, o conjunto de filamentos cromossômicos recebe o nome de cromatina. Logo antes da divisão celular ocorre a duplicação do DNA. Cada filamento do cromossomo, agora chamado decromátide, se duplica. Como a célula vai se dividir em duas, a duplicação é necessária para que as célulasfilhas tenham o mesmo conteúdo genético da célula-mãe. Ao se iniciar o processo de divisão, a cromátide se espiraliza, isto é, enrola-se sobre si mesma como um novelo. Os cromossomos ficam então condensados, compactos. Isso ocorre como uma proteção no momento em que cromátides se dividir. Quando estão compactos são menores as as chances de se vão quebrarem. ra u o M is u L
cromátides cromatina
cromossomo
molécula de DNA
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 84-85.
A proporção entre as dimensões dos elementos representados bem como as cores usadas não são as reais.
Representação do material genético da célula. Os cromossomos ficam no núcleo da célula, formando a cromatina. Logo antes da divisão, cada cromossomo se duplica, ficando com duas cromátides, e se condensa, ficando compacto. Cada cromátide é formada por uma molécula de DNA enrolada e associada a proteínas.
52
Hora da
prática: experimento
Professor, faça a demonstração para toda a turma, solicitando a participação de alguns alunos nas etapas. Verbalize sucessivamente os procedimentos para evitar que se distraiam.
ATENÇÃO!
Faça apenas com a ajuda do professor, ou na presença dele.
É possível observar a olho nu (sem microscópio) um aglomerado de moléculas de DNA extraídas de células de frutas. Basta seguir estes passos.
Material: • uma fruta picada (use uma fruta mais facilmente encontrada e adquirida, como banana, limão, jabuticaba, jaca); • detergente; sal; água; • copo e um pedaço de gaze suficiente para cobrir totalmente a boca do copo; • saco plástico com lacre; • álcool com gradação maior que 96%.
ATENÇÃO!
O álcool deve ser adquirido e manipulado apenas pelo professor.
Modo de fazer n o tro a C ra st lu I :s e õ ç rta s u Il
1. Coloque a fruta picada dentro do saco. 2. Adicione uma pitada de sal e um pouco de detergente. 3. Feche o lacre do saco e esprema a mistura até formar uma pasta. 4. Abra o saco e acrescente um pouco de água. Feche o saco e misture o conteúdo. 5. Coloque a gaze sobre a boca do copo e filtre a mistura, passando-a do saco para o copo. Repita a filtragem algumas vezes – passando o suco do copo para o saco e deste para o copo, sempre com a gaze filtrando a mistura – até o suco ficar bem ralo. 6. Com o copo um pouco inclinado, vá adicionando álcool ao suco bem devagar.
Refletindo e registrando 1. Após adicionar o álcool ao suco, o que ocorreu com a mistura? O composto formado representa qual estrutura? Algo semelhante a uma nuvem branca deve se formar dentro da mistura. Trata-se do DNA que foi extraído da fruta.
53
A mitose O zigoto, célula formada pela fecundação dos gametas, passa por divisões celulares sucessivas, formando o embrião. Ele se transforma no feto, que resulta em um bebê. Ao longo da vida, o corpo do bebê cresce, e isso é possível porque ocorrem divisões celulares em seu organismo. Esse tipo de divisão celular chama-se mitose. Uma divisão celular por mitose resulta em duas células-filhas com o mesmo número de cromossomos da célula-mãe e com material genético idêntico ao materno. Se a célula-mãe é haploide (n), as células-filhas igualmente serão haploides. diploides.Se a célula-mãe é diploide (2n), as células-filhas também serão A mitose é a divisão celular que permite ao organismo multicelular crescer, diferenciar células em tecidos e órgãos e regenerar algumas partes. Nos seres unicelulares, a mitose corresponde à reprodução assexuada, pois forma novos indivíduos. Observe o esquema a seguir. DNA duplica-se
A proporção entre as dimensões dos elementos representados bem como as cores usadas não são as reais. Elementos ilustrados sem escala.
Esquema simplificado que mostra a mitose de uma célula, com a formação de duas células-filhas.
C u r ioso
duas células-filhas idênticas à célula-mãe
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célula-mãe
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of anatomy Fonte: J. Tortora Bryan John Derrickson. andGerard physiology . Nova eJersey: Wiley P&rinciples Sons, 2014. p. 93.
Mitose e câncer Câncer é o nome genérico dado a um conjunto de mais de 100 doenças, todas caracterizadas pela sucessão de mitoses desordenadas e irregulares de células do corpo. A maioria dos cânceres dá srcem a uma massa de células que constitui um tumor. As células dos chamados tumores benignos são mais parecidas com as À esquerda, pulmão de não fumante. À direita, pulmão de pessoa fumante. células “normais” e não invadem outros tecidos do corpo. Já os tumores malignos são formados por células que podem sofrer metástase, isto é, invadir e destruir outros tecidos, causando grande prejuízo ao organismo. As causas do câncer são variadas e, em relação ao organismo, podem ser externas (ambientais) ou internas (geneticamente determinadas). Exemplos de fatores ambientais bem conhecidos que podem causar câncer: o tabaco do cigarro e a exposição excessiva ao raios ultravioleta da luz solar.
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ia d e m io D / e rc u o S e c n ie c S / n a m r e b u a l G th r A
Câncer: uma doença milenar
Diálogo s o x i a B s e sí a P s,i u h tsi r u a M u e s u M
Rembrandt Harmenszoon van Rijn.Lição de anatomia do Dr. Tulp , 1632. Óleo sobre tela, 1,69 m × 2,16 m.
O câncer é uma doença que afeta a humanidade há milênios. A descrição mais antiga de que se tem conhecimento sobre essa doença está em textos do antigo Egito, de mais de 3 mil antes de Cristo (a.C.). Ossos com indícios de tumores cancerígenos também já foram encontrados em múmias desse mesmo período. Foi durante o Renascimento, período da história europeia entre o fim do século XIV e início do XVII, que os estudos sobre o corpo humano se intensificaram. No século XVIII, iniciou-se a utilização de cirurgia para combater alguns cânceres, o que foi ampliado após o desenvolvimento da anestesia, um século depois. A invenção do microscópio, no século XIX, também foi fundamental para o estudo do câncer. A análise das células cancerígenas removidas por cirurgia permite um diagnóstico mais preciso. Os médicos podem inclusive saber se a cirurgia removeu ou não completamente o câncer. A maioria das descobertas sobre essa doença foram feitas nas últimas duas décadas, no entanto, todo conhecimento científico é fundamentado no conhecimento adquirido por pesquisas e descobertas anteriores. A soma dos conhecimentos do passado com os do presente tornou possível os avanços marcantes na prevenção, na detecção precoce e no tratamento do câncer. Porém ainda há muito para se conhecer sobre essa doença. concorda que o conhecimento científico é uma construção e que as grandes des1. Você cobertas sempre se baseiam em conhecimentos anteriores, que se acumularam com o tempo? Discuta com os colegas, expondo sua opinião e escutando a opinião deles com atenção. Professor, divida a classe em grupos e estimule a troca de ideias, sempre ressaltando que é importante respeitar a pluralidade de opiniões. No entanto, esclareça que o conhecimento científico é sim uma construção baseada no conhecimento anterior. Não existem grandes descobertas da ciência que não tenham sido produto de todo um corpo de conhecimento obtido anteriormente.
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A meiose A meiose é um tipo de divisão celular que produz quatro células-filhas com a metade do número de cromossomos da célula-mãe. Esse processo envolve duas divisões sucessivas e a segunda delas é semelhante à mitose. quatro células-filhas
Esquema simplificado mostrando a divisão de uma célula com 2n=2 por meiose, com a formação de quatro células-filhas com n=1.
duas células-filhas
n=1
DNA duplica-se
a r u o M si u L
n=1
n=1 célula-mãe 2n = 2
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 93.
Elementos ilustrados sem escala; as cores não são as reais.
n=1
n=1
A meiose permite a produção dos gametas haploides que participam da reprodução sexuada. Na fecundação, os gametas haploides se fundem, srcinando um zigoto diploide. Na formação do zigoto, a combinação dos materiais genéticos masculino e feminino é um processo que promove a variabilidade genética, levando à produção de organismos geneticamente diferentes dos organismos parentais que lhes deram origem. Esse fenômeno é fundamental para a evolução das espécies.
Aqui tem mais
Síndromes cromossômicas O I R Á S S O L G s e g a m I y tt e G / e l y o D e g r o e G
Professor, ao final da atividade, peça a alguns alunos que exponham características das síndromes que escolheram, compartilhando as informações com os colegas.
Durante a formação dos gametas humanos pode ocorrer falha no processo da meiose, o que pode levar à produção de gametas alterados; por exemplo, com cromossomos a mais ou a menos. A fecundação desses gametas forma organismos com alterações cromossômicas. A síndrome de Down é uma das alterações cromossômicas mais conhecidas. As células das pessoas com essa síndrome apresentam três cromossomos 21 em vez de dois.
Síndrome: conjunto de sinais e sintomas que caracterizam uma condição clínica.
1. Pesquise outras síndromes cromossômicas que podem ocorrer em seres humanos. Escolha uma delas e escreva um pequeno resumo com a causa e as principais características da síndrome.
Os alunos podem pesquisar sobre a síndrome de Edwards, a síndrome de Patau, a síndrome de Turner, a síndrome de Klinefelter, entre outras. Na síndrome de Turner, por exemplo, o indivíduo apresenta apenas um cromossomo sexual (um cromossomo X). Os portadores, em geral, apresentam baixa estatura e não desenvolvem as características sexuais secundárias ao atingir a puberdade.
Jovem com síndrome de Down em seu ambiente de trabalho. Para desenvolver todo seu potencial, a pessoa com essa síndrome deve ser incluída na sociedade desde a infância, seja na escola ou em atividades culturais, de lazer e, posteriormente, profissionais. Ela faz parte do universo da diversidade humana e tem condições de contribuir para o desenvolvimento da sociedade.
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Atividades Sistematizar 1. Por que as células de um organismo multicelular compartilham as mesmas informações as células que compõem o organismo multicelular srcinaram-se de divisões genéticas? Porque sucessivas de uma única célula formada pela fecundação dos gametas dos pais. 2. Qual é a localização dos genes nas células eucarióticas?
Os genes encontram-se dentro do núcleo, separado do restante da célula por uma membrana chamada carioteca.
3. Quantos cromossomos apresentam as células somáticas e os gametas humanos? As células somáticas humanas têm 23 pares ou 46 cromossomos; os gametas, espermatozoides e ovócitos, 23 cromossomos.
4. Considerando o número de cromossomos das células de uma determinada espécie de ser vivo: a) O que significa dizer que uma célula é 2n? Significa que nessa célula encontra-se o número de cromossomos da espécie, em pares. Por isso, é chamada de diploide. b) Uma célula 2n poderia ser um gameta? Por quê? Não. Os gametas apresentam metade do número de cromossomos da espécie. São haploides e representados por n.
Refletir 1. Leia o trecho do texto abaixo e responda às questões. A aprovação da Lei de Diretrizes Educacionais – LDB (Lei 9394/96) estabeleceu, entre outros princípios, o de “igualdade e condições para o acesso e permanência na escola” e adotou nova modalidade de educação para “educandos com necessidades especiais”. Desde então, a temática da Inclusão vem rendendo, tanto no meio acadêmico quanto na própria sociedade, novas e acaloradas discussões embora, ainda, carregue consigo sentidos distorcidos. De acordo com uma pesquisa realizada em 1999 pela Federação das Associações de Síndrome de Down, a única realizada no Brasil até o momento, “quase 80% das pessoas com Síndrome de Down frequentavam a escola no momento da pesquisa”. O portador da Síndrome de Down é capaz de compreender suas limitações e conviver com suas dificuldades, “73% deles têm autonomia para tomar iniciativas, não precisando que os pais digam a todo momento o que deve ser feito”. [...] todo aquele com necessidades especiais precisa antes de mais nada pertencer à sociedade, ser parte integrante e respeitado em suas limitações e alcances. Ana Patrícia Beltrão Bastos.Processo de inclusão dos Portadores de Síndrome de Down. Disponível em: . Acesso em: 16 maio 2015.
a) A síndrome de Down é causada por um erro durante a distri buição dos cromossomos, ao invés de 46, as células recebem 47 cromossomos. Em qual par cromossômico está esse erro? No par de cromossomos 21. b) Discuta com os colegas de sala a importância da inclusão social dos portadores da sí ndrome de Down. Em seguida, com base na discussão, escreva um texto jornalístico que defenda essa causa. Espera-se que nesse texto os alunos abordem a importância da inclusão social dos deficientes de um modo geral. Eles podem no texto trazer experiências vivenciadas por eles, seja pela TV, internet, ou mesmo pessoalmente com essas pessoas. Professor, sugira que os alunos conversem com o professor de Língua Portuguesa a respeito do estilo jornalístico de texto.
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Capítulo Tecidos do corpo e diferenciação celular
No capítulo anterior, você estudou alguns aspectos do material genético das células e também como novas células são originadas por meio da mitose e da meiose. Agora você vai estudar como as células se tornam diferentes umas das outras, especializando-se em determinadas funções.
Explorando
OLÁ, EU SOU O RICARDO io d tsú E O K D s: e õ ç ra ts u Il
A formação de um ser humano
Ricardo acompanhou sua mãe, grávida de pouco mais de um mês, a uma consulta ao obstetra, que é o médico especialista em gravidez e parto. Logo que entraram no consultório, Ricardo perguntou ao médico se era possível, pelo exame de ultrassom, ver o bebê na barriga da mãe. O obstetra então lhe explicou que, por enquanto, seu irmãozinho ou irmãzinha ainda era apenas um aglomerado de células no útero. Diante da expressão de surpresa do garoto, o médico completou: – Você está admirado com essa informação? Pois saiba que todos os seres humanos se desenvolvem a partir de uma única célula inicial, que se divide em outras células, que também se dividem sucessivamente até que se constituem trilhões de células que compõem o ser humano completo. Isso dura cerca de 9 meses. Então ele mostrou uma fotografia de um embrião de 5 semanas. Ao mesmo tempo que ficou contente em aprender tanta coisa nova sobre o desenvolvimento de um ser vivo, ficou triste por ter de esperar tanto tempo para o novo membro da família nascer. Agora é sua vez.
1. Você acompanhou o processo de gravidez de alguém próximo a você? Teve
k c o st n ti a L / L P S / n n a m l e d E
pessoal. curiosidades às do personagem? Respostasemelhantes
2. No capítulo 3, você estudou que a fecundação srcina o zigoto. Qual é a diferença entre zigoto, embrião e feto?
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No momento que julgar adequado, informe que a fecundação ocorre na tuba uterina (se possível, use um esquema do sistema reprodutor feminino para ilustrar a explicação). Depois da formação do zigoto ocorrem sucessivas divisões celulares que dão srcem ao embrião; este alcança o útero depois de quatro a cinco dias de fecundado. Por volta da oitava semana de gestação, o embrião exibe forma humana, sendo possível reconhecer nele estruturas, como braços, pernas, olhos, nariz e boca, passando então a se chamar feto. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.
Os tecidos do corpo humano Nos organismos multicelulares, como os seres humanos, células semelhantes se organizam em grupos que desempenham funções determinadas. Por exemplo, as células que formam os músculos têm características semelhantes entre si, e desempenham a mesma função: contrair-se. Os grupos de células que se organizam para desempenhar funções semelhantes são denominados tecidos. No caso do exemplo acima, o tecido que forma os músculos é denominado tecido muscular. O corpo humano é constituído por quatro tipos principais de tecido: epitelial, conjuntivo, muscular e nervoso.
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Tecido nervoso:é formado por células que conduzem impulsos elétricos. Fotografia produzida por micrografia óptica; ampliação de cerca de 160 vezes.
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Tecido epitelial: é a camada que reveste e protege as superfícies do organismo, como a pele. Fotografia produzida por micrografia óptica; ampliação de cerca de 400 vezes.
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Tecido muscular:os diversos músculos do corpo humano são formados por diferentes tipos de tecido muscular. Fotografia produzida por micrografia óptica; ampliação de cerca de 160 vezes.
Os quatro tipos principais de tecidos do corpo humano.
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Tecido conjuntivo:são tecidos que unem os demais grupos de células e órgãos do corpo, fornecendo sustentação e nutrição. O tecido cartilaginoso é um exemplo de tecido conjuntivo. Fotografia produzida por micrografia óptica; ampliação de cerca de 160 vezes.
Professor, faça uma conexão com a Língua Portuguesa, explicando que as palavras podem ter diferentes significados. Por isso, quando falamos em tecido, podemos nos referir a um pano, mas essa palavra também serve para designar um conjunto de células semelhantes que cumprem a mesma função no organismo.
A expressão “tecido epitelial” é mais fácil de ser compreendida, pois a pele, formada por esse tecido, é mesmo semelhante a um tecido ou pano que serve para fazer roupas. Mas pensar no tecido sanguíneo, por exemplo, é mais complicado. Por que o sangue também recebe o nome de tecido?
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Aqui tem mais Como funciona a cirurgia de enxerto de pele Com um propósito que vai além da estética, o procedimento é utilizado principalmente para proteger áreas do corpo lesionadas por traumas e queimaduras. Saiba comofunciona a cirurgia de enxerto de pele A cirurgia de enxerto de pele consiste em um pedaço de pele retirado de uma área (doadora) e transferida a outra (receptora). Após este processo, otecido implantado adquire um novo suprimento sanguíneo. [...] Tipos de enxerto Os enxertos variam conforme a sua srcem: autoenxerto (doador e receptor são a mesma pessoa); isogênico (doador e receptor são gêmeos univitelinos idênticos); homoenxerto (são diferentes, mas da mesma espécie); e xenoenxerto (são de espécies diferentes. Em alguns casos, utiliza-se pele de porcopara fazer a reconstrução). Como é o procedimento? O paciente é anestesiado de acordo com a extensão da área a ser reconstruída – pode ser anestesia geral ou local, com sedação. Em seguida, o cirurgião faz a limpeza do leito receptor para eliminar resíduos e tecidos mortos. Na sequência, uma lâmina de pele é retirada de outra parte do corpo do indivíduo para ser fixada com pontos no local danificado. Este enxerto pode ser de espessura parcial (contém a camada epiderme e parte da derme) ou total (engloba epiderme e toda a derme). O primeiro é utilizado para cobrir regiões extensas que foram dani-
ficadas – em geral, casos de queimaduras. Já o segundo, por sua capacidade de imitar a pele normal, é aplicado na reconstituição de pequenas lesões nas pálpebras, face, mãos e dedos. [...] Como funciona a cirurgia de enxerto de pele.Revista Viva Saúde. Disponível em: . Acesso em: 16 maio 2015. k c o t s n i t a L / L P S ./ c n I , d e t i im l n U s l a u s i V / ia d e M l a ic d e M s u le c u N
A pele usada para o enxerto pode ser da própria pessoa, de gêmeos, da mesma espécie ou de outra espécie. Em alguns casos usa-se pele de porco para fazer a reconstrução.
1. Pesquise e responda: Em quais situações utiliza-se enxertos de pele? Por quê? Os enxertos de pele são utilizados para cobrir porções que perderam a pele em razão de lesões, queimaduras, feridas cirúrgicas ou em caso de câncer de pele. Os enxertos procuram evitar que o meio interno fique em contato com o meio externo, protegendo-o de agentes infecciosos e da desidratação.
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Diferenciação celular O que determina se uma célula irá se tornar célula de tecido epitelial ou de tecido muscular, por exemplo? Aprendemos que nosso corpo se srcina de um ovócito fecundado por um espermatozoide. Essa primeira célula, o zigoto, sofre mitoses e se divide em duas, quatro, oito células, e assim por diante. Essas primeiras oito células são chamadas de células-tronco totipotentes. Isso significa que qualquer uma dessas células, se implantada em um útero, tem o potencial de formar um organismo completo. Aproximadamente cinco dias após a fecundação, o embrião tem cerca 100é,células. Nessa que etapavão ocorre anexos embrionários,deisto as estruturas nutriraeformação protegerdos o embrião. As células da porção interna que vão formar o embrião são chamadas células-tronco pluripotentes. Elas têm o potencial de formar os tecidos do corpo, mas não podem mais srcinar um ser humano completo.
Células pluripotentes ra u o M si u L
óvulo fertilizado pluripotentes embrião de oito dias
blastocisto Elementos ilustrados sem escala; as cores não são as reais.
células do sangue
neurônio
músculo
Potencial de diferenciação das células-tronco pluripotentes.
Mas, afinal, o que determina se uma célula vai se tornar uma célula de osso, de pele ou de sangue? A ciência ainda busca a resposta, e não há um consenso a respeito dessa questão, o que se sabe é que certos genes são ativados e outros não, fazendo com que as células durante a mitose gerem tipos celulares diferentes. Durante o desenvolvimento do embrião, as células-tronco pluripotentes passam por modificações, dando srcem aos vários tipos de células, comocomo as sanguíneas, musculares, nervosas etc. Esse processo é conhecido diferenciação. Todas as células-filhas que se srcinam de uma célula-mãe já diferenciada apresentam as mesmas características, isto é, células de tecido muscular só srcinam células de tecido muscular; células de tecido epitelial só srcinam células de tecido epitelial; células de tecido nervoso só srcinam células de tecido nervoso; células de tecido conjuntivo só srcinam células de tecido conjuntivo.
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Ciência e Sociedade s o d i n U s o d a st E s o d
a n i ic d e M e d l a n o i c a N a c te o li b i B
Theodor Schwann, fisiologista alemão.
O principal objetivo de muitas das pesquisas que envolvem células-tronco é o desenvolvimento de tratamentos relacionados a doenças nos órgãos e tecidos do corpo humano. Além disso, por parte de alguns pesquisadores, há também o desejo de gerar um organismo completo a partir de apenas uma célula.
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A história das células-tronco Cientistas têm se interessado em biologia celular desde o advento dos microscópios em 1800. A propagação e diferenciação celular foram testemunhados pela primeira vez e as células foram reconhecidas como os blocos de construção da vida, capaz de darem srcem a outras células, a chave para o desenvolvimento da compreensão humana. Desde que o fisiologista alemão Theodor Schwann lançou, em 1839, as bases da teoria celular, pesquisadores de todo o mundo sentiram-se instigados com a possibilidade de gerar um organismo adulto completo a partir de apenas uma célula. Pesquisas com células-tronco avançam na busca de tratamentos para muitas doenças que afetam milhões de pessoas. No século XX vários embriologistas, entre eles os alemães Hans Spermann e Jacques Loeb começaram a decifrar os segredos das células-tronco por meio de experimentos com células de embriões. No início de 1900, pesquisadores europeus perceberam que existem vários tipos de células do sangue por exemplo, glóbulos brancos, glóbulos vermelhos e plaquetas, todas srcinavam de uma particular célula, as “células-tronco”. No entanto, não foi até 1963 que as primeiras descrições quantitativas das atividades de autorrenovação de células da medula óssea foram documentadas por pesquisadores os canadenses Ernest A. Mac Culloch e James E. Till. Todos os 200 tipos celulares distintos encontrados entre as cerca de 75 trilhões de células existentes em um homem adulto, derivam das células precursoras denominadas células-tronco (células-mãe). São células mestras que têm a capacidade de se transformar em outros tipos de células, incluindo as do cérebro, coração, ossos, músculos e pele. O processo de geração das células especializadas – do sangue, dos ossos, dos músculos, do sistema nervoso e dos outros órgãos e tecidos humanos – é controlado pelo genes específicos na célula-tronco. Compreender e controlar esse processo é um dos grandes desafios da ciência na atualidade. Pesquisas com células-tronco adultas em animais e em seres humanos estão em andamento desde esse tempo, e transplantes de medula óssea – que é na verdade um transplante de células-tronco adultas – foram efetivamente utilizados em pacientes desde a década de 1950. A evolução da biotecnologia nos anos de 1980 e 1990 viu a introdução de técnicas de segmentação e alteração do material genético e métodos para o crescimento de células humanas em laboratório. Esses avanços abriram as portas para a investigação e cultivo de células-tronco humanas em laboratório. [...] Células-tronco: Centro de Estudo e Pesquisa. Disponível: . Acesso em: 16 maio 2015.
1. Por que há tanto interesse por parte dos cientistas em conhecer e controlar as células-tronco?
Atividades Sistematizar 1. O que é considerado um tecido biológico? Um conjunto de células especializadas, iguais ou
diferentes entre si, bem juntas ou separadas por substâncias, que realizam uma determinada função num organismo multicelular.
2. Por que dizemos que as células-tronco são células indiferenciadas?
Porque ainda não se especializaram ou se diferenciaram. Por isso, são capazes de multiplicar-se e srcinar diferentes tecidos do corpo.
3. Uma célula hepática (do fígado) pode srcinar uma célula de osso, pele ou sangue? Explique. Não. As células-filhas que se srcinam de uma célula já diferenciada apresentam as mesmas características da célula-mãe, pois sofreram processo de diferenciação terminal.
Refletir il
1. Analise a charge ao lado. a) Qual é a polêmica retratada na charge? As pesquisas com células-tronco embrionárias para a cura de doenças. b) O que a legislação brasileira vigente diz sobre esta questão? c) Por que o direito de usar células-tronco embrionárias é tão disputado pelos cientistas?
M o i d tu s E
Porque células-tronco embrionárias são pluripotentes, ou seja, podem formar qualquer tecido e ser usadas para pesquisas visando ao tratamento de inúmeras doenças e lesões ainda incuráveis.
b) Que podem ser usadas, para fins de pesquisa e terapia, células-tronco embrionárias obtidas de embriões humanos produzidos por fertilizaçãoin vitro e não utilizados no respectivo procedimento, desde que sejam embriões inviáveis ou embriões congelados há três anos ou mais.
Desafio 1. Leia: Cientistas conseguiram, pela primeira vez, reproduzir um pedaço de fígado humano em laboratório por meio de células-tronco retiradas da pele e do sangue. A façanha, divulgada por cientistas da Escola de Medicina da Universidade de Yokohama, no Japão, é novo combustível para a corrida científica de se criar órgãos para transplante sem o obstáculo de necessidade de um doador. Há duas formas principais de células-tronco – as embrionárias, cujo estudo tem várias limitações éticas e religiosas, e as “células-tronco de pluripotência induzida” (IPS, na sigla em inglês), muitas vezes retiradas de pele ou sangue e reprogramadas geneticamente para crescerem como outro tipo de tecido. A equipe japonesa, de acordo com o trabalho publicado na “Nature”, usou as IPS para cultivar três tipos de células que formam o fígado. Para o espanto dos pesquisadores, as células conseguiram se organizar sozinhas a ponto de formar o que especialistas chamam de broto hepático, uma forma rudimentar na escala de desenvolvimento do fígado. Depois de cultivarem vários brotos de fígado, os pesquisadores transplantaram os aglomerados em ratos, ligando vasos sanguíneos do órgão humano em ratos. Como resultado, o fígado humano foi capaz de executar funções de células humanas hepáticas adultas. Fígado humano é cultivado em laboratório com células-tronco. Disponível em: . Acesso em: 16 maio 2015.
Por que os pesquisadores precisaram transformar as células epiteliais e sanguíneas em células pluripotentes? Células da pele e do sangue são consideradas células diferenciadas, por isso só dariam srcem a outras células de pele e sangue, respectivamente. Para que estas sejam transformadas em indiferenciadas como células-tronco, é preciso induzir a pluripotência (IPS).
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No capítulo anterior, você viu os tipos de tecido que compõem o corpo humano e estudou o processo de diferenciação celular. Neste capítulo você vai estudar os tecidos epitelial e conjuntivo.
Capítulo Tecidos epitelial e conjuntivo
Explorando Tatuagens são para sempre Pedro é muito amigo do primo Otacílio, dois anos mais velho que ele. Eles são muito parecidos e moram perto um do outro. Desde crianças costumam encontrar-se nos finais de semana para praticar esportes, jogar video game o ouvir música. Acabaram formando uma banda com os colegas da escola. Ultimamente, Pedro percebeu que o primo está muito feliz, vive bem-humorado e tem proposto músicas mais românticas para o repertório da banda. Ele disse que está apaixonado. Irá até tatuar o nome da namorada no braço.
m o c . e m it s m a e r D / lc L o c itc ist r A
Emdacasa, Pedro no contou nome namorada braço.à mãe, preocupado, que Otacílio está decidido a tatuar o – Ele namora há um mês apenas. Como pode ter certeza de que quer ter o nome Telminha para sempre tatuado no braço? Aprendi nas aulas de Ciências que a tinta da tatuagem chega à derme, camada mais profunda da pele, que não se renova continuamente, o que torna a tatuagem algo permanente. Se fosse na epiderme, camada que se renova frequentemente, a tatuagem sairia com o passar do tempo... A mãe de Pedro concordou. Então, ele compartilhou com ela uma preocupação maior. Embora o primo fosse maior de idade e pretendesse procurar um local autorizado, que funcionasse segundo as recomendações da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa), Pedro está ciente de que procedimentos com agulhas expõem os usuários ao risco de contrair doenças graves, tais como aids, hepatites B e C, entre outras. – Será que ele tem condições de escolher um profissional de confiança? Os alunos podem dar exemplos como: a descamação da pele A mãe de Pedro assentiu, também preocupada. 1.após uma queimadura de sol ou quando a pele está ressecada; o crescimento das unhas, cujas células cutâneas especializadas, quando morrem, são empurrados pelas células mais jovens da matriz, que são constantemente produzidas; o crescimento do cabelo, que ocorre pela divisão e
de um tipo de células localizadas no bulbo capilar – à medida que essas células se dividem, elas são Agora é a sua vez. multiplicação empurradas para cima fazendo os fios de cabelo crescerem. 1. Pedro afirmou que as células da camada superficial da pele estão sempre se renovando. Você já percebeu alguma renovação celular em seu corpo? Pense e dê um exemplo.
2. Por que é importante que a camada mais superficial da pele se renove continuamente? 3. Apesar dos riscos físicos e emocionais, o número de pessoas com tatuagens tem cresComo essa camada está em contato direto com o ambiente, ela sofre diversos danos cido. O que você pensa sobre isso? 2.causados pelos ventos, pela luz solar, pela umidade ou secura do ar. Na renovação da
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camada superficial, a pele danificada é substituída por uma pele mais saudável. 3. Resposta pessoal. (Consulte comentários no Manual do Professor.) Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.
Tecido epitelial O tecido epitelial pode ser de dois tipos: de revestimento ou glandular. O tecido epitelial de revestimento recobre a superfície externa do corpo – a pele. Ele reveste também cavidades internas do organismo que se comunicam com o meio externo, como a da boca e do nariz, por exemplo. Nesse caso, o tecido epitelial é chamado mucosa, como a mucosa bucal e a mucosa nasal. Esse tecido também participa da absorção de nutrientes, como é o caso da mucosa do intestino. As células do tecido epitelial se dividem continuamente, o que favorece a regeneração da pele em caso de ferimentos. O tecido epitelial glandular é responsável pela formação de determinadas glândulas, como fígado, glândulas salivares, pâncreas etc. Observe o esquema a seguir, que mostra um corte da pele humana e suas estruturas, em que se pode observar o tecido epitelial recobrindo-a. terminação nervosa
ra u o M si u L
poro sudoríparo
glândula sebácea
pelo
As imagens apresentadas nesta página estão sem escala; as cores não são as reais.
camada córnea queratinizada epiderme corpúsculo de Meissner
derme
músculo eretor do pelo folículo piloso
glândula sudorípara
tecido subcutâneo veia artéria
Esquema que representa as camadas e estruturas da pele humana. A epiderme é formada pelo tecido epitelial.
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 117.
A epiderme é a camada superior do tecido epitelial. Abaixo da epiderme fica a derme (esta não é formada por tecido epitelial, mas sim pelo tecido conjuntivo, que será estudado adiante). A região mais superficial da epiderme é constituída por células impregnadas de queratina – camada queratinizada –, substância que impermeabiliza a pele, impedindo que o organismo perca água e se desidrate. A queratina também forma na pele uma barreira que impede a entrada de micróbios, e demais agentes químicos no organismo, e protege contra choques mecânicos. Há células da epiderme , substância que protege nosso corpo contra aque açãoproduzem dos raios melanina ultravioleta emitidos pelo Sol. Esses raios podem provocar câncer de pele. A quantidade de melanina está relacionada à cor da pele das pessoas: quanto mais melanina, mais escura é a pele. No tecido epitelial há pouca ou nenhuma substância entre as células. As células são justapostas (uma encostada na outra), com pouco espaço entre elas.
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Esquema de tecido epitelial, em que se veem várias camadas de células. Observe como as células são justapostas, com pouco espaço entre elas.
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 551.
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Tecido conjuntivo O nome conjuntivo é sinônimo de conectivo. Isso indica a função de conexão dos tecidos conjuntivos: dar suporte e união aos outros tecidos do corpo. Ao contrário do tecido epitelial, os tecidos conjuntivos apresentam células variadas e relativamente distantes umas das outras. Os espaços entre suas células são preenchidos por um material que constitui a substância intercelular (também chamada matriz). A substância intercelular é formada principalmente de água e fibras proteicas. Entre os vários tipos dessas fibras, destacamos: • as fibras colágenas – formadas pela proteína denominada colágeno, são bastante resistentes; • as fibras elásticas – formadas pela proteína denominada elastina, são menores e mais delicadas do que as fibras colágenas. Há vários tipos de tecidos conjuntivos: o tecido conjuntivo frouxo, o tecido conjuntivo fibroso, o tecido adiposo, o tecido cartilaginoso, o tecido ósseo e o tecido sanguíneo. Você irá estudar com detalhes os quatro últimos tipos citados. tecido conjuntivo frouxo
A proporção entre as dimensões dos elementos representados bem como as cores usadas não são as reais.
tecido conjuntivo fibroso
ra u o M is u L s: e õ ç rta s lu I
tecido adiposo tecido cartilaginoso
tecido ósseo tecido sanguíneo
Esquema que mostra tecidos conjuntivos e exemplos de sua localização no corpo humano.
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Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 124-132.
Tecido adiposo O tecido adiposo é constituído por células adiposas, que armazenam energia em forma de gordura. O tecido adiposo tem como principais funções: • atuar como isolante térmico, evitando perda de calor do corpo para o ambiente externo; • proteger partes do corpo contra choques mecânicos. Por exemplo, na planta dos pés ele suaviza o choque dos pés com o solo. A quantidade de gordura no corpo é determinada, por exemplo, por fatores genéticos e pela alimentação.
C u r ioso
k c to ts in t a L / d e it im l n U sl a su i V / r se l e T n i v l A .r D
Células vistasde ao70 microscópio Aumentoadiposas aproximado vezes. óptico.
é...
Gordura marrom de bebês
il M io d ú st E
A gordura marrom é um tecido adiposo cuja coloração é parda devido à presença de muitos vasos sanguíneos e de substâncias existentes nas inúmeras mitocôndrias das células. Esse tecido produz calor, sendo abundante nos animais que hibernam (como os ursos) e nos bebês humanos, protegendo-os do frio excessivo. Por isso não é preciso agasalhar os bebês em excesso, eles têm essa proteção natural do tecido adiposo.
Os bebês humanos têm uma camada de gordura marrom que produz calor.
Tecido cartilaginoso Nariz, orelha, joelho, cotovelo... O tecido cartilaginoso está presente nessas e em várias outras partes do nosso corpo. Observe o exemplo na vista em perfil e frontal do nariz.
cartilagem superior
A ilustração está sem escala; as cores não são as reais.
cartilagem superior
cartilagem inferior
cartilagem inferior
Esquema da estrutura cartilaginosa do nariz.
a ç n ra F n o s d i w a D s: e õ ç a r tsu lI
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 845.
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s e g a Im y tt e G / e k h c s e R d E
Também conhecido apenas como cartilagem, o tecido cartilaginoso apresenta células bem separadas umas das outras, com uma substância abundante entre elas. Esse tecido é firme, flexível e fornece sustentação ao corpo. É encontrado na orelha, no nariz, na traqueia, nos brônquios, na laringe, nas extremidades das costelas e entre as articulações (ponto de encontro de dois ossos). Além de amortecer o choque de partes do corpo com o meio externo, o tecido cartilaginoso: • dá suporte aos tecidos moles; • é essencial para a formação e o crescimento dos ossos longos; • forma o esqueleto inicial do feto. Primeiro aparece o esqueleto cartilaginoso que é substituído pelos ossos, que se desenvolvem pelo processo de ossificação da cartilagem. O tecido cartilaginoso tem baixa capacidade de regeneração. Por isso, lesões nas cartilagens podem levar a deformações permanentes da parte do corpo atingida.
Células de cartilagem vistas em microscópio óptico. Aumento aproximado de mil vezes. o t o h P P F A / ll a s n a t S n e B
O jogador de futebol Alex Oxlade-Chamberlain recebe tratamento no joelho lesionado durante a Copa do Mundo sediada no Brasil. Rio de Janeiro, RJ, 2014.
Tecido ósseo Elementos ilustrados sem escala; as cores não são as reais. a ir re e P r a s é C lo u a P
O tecido ósseo constitui os ossos. Trata-se de um tecido rígido, com células imersas em uma matriz extracelular calcificada. Suas funções são de proteção e de sustentação do corpo, fornecendo apoio aos músculos e participando dos movimentos. Tem capacidade de regeneração em casos de fraturas. tecido esponjoso A cavidade interna de certos ossos é preenchida pela medula óssea amarela, popularmente conhecida como tutano. cavidade medular tecido compacto
Esquema que mostra a localização dos tipos de tecido ósseo no fêmur.
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson.Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 171.
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tambémpela têmmedula suas cavidades Alguns internasossos preenchidas óssea vermelha, que produz células e componentes do sangue. No tratamento de doenças como a leucemia, muitas vezes a cura é possível graças à substituição da medula óssea doente por outra saudável doada por uma pessoa viva.
Ciência e Sociedade Doação de medula óssea […] a i d e m o i D t/ e u g a R / e i n a h P
Quando se fala de transplante de medula óssea, estamos nos referindo a um procedimento clínico que possibilita retirar parte da medula alojada na cavidade interna de vários ossos, aquela parte que no esqueleto dos bovinos, por exemplo, chamamos de tutano. A medula óssea é formada por tecido gorduroso no qual são fabricados os elementos […] do sangue: hemácias ou glóbulos vermelhos, glóbulos brancos e plaquetas. No entanto, a medula óssea pode entrar em falência e não ser mais capaz de produzir as células do sangue ou pode ser destruída completamente durante o tratamento de determinados tipos de câncer que exigem altas doses de medicamentos […]. Em situações como óssea essas, pode o transplante […] maneira de medula ser a única de salvar muitas vidas. O procedimento é bastante simples. Colhe-se uma pequena quantidade de células […] da medula óssea do doador e injeta-se no sangue […] na veia do receptor. Através da circulação, essas células atingirão o interior dos ossos, [...] começarão a multiplicar-se e retomarão a atividade de produzir os componentes do sangue. Em pouco tempo, o doador terá recomposto completamente sua medula óssea e, se quiser, estará apto para uma nova doação. Embora simples e possível de ser feito, esse procedimento esbarra num grande problema. Como se sabe, o organismo tem a capacidade de rejeitar tecidos que lhe são estranhos. No caso específico do transplante
Transplante de medula óssea.
de medula encontrar óssea, essaum rejeição características muito especiais que dificultam doadortem compatível. Fonte: Dráuzio Varella. Disponível em: . Acesso em: 18 maio 2015.
1. Pesquise e responda: O que determina a compatibilidade entre um doador e um receptor de medula óssea?
Em um transplante de medula óssea é necessário que haja compatibilidade total entre o doador e o receptor. Essa compatibilidade é determinada por genes localizados no cromossomo 6, que devem ser iguais entre doador e receptor.
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Tecido sanguíneo
Posso perguntar? Por que o sangue é vermelho?
O tecido sanguíneo - ou simplesmente sangue - apresenta um componente líquido, denominado plasma. O plasma é rico em água (mais de 90%), sais minerais e proteínas. No plasma estão dispersas as células que compõem o sangue: glóbulos vermelhos (ou hemácias), glóbulos brancos (ou leucócitos) e plaquetas.
As hemácias, células presentes no sangue, possuem hemoglobina, um pigmento vermelho. Em razão da grande quantidade de hemácias no sangue, ele apresenta essa coloração.
a ir re e P r a s é C lo u a P
glóbulos vermelhos
medula óssea
glóbulos brancos
Os glóbulos vermelhosou hemácias: • contêm hemoglobina, uma substância vermelha que se combina com o gás oxigênio e o transporta para todas as partes do corpo; Fotografia de tecido sanguíneo produzida por microscópio eletrônico; ampliação de • não apresentam núcleo; aproximadamente 1 995 vezes. • vivem aproximadamente 120 É possível ver as hemácias em vermelho dias, sendo constantemente pro- e os leucócitos em amarelo. duzidos pelo organismo; • existem aos milhões no plasma (entre 4,5 milhões/mm 3 e 5 milhões/mm 3). Os glóbulos brancos ou leucócitos: • são células com núcleo; • podem ser de vários tipos, dependendo de sua forma e função; • atuam na defesa do organismo, englobando microrganismos e substâncias invasoras; • existem aos milhares no plasma. Em média, há no sangue entre 5 e 10 mil glóbulos brancos/ linfócito mm3. Esse número aumenta quando há infecção no organismo. monócito As plaquetas são fragmentos de célula, com atuação na coagulação sanguínea. eosinófilo Veja o esquema que resume os componentes do sangue produzidos pela medula óssea vermelha. Embora nem todos os tipos de glóbulos brancos basófilo sejam estudados neste nível de ensino, aproveite apenas para observá-los nos desenhos. neutrófilo Os componentes do sangue sãoproduzidos na medula óssea vermelha, que se localiza no interior de alguns ossos.
plaquetas
As proporções entre os elementos representados e as cores usadas não são as reais.
Componentes do sangue produzidos pela medula óssea no interior de ossos longos.
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. Principles of anatomy and physiology . Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 666.
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k c to s in t a L / L P S / e t u itt s In r e c n a C l a n o ti a N
Atividades Sistematizar 1. Quais são os quatro grandes grupos de tecidos animais? O epitelial, o conjuntivo (que abrange os tecidos ósseo, cartilaginoso, adiposo e sanguíneo), o muscular e o nervoso.
2. Escreva no caderno as palavras que completam corretamente as lacunas do texto a seguir. A partir de um óvulo fecundado por um espermatozoide, srcina-se a primeira célula, chamada de célula-ovo ou ∞ ∞ . Essa célula sofre divisões sucessivas chamadas ∞ ∞ . As primeiras oito células são células-tronco do tipo ∞ ∞ , podendo formar um organismo completo. Na fase de ∞ ∞, aproximadamente cinco dias após a fecundação, o embrião tem cerca de 100 células. Nessa fase embrionária, ocorre a primeira∞ ∞. As células da parte externa srcinam os anexos embrionários e as da parte interna, constituídas de células-tronco chamadas ∞ ∞, têm o potencial de formar os tecidos do corpo, mas não podem mais srcinar um ser completo. Zigoto – mitoses – totipotentes – blastocisto – diferenciação – pluripotentes
3. A respeito do sangue, responda: a) Ele é considerado um tecido? De que tipo? Sim. O sangue é um tecido líquido do tipo conjuntivo. b) Quais são os elementos que compõem o sangue? O tecido sanguíneo é constituído por células (hemácias e leucócitos), fragmentos celulares (plaquetas) e plasma . c) Por que o sangue humano é vermelho? Por causa da hemoglobina, um pigmento de cor avermelhada presente nas hemácias. d) Qual é a importância de doar sangue?
A doação de sangue abastace e mantém os bancos de sangue dos hospitais. O sangue doado é utilizado quando há necessidade de transfusões sanguíneas, em razão de acidentes ou cirurgias, por exemplo.
Refletir 1. Observe o cartaz abaixo e responda às questões. l a tr n e C ils a r B o d r e c n â C o a te a b m o C e d o ã ç a i c o ss A
Qual é sua interpretação da imagem presente no cartaz? Você acha que ela traz a mensagem que a campanha de doação de sangue requer? Respostas pessoais. Espera-se que os alunos relacionem a imagem da bolsa de sangue em forma de coração com a vida e com a possibilidade de ajudar outras pessoas, consequentemente remete à importância da prática de doar sangue.
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6
Capítulo Tecidos muscular e nervoso PRAZER, EU SOU A ALEXANDRA.
t a rc o F ila ta a N :s e õ ç a rt s lu I
No capítulo anterior, você aprofundou seus conhecimentos sobre os tecidos epitelial e conjuntivo. Neste capítulo você vai estudar os tecidos muscular e nervoso.
Explorando O ato reflexo
Alexandra levou um baita tombo. Tudo aconteceu quando ela estava andando a cavalo no sítio onde mora, de repente, o cavalo topou com uma serpente, uma jararacuçu. Ele parou na hora, com isso a menina foi lançada para a frente e caiu quase cara a cara com a serpente, que se remexeu toda e se afastou rapidamente dali. Alexandra levantou-se sentindo muitas dores nas costas e as pernas moles. Caminhou até sua casa e contou o ocorrido para seus avós, com quem ela vivia. Rapidamente foram procurar um hospital. Durante o exame clínico, a médica tranquilizou a menina. Disse que fariam um exame de imagem, raios X, mas que aparentemente ela estava bem. A doutora fez Alexandra sentar-se na maca, de modo que suas pernas ficassem suspensas, depois bateu levemente no tendão, logo abaixo do joelho da menina, com um martelinho próprio para essa finalidade, o que fez sua perna subir sem que Alexandra sequer pensasse em fazer esse movimento. – Por que você bateu no meu joelho com esse martelinho? – Estou apenas testando seu reflexo. – Que interessante, minha perna se mexeu sem que eu quisesse! – É justamente isso que eu quero verificar. Quando bato com o martelo no tendão, logo abaixo do seu joelho, estou estimulando as células nervosas, que em situação normal dão uma resposta rápida no corpo, fazendo com que a perna se mova. Com isso, pude ver que seus nervos e medula estão intactos, não sofreram dano com a queda. – Uia! Eu achava que só existiam células nervosas no cérebro! Agora é a sua vez. 1. Você já sofreu um acidente parecido com o de Alexandra? Resposta pessoal.
2. Você já fez o exame mostrado na situação descrita ou conhece alguém que já fez? Resposta pessoal.
3. Com esse exame médico, Alexandra descobriu que há células nervosas em outras partes do corpo além do cérebro. Pense em outro exemplo que reafirme essa verdade. Ao ser espetada por um espinho ou tocando numa superfície quente, a pessoa rapidamente retira a parte do corpo que recebeu o estímulo. No caso, a médica testou o arco-reflexo, responsável por essa reação rápida. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.
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Tecido muscular O tecido muscular tem células relativamente finas e longas, que recebem o nome de miócitos. Os miócitos têm poder de se contrair e relaxar. A contração e o relaxamento dessas células possibilitam os movimentos de certos músculos do corpo. Há três tipos de tecido muscular: não estriado; estriado esquelético e estriado cardíaco.
As proporções entre os elementos representados e as cores usadas não são as reais.
(a)
o h l e o C r e n g a V
(b)
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 321.
Principles of anatomy and physiology .
(c)
Esquema que exemplifica formas e localização dos tipos de tecido muscular. (a): estriado cardíaco. (b): estriado esquelético. (c): não estriado.
Tecido muscular não estriado As células do tecido muscular não estriadocontêm um núcleo central. Esse tecido apresenta contração involuntária, é encontrado na musculatura do tubo digestório, nos músculos eretores dos pelos (existentes na pele), nos vasos sanguíneos, na bexiga e no útero, entre outros órgãos. O músculo não estriado apresenta capacidade de regeneração. Em caso de lesão, as células musculares não estriadas saudáveis entram em mitose e reparam o tecido destruído.
Involuntário: aquele que não depende da nossa vontade para ocorrer.
IO R Á S S O
aquele que Voluntário: depende da nossa vontade para ocorrer.
L G
Tecido muscular estriado esquelético O tecido muscular estriado esquelético apresenta células com formato aproximadamente cilíndrico, muitos núcleos e estrias transversais (linhas que atravessam a célula). Esse tecido forma os músculos esqueléticos, que recebem esse nome por se ligar ao esqueleto pelos tendões. Sua contração é rápida e voluntária. Exemplos: bíceps e tríceps, músculos do braço. A capacidade de regeneração do músculo estriado esquelético é moderada.
Tecido muscular estriado cardíaco
Como o nome diz, o tecido muscular estriado cardíaco constitui o músculo do coração, chamado miocárdio. Suas células apresentam um núcleo, estrias transversais e contração involuntária. São separadas por membranas em forma de discos. Esse músculo não se regenera. Nas lesões do coração, as partes destruídas são invadidas por tecido conjuntivo, formando uma cicatriz.
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Tecido nervoso Esse tecido se distribui por todo o organismo, formando um tipo de “rede de comunicações”, em que mensagens se movimentam constantemente, na forma de sinais elétricos. O tecido nervoso está presente: • no sistema nervoso central (SNC) – participa da formação do encéfalo e da medula espinhal. O encéfalo, por sua vez, é formado pelo cérebro, pelo cerebelo e pelo bulbo; • no sistema nervoso periférico (SNP) – compondo nervos e gânglios nervosos (estes últimos são agregados de células nervosas). cérebro
nervos
cerebelo
encéfalo
bulbo
medula espinhal Elementos ilustrados sem escala; as cores não são as reais. o h l e o C r e n g a V
nervos
Esquema que mostra o sistema nervoso humano.
Fonte: F. H. Netter.Atlas de anatomia humana. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011.
dendritos (terminais de recepção)
a r i re e P r a s é C lo u a P
No estudo do tecido nervoso, destacaremos os neurônios, que são células com formato estrelado, sensíveis a estímulos do ambiente externo e do próprio organismo. Os neurônios: núcleo • são células com longos proterminal do axônio (terminal de transmissão) longamentos, que recebem estrato mielínico e conduzem os impulsos nersentido de propagação do impulso nervoso
corpo celular
axônio
Esquema que representa a estrutura de um neurônio.
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vosos na forma de estímulos elétricos; • geralmente são formados por três estruturas: dendritos , corpo celular e axônio. Fonte: Neil A. Campbel et al. Biology. 9. ed. São Francisco: Editora Pearson Benjamin Cummingis, 2011.
O corpo celular é parte mais volumosa do neurônio. Apresenta muitas mitocôndrias; o retículo endoplasmático rugoso é bem desenvolvido. Como se vê no esquema acima, o corpo celular contém um núcleo e dois prolongamentos: o axônio e os dendritos. O axônio (do grego axis = eixo) é um prolongamento longo, que se ramifica em sua extremidade. É recoberto por uma substância chamada estrato mielínico. Os dendritos (do grego dédron = árvore) são prolongamentos que se ramificam a partir do corpo celular. Ao receber um estímulo – como o que a personagem Alexandra recebeu na abertura do capítulo, com o toque do martelinho do médico –, esse estímulo pode gerar um impulso nervoso. Os impulsos nervosos recebidos pelo neurônio são conduzidos de uma estrutura para a outra no sentido mostrado a seguir. dendritos
corpo celular
axônio
O estrato mielínico contribui para o aumento da velocidade de propagação do impulso nervoso ao longo do axônio. Um neurônio não tem contato físico com outro neurônio. Entre eles há um espaço muito estreito denominado sinapse. Ao chegar ao final do axônio, os impulsos nervosos são conectados a outro neurônio pela sinapse. Observe no esquema. neurônio
neurônio corpo celular
corpo celular axônio
dendritos
axônio
Elementos ilustrados sem escala; as cores não são as reais.
o lh e o C r e n g a V
sinapse
Esquema que mostra uma sinapse entre dois neurônios. sinapse ampliada
Fonte: Neil A. Campbel et al.Biology. 9. ed. São Francisco: Editora Pearson Benjamin Cummingis, 2011.
C u r ioso
é .. .
Enquanto dormimos, nosso cérebro assimila as informações que foram recebidas ao longo do dia. Durante o sono chamado “profundo”, nosso cérebro produz ondas cerebrais que estabelecem ligações entre os neurônios que consolidam a memória daquilo que fora vivenciado.
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Ciência e Sociedade Uma psiquiatra revolucionária IO R Á S S O L G
Nise da Silveira nasceu em Maceió, Alagoas, em 1905. Em 1921, entrou para a Faculdade de Medicina da Bahia e era a única mulher da sua turma, formou-se em 1926, sendo uma das primeiras mulheres no Brasil a diplomar-se nessa área. Tempos depois, especializou-se em psiquiatria. Faleceu em 1999 aos 94 anos, tendo uma vida duradoura e produtiva. Durante os anos em que passou a se dedicar ao cuidado de pacientes com doenças mentais, foiobstinada crítica das violentas técnicas psiquiátricas recorrentes na época, como o tratamento de pacientes com eletrochoque, coma induzido por aplicação de insulina elobotomia, as quais deixavam o paciente extremamente debilitado e não raro em estado pior do o que se encontrava anteriormente. Em contrapartida, propôs alternativas para tratar a loucura por meio de atividades voltadas à arte, como pintura, escultura e outras. Esta proposta e os resultados positivos dela a levaram a colaborar por meio de cartas com o renomado psiquiatra suíço Carl Gustav Jung (1875-1961). Nise da Silveira foi também pioneira em reconhecer o valor terapêutico do convívio com animais domésticos na reabilitação de doentes mentais. Na década de 1930, foi denunciada por manter em sua biblioteca livros de teor comunista, teoria proibida naqueles tempos. Ficou presa por um ano e quatro meses na Casa de Detenção da cidade do Rio de Janeiro. Sua trajetória de trabalho e ideias inovadoras revolucionaram a psiquiatria então praticada no país Nise da Silveira (1905-1999).Psiquiatra brasileira que revolucionou o atendimento aos transtornos mentais no Brasil. e inspiraram a criação de museus, centros culturais e instituições terapêuticas no Brasil e no exterior. Entre eles o Museu de Imagens do Inconsciente no Rio de Janeiro, a Seção de Terapêutica Ocupacional no Centro Psiquiátrico Nacional Pedro II e a Casa das Palmeiras. Lobotomia: cirurgia que consistia na secção de nervos que conectam partes do cérebro, denominadas lobos, das demais partes. Era utilizada no passado em casos de esquizofrenia grave, para acalmar os pacientes. Psiquiatria: especialidade da Medicina que cuida do estudo e tratamento dos distúrbios mentais.
ss e r p a h l o F l/ l e b p m a C e r d n a x le A
o b lo G O a i c n ê g A / r e w o n a H e p li e F
Museu de Imagens do Inconsciente, fundado pela psiquiatra Nise da Silveira em 1952 na cidade do Rio de Janeiro.
1. Segundo o texto, Nise da Silveira foi a única mulher em sua turma de Medicina, ela ingressou em 1921 e se formou em 1926. Di scuta com os colegas as possíveis causas dessa desproporção entre homens e mulheres.
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Professor, explique aos alunos que, na época em que Nise estudou, as mulheres eram minoria na área de Medicina, frequentavam apenas os cursos de Enfermagem e o Magistério. O papel da mulher na sociedade era predominantemente doméstico. Somente nas décadas de 1960 e 1970, com os movimentos feministas, as mulheres adquiriram o direito ao voto e começaram a exercer papéis mais diversificados na sociedade. A atuação de mulheres à frente de seu tempo, como Nise, abriu caminho para que hoje todas as mulheres tenham a possibilidade de atuar nas mais diversas áreas.
Atividades Sistematizar 1. (Pism-UFJF) Observe a figura e identifique o tipo de músculo encontrado em A e B: A - Tecido muscular estriado esquelético B - Tecido muscular não estriado.
F J F U
2. Ao engolir um alimento, percebemos que esse ato começa de modo voluntário, mas depois se torna impossível controlar a passagem do bolo alimentar ao longo dotubo digestório. Isso se explica pelo fato de a musculatura do tubo digestório ser constituída por fibras musculares do tipo: a) cardíacas de contração involuntária. d) não estriadas de contração involuntária. b) não estriadas de contração voluntária e) estriadas de contração voluntária. alternativa d. c) estriadas de contração involuntária.
Refletir 1. Foi divulgado recentemente nos EUA um experimento (ainda em andamento) que envolve o implante de células nervosas em seres humanos. O material implantado, extraído de um tumor de testículo, foi cultivado em laboratório por 20 anos e quimicamente provocou-se a transformação das células cancerosas em neurônios. As células de tumor foram escolhidas Porque elas foram transformadas em neurônios, sendo assim, precisam porque têm grande poder de multiplicação. a) Sim. apresentar as partes fundamentais dessa célula, isto é, corpo celular, axônio e dendritos. a) Nesse caso, os cientistas conseguiram que as células implantadas passassem a ter que constituição básica das células nervosas? Por quê? b) Essa pesquisa ainda está em andamento. Caso haja sucesso desses experimentos, quais regeneração do tecido nervoso, permitindo curar lesões em órgãos como cérebro e seriam as aplicações na área médica? Amedula.
Desafio 1. Durante um estágio no laboratório de análises clínicas, o estudante de biomedicina, ao analisar lâminas de tecido animal se deparou com as seguintes situações: a) Situação 1: Células grandes com o núcleo bem definido, das quais partiam vários prolongamentos. Entre essas células praticamente não havia nenhuma substância. b) Situação 2: Células alongadas com presença de vários núcleos dispostos na região periférica, além de presença de estrias longitudinais e transversais. c) Situação 3: Células justapostas com pouca substância intracelular entre elas. d) Situação 4: Células fusiformes com núcleo oval, imersas em um rica substância intercelular. Indique quais foram os tecidos analisados por ele. Situação 1: tecido nervoso; situação 2: tecido muscular; situação 3: tecido epitelial; situação 4: tecido conjuntivo.
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[ dentro ] Fi q u e p o r
Células-tronco A partir de células embrionárias indiferenciadas forma-se um ser humano completo com mais de 200 tipos celulares. Estudos indicam que a manipulação dessas células srcinais– chamadas de células-tronco em-
Células-tronco embrionárias Esta fotografia mostra a cabeça de uma agulha com um embrião formado apenas por células-tronco, antes de se iniciar o processo de diferenciação celular.
brionárias – é capaz de gerardetodos os tecidos humanos por exemplo, transplantes tecidos com baixo risco epossibilitando, até mesmo a regeneração de órgãos. Citoplasma
Células-tronco
Núcleo É no núcleo que se encontra o material genético celular.
Divisão celular
A mitose é o processo pelo qual uma célula se divide formando duas células-filhas idênticas. Para que isso aconteça, a célula-mãe duplica o material genético contido em seu núcleo e, em seguida, se divide resultando em duas células com materiais genéticos iguais.
Multiplicação Uma vez isoladas, as células-tronco são cultivadas in vitro sob condições especiais visando à multiplicação.
Obtenção
Células-tronco embrionárias são as primeiras a se formar após a fecundação e podem ser obtidas por meio de fertilização in vitro. Há no meio científico uma discussão sobre o uso das células-tronco embrionárias. Células-tronco também podem ser obtidas da placenta e do cordão umbilical. Assim, uma vez que o bebê tenha nascido, os geneticistas as retiram diretamente do cordão umbilical, ou podem congelar o cordão para colhê-las e isolá-las posteriormente. Neste caso, já são consideradas células-tronco adultas, não apresentando o mesmo potencial das células-tronco embrionárias.
Cordão umbilical
No cordão umbilical encontra-se grande quantidade de células-tronco.
Mitose As células se multiplicam de acordo com seus programas genéticos. Célula-tronco
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Diferenciação As células-tronco têm a capacidade de diferenciar, srcinando outros tipos celulares. Esse processo acontece principalmente ao longo do desenvolvimento do embrião. A partir da adição de determinadas substâncias à cultura de células-tronco é possível direcionar esse processo, permitindo que diferentes tipos de tecidos sejam cultivados em laboratório.
Ativadores Ativadores químicos e hormônios específicos são adicionados à cultura de células-tronco direcionando a especialização celular. Neurônios Neurônios já foram produzidos em laboratório a partir de células-tronco embrionárias.
s e g a m I 0 9 l o S
Existem mais de 200 tipos de células em um ser humano adulto.
Glóbulos brancos Alguns ensaios de laboratório conseguiram produzir glóbulos brancos a partir de células-tronco.
Glóbulos vermelhos ou hemácias A partir de células-tronco, já foram produzidos glóbulos vermelhos ou hemáciasin vitro.
Desde quando são utilizadas Em 1998, as células-tronco foram isoladas e cultivadas pela primeira vez nos Estados Unidos. Desde então, vários laboratórios em todo o mundo fazem seu cultivo. Por motivos éticos que envolvem os trabalhos com células-tronco, cada linhagem é monitorada por órgãos oficiais.
Implantação Uma das ideias que percorre os meios científicos é a de fornecer novas células-tronco a tecidos danificados, promovendo sua regeneração. Recentemente, células-tronco hematopoiéticas, obtidas a partir de um cordão umbilical, foram utilizadas no tratamento de pacientes que sofriam de disfunções na produção de glóbulos vermelhos. Em experimentos realizados com macacos, a implantação de células-tronco regenerou parcialmente um coração infartado.
Fonte: Antonio Carlos Campos de Carvalho. Células-tronco: a medicina do futuro. Revista Ciência Hoje, v. 29, n. 172, 2001.
Pesquise e responda:
1. Em 2005 foi sancionada a Lei de Biossegurança no Brasil, que estabelece normas para as atividades que envolvam organismos geneticamente modificados. O que ficou definido com essa lei para o uso das células-tronco embrionárias? 2. Muito se discute o caráter ético e religioso do uso das células-tronco embrionárias para estudos científicos. Quais são os principais motivos dessas discussões?
1. Com essa lei passou a ser permitido o uso de embriões estocados há pelo menos 3 anos em clínicas de fertilização para a obtenção de células-tronco embrionárias, desde que esse uso seja autorizado pelos genitores.
2. Entre os principais motivos encontram-se a necessidade de sacrificar o embrião, a definição do momento em que um conjunto de células passa a ser considerado um organismo vivo e a possibilidade de posteriormente esses estudos viabilizarem a clonagem humana.
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Panorama Neste tema você viu que os seres vivos são formados por células, e podem ser unicelulares e multicelulares. Aprendeu a diferenciar as células procarióticas das células eucarióticas, e as células animais das células vegetais. Também estudou as características das organelas presentes nessas células. Viu as principais características do material genético das células, e como as células se multiplicam pelos processos de mitose e meiose. Este tema apresentou ainda os tipos de células que formam os diferentes tecidos do corpo humano, e as principais características dos tecidos epitelial, conjuntivo, nervoso e muscular.
Faça as atividades a seguir para rever o que aprendeu. 1. Os seres humanos são organismos unicelulares ou pluricelulares? Explique sua resposta. São pluricelulares, pois somos formados por trilhões de células.
2. Escreva a premissa principal da teoria celular. Todos os seres vivos são constituídos por células. 3. Para integrar seu aprendizado, faça no caderno três desenhos: uma célula procariótica; uma célula animal e uma célula vegetal. Elabore legendas para indicar as principais organelas e suas funções. Pode consultar os esquemas apresentados no livro. Os desenhos devem ser semelhantes aos das páginas 43, 47 e 48.
4. Defina os conceitos a seguir. a) b) c) d)
Trecho da molécula de DNA que geralmente está envolvido na produção de proteínas. gene cromatina Material genético da célula (DNA) associado a proteínas dentro do núcleo, que não está em divisão celular. de material genético (DNA) da célula. Encontram-se no núcleo. Podem estar relaxados, formando a cromossomo Filamentos cromatina quando a célula não está em divisão, ou condensados, quando as células estão em divisão celular. cariótipo Conjunto de cromossomos de uma espécie, em quantidade e forma características.
5. Faça uma tabela para distribuir as características que diferenciam os dois tipos de divisão celular: mitose e meiose. 6. Explique o que são tecidos. Depois enumere os principais tecidos do corpo humano.
Tecidos são grupos de células semelhantes, que desempenham funções determinadas. Os principais tecidos que formam o corpo humano são: epitelial, conjuntivo, muscular e nervoso.
7. Diferencie os tecidos epitelial e conjuntivo com relação às características abaixo. as células apresentam-se bem próximas umas das outras a) Organização das células. Epitelial: Conjuntivo: as células estão mais espaçadas. b) Quantidade de substância que preenchem os espaços entre as células. revestimento ou secreção de substâncias. c) Função principal. Epitelial: Conjuntivo: preenchimento, além de fornecer suporte e união aos outros tecidos.
são os tipos detecido tecido 8. Quais Tecido conjuntivo frouxo e fibroso; ósseo;conjuntivo? tecido sanguíneo; tecido adiposo; tecido cartilaginoso. Quais são as funções do tecido adiposo? 9.
O tecido adiposo serve como isolante térmico, diminuindo assim a perda de calor do corpo para o ambiente externo; protege o corpo contra choques mecânicos, além de atuar como reserva de energia. 5. É importante que a tabela contenha as seguintes informações: na mitose ocorre uma única divisão, são formadas duas células-filhas que apresentam o mesmo número de cromossomos da célula-mãe. Ela ocorre no desenvolvimento embrionário, no crescimento do indivíduo, na regeneração de tecidos, entre outros. Na meiose ocorrem duas divisões celulares, são formadas quatro células-filhas com metade do número de cromossomos da célula-mãe. Ela ocorre predominantemente na formação de gametas dos organismos que se reproduzem sexuadamente. 7. b) Epitelial: quase não há substância entre as células. Conjuntivo: há grande quantidade de substância entre as células, podendo ser líquida ou sólida.
80
10. O que significa dizer que a medula óssea exerce papel hematopoiético no organismo? Significa que ela é responsável pela produção de hemácias, leucócitos e plaquetas do sangue.
11. (Unifap) A circulação sanguínea no organismo humano tem papel central no equilíbrio orgânico interno – homeostase. Oxigênio, glicose, aminoácidos, minerais e vitaminas são transportados pelo sangue. Quanto às células/fragmentos celulares encontrados no sangue, copie a única alternativa correta: Alternativa e. a) Eritrócitos; Macrófagos; Plaquetas. b) Histiócitos; Leucócitos; Fibroblastos. c) Glóbulos brancos; Plasmócitos; Hemácias. d) Mastócitos; Fibroblastos; Leucócitos. e) Hemácias; Leucócitos; Plaquetas. 12. (Fuvest-SP) Qual é o músculo que executa os movimentos voluntários do corpo humano? Musculatura estriada esquelética.
13. Qual é a principal característica das células que formam o tecido muscular? Explique como essa característica está relacionada à principal função desse tecido. É a sua capacidade de contração. A contração dessas células participa dos movimentos do corpo.
14. Qual é a principal célula do tecido nervoso? Caracterize a estrutura dessa célula. É o neurônio, for mado por corpo celular (onde está o núcleo), dendritos (ramificações curtas) e axônio (ramificação longa).
15. Em que regiões do nosso corpo encontramos tecido nervoso? No sistema nervoso central (SNC) - participa da formação do encéfalo e da medula espinhal. No sistema nervoso periférico (SNP) - compondo nervos e gânglios nervosos.
16. Observe o esquema ao lado e responda. que o esquema está representando? a) O Neurônio. A unidade estrutural e funcional do sistema nervoso. b) Identifique as partes fundamentais do
ra u o M
1
si u L
1- dendritos; 2- corpo celular; 3- axônio
Indique onde podem ser encontradas c) neurônio. as bainhas de mielina. Na estrutura indicada pelo número 3, axônio.
3 2
ACESSE • Célula adentro. Disponível em: . Acesso em: 22 maio 2015. Página em que se pode fazer o download de um jogo no qual as pessoas se tornam investigadores. Cada equipe deverá juntar evidências e usar sua capacidade de raciocínio e dedução para desvendar alguns dos mistérios da célula. ASSISTA • Osmose Jones: uma aventura radical do corpo humano, EUA, 2001. Direção: Bobby Farrelly e Peter Farrelly, 95 min. • Viagem insólita, EUA, 1987. Direção: Joe Dante, 120 min. LEIA • Curta suas células, de Fran Balkwill e Mic Rolph. Ribeirão Preto: Editora Funpec, 2014.
d ic a s
O livroa expõe deuma forma divertida vivos partir de única célula.temas como organização e diferenciação celular, assim como o desenvolvimento dos seres • Simples assim: células-tronco, de Adelson Alves e Alysson Muotri. São Paulo: Editora Atheneu, 2013. Este livro-manual aborda com precisão, simplicidade e humor conceitos básicos sobre células-tronco, guiando o leitor por uma viagem no tempo.
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Tema
3
Nutrição e respiração
NESTE TEMA VOCÊ VAI ESTUDAR:
• a importância dos alimentos para nossa saúde; • como fomos influenciados pela cultura alimentar dos nossos ancestrais; • os processos de transformação, distribuição e absorção dos nutrientes para nosso organismo; • como são eliminados os metabólitos produzidos durante esses processos.
A hidratação correta, principalmente durante a prática de atividades físicas, é essencial para a saúde e o bom desempenho do organismo.
1.
2.
3.
o fica a sua resVocê pratica alguma atividade física? Com ? acos í card tos n piração? E os seus batime cardíacos, o que Além da respiração e dos batimentoso durante a prática corp so nos mais podemos observar em de atividades físicas? inar uma atividade Você já reparou na cor da sua urina ao term ? quê física? Qual é? Você sabe por
1. Resposta pessoal. 2. Durante as atividades físicas ocorre o aumento da temperatura corporal e, consequentemente, o aumento da transpiração. 3. Após a prática de atividades físicas é comum a urina apresentar coloração mais escura, pois o corpo elimina grande quantidade de água por meio da transpiração. Para o encaminhamento das questões, consulte o tópico Abertura do Temano Manual do Professor.
s e g a m I ty t e G r/ e h tc u F r e h p to s ir h C
1
Neste capítulo você vai conhecer a importância dos alimentos como fonte de energia e de matéria para a constituição de nosso orgas nismo, identificando os diverso tipos de nutrientes e suas funções.
Capítulo A l im e n t a ç ã o e n u t r ie n t e s
Explorando OLÁ, EU SOU JACIARA. io d tsú E O K D : s e õ ç ra ts lu I
Os alimentos no supermercado
Jaciara gostava muito de ir ao supermercado com seus pais. Quando falavam que iam às compras ela se animava. Pegava o caderninho e começava a fazer a lista do que comprar, inclusive abrindo portas dos armários e da geladeira para conferir o que tinha e o que ainda faltava. E era assim, toda organizada e regrada. Muito atenta ao que precisava comprar, ao preço e, no caso dos alimentos, ao valor nutritivo deles. Naquele dia, eles iam enchendo o carrinho do supermercado e, em um dado momento, ela pegou da prateleira um pacote de um novo cereal, o qual trazia na embalagem a afirmação de que continha todas as vitaminas necessárias para uma alimentação saudável, mais ainda: havia proteínas e carboidratos na medida ideal para uma refeição. Seu pai quis levar, afinal, estava em regime e aquele produto substituiria uma refeição. A menina ficou desconfiada e começou a ler aquela tabelinha que vem com o valor nutricional do produto, na lateral da embalagem. – Ah, pai, não caia nesta armadilha. Estou vendo que faltam pelo menos dois minerais essenciais e, para piorar, apresenta grande quantidade de açúcar e sódio. E você sabe, o sódio não é bom para a pressão arterial. Agora é sua vez.
1. Você acha que a Jaciara teria uma alimentação saudável, se comesse apenas o cereal? Não. O cereal poderia fazer parte da alimentação dela, mas para ter uma alimentação saudável, ela teria que alternar com outros alimentos.
2. Você considera sua alimentação saudável? Por quê? Resposta pessoal.
3. Você já analisou embalagens de alimentos que você consome no dia a dia? Reposta pessoal. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.
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A alimentação Observe as situações representadas nas fotografias. m o c . e im ts m a e r D s/ e g a Im ss e n si u B y e k n o M
Gastamos energia quando nos exercitamos.
m o .c e itm s m a e r D / n i d ra G s a re d n A
Ao praticar atividades físicas o corpo consome elevadas quantidades de energia.
Quando jogamos bola, corremos ou pulamos, ficamos cansados porque gastamos energia. O que precisamos fazer para repor nossa energia? De onde vem a energia que precisamos repor? Nós, e todos os outros seres vivos, precisamos de energia para nos desenvolver e exercer todos os tipos de atividades. Uma das primeiras atividades dos seres vivos é a busca de alimento para satisfazer a necessidade de nutrientes, ou seja, para obtenção de energia. s e g a
im w lo G / a m irs P / k r a M n a m w e N
Gaivota caçando seu alimento.
k c to s k in h T / k c o t S a n a n a B
Uma refeição saudável é importante para repor nossa energia.
A alimentação é o processo pelo qual os seres vivos obtêm e assimilam os componentes – os nutrientes – presentes nos alimentos. São os nutrientes que fornecem energia e matéria utilizada na recomposição e construção de novas células e na regulação das mudanças que acontecem em nosso corpo.
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Os nutrientes Se no almoço você comeu feijão, arroz, verduras, ovo ou carne, você ingeriu uma mistura de diversos componentes dos alimentos: sais minerais, vitaminas, açúcares, gorduras e proteínas. Ou seja, diversos nutrientes necessários para manter o corpo vivo, saudável e ativo. Os nutrientes fornecem a energia que possibilita as funções vitais; compõem os materiais para construção e reposição das células que formam o corpo; regulam as múltiplas funções do organismo. Os principais nutrientes são: • orgânicos – carboidratos, lipídios, proteínas e vitaminas; • inorgânicos – água e sais minerais. A água, que ingerimos e que está presente em muitos alimentos, é um nutriente essencial, pois grande parte das reações químicas vitais ocorre no meio aquoso do interior das células que compõem nosso organismo. Além disso, na ingestão dos alimentos, a água exerce um papel importante no processo de mistura de alimentos para que possam ser digeridos e aproveitados pelo organismo. Para comprovar a importância da água nos sistemas vitais, basta considerar que ela representa aproximadamente 70% da massa corporal de um ser humano adulto.
Carboidratos ou glicídios IO R Á S S O L G
Calorias: caloria por grama (cal/g) é a medida-padrão
da de contém. energia quequantidade um nutriente Comumente, os valores energéticos dos alimentos são representados por quilocaloria (kcal), ou seja, 1 kcal = 1 000 cal.
s e g a m I y tt e G / e c r u o S e g a Im
Também denominados açúcares, são as principais fontes de energia do organismo. Os carboidratos estão presentes nas frutas (frutose), no leite (lactose) e seus derivados (manteiga, queijo, iogurte etc.), no arroz, no milho, na batata, na mandioca, entre outros. O amido, um tipo de carboidrato armazenado principalmente nas raízes das plantas, está presente também no arroz, na batata , no milho e em alimentos preparados com trigo (pão, bolo, biscoito e massas em geral). Como são importantes fontes de energia, recomenda-se o consumo diário de alimentos que contenham carboidratos. Seis porções diárias desses alimentos representam cerca de 60% do total de calorias necessárias para nosso organismo. Sendo assim, podemos dispensar o açúcar que costumamos adicionar aos alimentos. A celulose, um tipo de carboidrato, faz parte da composição da parede das células vegetais, formando as fibras. Logo, os alimentos de srcem vegetal, principalmente em sua forma integral, são ricos em fibras. As fibras não são digeridas pelo organismo, porém são importantes para regular as funções intestinais, o que resulta em benefícios para a saúde. Professor, instrua os alunos a verificarem nas embalagens dos alimentos industrializados as informações nutricionais.
Alguns alimentos ricos em carboidratos.
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Lipídios As gorduras e óleos presentes nos alimentos representam os lipídios. Eles podem ser de srcem: • animal – encontram-se nas carnes, no leite e derivados, na gema do ovo etc.; • vegetal – encontram-se nas sementes do amendoim, da soja etc.; nas azeitonas, nos cocos e nas castanhas; nos óleos de oliva, de girassol, de soja etc. Os lipídios são importantes fontes de energia. Entre outras funções, esses nutrientes são constituintes das membranas celulares e protegem o corpo das variações térmicas. Contudo, o consumo excessivo dos alimentos ricos em lipídios pode acarretar obesidade e doenças cardiovasculares, entre outras. Alguns alimentos ricos em lipídios. s n e g a m I ra a u G / o n n a K ro d n a e L s: a fi a r g o t o F
Proteínas As proteínas são constituintes básicos da vida, elas participam da composição celular e dos tecidos de nosso corpo e exercem outras importantes funções. Por exemplo: compõem os anticorpos que atuam como defesa do corpo; a insulina, hormônio que participa do metabolismo da glicose, regulando a quantidade deste no sangue, é uma proteína; as enzimas, que atuam como catalisadores nas reações que ocorrem no organismo, ou seja, fazem com que essas reações aconteçam, também são proteínas. Os diferentes tipos de proteínas estão presentes em diversos alimentos, como nas carnes de boi, porco, ave e peixe; nos ovos; nos derivados de leite; nas legu- Alguns alimentos ricos em proteínas. minosas, como feijão, soja, ervilhas etc.
Vitaminas As vitaminas são elementos nutricionais essenciais à vida. São compostos orgânicos que participam dos processos celulares de liberação de energia e de outras funções de nosso corpo. Médicos e nutricionistas indicam o consumo diário de vitaminas para que tenha boa saúde e alertam Complementos que a melhor forma de obtê-las é por meiosedo consumo de alimentos. vitamínicos só devem ser tomados por recomendação médica, pois certas vitaminas, quando em excesso, causam problemas ao organismo. Descriminaremos, a seguir, algumas das vitaminas consideradas essenciais ao ser humano. Para facilitar, os cientistas denominaram cada tipo de vitamina com uma letra, por exemplo, vitaminas A, B, C etc.
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Vitamina A s n e g a Im a r a u G / o n n a K ro d n a e L : s ia f a r g o t o F
Alguns alimentos ricos em vitamina A.
A vitamina A exerce diversas funções no organismo. Por exemplo: protege a pele e as mucosas; contribui no desenvolvimento ósseo, especialmente dos dentes e na conservação do esmalte dentário, e também no estado dos cabelos; tem papel essencial na visão; participa da manutenção do tecido epitelial (da pele); ajuda no funcionamento imunológico (defesa do corpo) etc. Leite integral, queijos, manteiga, gema do ovo, mamão, manga, goiaba vermelha, abóbora, cenoura, tomate, cebola e as verduras são, em geral, fontes de vitamina A. A deficiência da vitamina A pode provocar distúrbio da visão, pele seca e escamosa, cabelos ásperos e sem brilho, infecções de pele, enfraquecimento dos dentes e inflamação das gengivas, infecções das vias respiratórias, perda de peso, entre outros problemas de saúde.
Vitaminas do complexo B Posso perguntar? Os complexos vitamínicos comprados em farmácias substituem as vitaminas presentes nos alimentos? Os complexos vitamínicos não substituem as vitaminas presentes nos alimentos, elas suplementam a dieta diária, principalmente de indivíduos que por algum motivo não conseguem ingerir uma dieta rica e variada.
Esse complexo vitamínico é essencial para fornecer energia ao organismo e produzir massa muscular. Também ajuda a manter a saúde do sistema nervoso, combate o estresse, a depressão ea fadiga, além de melhorar a pele, o cabelo, a visão e a digestão. Alguns alimentos ricos em vitaminas do complexo B. São fontes dessas vitaminas: cereais integrais, leguminosas (feijão, soja, lentilha, ervilha, grão-de-bico etc.), alho, cebola, ovos, leite, peixes e crustáceos, entre outros.
Vitamina C A vitamina C atua na manutenção dos dentes, dos ossos e cartilagens. Também protege o corpo de determinadas infecções e é cicatrizante. As principais fontes de vitamina C são as frutas e as verduras, entre as quais se destacam: acerola, limão, laranja, abacaxi, manga, mamão, melão, melancia, uva, espinafre, couve-flor, tomate etc. vitamina C está presente também em alguns tipos deAcarne, especialmente o fígado. A carência de vitamina C no organismo pode causar distúrbios na saúde, como: anemia, inflamação das mucosas, enfraquecimento dos vasos capilares, entre outros.
Alguns alimentos ricos em vitamina C.
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Vitamina D A vitamina D é muito importante para crianças, gestantes e mães que estão em período de amamentação porque favorece o crescimento e a fixação de sais minerais, como o cálcio, nos ossos e dentes. Pesquisas recentes confirmaram sua atuação no sistema imunológico, no coração, no cérebro etc. A deficiência de vitamina D favorece o surgimento de osteoporose em adultos e raquitismo em crianças. A pouca exposição à luz do sol é a principal causa de falta da vitamina D. A luz solar desencadeia a produção de vitamina D na pele. A vitamina D pode ser encontrada no óleo de fígado de bacalhau, no fígado de boi e outros mamíferos, no leite, no ovo e nos peixes (salmão, bagre, sardinha, cavalinha), por exemplo.
Sais minerais Os sais minerais, que são nutrientes inorgânicos, fornecem ao organismo, entre outros elementos, sódio, potássio, cálcio, fósforo, iodo e ferro. Os sais minerais auxiliam nos processos vitais, pois participam no desempenho de funções importantes em nosso organismo, como: formação dos ossos, atividades musculares, formação e funcionamento dos nervos e controle dos batimentos cardíacos. O ferro faz parte da composição da hemoglobina, componente que dá a cor vermelha ao sangue. Banana, frutas cítricas, leite e derivados, leguminosas, verduras de folhas escuras (couve, brócolis, espinafre etc.), miúdos e mariscos são alimentos ricos em sais minerais.
k c o t rs te t u h S / s ll fa t e N
Anasexposição do da sol, primeirasà luz horas manhã, é recomendada porque é importante na formação da vitamina D.
s n e g a m I ra a u G / o n n a K ro d n a e L
Alguns alimentos ricos em sais minerais.
Classificação dos nutrientes De acordo com a função que exercem no organismo, os nutrientes são classificados em: • energéticos – são os lipídios e os carboidratos, que atuam no fornecimento de energia ao organismo. • plásticos ou construtores – atuam no crescimento e na reposição de perdas do organismo. Nesse grupo estão as proteínas e alguns tipos de sais minerais. • reguladores – atuam na regulação das reações químicas que ocorrem nas células e no material intercelular. Em geral, são encontrados nos alimentos ricos em vitaminas e sais minerais. É importante esclarecer que essa classificação não tem critérios rígidos, porque alguns alimentos podem pertencer, ao mesmo tempo, a mais de um grupo.
IO R Á S S O L G
Osteoporose: doença caracterizada pela diminuição da massa óssea, o que resulta em ossos finos e sujeitos a fraturas. Raquitismo: doença caracterizada por fraqueza
e má-formação dos ossos.
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Hora da
prática: experimento
Nesse capítulo você estudou a importância das vitaminas para o organismo, e ficou sabendo de alguns alimentos que são fontes ricas dessas vitaminas. Agora, vamos fazer um experimento para identificar a presença de vitamina C em alguns vegetais.
Material: • • • • • • • • • •
n o to r a C ra ts u Il :s e õ ç a trs u Il
solução de iodo; suco de limão puro; suco de laranja puro; 2 tubos de ensaio; farinha de trigo ou amido de milho; estante para os tubos de ensaio; 1 copo com água; 1 colher; 1 conta-gotas; caneta ou etiquetas para identificar os tubos de ensaio.
Como fazer 1. Numere os tubos de ensaio. 2. No copo, misture a farinha de trigo à água. 3. Pingue 30 gotas de solução de iodo no copo, junto com a farinha e a água. 4. Adicione o conteúdo do copo aos tubos de ensaio. 5. No tubo 1 adicione 15 gotas de suco de limão puro. 6. No tubo 2 adicione 15 gotas de suco de laranja puro. 7. Observe depois de um tempo o que aconteceu.
Refletindo e registrando 1. O que aconteceu com a mistura de farinha e iodo quando adicionamos a ela o suco de limão e o suco de laranja? 2. Os resultados observados entre o suco de limão e o suco de laranja foram semelhantes ou diferentes? Por quê? Espera-se que os resultados sejam semelhantes, porque ambos os sucos têm vitamina C. 1. O aluno deve responder que quando foram colocados os sucos, tanto o de laranja quanto o de limão, a cor escura da mistura de farinha com iodo desapareceu.
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Atividades Sistematizar 1. Nutrientes são substâncias que constituem fonte de energia ou de matéria para o funcionamento das células do nosso corpo. Quais são os principais tipos de nutrientes? Carboidratos ou glicídios, lipídios, proteínas, vitaminas e sais minerais são os principais nutrientes.
2. Identifique, na refeição apresentada na fotografia, alimentos que são ricos nos seguintes nutrientes: a) Lipídios. carne. b) Carboidratos. arroz e batata frita. c) Proteínas. carne e feijão.
k c o t rs te t u h S / r p p o g io d
3. As vitaminas são elementos nutricionais essenciais à vida, mas esses compostos orgânicos não são produzidos por nosso organismo. Como podemos obter as vitaminas de forma natural? Por meio dos alimentos.
4. A mãe de Luís reconhece o valor nutricional das hortaliças. Comumente ela prepara abóbora, agrião, alface, berinjela, brócolis, couve, espinafre e pepino para as refeições da família. Além das vitaminas, em qual tipo de nutrientes esses alimentos são ricos e qual é sua imporEles também são ricos em sais minerais: ferro, cálcio, potássio etc. Os sais minerais são tância para o nosso organismo? importantes na formação dos ossos, nas atividades musculares, na formação e funcionamento dos nervos, no controle dos batimentos cardíacos, na composição da hemoglobina.
Refletir 1. Leia o texto abaixo e responda às questões. As vitaminaslipossolúveis lipossolúveis não são as se dissolvem em gorduras, como as vitaminas D, acumular K e E. As substâncias sãoque facilmente eliminadas pelo organismo e tendem A, a se no corpo provocando danos à saúde se ingeridas em excesso. Outro grupo de vitaminas é o das hidrossolúveis, ou seja, solúveis em água, como as vitaminas C e as do complexo B, que, após um pequeno período de tempo no corpo, são eliminadas pela urina e, por essa razão, devem ser repostas diariamente pela alimentação. A vitamina B12 também é hidrossolúvel, mas nosso organismo consegue armazená-la por certoperíodo de tempo. Considerando as informações no texto, explique: a) Por que o consumo diário de vitaminas além do recomendado é desnecessário? Porque como as vitaminas são hidrossolúveis, o excesso será eliminado na urina. b) Por que automedicação, mesmo no caso da vitaminas, pode ser um risco à saúde?
Porque as vitaminas lipossolúveis passam por um metabolismo complexo, podendo causar problemas relacionados ao excesso e ao acúmulo em órgão e tecidos.
Desafio 1. Observe a imagem ao lado e, em seguida, responda. Você, provavelmente, já deve ter vivenciado ou passado por situação semelhante à ilustrada. a) Em que situação isso acontece? Espera-se que os alunos relacionem a ilustração ao gasto de energia durante as atividades físicas. b) Existe alguma relação entre a atividade física e o cansaço mostrado na imagem? E entre atividade física e a fome? Quando fazemos atividades físicas gastamos mais energia, por isso temos a sensação de cansaço. A fome é um mecanismo de alerta do organismo para a necessidade de reposição da energia que foi gasta durante essa atividade, ou seja, de consumir nutrientes presentes nos alimentos, de onde o organismo obtém energia.
k c o rst e tt u h S / a irm i D
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2
Capítulo Saúde e cultura a l im e n t a r
No capítulo anterior você viu os diferentes grupos de nutrientes e as principais funções que cumprem no organismo. Neste capítulo, você vai aprender a importância de uma alimentação diversificada para obtermos os nutrientes necessários à manutenção de nosso organismo.
Explorando Novos paladares João Vítor era natural da cidade de Xenxerê, no estado de Santa Catarina, na região Sul do Brasil. Nas férias escolares de verão, do ano passado, ele viajou com seus pais para o Norte do Brasil. Eles foram conhecer a cidade de Belém, no estado do Pará, e a cidade de Boa Vista, no estado de Roraima. João Vítor e seus pais ficaram bastante impressionados com a natureza exuberante que havia naquela região, os muitos rios, os pássaros, as danças, a camaradagem das pessoas. No entanto, o menino não queria de jeito nenhum experimentar os pratos típicos daquelas localidades, pois era uma culinária bastante diferente da que ele estava acostumado. Por mais que seus pais provassem de tudo e achassem vários pratos gostosos, ele somente queria comer sanduíches, batata frita e beber refrigerante. Nem queria saber dos sucos cheirosos, dos vegetais saborosos, dos pescados diversos. Por fim, seus pais insistiram tanto que ele acabou experimentando algumas daquelas comidas. E, para sua própria surpresa, João Vitor amou a paçoca de banana, a caldeirada de peixe, o pato com tucupi e o tacacá. Por fim ele mesmo chegou à conclusão: “Olha, e não é que vale a pena pelo menos tentar... Se eu não experimentar, como saberei se é bom ou ruim?” Agora, vamos analisar juntos a narrativa.
1. Você conhece as comidas que João Vitor experimentou no Norte do Brasil? Resposta pessoal.
2. Você já foi a algum lugar e foi resistente em experimentar um tipo de comida diferente? Qual foi? Resposta pessoal. 3. Os alimentos que o personagem queria comer antes deexperimentar os pratos regionais poderiam ser considerados alimentos saudáveis? Não podem ser considerados alimentos saudáveis, pois apresentam altos teores de sódio (sal), açúcar e gorduras. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.
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o i d tú s E O K D s: e õ ç a rt s lu I
Alimentação e saúde Para manter o organismo saudável, é fundamental uma boa alimentação. A alimentação que possibilita uma vida saudável, ou seja, que garante o desenvolvimento do indivíduo e evita doenças resultantes de carências nutricionais, é a alimentação balanceada. Isso significa ingerir, diariamente, de forma equilibrada: carboidratos e lipídios, para garantir a obtenção de energia; proteínas, necessárias ao crescimento e desenvolvimento do organismo; vitaminas e sais minerais, para conservar o organismo e mantê-lo em bom funcionamento. A Organização Mundial da Saúde (OMS) orienta dietas saudáveis associadas à atividade física. Além disso,que recomenda de pesquisas alimentares e de políticas públicas objetivema realização diminuir doenças resultantes da má qualidade das dietas das pessoas.
Pirâmide alimentar Há diversas pirâmides alimentares. O objetivo de todas elas é separar, de forma gráfica, os alimentos energéticos, reguladores e construtores. Ela orienta como deve ser o consumo de alimentos, em ordem decrescente, da base para o topo da pirâmide. A proporção entre as dimensões dos elementos representados nas imagens não é a real.
Hortaliças castanhas e frutas são alimentos ricos em vitaminas, sais minerais e fibras. São importantes reguladores das funções do organismo.
Os carboidratos devem ser consumidos em maior quantidade, porque são importantes fornecedores de energia.
Pratique atividades físicas, no mínimo, por 30 minutos, diariamente.
Gorduras, sal e refrigerantes são muito ricos em calorias. Devem ser consumidos com moderação. Carnes e laticínios são alimentos ricos em proteínas, elementos estruturais do organismo
Óleos vegetais saudáveis, como azeite de oliva e óleo de canola, devem ser consumidos diariamente. A água é essencial para o bom funcionamento do organismo. Recomenda-se a ingestão de cerca de dois litros de água diariamente.
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Esquema de pirâmide alimentar que demonstra os tipos e quantidades de alimentos. Apesar do caráter comportamental, a prática de atividades físicas é fundamental para a saúde do organismo.
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Alimentação balanceada Tendo por base a pirâmide alimentar apresentada, pode-se elaborar uma dieta básica, que deve ser adaptada, com orientação de médicos ou especialistas, às características individuais. A alimentação saudável deve ser: • completa – comer alimentos de cada grupo. Deve-se beber água diariamente, principalmente nos meses de verão e após a prática de atividades físicas; • equilibrada – ingerir maior quantidade de alimentos da base da pirâmide alimentar e menor quantidade das que são indicadas no topo da pirâmide; • variada – variar os alimentos dentro de cada grupo, semanalmente e nas diferentes épocas do ano. Por exemplo, as frutas e verduras das várias estações do ano. Devem ser evitados os refrigerantes e as guloseimas. Segundo a Organização Mundial da Saúde, necessitamos, em média, de 2 500 kcal por dia.
Tabela de calorias de alimentos (por 100 gramas de parte comestível) ALIMENTO arrozbrancocozido pão francês alface lisa crua banana nanica ovodegalinhafrito
CALORIAS(kcal) 128 300 14 92 240
Fonte: Núcleo de Estudos e Pesquisas em Alimentação – NEPA.Tabela Brasileira de Composição de Alimentos – TACO. Disponível em: . Acesso em: 28 maio 2015.
Os níveis das necessidades nutricionais e energéticas alteram-se ao longo da vida de uma pessoa, logo dependem do estado fisiológico, da idade, das condições de saúde, do sexo, do nível deatividade física, da velocidade do crescimento e do índice de massa corpórea. m e g a m I r ira C / o tt e r o v a F o d n a n rF e
Para manter a saúde, é importante ter refeições completas, equilibradas e variadas.
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Índice de Massa Corpórea (IMC) É um índice determinado pela divisão da massa do corpo de uma pessoa pelo quadrado de sua altura. IMC =
massa altura × altura
Por exemplo, um adolescente, com 55 kg e 1,60 m de altura tem IMC: IMC =
55 = 21,48 1,60 × 1,60
A tabela a seguir apresenta valores de IMC para adolescentes, tendo como referência valores de pesquisas realizadas no Brasil.
IMC para adolescentes brasileiros IDADE (ANOS) 10 11 12 13 14 15 16 17
BAIXOPESO MENINOS 15 15 16 16 16 17 18 18
SOBREPESO MENINOS
MENINAS 15 15 16 17 17 18 18 18
MENINAS 20 20 21 22 22 23 23 23
21 22 23 23 24 25 25 25
Fonte: Sociedade Brasileira de Pediatria. Disponível em: . Acesso em: 28 maio 2015.
É essencial que os adolescentes tenham uma dieta variada e nutritiva, pois estão na etapa de crescimento e maturação sexual. Neste período de desenvolvimento a velocidade do crescimento e o gasto de energia são acentuados, por conseguinte, o organismo exige maiores valores nutricionais e energéticos. Avanços na tecnologia de conservação, armazenamento e transporte de alimentos favoreceram a variedade e quantidade de oferta de enlatados, conservas, queijos, bolos, biscoitos, refrigerantes, hambúrgueres etc. que são distribuídos pelos centros urbanos e rurais, como nunca havia ocorrido na história. A facilidade de acesso a variados tipos de alimentos pode estar relacionada ao aumento de casos de indivíduos obesos. A Pesquisae de Orçamentos Familiares (POFs), do Instituto Brasileiro de Geografia Estatística (IBGE), anos-bases 2008-2009, identifica mudanças no padrão alimentar do brasileiro, principalmente nas áreas urbanas. O alto índice de refeições feitas fora de casa causou a redução do consumo de gêneros tradicionais e, em contrapartida, fez aumentar a ingestão de gorduras, presentes nos produtos industrializados e nos “salgadinhos”, alimentos de baixo valor nutritivo. Esse conjunto de fatores desencadeia o excesso de peso ou a obesidade.
s e g a m I y tt e G s/ e g a m I o r e H
Manter uma rotina de refeições balanceadas e exercícios físicos é importante para prevenir a obesidade.
95
Os órgãos de saúde de vários países estão orientando as pessoas para que consumam vegetais, cereais, grãos, frutas, leite, carne etc. Por isso, diversos grupos de pessoas têm buscado aumentar a ingestão de vitaminas e minerais, consumindo mais cereais, frutas, legumes e verduras e evitando os alimentos industrializados. Quem alia a prática de exercícios físicos à alimentação saudável desenvolve maior resistência a doenças, pois, além de prevenir a obesidade, aumenta a imunidade do organismo. Se a POFs do IBGE revela o preocupante quadro do aumento de percentual de crianças obesas, resultante da má alimentação, não se pode desconsiderar a questão da desnutrição. A desnutrição é outro problema de saúde relacionado à alimentação: falta de alimento ou de uma dieta saudável e equilibrada. Dela resultam o atraso no crescimento e pouca aquisição de massa corpórea, além de alterações motoras e psíquicas. No Brasil, segundo a pesquisa citada, embora o problema esteja diminuindo, desde a década de 1980 registra-se alto índice de pessoas que sofrem de desnutrição. A principal causa da desnutrição é a pobreza, que priva as pessoas do acesso aos alimentos, aliada ao desconhecimento e aos maus hábitos alimentares. Dietas desequilibradas resultam em insuficiência alimentar, responsável por diferentes tipos de doenças: a anemia, o raquitismo (causada pela carência de vitamina D), a hipovitaminose A (deficiência de vitamina A) e o hipertireoidismo, bócio (ou papeira). li s ra B ix p sy a E / k c to s o t o F e g A
Umacalorias dieta alimentar em é um dosrica fatores que desencadeiam a obesidade.
k c o st n tia L / rs e h c r a e s re to o h P
A desnutrição é consequência de uma dieta deficiente.
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Hábitos alimentares – uma questão cultural
Objeto
educacional
digital
Por que comemos este ou aquele tipo de alimentos e temos aversão a outros? Os hábitos alimentares são adquiridos na infância e adolescência. Aprendemos que um alimento é bom ou não a partir das escolhas alimentares dos adultos com os quais convivemos. Porém, na adolescência essa influência pode ocorrer pelo poder de persuasão da mídia ou pela influência dos amigos. A história hábitos por alimentares dos povos registra queeconômicas, as pessoas escolhem seusdos alimentos razões culturais, geográficas, nutricionais etc. Para identificar os hábitos alimentares dos diferentes grupos humanos, é importante observar os meios pelos quais o indivíduo ou grupos de pessoas, de acordo com as pressões sociais e culturais, escolhem os conjuntos de alimentos disponíveis para consumir.
é...
C u r ioso
Professor, conduza a análise da imagem de modo que os alunos compreendam que, embora esses alimentos sejam diferentes para nós, para as populações que os consomem eles fazem parte do dia a dia. Pergunte aos alunos de que alimentos eles ou as pessoas que vivem com eles gostam e, dentre eles, quais poderiam ser considerados diferentes para outras culturas.
A geografia das comidas diferentes z rro a p a C o i d u t S / E A D
120˚O
60˚O
60˚L 120˚L OCEANO GLACIAL ÁRTICO
Círculo Polar Ártico
©
Vietnã morcegos
EUROPA ÁSIA
Itália casu marzu
Trópico de Câncer
(queijo podre)
OCEANO PACÍFICO
AMÉRICA
Equador
Trópico de Capricórnio
Brasil, Ilha de Marajó turu, molusco que vive em troncos podres de
O
L
S 0
2 440
China grilo
Camarões macaco
N
4 880km
OCEANO PACÍFICO
ÁFRICA
OCEANO ATLÂNTICO
h ic w n e re G e d o n a i id r e
OCEANO ÍNDICO
Tailândia omelete de larvas
M OCEANO GLACIAL A
Círculo Polar Antártico
OCEANIA
Cingapura escorpião
NTÁR TICO
Austrália aranha-caranguejeira
ANTÁRTICA
árvores / r e p p e n K n ita si r h C
s n e g a m I li s a r B o ã ç p O
k c to s in t a L / sr e t u e R
O turu é comido cru pelos ribeirinhos do Rio Amazonas.
Fonte do mapa: Atlas geográfico escolar. Rio de Janeiro: IBGE, 2007. A fotografia mostra um saboroso prato de grilos fritos.
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Aqui tem mais
O que são transtornos alimentares?
1. A bulimia se caracteriza pela compulsão alimentar, com ingestão de uma quantidade muito grande de comida (calorias) de uma só vez. Essa compulsão é seguida de culpa, e a pessoa provoca o próprio vômito ou faz uso de laxantes e diuréticos para evitar o ganho de peso. A anorexia se caracteriza como uma distorção da autoimagem. Apesar de estar muito abaixo do peso, a pessoa se acha gorda. Com isso, para de se alimentar e passa até mesmo a evitar o convívio social relacionado a refeições, com amigos e família.
Aquilo que você come – ou deixa de comer – pode se tornar um caso médico. Hábitos alimentares são considerados doentios quando interferem na saúde física e mental, deteriorando até as relações pessoais e profissionais da pessoa. As causas desses distúrbios são muitas: vão da predisposição genética ao esforço para se adequar a padrões estéticos estabelecidos por figuras famosas. Por envolver fatores tão variados, a própria definiçãodadeOrganização transtorno alimentar de discussão: que recebem essa classificação Mundial daé objeto Saúde são a anorexiaose únicos a bulimia. Descritas desde o antigo Egito, essasdoenças se tornaram muito mais comuns nas últimas décadas – fala-se inclusive em uma epidemia, gerada pelo culto ao corpo perfeito. Exageros à parte, essas síndromes afetam hoje cerca de 1% da população mundial, sobretudo mulheres adolescentes e jovens. Apesar de terem em comum a preocupação com o corpo, existem diferenças fundamentais entre os dois distúrbios. “Meninas com anorexia têm uma grave distorção de sua autoimagem, enxergando-se sempre muito mais gordas do que são”, diz o psiquiatra Fábio Salzano, do Hospital das Clínicas de São Paulo. Na busca por emagrecer cada dia mais, elas simplesmente param de comer e viram esqueletos humanos. Para ser considerada anoréxica, é preciso ter um peso muito abaixo do estabelecido como saudável.
s e g a m I y tt e G / y r a r ib L o t o h P e c n ie c S / y d d o B n Ia
Observar o peso constantemente pode ser um sintoma de transtorno alimentar.
Já a distorção de imagem de uma bulímica é bem mais sutil. Elas não querem engordar, mas adoram comer. Têm ataques compulsivos seguidos de muita culpa, queprocuram aliviar provocando vômito ou tomando laxantes e diuréticos. “As meninas bulímicas têm, necessariamente, peso normal ou acima do normal”, dizAlexandre Azevedo, também do HC paulistano. Mas o universo dos desvios de comportamento envolvendo comida ultrapassa a bulimia e a anorexia. O cardápio de problemas vai da incapacidade de perceber quando o estômago está cheio até a fixação por alimentos exóticos. Os tratamentos variam de acordo com a doença, mas podem incluir remédios, psicoterapia e reeducação alimentar. [...] M. Bessa; S. Gama. O que são transtornos alimentares?Superinteressante. Disponível em: . Acesso em: 28 maio 2015.
1. Pesquise e responda: Que aspectos caracterizam a bulimia e a anorexia? 2. Quais são as consequências dessas duas doenças para o organismo? Troque as informações encontradas com os colegas.
Entre as consequências da bulimia estão problemas de gengiva, destruição do esmalte dos dentes, inflamação e sangramento da garganta, problemas gastrintestinais, ressecamento da pele, desidratação, fadiga e depressão, entre outras. Na anorexia ocorre perda rápida e acentuada de peso e obsessão com calorias. A desnutrição decorrente da doença gera prisão de ventre, pele ressecada e unhas quebradiças, interrupção da menstruação, queda da pressão arterial e dos batimentos cardíacos, podendo levar à morte.
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Atividades Sistematizar
1. De acordo com a pirâmide alimentar, para uma dieta equilibrada, devemos ingerir com mais frequência e maior quantidade os alimentos da base da pirâmide, e com menor frequência e quantidade os que são indicados no topo da pirâmide. Nesse caso, devem-se consumir diariamente diversas porções dos alimentos da base da pirâmide – alimentos ricos em carboidratos; porções de verduras, de legumes e de frutas, alimentos ricos em vitaminas e sais minerais devem constar de nossas refeições diárias; devemos ingerir de uma a três porções de alimentos ricos em proteínas, os que compõem o terceiro nível da pirâmide; no entanto, óleos, gorduras e açúcar, que representam o topo da pirâmide, devem ser ingeridos em pequena quantidade.
1. Tendo por referência a pirâmide alimentar proposta no capítulo, como planejar uma dieta equilibrada? Reveja-a para responder a esta questão. 2. O hábito alimentar, além de estar condicionado a aspectos econômicos e geográfico-ambientais, é uma questão cultural. Como adquirimos nosso hábito ali mentar?
Na infância, aprendemos com os adultos com os quais convivemos qual alimento é bom ou não. Posteriormente somos influenciados pelo poder de persuasão da mídia ou pela necessidade da aceitação do grupo de amigos, entre outros fatores.
3. A culinária brasileira é rica em sabor e diversidade. Praticamente em todos os estados do Brasil há pelo menos um prato típico, que está diretamente ligado a antigas tradições. Cite pelo menos três pratos típicos e as suas respectivas regiões.
O aluno pode responder, tacacá – região Norte; arroz de carreteiro – região Sul; tutu de feijão – região Sudeste; caldo de piranha – região Centro-Oeste; acarajé – região Nordeste.
Refletir 1. Magali, personagem fictícia de Mauricio de Sousa, tem um apetite voraz. Costuma comer, de uma só vez, mais do que precisaria num dia. Discuta esse assunto com os colegas e, em seguida, responda. . A D T L a r to i d E sa u o S e d io c ir u a M
Comer em grande quantidade garante alimentação saudável?
Não. Porque a alimentação saudável está relacionada com a qualidade. Isto é, com a alimentação que fornece diariamente ao organismo, de forma equilibrada: carboidratos, lipídios, proteínas, vitaminas e sais minerais. A quantidade de nutrientes de que precisamos durante o dia deve ser ingerida em intervalos regulares de tempo.
Desafio 1. Leia o trecho a seguir e responda à questão. Tape o nariz e beba de um gole só: leite com cenoura e morango, suco de mamão com maçã, fígado cru batido com beterraba. Desde criança nos acostumamos a sufocos alimentares para conseguir ingredientes fundamentais para saúde, força e beleza: as vitam inas. Até que, em algum momento, alguém ofereceu um trato mais camarada: um comprimido por dia e nada maisde dietas e sucos esquisitos. As vitaminas viriam prontas em um frasco. J. V. Cinquepalmi. A verdade sobre as vitaminas. RevistaSuperinteressante. Disponível em: . Acesso em: 16 abr. 2015.
O texto traz como alternativa para evitar “dietas e sucos esquisitos” as vitaminas “prontas em um frasco”, porém o ideal é a ingestão das vitaminas diretamente dos alimentos. Reúnam-se em grupo, escolha ingredientes naturais baseando-se na pirâmide alimentar e elaborem uma receita que pareça apetitosa para pessoas de sua idade, para obtenção dos nutrientes necessários, sem a necessidade de ingerir os complexos vitamínicos. A refeição proposta pelos alunos deve ser composta de alimentos que forneçam carboidratos, fibras, vitaminas, proteínas e gorduras em quantidade decrescente.
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3
Capítulo S i s t e m a d ig e s t ó r io
OLÁ, EU SOU SHAIENE. s e n tu n A r e d n a W s: e õ ç a rt s u lI
eu No capítulo anterior você aprend a relação entre uma alimentação saudável e a manutenção de nossa saúde. Neste capítulo, você vai iniciar o estudo do processo de digestão, identificando tanto as partes que as compõem o tubo digestório como glândulas anexas.
Explorando O sistema digestório
Durante o jantar, Shaiene parou de repente de comer e começou a olhar para o teto. Um olhar reflexivo, mostrando que seus pensamentos estavam longe, longe. Ao seu lado estava o pai, com quem ela morava. Ele sem saber o que estava acontecendo, perguntou: – O que foi filha? Viu algum inseto? – Não, só estou seguindo meu pensamento. – Nossa, então ele subiu bem alto, hein. – os dois riram. – Sabe, pai, eu estava pensando: Como é que pode um bife, arroz, salada, farofa, estas coisas que estamos comendo, virarem energia para manter nosso corpo ativo? Um professor que até para piscar os olhos necessitamos da energiafalou dos alimentos! – Pelo que eu sei, os alimentos não viram nutrientes, os nutrientes já estão presentes neles. As vitaminas, as proteínas, as gorduras, esses elementos fazem parte desta nossa comida. Basta ao organismo processar esses alimentos de forma que os nutrientes que eles contêm fiquem disponíveis para nós – respondeu ele, e depois encheu bem seu garfo de salada. – Mas é fantástico imaginar que nosso corpo consegue fazer isso, sozinho, simplesmente funciona e avisa que precisa de mais – é a fome –, e avisa quando é hora de jogar fora o que não foi aproveitado – é a vontade de ir ao banheiro. – Eu fico bem orgulhoso de ver que você enxerga isso como algo maravilhoso. É tão simples, a gente nem se dá conta, mas é realmente maravilhoso. Agora, coma tudinho no seu prato, lentamente e mastigando bem, pois seu corpo vai precisar estar bem forte para você ir atrás de tantos outros sonhos que ainda virão. Agora é sua vez.
1. Você saberia explicar para Shaiene qual é o caminho percorrido pela comida desde a mastigação até o organismo liberar o que não será útil?
O caminho percorrido pela comida até se transformar em fezes é: boca, faringe, esôfago, estômago, intestino delgado e intestino grosso e ânus.
2. Você concorda que é importante mastigar bem a comida e comer lentamente? Por que essas atitudes são importantes? A mastigação tritura os alimentos com os dentes e mistura com a saliva, iniciando na boca o processo digestivo. Quem come com rapidez não mastiga bem os alimentos e isso sobrecarrega o sistema digestório. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.
100
O que acontece com a comida que ingerimos? Os nutrientes presentes nos alimentos devem chegar às células. Para tanto, é necessário que o arroz, o feijão, o bife, as verduras e frutas que ingerimos passem pelo processo digestivo. Isto ocorre no . sistema digestório O sistema digestório humano é formado por um longo tubo de composição muscular. A ele estão relacionados os dentes, a língua e as glândulas que, no conjunto, participam do processo da digestão. Em outras palavras, o sistema digestório é responsável por pegar, mastigar, deglutir, digerir e absorver os pelas nutrientes presentes alimentos, que poderãonecessárias assim ser assimilados células. Assim, anos energia e as substâncias ao organismo são repostas.
O sistema digestório O sistema digestório humano é um sistema aberto, isto é, possibilita a entrada de alimentos e a eliminação dos materiais não aproveitados pelo organismo. Em sua disposição geral ocupa diversas partes do corpo: cabeça, pescoço e tronco.
s o t o h P k c to iS / h c n i n I c M
Tubo digestório O tubo digestório apresenta as seguintes regiões: boca, faringe, esôfago, estômago, intestino delgado, intestino grossoe ânus. Por ele os
Na fotografia a menina come uma fruta, fonte de vitamina.
alimentos passam, sofrem transformações são assimilados. Pelo tubo digestório os resíduos desses processos sãoe eliminados.
Boca ou cavidade bucal É a abertura por onde entra o alimento no tubo digestório. Na boca estão os dentes e a língua, estruturas relacionadas à apreensão, mastigação e deglutição do alimento. Os dentes são estruturas duras, calcificadas e de coloração esbranquiçada ou amarela. Eles estão dispostos em forma de arco na cavidade bucal e fixados no maxilar e na mandíbula. Uma pessoa adulta, com as arcadas dentárias completas, tem 32 dentes que apresentam formas diferentes, de acordo com suas funções: cortar, furar ou triturar os alimentos. primeiro segundo incisivo incisivo central lateral canino pré-molar pré-molar a ri e r e P r sa é C o l u a P :s e õ ç a rt s u Il
coroa primeiro molar segundo molar terceiro molar (dente do ciso) raiz
Esquema das arcadas dentárias com identificação dos tipos de dentes da arcada superior.
As imagens apresentadas nesta página estão sem escala.
esmalte dentina polpa com terminações Esquema da estrutura nervosas de um dente. gengiva osso alveolar vaso sanguíneo nervo
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey:
John Wiley & Sons, 2014. p. 893 e 896.
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Faringe
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 915. o lh e o rC e n g a V
Os músculos se contraem. Os músculos relaxam. Bolo alimentar (alimento semidigerido).
É um órgão tubular, composto por músculos, revestido internamente por mucosa. Está situado abaixo das cavidades bucal e nasal. É um canal que leva o alimento da boca ao esôfago. A faringe pertence também ao sistema respiratório. Por ela passa o ar vindo das cavidades nasais que se dirige à laringe e vice-versa.
Esôfago É um órgão também muscular e revestido internamente por mucosa. É um tubo que vai da faringe ao estômago; está situado entre os pulmões, atrás do coração e atravessa o dia fragma, músculo que separa o tórax do abdômen. O esôfago conduz o alimento até o estômago. No esôfago, o alimento semidigerido é empurrado por contrações involuntárias até o estômago. Mediante movimentos musculares involuntários de contração e relaxamento, denominados peristálticos, o produto da digestão é empurrado ao longo do tubo digestório – do esôfago até o final do intestino grosso.
Estômago Esquema explicativo dos movimentos peristálticos. O bolo alimentar é conduzido ao longo do tubo digestório (no esôfago, no estômago e no intestino). Elementos ilustrados sem escala; as cores não são as reais.
É um órgão muscular que liga o esôfago ao intestino delgado. É revestido internamente por tecido epitelial com a presença de glândulas que produzem suco gástrico. É uma dilatação do tubo digestório com o formato de uma bolsa que pode armazenar mais do que um litro e meio de alimento. Ele se localiza na cavidade abdominal, à esquerda, logo abaixo das últimas costelas.
Intestinos
Posso perguntar? Por que a barriga ronca quando estamos com fome? O barulho do “ronco” da barriga é o mesmo que acontece durante a digestão, só que com o estômago vazio existe uma grande quantidade de ar e conforme ocorrem os movimentos peristálticos junto com o suco gástrico, esses movimentos ocasionam barulhos mais intensos, os “roncos” de fome.
102
São órgãos tubulares musculares nos quais ocorre a absorção de alimentos e água. Estão localizados após o estômago, na cavidade abdominal. Os intestinos estão divididos em delgado (ou fino) e grosso. O intestino delgado é um tubo com um pouco mais de seis metros de comprimento e cerca de quatro centímetros de diâmetro. Compreende três partes: duodeno, jejuno e íleo. Na parte superior do duodeno está o piloro, estrutura mus cular que controla a passagem do produto da digestão do estômago para o intestino. Em sua parte interna existem as vilosidades intestinais , minúsculos prolongamentos, e as glândulas que produzem o suco entérico (ou intestinal). O intestino grosso é um tubo com seis centímetros de diâmetro e com aproximadamente um metro de comprimento. Divide-se em ceco , cólon e reto . No final do reto fica a saída do tubo digestório, denominada ânus , que é controlada pelo esfíncter anal, um músculo em forma de anel.
vilosidades
artéria
capilares sanguíneos
veia
intestino delgado
o h l e o C r e n g a V :s e õ ç a rt s lu I
artéria
veia
Esquemaassimplificado que mostra vilosidades do intestino delgado. Sua função é aumentar a superfície de absorção de nutrientes.
Fonte: G. J. Tortora.Corpo humano: fundamentos de anatomia e fisiologia . Porto Alegre: Artmed, 2000. As imagens apresentadas nesta página estão sem escala.
Esfíncteres Os esfíncteres são estruturas musculares anelares com os quais se apertam ou alargam ductos naturais do corpo que regulam a passagem de material nele contido. Existem esfíncteres em diversas partes do tubo digestório: • cárdia – entre o esôfago e o estômago; • piloro – entre o estômago e o duodeno; • ileocólico – entre o intestino delgado (íleo) e o intestino grosso; • anais (internos e externos) – na parte inferior do reto.
cárdia
íleo
ileocólico duodeno
piloro
faringe laringe
apêndice glândulas salivares
esôfago fígado
vesícula biliar
estômago intestino delgado intestino grosso
pâncreas
reto ânus
Fonte: M. Campbell et al. Biology: concepts and connections. 2. ed. Menlo Park: Benjamin Cummings, 2000.
Esquema simplificado do sistema digestório e das glândulas anexas. Nos destaques estão indicados os esfíncteres: cárdia, piloros e ileocólico.
10 3
Glândulas anexas ao tubo digestório o lh e o C r e n g a V :s e õ ç a trs u Il
As glândulas anexas são: as glândulas salivares , o fígado e o pâncreas . Elas produzem secreções que auxiliam na digestão dos alimentos em seu percurso pelo tubo digestório.
parótida
Glândulas salivares Essas glândulas são encontradas na cavidade bucal. Existem três diferentes tipos de glândulas que secretam saliva, uma solução aquosa que umedece a boca, amolece sublingual
o alimento e contribui para o início da digestão.
submandibular
Fígado É a mais volumosa das vísceras do corpo humano, podendo chegar a 1,5 kg, no homem adulto. O fígado está situado na parte superior direita da cavidade abdominal. Suas principais funções são: ajudar o sangue a assimilar nutrientes e a excretar resíduos e toxinas; armazenar nutrientes, especialmente vitaminas; transformar substâncias nocivas ao organismo em substâncias inofensivas; e produzir a bile.A bile, armazenada na vesícula biliar, passa pelo canal denominado ducto colédoco e chega aointestino delgado.
Esquema simplificado da localização dos três tipos de glândulas salivares.
Pâncreas O pâncreas está localizado sobre a parede posterior do abdômen, encaixado no duodeno, atrás do estômago. O pâncreas produz suco pancreático, que contém enzimas digestivas. Esse suco é lançado no duodeno, onde atua na digestão. O pâncreas também produz a insulina e o glucagon, hormônios que regulam o nível de glicose no sangue. Esses hormônios serão estudados no Tema 5.
vesícula biliar
Representação do fígado, com a localização da vesícula biliar.
As imagens apresentadas nesta página estão sem escala.
pâncreas
Ilustração que mostra a localização do pâncreas na região do abdômen.
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson.Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 887 e 895.
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A saúde bucal Manter a saúde bucal é fundamental para o bom funcionamento do sistema digestório e muito importante para o bem-estar geral das pessoas. Devemos considerar que a prevenção é a melhor forma de cuidar da saúde bucal. Destacaremos, portanto, os cuidados que se deve ter com os dentes. Eles são importantes na mastigação correta dos alimentos e também para que se possa falar bem. O primeiro e fundamental cuidado com a saúde bucal é a higiene: uma boa escovação dos dentes e o uso do fio dental devem ser realizados regularmente. Veja a seguir algumas dicas para prevenir a cárie, problemas com a gengiva e outros riscos à saúde bucal.
Técnicas corretas de escovação Observe a posição da escova. a ç n a r F n so id w a D :s e õ ç a tr s u Il
Escove a parte externa da arcada dentária com movimentos a partir da gengiva para as pontas dos dentes.
Escove a parte interna a partir da gengiva e as áreas de mastigação com movimentos de trás para frente.
Com movimentos leves, escove também a língua.
Uso correto do fio dental
Observe, nao ilustração, manipular fio dental. como
Passe o fio da dental entre os dentes até a linha gengiva.
paraa não forçar muito oCuidado fio contra gengiva.
Quando os dentes não são devidamente cuidados, podem apresentar uma doença infectocontagiosa conhecida porcárie, que acontece quando, devido à má higiene bucal, a uma dieta rica em açúcares e à presença de microrganismos, áreas da superfície dos dentes desmineralizam.
10 5
Nesse processo há liberação de ácidos, que destroem o esmalte do dente, provocando rachaduras e orifícios por onde penetra certo tipo de bactéria que ataca o dente.
Fases do desenvolvimento da cárie
As dimensões das estruturas representadas estão fora de escala; as cores usadas não são as reais.
A
BC
D
Esquema simplificado das fases básicas do desenvolvimento da cárie.
Na fase inicial (figura A), a cárie é incipiente. Boas escovações após as refeições e aplicações de flúor podem resolver o problema. Na fase seguinte (figura B), formam-se pequenas cavidades no esmalte do dente, que não causam dor porque não atingem terminações nervosas. Quando a cárie atinge o nível da dentina, sente-se dor, especialmente quando se ingere alimentos quentes ou frios. Nesta fase (figura C), a broca do dentista que remove a região afetada e a obturação são as soluções. Se a einfecção atingirnervosos, a polpa dentária, onde seNessa situam os (figura vasos sanguíneos os receptores a dor é intensa. fase D) é necessário o tratamento de canal. Em caso extremo é necessária a extração do dente, solução que terá como consequência alterações nas condições de mastigação. O diagnóstico da cárie e outras doenças que afetam a saúde bucal deve ser feito pelo dentista. Por isso, a visita regular a esse profissional é muito importante.
C u r ioso
é...
Problema de saúde pública A palavra cárie tem srcem no latim – caries, que quer dizer “podridão”. A humanidade sofre dessa doença há milhares de anos, como pode ser constatado em registros esqueléticos. Múmias de faraós do antigo Egito revelam que eles também sofreram com a cárie. Atualmente a incidência dessa doença atinge mais de 90% da população mundial. Ou seja, é um grande problema de saúde pública.
106
a ç n a r F n o s d i w a D
Atividades Sistematizar 1. Alguns alunos do 8o ano montam um mural, cujo título é “A trajetória do alimento no tubo digestório”. As fichas com os nomes das partes do tubo digestório estão embaralhadas. Escreva no seu caderno as fichas de acordo com a sequência que indica a trajetória do alimento no tubo digestório. 1) boca; 2) faringe; 3) esôfago; 4) estômago; 5) intestino delgado; 6) intestino grosso. boca
intestino delgado
esôfago
faringe
intestino grosso
estômago
2. As glândulas anexas – salivares, fígado e pâncreas – produzem secreções que auxiliam na digestão dos alimentos em seu percurso pelo tubo digestório. a) Quais são os três tipos de glândulas salivares. 1) parótidas; 2) submandibulares; 3) sublinguais. b) Uma das diversas funções do fígado é a produção de bile. Qual é a estrutura de armazenamento da bile? A estrutura de armazenamento da bile é a vesícula biliar. A produção de suco pancreático, que contém enzimas c) O pâncreas realiza duas funções importantes: digestivas. O processo de digestão é fundamental para a transformação dos alimentos em moléculas menores • produção de suco pancreático; que podem ser absorvidas e utilizadas para a obtenção da energia necessária às funções vitais. • produção dos hormônios glucagon e insulina. Qual dessas funções está relacionada com a digestão? 3. Identifique e nomeie as estruturas do sistema digestório humano a que se referem os itens : a) Em qual delas há vilosidades que aumentam a superfície de absorção? 7, no intestino delgado. b) Qual dessas estruturas é considerada glândula anexa e produz hormônios? 6, o pâncreas. c) Em qual dessas estruturas é produzida a bile?
o lh e o C r e n g a V
1 2 4
3
5
6 7
4, no fígado.
Refletir 1. Analise a tirinha abaixo e responda. a) Por que a “bactéria” desiste de estragar os dentes da Mônica? Justifique sua resposta. b) Você tem cuidado com sua saúde bucal? Explique. Resposta pessoal. a) Porque a Mônica sabe quais são as maneiras corretas de cuidar da saúde bucal, realizando as escovações, utilizando fio dental e visitando o dentista regularmente.
. A D T L ra ito d E
a s u o S e d io c ri u a M
10 7
4
Capítulo A digestão
No capítulo anterior, você apren deu a identificar as partes que coms põem o tubo digestório, os órgão e as glândulas anexas do sistema vai você digestório. Neste capítulo, estudar os processos da digestão humana – mecânicos e químicos. Também vai ver a relação entre o processo digestivo e a absorção dos nutrientes presentes nos alimentos.
Explorando A mastigação – Você nem sabe: ontem fui parar no pronto-socorro! – disse Charles, de repente, para Ludmila. – Uau! Como assim? Você nem parece doente? Até veio para a aula... – respondeu a garota, surpresa. – É, hoje eu estou bem, mas ontem... Uma espinha de peixe ficou presa na minha garganta! No almoço, engoli o pedaço de peixe com tudo, quando me dei conta já estava engasgando. O médico teve que tirar a espinha com uma pinça! Nossa, foi uma situação tensa! – Charles, então eu vou aproveitar a ocasião para te dizer que não me admira que isso tenha acontecido com
s e n tu n A r e d n a W :s e õ ç a trs u Il
você. Já almoçamos juntos e reparei que você come muito rápido, praticamente engole a comida. Não sei por que tanta pressa... – Bem, ontem eu comi correndo para terminar um jogo de video game que estava irado! – Irado vai ficar seu estômago se você continuar se alimentando desse jeito. Lembra o que a “pro” disse? A digestão começa na boca, mastigando-se trinta vezes o alimento, deixando a saliva molhá-lo. – Ah, Lu, não exagera... – Verdade! Olha só: meu pai sempre comeu depressa. Por causa disso, comia muito mal, ficava com estômago pesado e, com o tempo, começou a ter problemas digestivos mais graves... – Uau! Não quero isso para mim, não. A partir de agora vou seguir a regra das trinta mastigadas até para comer pipoca! Reflita sobre a narrativa.
1. Você sabe de algo sobre a influência da mastigação na digestão dos alimentos? 2. Muito se tem discutido, que na sociedade atual as pessoas estão comendo cada vez mais apressadamente. Você nota isso? Por que acha que isto está acontecendo? Vários fatores podem contribuir para que se desenvolva o hábito de comer depressa. Desde crianças, por vezes, queremos comer rápido para poder brincar, jogar ou assistir à televisão. Por falar em televisão, comer assistindo a um programa nos leva a ter pouca consciência do alimento e por vezes acabamos comendo com pressa. Em alguns locais de trabalho as pessoas comem apressadamente pela grande quantidade de tarefas a serem realizadas. Não raro muitas pessoas estão substituindo uma refeição calma à mesa por sanduíches.
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1. A mastigação é bastante importante. Nesse processo o alimento vai sendo umedecido pela saliva, que apresenta enzimas. As enzimas iniciam a quebra dos carboidratos. Ao mesmo tempo, quanto mais triturado o alimento, menos esforço o estômago faz para quebrá-lo em pedaços menores, e maior é a absorção de nutrientes. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.
Absorção de nutrientes O organismo utiliza substâncias presentes nos alimentos para a manutenção de seus processos vitais – os nutrientes. A absorção dos nutrientes ocorre através do processo de digestão , assim como também são eliminadas as substâncias não digeridas ou que poderiam prejudicar o organismo. Para tanto, é necessário que as macromolécu-
m e g a m I r a ri C / o tt e r o v a F o d n a n r e F
las (carboidratos, proteínas e lipídios) sejam transformadas em moléculas suficientemente pequenas para que cheguem às células. Por exemplo, ao comer um pedaço de pão, é preciso “quebrar” as moléculas de carboidrato que o compõem, convertendo-as em moléculas menores, que possam ser absorvidas e penetrar em nossas células. A digestão acontece por dois tipos de processos: • físicos – quando ocorre a redução do alimento por quebra mecânica. Seus pedaços são reduzidos a partes cada vez menores. A mastigação, a deglutição e os movimentos peristálticos (que transportam o alimento através do tubo digestório) são processos É pela digestão que nosso organismo aproveita os nutrientes físicos da digestão; dos alimentos. • químicos – quando ocorre a ação das enzimas, proteínas especiais presentes nos sucos digestivos. Por meio de reações químicas, elas transformam as moléculas dos nutrientes em outras moléculas menores. Veja a seguir o modelo simplificado da ação da enzima pepsina, que digere proteínas dos alimentos.
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. . Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 52. Principles of anatomy and physiology a r u o M is u L
produtos proteína do alimento
produto: moléculas menores resultantes
centro ativo
da "quebra" da proteína enzima pepsina
enzima pode ser reusada, não é degradada no processo Elementos ilustrados sem escala; as cores não são as reais.
Cada tipo de enzima atua sobre determinado tipo de molécula, como uma chave que só se encaixa na fechadura específica.
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As etapas da digestão Mastigação e salivação – processos mecânico e químico A digestão acontece em várias etapas. A primeira quebra do alimento em pedaços menores ocorre na boca, com a mastigação. O alimento é cortado e triturado pela ação mecânica dos dentes, auxiliados pela língua. Em paralelo, inicia-se a digestão química do alimento, com a ação da saliva, produzida pelas glândulas salivares. A saliva, além de umedecer o alimento facilitando a mastigação, contém um tipo de enzima que atua sobre o amido, transformando-o em moléculas mais simples. k c to S n it a L / L P S / r a e h S n re u a L
Nossos da dentes participam mastigação, processo de inicial digestão. A boadasaúde dental depende cuidados diários.
k c to S in t a L / L P S
Ilustraçãohumanas, que mostra a localização das glândulas salivares indicadas pelas setas. As cores utilizadas não correspondem às reais.
Algumas enzimas, já na primeira etapa digestiva, enviam sinais ao cérebro que provocam o estímulo à produção de outras enzimas, por outras glândulas. Essas outras enzimas, por sua vez, vão agir em etapas mais avançadas do processo digestório.
Deglutição A deglutição é a condução dos alimentos parcialmente fragmentados – isto é, do bolo alimentar – através da faringe e do esôfago. O movimento de engolir é mecânico e voluntário. Mas, assim que é engolido, o bolo alimentar é conduzido através do esôfago até o estômago pelos movimentos peristálticos, que são mecânicos e involuntários.
Ingestão A ingestão é a introdução do alimento no estômago. Isso acontece através da cárdia, um tipo de válvula que regula a passagem do bolo alimentar do esôfago para o estômago. Suas funções mecânicas são: armazenar e misturar o alimento aosuco gástrico, o que acontece mediante movimentos rítmicos de vaivém.
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Digestão No estômago
cárdia
O processo químico da digestão, iniciado na boca com a salivação, continua no estômago. Nas paredes internas do estômago existem glândulas que produzem osuco gástrico, um composto esôfago de água, muco, ácido e enzimas digestivas. Entre essas enzimas está a pepsina, que age em ambiente ácido e digere as proteínas. válvula pilórica Assim, é no estômago que acontece a digestão dos alimentos que contêm proteínas, por exemplo, as carnes. Após algumas horas sob a ação do suco gástrico, o bolo alimentar é transformado em quimo, um tipo de pasta. parede interna O quimo, por meio de movimentos peristálticos, passa duodeno do estômago através da válvula pilórica, para o intestino delgado. esquemático No estômago existe um tipo de ácido muito forte –ácido o clorídrico– Desenho do estômago em corte que liquida quase todas as bactérias ingeridas com a comida. Uma camada e suas ligações com o de muco protege as paredes internas do estômago do ácido presente na esôfago e o duodeno. composição do suco gástrico.
ra u o M si u L : s e õ ç a trs u Il
esôfago
duodeno
ondas de contração quimo
Desenho esquemático do quimo quando passa para o intestino delgado.
válvula pilórica
ondas de contração
As dimensões das estruturas representadas estão fora de escala; as cores usadas não são as reais.
No intestino delgado No duodeno, segmento inicial do intestino delgado, é que se dá a maior parte da digestão. É nele que as moléculas dos nutrientes são transformadas em moléculas menores, que o organismo pode absorver. Esse processo químico ocorre com o auxílio de alguns líquidos produzidos pelo próprio organismo: • bile: produzida pelo fígado, não contém enzimas, mas facilita a ação das enzimas de outros sucos na digestão de lipídios; • suco pancreático: produzido pelo pâncreas, contém vários tipos de enzimas que atuam na digestão de carboidratos, lipídios e proteínas; • suco entérico ou intestinal: produzido pelas células da parede do intestino delgado, suas enzimas digerem proteínas, carboidratos e lipídios.
11 1
Nessa etapa, o quimo se transforma em um líquido viscoso – o quilo – que passa para o jejuno e o íleo – partes finais do intestino delgado. A proporção entre as dimensões dos elementos representados bem como as cores usadas não são as reais.
o h l e o C r e n g a V
fígado bile estômago
duodeno, parte inicial do intestino delgado suco pancreático
suco entérico ou intestinal
pâncreas
A ilustração representa o processo de produção do quilo e os órgãos e líquidos corponais que dele participam.
Absorção No estômago e no intestino grosso, a absorção de nutrientes e vitaminas é mínima. Cerca de 90% da absorção do quilo ocorre nas inúmeras vilosidades do intestino delgado. As pequenas moléculas resultantes da digestão dos nutrientes, e também vitaminas e sais minerais – que não são digeridos, apenas absorvidos – atravessam as paredes intestinais e chegam à corrente sanguínea, de onde são distribuídas para todas as células do corpo. Nas células, os nutrientes são utilizados para obtenção de energia e na manutenção do organismo.
Reabsorção e formação das fezes língua
glândulas salivares
esôfago faringe
ra u o M is u L
fígado estômago vesícula biliar pâncreas (atrás do estômago) intestino grosso
intestino delgado
No intestino grosso ocorre a reabsorção da água presente no material vindo do intestino delgado, e também de alguns nutrientes, certas vitaminas e sais minerais. A reabsorção da água é essencial para hidratar o organismo. Com a reabsorção ocorre a formação das fezes, constituídas de uma pequena parte restante de água, e dos resíduos que sobram dos alimentos após a digestão. As fezes são armazenadas temporariamente no intestino grosso. Em seguida ocorre apelo defecação, ânus. ou seja, a eliminação das fezes
reto ânus
Representação esquemática do sistema digestório humano, com seus principais componentes.
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Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. Principles of anatomy and physiology . Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 887.
Diálogo
O homem começou a cozinhar há 1,9 milhão de anos Foi descoberto recentemente que nossos ancestrais hominídeos há 1,9 milhão de anos atrás já preparavam sua alimentação de forma similar à nossa, através do cozimento e processamento dos alimentos. a h n i m a C s o rl a C
O pesquisador ChrisOrgan, da Universidade de Harvard, afirma que a mudança drástica no tamanho dos dentes doHomo erectuspode significar que estes homens já cozinhavam seus alimentos. Preparar comida com fogo e ferramentas significa que mais calorias podem ser consumidas com menor tempo de digestão, havendo assim uma absorção maior de nutrientes. Foram estas mudanças que diferenciaram oHomo erectus, os Neandertais e o Homo sapiens dos chimpanzés. Os alimentos processados são mais fáceis de mastigar e digerir, gerando assim menos desgastes na dentição. Com o passar do tempo os molares diminuíram e a massa corporal aumentou. Entre os primatas, os que possuem maior volume corporal desenvolvem molares maiores e levam mais tempo comendo. Grandes símios com tamanho similar aos humanos gastam cerca de 48% do dia consumindo calorias. O Homo erectuse o Homo neanderthalensisgastavam entre 6,1% e 7% do seu dia comendo, já os humanos modernos gastam 4,7% do dia com a alimentação. O tempo gasto em cozinhar e o aumento das calorias consumidas provavelmente causaram um grande impacto sobre a evolução do homem moderno. Até a evolução da linguagem e da vida social podem ser atreladas ao processamento e cozimento dos alimentos, já que comer também é uma atividade social. [...] a descoberta de uma “culinária” primitiva foi fator fundamental para que o homem pudesse sobreviver e evoluir, tanto físicocomo socialmente. Jornal Ciência. Disponível em: . Acesso em: 21 maio 2015.
1. Você nota no seu dia a dia a relação entre alimentação e interação social? Resposta pessoal. Os alunos podem citar passeios a restaurantes, reuniões com a família e/ou amigos (churrascos, aniversários, almoços), as refeições feitas com a família diariamente. Todas essas situações envolvem interação social.
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Hora da
prática: experimento
Neste capítulo você viu que uma boa mastigação é um passo importante para iniciar a digestão dos alimentos. Também viu o papel da bile na digestão de lipídios. Vamos agora realizar dois experimentos para ilustrar o efeito da mastigação sobre os alimentos ingeridos e a atuação da bile no processo de digestão.
Material: • • • •
quatro copos transparentes com água; dois comprimidos efervescentes; óleo de cozinha; detergente.
Como fazer Para verificar o efeito da mastigação: 1. Coloque a mesma medida de água em dois copos. 2. Em seguida triture um dos comprimidos efervescentes. Coloque, ao mesmo tempo, o comprimido inteiro em um copo com água e o comprimido triturado no outro. Observe atentamente o que acontece. Para verificar a ação da bile sobre os lipídios: 1. Coloque um dedo de óleo nos dois copos. 2. Adicione detergente em apenas um deles e observe o que acontece.
Refletindo e registrando 1. A mastigação reduz os alimentos a pequenos fragmentos, e isso facilita a ação das enzimas responsáveis pela digestão. Faça um esquema que mostre a interação da água com o comprimido efervescente inteiro e com o triturado. 2. O que representam, em relação ao processo de digestão, a água e os comprimidos? A água representa os sucos digestivos, e o comprimido representa os alimentos.
3. Como o segundo experimento pode ser relacionado à ação da bile? O detergente age como a bile produzida pelo fígado, que transforma as gorduras em gotículas pequenas para facilitar a ação da enzima lipase reduzindo o tempo da digestão. 1. O aluno deve fazer dois esquemas. O primeiro deve ter setas ao redor de um comprimido inteiro, mostrando a interação com a água. A parte interna do comprimido não tem contato. Um segundo esquema mostra fragmentos do comprimido e setas indicando que a água circunda cada um deles.
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a z u o S lo il n a D s: e õ ç a r st u lI
Digestão e saúde Muitos dos males que afetam o sistema digestório estão relacionados com a má qualidade da água e a conservação dos alimentos. Ingerir água ou alimentos contaminados pode gerar intoxicações. Uma dieta pobre em fibras e rica em gorduras também pode trazer problemas ao bom funcionamento do sistema digestório. A higiene das mãos e das instalações sanitárias também é importante. Hábitos simples como consumir água filtrada e lavar bem as mãos podem evitar, entre outras doenças, as infecções intestinais. s n e g a Im a r a u G / o n n a K ro d n a e L
Devemos consumir água filtrada e, em situações especiais, também fervida.
k c o t rs e tt u h S s/ e g a m I d n e l B
e m i st m a re D / a v e sse li E a n e l E
A higiene no trato com os alimentos evita que bactérias causadoras de doenças sejam ingeridas.
Muitas doenças do sistema digestório podem ser evitadas quando lavamos as mãos com sabão depois de ir ao banheiro e antes das refeições.
Infecções virais e bacterianas Vírus ou bactérias que causam doenças estareles presentes nos alimentos e na água que ingerimos. No tubo podem digestório, se multiplicam e causam infecções. Certos tipos de vírus causam gastroenterites, ou seja, inflamações na mucosa do estômago e do intestino. Essas infecções provocam dores abdominais, náuseas e diarreias. Alimentos não higienizados ou malcozidos, especialmente carne de frango e ovos, podem conter um tipo de bactéria: a salmonela. As salmonelas são agentes patogênicos que se instalam no intestino causando dores abdominais intensas, diarreias e febre. Infecções por salmonela podem levar à morte crianças, idosos e pessoas debilitadas. O cozimento, a higiene no preparo e a conservação adequada dos alimentos são os principais meios de prevenir doenças provocadas pelas as salmonelas.
IO R Á S S O L G
Patogênico: que pode causar doenças. Os agentes patológicos mais comuns são as bactérias, vírus, fungos, protozoários etc. que, em circunstâncias favoráveis, multiplicam-se no organismo de seu hospedeiro, podendo causar infecções e outras complicações à saúde. ls a u is V / . c n I ,y p o c s o r c i
k c to s in t a L / is b r o C / d te i
lM lim e k n n U u K is n n e D
Bactérias da salmonela, agentes da febre tifoide, gastroenterite etc. Imagem produzida por microscópio eletrônico. Ampliação aproximada de 3 200 vezes.
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s n e g a Im r sa l u P s/ n tri a M m fli e D
Esgoto a céu aberto, Vila Jacuí, SP, 2002. A diarreia é a segunda maior causa de morte de crianças no mundo e está ligada à falta de saneamento básico.
mento básico, e afeta principalmente as populações de baixa renda. Serviços de infraestrutura sanitária, como o tratamento da água que chega às casas e do esgoto, são essenciais para a redução da incidência dessa doença. Quando diminuem os movimentos peristálticos abdominais, pode ocorrer a prisão de ventre (ou constipação intestinal). Por causa da prolongada permanência no intestino grosso, os resíduos alimentares ressecam, dificultando a defecação. A prisão de ventre acontece, quase sempre, devido à ingestão de poucas fibras vegetais. Então, para aliviar o organismo desse incômodo, é bom comer alimentos ricos em fibras (verduras, aveia, arroz e trigo integral etc.).
C u r ioso
Há outras doenças que provocam diarreia, por exemplo, a cólera e a febre tifoide. A diarreia pode ocorrer, ainda, por alergia a algum tipo de alimento ou também como consequência do nervosismo. Devido ao aumento dos movimentos peristálticos intestinais, a pessoa com diarreia defeca várias vezes num curto período, e não há tempo de ocorrer a reabsorção normal da água. O resultado é a grande perda de água junto com as fezes, o que pode levar à desidratação do organismo. A diarreia está diretamente ligada à falta de sanea-
Uma dieta com poucas fibras pode levar à prisão de ventre.
é .. .
Vômito Quando ingerimos alimento deteriorado ou ainda quando comemos ou bebemos em excesso, nosso cérebro ativa um sistema de emergência que possibilita ao organismo se livrar do incômodo. Alguns músculos do abdômen se contraem e pressionam o estômago, até que o conteúdo estomacal suba pelo esôfago, passe pela faringe e ocorra a expulsão do conteúdo estomacal pela boca – o vômito. A queimação na garganta e o gosto ácido característico do vômito, que sentimos ao vomitar, acontece devido ao fato de o bolo alimentar estar misturado com suco gástrico, que é muito ácido. Quando ocorre o quadro de vômito, é importante manter o organismo hidratado. A pessoa deve ser estimulada a ingerir líquido (água, suco, caldos etc.). As causas do vômito são muito variadas, e ele pode ocorrer também por motivos emocionais. Se os vômitos forem constantes, deve-se consultar um médico.
116
s o t o h p k c o t iS / k a e r b e v a W
Atividades Sistematizar 2) deglutição; 3) ingestão; 4) digestão; 1. Coloque em ordem as etapas da digestão: 1)5) mastigação; absorção; 6) reabsorção e formação de fezes.
ingestão
reabsorção e formação de fezes
mastigação
absorção
deglutição
digestão
2. Observe o esquema que representa parte do sistema digestório do ser humano e responda às questões. a) Em que órgão a digestão ocorre em meio ácido? Estômago. b) Sobre que substrato alimentar atua a pepsina do estômago? Proteínas. c) Onde se forma o quimo ? Estômago. d) Onde se forma o quilo ? Duodeno.
o lh e o C r e n g a V
3. O fígado humano é um órgão vital. Ele realiza uma grande quantidade de funções diferentes. Qual é a função do fígado na digestão humana? A proporção entre as dimensões dos elementos Secretar a bile que atua sobre os lipídios/gorduras, facilitando a digestão e a absorção desse tipo de nutrientes.
representados bem como as cores usadas não são as reais.
Refletir 1. (Unesp) Observe a figura que ilustra um modelo do sistema “chave-fechadura”, onde observamos enzima, substrato e produto da digestão humana a) Se o substrato fosse uma proteína que estivesse sendo degradada no estômago, qual seria a enzima específica e o produto obtido nesse órgão? A enzima seria a pepsina presente no suco gástrico. A degradação de proteínas no estômago resulta em moléculas menores denominadas peptídeos. b) O estômago é o ambiente ideal para que essa enzima aja. Por quê? P S P S E N U
A pepsina só se torna ativa em ambiente de pH ácido.
Desafio 1. (PUC-SP) No esquema abaixo estão representados três tubos de ensaio com seus
P S C U P
componentes: Considere que o amido em presença de lugol torna-se azul-violeta, que resultados serão esperados, se adicionarmos a cada tubo algumas gotas da solução de lugol? Por quê? O tubo I fica com a cor azul-violeta, já que há amido. No tubo II o amido é digerido pela amilase, o corante não tem amido para corar de azul-violeta. No tubo III a saliva é desnaturada pela alta temperatura. Dessa forma o amido não é digerido, a solução fica corada de azul-violeta.
11 7
5
No capítulo anterior você estudou a digestão, e viu que a nutrição compreende um conjunto de processos que acontecem de forma integrada. Neste capítulo, você vai estudar os órgãos que compõem o sistema respiratório e o modo como o gás oxigênio penetra no organismo no processo de respiração.
Capítulo S i s te m a respiratório
Explorando O sistema respiratório
a z u o S llo i n a D
Mariana e Beatriz eram amigas e estavam atrasadas para a aula de natação. Seria o primeiro dia de aula para elas. O motivo do atraso é que elas resolveram ir juntas comprar as toucas de natação. Este era um item obrigatório e todos os alunos usavam a touca na cabeça para manter a higiene da água da piscina. Se apressaram, chegaram a tempo e puderam aproveitar bem as lições de nado. Adoraram a experiência. Ainda mais que, no final da aula, a instrutora deixou um momento livre para recreação. Nesse momento, Mariana surpreendeu Bia com uma pergunta: – Bia, por que os peixes conseguem respirar dentro da água e nós não? Beatriz também não sabia responder exatamente o porquê e fez uma piada: – Claro que conseguimos! Basta utilizarmos de forma correta equipamentos de mergulho e seguir as instruções de um mergulhador e pronto, respiramos dentro da água que nem os peixes! Riram bastante da resposta de Bia e ficaram curiosas com o mergulho. – Um dia quero aprender respirar embaixo d’água, como esses mergulhadores profissionais! Agora é com você.
1. Você sabe nadar? Onde aprendeu? Se não sabe, gostaria de aprender? Resposta pessoal. 2. Você já viveu uma situação em que percebeu como o oxigênio é fundamental para sua sobrevivência? O aluno poderá citar: embaixo da água, em uma sala abafada, tampando o nariz. 3. O que você acha que acontece com a concentração do oxigênio presente em nosso corpo quando prendemos a respiração? O oxigênio é utilizado pelas células, portanto sua concentração diminui gradativamente. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.
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A respiração É por meio da respiração que o organismo obtém energia para sua manutenção e funcionamento. O sistema respiratório promove a respiração de forma a fazer com que os gases respiratórios sejam trocados em nível celular. Por meio da respiração celular que consiste em uma série de reações bioquímicas que ocorrem nas células o açúcar chamado glicose (obtido na digestão) e o gás oxigênio (obtido do ar) são transformados em energia necessária às funções vitais. O sistema respiratório humano é constituído pelas vias respiratórias e por um par de pulmões. O gás oxigênio entra no organismo pelas vias respiratórias, através da inspiração do ar, e passa para o sangue por meio dos pulmões. O sangue carrega o oxigênio para as células do corpo. Veremos agora detalhes desse sistema.
As partes do sistema respiratório Desde os primeiros instantes de nossa vida, o ar entra e sai de nosso corpo, trazendo gás oxigênio (que faz parte de sua composição junto com outros gases) e levando o gás carbônico (produto da respiração) eliminado pelos pulmões.
As vias respiratórias As vias respiratórias são compostas por vários órgãos e estruturas: o nariz (onde se encontram as cavidades nasais), a faringe , a laringe , a traqueia , os brônquios , os bronquíolos e os alvéolos .
Cavidades nasais
A proporção entre as dimensões dos elementos representados nas imagens não é a real.
O par de cavidades nasais começa nas narinas e termina na faringe. As cavidades são separadas umas das outras pelosepto nasal, uma estrutura cartilaginosa. O interior das cavidades nasais é revestido de tecido epitelial, que contém pequenos pelos, os cílios, e é rico em vasos sanguíneos que faringe aquecem o ar inalado. Existem células produtoras de muco, um líquido viscoso. laringe Os cílios filtram o ar e com o muco evitam que poeira, partículas de outras impurezas e microrganismos passem para o interior do sistema traqueia brônquios respiratório. As células ciliadas e o muco também estão presentes na traqueia, nos bronquíolos brônquios e no segmento inicial dos bronquíolos. No interior do nariz, há tambémcélulas sensoriais, que participam da diafragma percepção dos cheiros.
Faringe O ar inspirado pelas narinas ou pela boca passa pela faringe, antes de atingir a laringe. A faringe é um canal que, em uma de suas extremidades, comunica-se com a boca e as cavidades nasais e, na outra extremidade, com a laringe. Em outras palavras, é uma estrutura comum aos sistemas digestório e respiratório.
nariz
epiglote pulmões ra u o M si u L
Ilustração esquemática do sistema respiratório e do diafragma.
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 841.
11 9
Laringe A laringe é o tubo por onde o ar passa durante a respiração. Ela está situada na parte superior do pescoço, que liga a faringe à traqueia. A entrada da laringe chama-se glote . Acima dela existe uma estrutura de cartilagem denominada epiglote , que funciona como válvula que se fecha durante a deglutição, impedindo que o alimento e a água (ou quaisquer objetos estranhos) ingeridos penetrem nas estruturas respiratórias. As pregas vocais , estruturas capazes de produzir sons durante a passagem de ar, também se localizam na laringe.
Traqueia A traqueia é um tubo formado por anéis cartilaginosos. Seu tamanho é de aproximadamente 1,5 centímetros de diâmetro por 12 centímetros de comprimento. Na região inferior, bifurca-se srcinando os brônquios.
Brônquios Os brônquios, estruturas que ligam a traqueia aos pulmões, são formados por dois tubos ramificados que penetram nos pulmões. As células ciliares e de muco, presentes no interior dos brônquios, captam partículas de poeira e microrganismos presentes no ar inalado, que são, posteriormente, expulsos do organismo pelos movimentos ciliares.
Bronquíolos Nos pulmões, os brônquios ramificam-se em tubos cada vez mais finos, os bronquíolos . O conjunto ramificado de mais de 300 milhões de bronquíolos é denominado árvore respiratória .
Alvéolos Cada bronquíolo termina em estruturas microscópicas em forma de bolsas compostas por células epiteliais recobertas por capilares sanguíneos, denominadas alvéolos pulmonares. A proporção entre as dimensões dos elementos representados bem como as cores usadas não são as reais.
sangue rico em oxigênio
sangue rico em gás carbônico bronquíolo capilares sanguíneos
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 854.
120
alvéolo
Ilustração dos pulmões. No detalhe, alvéolos pulmonares revestidos por capilares.
ra u o M si u L
Pulmões Os pulmões humanos se localizam um do lado direito e outro do lado esquerdo da cavidade do tórax formada pelas costelas, que lhes servem de proteção. Os pulmões são órgãos esponjosos, constituídos por milhões de alvéolos, envolvidos por uma membrana denominada pleura. A pleura, que tem a superfície lisa e escorregadia, facilita os movimentos de expansão e retração dos pulmões. A base de cada um dos pulmões apoia-se no diafragma, um órgão musculomembranoso que separa o tórax do abdômen, presente apenas em mamíferos. Ele promove, juntamente com os músculos intercostais, os movimentos possibilitam a ventilação pulmonar, seja,oa ar entrada e saída de ar deque nosso corpo. Quando o diafragma se ou contrai entra nos pulmões, e sai quando ele relaxa. ra u o M is u L
diafragma
pulmões
Posso perguntar? Por que soluçamos? O soluço é devido à contração involuntária do diafragma, um músculo que separa o tórax do abdômen e é responsável pelo controle da respiração (seus movimentos permitem a inspiração e expiração do ar). O característico barulhinho “hic, hic” surge quando ocorre fechamento súbito da glote (abertura superior da laringe, onde se localizam as cordas vocais), produzindo vibração nas cordas vocais.
A proporção entre as dimensões dos elementos representados nas imagens não é a real.
Esquema do sistema respiratório com a indicação da posição do diafragma em relação aos pulmões.
C u r ioso
é...
Cof... cof... e atchim! atchim! Os brônquios e a traqueia, muito sensíveis, irritam-se com a presença de mínimas partículas estranhas. Quando isso acontece, impulsos nervosos disparam uma sequência de eventos para livrar as vias respiratórias desse incômodo. Ocorre a inspiração de grande quantidade de ar, e o fechamento das aberturas da laringe aprisionam nos pulmões todo o ar inspirado. A contração dos músculos abdominais e intercostais empurram o diafragma, que pressiona os pulmões, e ocorre a liberação do ar sob alta pressão que, ao passar pela boca, produz a tosse. Eventos semelhantes ocorrem quando substâncias estranhas se instalam nas cavidades nasais. Os espirros acontecem porque grande quantidade de ar passa pelo nariz em alta velocidade, ajudando a limpar as cavidades nasais. Atenção, em cada tosse ou espirro você espalha peloar à sua volta milhares de gotículas de saliva e microrganismos. Por isso, ao tossir ou espirrar, cubra a boca e o nariz, para evitar a transmissão de doenças.
12 1
Hora da
prática: experimento
Vamos fazer um experimento para ver, entre os alunos da classe, quem tem os maiores pulmões?
Material: • garrafa PET de 2 litros; • funil; • mangueira fina; • bacia ou balde de plástico; • vasilha com escala graduada (medidor de líquidos); • caneta marcadora que escreve em plástico.
Como fazer 1. Meça 250 mL de água no medidor de líquidos, e despeje dentro da garrafa com ajuda do funil. 2. Marque esse volume na parte externa da garrafa com a caneta marcadora. 3. Continue adicionando a água na garrafa, de 250 mL em 250 mL, e marcando na sua parte externa até que ela esteja completamente cheia. 4. Encha aproximadamente metade do balde ou bacia com água. 5. Tampe a garrafa com o polegar e o mergulhe com o gargalo na bacia. 6. Introduza a mangueira de borracha no interior da garrafa. 7. Inspire profundamente, enchendo os pulmões com ar o máximo possível. Coloque a boca na extremidade da mangueira e expire lentamente todo o ar possível. tubo com cuidado de dentro dodegargalo dainterior garrafa, que deve permanecer 8. Retire sempreo mergulhado na água. A quantidade ar que ficou no da garrafa corresponde à capacidade pulmonar.
Refletindo e registrando 1. A quantidade de ar que cabe dentro dos pulmões durante a inspiração é igual em todas as pessoas? Justifique. Não. A quantidade de ar que cabe em cada um dos pulmões pode variar de acordo com a idade e o tamanho corporal, por exemplo.
122
a s o R o d l a in e R s: e õ ç a rt s lu I
Atividades Sistematizar 1. Qual é o principal papel do sistema respiratório?
Assegurar a troca gasosa em nosso corpo, isto é, permitir a entrada de gás oxigênio no organismo e a saída de gás carbônico.
2. Observe a ilustração a seguir. Componha uma legenda para ela e explique sua função no organismo. A proporção entre as dimensões dos Sugestão: A estrutura em destaque representa os alvéolos pulmonares, formados nas extremidades de bronquíolos.
elementos representados bem como as cores usadas não são as reais. ra u o M si u L
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 854.
3. A traqueia se bifurca em sua extremidade inferior, o que dá srcem aos brônquios. Escreva no caderno a opção correta. Alternativa a. a) No interior dos pulmões, os brônquios se ramificam em bronquíolos formando a árvore respiratória. b) Os brônquios, ou árvore respiratória, são as estruturas mais importantes do sistema respiratório. c) A traqueia, os brônquios, os alvéolos e o par de pulmões formam a árvore respiratória. d) Árvore respiratória é o nome popular atribuído aos pulmões, desde os tempos antigos.
Refletir 1. Leia o texto a seguir e responda às questões. Nicholas Mevoli economizou dinheiro de vários empregos para pagar por uma busca sem fim de prender sua respiração e afundar seu corpo o mais distante possível no oceano. Ele praticava em banheiras e em piscinas no Brooklyn, até mesmo vendo quão longe podia correr com uma só aspiração de ar. Durante aproximadamente os últimos dois anos, o mergulho livre consumiu sua vida, o transformando de um novato a um detentor do recorde nacional. Mas, no domingo (17), na busca de outro recorde em um campeonato em uma enseada escondida nas Bahamas, diante dos melhores mergulhadores em apneia do mundo, Mevoli chegou à superfície mas– ele não estava bem. Após mergulhar até 68 metros, ele fez uma pausa e então chegou aos 72 metros antes de voltar. Após permanecer debaixo d’água por 3 minutos e 38 segundos, Mevoli arrancou seus óculos e caiu rapidamente inconsciente. E morreu logo depois.
Disponível em: . Acesso em: 16 abr. 2015.
a que ele chegasse a) O que aconteceu com a taxa de oxigênio presente no corpo de Mevoli par ao estado de inconsciência? b) Quais procedimentos deveriam ter sido tomados por Mevoli para realizar esse tipo de mergulho? Uso de equipamentos de segurança adequados e principalmente um cilindro de ar. a) Como ele passou muito tempo sem respirar, o oxigênio presente nos seus pulmões foi sendo utilizado pelas células do organismo, diminuindo assim gradualmente sua concentração, o que levou a uma anorexia cerebral (falta de oxigenação no cérebro), seguida de morte.
12 3
6
Capítulo A respiração
No capítulo anterior você aprendeu a identificar os órgãos e estruturas que constituem o sistema respiratório. Neste capítulo, você vai conhe cer o processo das trocas gasosas, identificando as funções dos diferene tes órgãos do sistema respiratório, compreender que a respiração celular é o processo responsável pela produção de energia nas células.
A respiração Explorando – Heitor e Bernardo estavam andando de bicicleta. Amigos desde a infância, um sempre chamava o outro quando queriam dar umas pedaladas. Naquele dia Heitor bateu na casa de Bernardo convidando-o para dar umas voltas. – Ah, não vou não, Heitor. Está muito frio e acabou de dar na televisão que a umidade relativa do ar está em 30%. Ou seja, não é recomendável que façamos atividades físicas intensas. – Que nada, Bernardo! Para de acreditar em tudo que você vê por aí. Pega tua bike e vamos nos divertir! Quase forçado, foi lá Bernardo. Pegou sua bici-
a z u o S o lil n a D s: e õ ç ra ts lu I
cleta epelas foramladeiras os dois do pedalar bairro. Era um domingo e as ruas estavam bastante vazias. Subiram, desceram, deram a volta na praça, no prédio do corpo de bombeiros. Bernardo parou para comprar uma garrafa de água, mas Heitor não quis. De repente, na subida de uma ladeira, Bernardo olhou para trás e viu o amigo fazendo o maior esforço para subir, com a boca aberta, língua para fora, buscando forças que não vinham, até que parou, desceu da bicicleta e começou a tossir ainda ofegante. Heitor estava com falta de ar e seu nariz estava sangrando. Agora é com você. passou por alguma situação parecida com a de Bernardo e Heitor? 1. Você Respostajá pessoal. 2. Você já ouviu falar em umidade relativa do ar? Saberia dizer o que é?
A umidade relativa do ar é um índice que indica o quanto de vapor de água há na atmosfera. O índice que é tido como saudável, de acordo com a Organização Mundial da Saúde é de 60%.
3. O que ajudaria Heitor a sentir menos os efeitos do ar seco? Por quê? Beber água. Porque o organismo teria reposição de líquido para hidratá-lo. Com isso tanto as vias respiratórias como o pulmão ficariam menos ressecados. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.
124
Os movimentos respiratórios Nós, e a maioria dos seres vivos, conseguimos resistir sem nos alimentar por dias. Também sobrevivemos sem água, mesmo que seja por um período de tempo menor. Isso é possível porque nosso organismo possui mecanismos para armazenar e ou economizar alimento e água. No entanto, resistimos apenas alguns minutos à falta de oxigênio em nosso organismo. Como o gás oxigênio, presente na composição da atmosfera, chega às células de nosso corpo? Desde que nascemos e durante toda a vida, respiramos várias vezes por minuto. Em cada respiração, ocorrem alternadamente os movimentos de inspiração e expiração. Inspiração
glote aberta
Expiração
glote fechada
A proporção entre as dimensões dos elementos representados nas imagens não é a real.
ra u o M is u L
Esquema da respiração em dois momentos: inspiração e expiração. Em destaque, a posição da glote em cada uma das situações.
pulmão
Fonte: Cleveland P. Hickman.
diafragma
Integrated principles of zoology.
Nova York: McGraw-Hill, 2001. p. 587.
A ventilação pulmonar, ou seja, o conjunto dos movimentos de inspiração e expiração, ocorre da maneira a seguir.
Ventilação pulmonar
Inspiração O diafragma e os músculos intercostais se contraem. O diafragma abaixa, as costelas elevam-se, aumenta o volume da caixa torácica. Os pulmões distendem-se e aumentam de volume. A pressão intrapulmonar diminui em relação à pressão atmosférica. O ar entra nos pulmões.
Expiração O diafragma e os músculos intercostais relaxam. O diafragma volta à posição inicial. As costelas baixam e o volume da caixa torácica diminui. Os pulmões contraem-se e diminuem de volume. A pressão intrapulmonar aumenta em relação à pressão atmosférica. O ar sai dos pulmões para vias respiratórias e dessas para o exterior.
Tabela elaborada para fins didáticos.
Regulação dos movimentos respiratórios
A proporção entre as dimensões dos elementos representados nas imagens não é a real. a r u o M
Os movimentos respiratórios podem sofrer interferência voluntária, principalmente quanto à frequência. A regulação da respiração parte do sistema nervoso. Quando aumenta a concentração de gás carbônico no sangue, o bulbo, localizado acima da medula espinhal, envia os comandos que produzem as contrações ou o relaxamento dos músculos que intervêm nos movimentos respiratórios, dos quais resulta a troca de gases. Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson.Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 475.
is u L
bulbo
Ilustração do cérebro que mostra a localização do bulbo.
12 5
IO R Á S S O L G
Metabolismo: é o conjunto de processos químicos ou físico-químicos pelos quais o organismo assimila as substâncias necessárias à vida ou se desfaz das que lhe são prejudiciais.
Gases que compõem a atmosfera terrestre E A D
0,04%
Trocas gasosas Os seres humanos, da mesma forma que a maioria dos seres vivos, precisam do oxigênio para realizar o metabolismo celular, e têm necessidade de eliminar o gás carbônico que resulta desse processo. A entrada e saída de ar no organismo são possibilitadas pela respiração pulmonar ou ventilação pulmonar, que acontece devido aos movimentos respiratórios. A atmosfera terrestre é composta de diversos gases. Verifique, no gráfico ao lado, a proporção dos diferentes gases que constituem o ar atmosférico. É nos alvéolos pulmonares que ocorre a troca de gases entre o ar dos pulmões e o sangue. O sangue, rico em gás carbônico, chega aos alvéolos através dos inúmeros capilares. Nos alvéolos, o sangue libera o gás carbônico para o ar que foi inspirado, e capta o oxigênio dele. Esse processo chama-se hematose. Depois dessa troca, o ar expirado será rico em gás carbônico. Observe o diagrama que mostra o processo da hematose, a seguir.
0,96%
21%
bronquíolo
78%
arteríola pulmonar alvéolos
vênula pulmonar
gás nitrogênio gás oxigênio gás carbônico outros gases
Fonte: Earth Fact Sheet. Disponível em:
pulmões
nssdc.gsfc.nasa.gov/ planetary/factsheet/ earthfact.html>. Acesso em: 19 maio 2015.
ar alvéolo
oxigênio gás carbônico
Diagrama que explica como ocorre a troca de gases no processo respiratório.
fluxo de sangue
A proporção entre as dimensões dos elementos representados bem como as cores usadas não são as reais.
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson.Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 855.
Assim, por meio do sangue o oxigênio, que foi captado do ambiente atmosférico pela inspiração e chegou até os pulmões, é levado para todas as células do corpo. E o gás carbônico, produzido nas células, poderá ser expelido do organismo pelas vias respiratórias − expiração. Ossignificativa milhões desua alvéolos que fazem parte dos pulmões aumentam de forma superfície na inspiração, constituindo uma enorme área de contato entre o ar, que entrou nos pulmões, e o sangue. O fato de os pulmões terem grande área de contato é vantajoso para o organismo, porque isso significa que tem muita capacidade de absorção de oxigênio e de eliminação de gás carbônico. O transporte de gases pela corrente sanguínea é feito pelos glóbulos vermelhos e pelo plasma sanguíneo.
126
ra u o M si u L
O fenômeno da difusão O processo da troca de gases entre o sangue e as demais células do corpo é possível devido ao fenômeno da difusão. Esse fenômeno consiste no movimento de moléculas da região de maior concentração para a de menor concentração. É o que acontece, por exemplo, com o gás oxigênio e o gás carbônico. O gás oxigênio, por estar mais concentrado no sangue do capilar, passa para as células. O gás carbônico, por estar mais concentrado nas células, passa para o sangue. No processo da respiração humana, a difusão ocorre nos alvéolos egases nas células. são os dois locais onde acontecem trocas entre os oxigênioEsses e carbônico. O grande número de alvéolos representa uma importante adaptação na evolução dos mamíferos permitindo uma respiração mais eficiente.
Posso perguntar? O ideal é respirar pela boca ou pelo nariz? O ideal é respirar pelo nariz, pois por essa via o ar é umedecido, aquecido e filtrado de maneira quepulmões. impurezas não chegam até os
mitocôndrias
Respiração celular Nos alvéolos pulmonares, o gás oxigênio passa para o sangue. O sangue, por sua vez, transporta o oxigênio até as células, onde se encontram os nutrientes absorvidos no processo digestivo. No interior das células acontece uma reação entre o oxigênio e os nutrientes que resulta na liberação de energia presente nas substâncias nutritivas, em geral na glicose. Esse processo é denominado respiração celular e acontece nas mitocôndrias, que são as organelas celulares responsáveis pela obtenção de energia. A energia liberada no processo de respiração celular é utilizada nas diferentes funções do organismo. Gás carbônico e água são produtos do processo de geração de energia. Por ser uma substância tóxica para a célula, o gás carbônico deve ser eliminado imediatamente, o que ocorre pelas trocas gasosas nos alvéolos pulmonares. Veja abaixo uma representação simplificada da respiração celular: glicose + gás oxigênio
ra u o M si u L
A respiração celular ocorre no interior das mitocôndrias.
gás carbônico + água + energia
s e n u t n A n so d E
A respiração celular fornece energia para a realização das atividades do corpo. Dependendo do esforço necessário para a execução de cada uma delas, o ritmo dos movimentos respiratórios será maior ou menor. Por exemplo, quando corremos, inspiramos o ar com mais profundidade e os movimentos de inspiração e expiração são bem mais rápidos do que quando estamos em repouso. Isso acontece porque, nas atividades de grande esforço muscular, as células aumentam a produção de gás carbônico, que se acumula no sangue. O bulbo cerebral detecta esse aumento e acelera o ritmo e a profundidade dos movimentos respiratórios, de forma que o organismo possa rapidamente absorver o oxigênio e eliminar o excesso de gás carbônico através dos alvéolos pulmonares, para então ser expelido Quando corremos, nosso ritmo do corpo pelos demais órgãos das vias respiratórias. respiratório é bastante intenso.
12 7
Aqui tem mais
Outros tipos de respiração dos animais Todos os animais necessitam de energia para manter suas funções vitais. É pela respiração que a energia contida nos nutrientes ingeridos no processo digestivo é aproveitada. A respiração pulmonar é típica dos mamíferos e de outros grupos de animais. No entanto, há outras formas de o organismo dos seres vivos realizar trocas gasosas com o ambiente. Vejamos algumas delas a seguir. • Difusão simples – é a forma de respirar dos poríferos e cnidários. Oxigênio e gás carbônico são trocados entre o ambiente e as células do animal por difusão. • Traqueal – na respiração traqueal, o transporte dos gases não ocorre através do sangue. O ar é conduzido, pelas traqueias, diretamente aos tecidos do corpo. É assim que acontece o processo respiratório dos insetos terrestres, por exemplo, o grilo. • Filotraqueal – a troca de ar é realizada através de pequenas estruturas respiratórias dispersas na parte externa do corpo, são membranas finas que mantêm contato com o sangue. Essa é a respiração típica dos aracnídeos, por exemplo, a aranha.
m o .c e im t s m a re D / o p ip h ssi w S
30 cm
Água-viva: respiração por difusão simples. m o .c e itm s m a e r D / d r a z s y R
6 cm – neste de respiração, trocas ga• Cutânea sosas se dão na tipo superfície do corpo,asatravés da pele. Os anfíbios, por exemplo, perereca, sapo, Grilo: respiração traqueal. rã etc., têm respiração cutânea e também pulmonar. Esses animais habitam ambientes aquáticos ou terrestres úmidos, pois precisam manter a pele constantemente umedecida, para que os gases (oxigênio e carbônico) se dissolvam e atravessem a pele. k c to rs e tt u h S / v o n a rsi K
m m 7
e im st m a e r D / 8 0 p e e rd a P
7 cm
A proporção entre as dimensões dos elementos representados bem como as cores usadas não são as reais.
gás gás carbônico oxigênio a ç n ra F n
Aranha: respiração filotraqueal.
Sapos e rãs apresentam respiração cutânea.
so id w a D
1. Com base na descrição dos tipos derespiração dos animais, faça três esquemas que mostrem como ocorre a difusão dos gases narespiração traqueal, cutânea e filotraqueal. Professor, o aluno deve fazer esquemas simples em que use setas indicando a difusão do gás oxigênio entrando no organismo, e do gás carbônico saindo.
128
Hora da
prática: experimento
Neste capítulo você estudou como se dá o processo de respiração do ser humano. Vamos montar um modelo que ilustre o funcionamento dos nossos pulmões durante a respiração? Com ele poderemos observar os movimentos de inspiração e expiração.
Material: • garrafa PET de 2 litros com tampa; • 2 canudos com haste flexível; • 3 bexigas;
• fita adesiva; • tesoura.
Como fazer 1. Corte o fundo da garrafa PET (com a ajuda do professor). 2. Coloque uma bexiga na ponta de cada canudo, na extremidade flexível, e prenda 3. 4. 5. 6. 7.
com fita adesiva. Junte esses dois canudos e prenda-os com fita adesiva. Faça um furo na tampa da garrafa PET, e passe por esse furo a ponta dos canudos que não está com as bexigas. Feche a tampa e fixe bem os canudos com fita adesiva. Faça de um modo que as pontas dos canudos fique para fora da tampa. Corte o pescoço da outra bexiga, estique-a bem e prenda na parte cortada, de baixo da garrafa (peça ajuda do seu professor para isso). Puxe e empurre a bexiga do fundo da garrafa.
a z u o S lo il n a D
Refletindo e registrando 1. A bexiga que é colocada no fundo da garrafa representa qual estrutura do sistema 2.
bexiga do fundo representa o diafragma, já as duas bexigas de respiratório? E as demais bexigas?Adentro da garrafa representam os pulmões. O que acontece se obstruirmos os canudos? Dê uma situação prática em que isso obstruirmos os canudos, a passagem do ar para os pulmões será interrompida. Isso pode acontecer pode ocorrer. Se quando aspiramos algum objeto ou alimento durante um engasgo.
12 9
A saúde do sistema respiratório e o ambiente
ss e r p a lh o F / m e g a Im C J / s re a o S o d r a n r e B
Locais de moradia inadequados e superpovoados são propícios à ocorrência e disseminação de doenças respiratórias, como a tuberculose.
A saúde, em especial a do sistema respiratório, está relacionada com o meio ambiente. O modelo de desenvolvimento social atual resulta em grandes concentrações urbanas, com locais inadequados para moradia e trabalho, e consumo excessivo, que gera uma relação de exploração desequilibrada das riquezas naturais e a poluição ambiental. nossourbanos país e no mundo, uma forma tanto osEm meios quanto os de rurais estão emgeral, situação de insalubridade, com a presença de fatores externos que afetam a saúde humana. Para exemplificar, podemos citar um fator prejudicial ao nosso sistema respiratório: a poluição atmosférica.
Poluição atmosférica A poluição atmosférica pode causar graves transtornos respiratórios. A queima de combustíveis fósseis (carvão e derivados de petróleo) e de outros materiais propicia a liberação de gases tóxicos e outros resíduos poluentes. s n e g a m I r a sl u P / n a m id r F lo u a P
ss e r p a lh o F / a lv i S n o s d E
ss e r p a lh o F / s a k s u ra u M s o rl a C iz u L
As indústrias, as queimadas e o grande número de veículos são fontes da poluição do ar. ss re p a h l o F / te n e ic V é r d n A
Reconhecemos que não se trata de deter o desenvolvimento. Entretanto, considerando os problemas que a poluição atmosférica acarreta à saúde humana, as leis e o controle sobre a produção e o lançamento de resíduos poluentes no ambiente devem ser rígidos. Estatísticas revelam que são altos os índices de pessoas, especialmente idosos e crianças, que dão entrada nos hospitais todos os anosAmbientes porque sofrem da vírus, poluição. com as ar consequências contaminado por bactérias e fungos também são propícios à propagação das doenças respiratórias. Isso ocorre em lugares fechados, geralmente sem ventilação adequada, como os meios de transportes coletivos quando estão lotados. Em locais sem ventilação adequada, é grande a possibilidade de transmissão de vírus ou outros microrganismos que causam doenças respiratórias.
130
O tabagismo Pesquisadores do Ministério da Saúde e do Instituto Nacional de Câncer (Inca) indicam que 18,8% da população brasileira é fumante. O aumento do tabagismo entre os adolescentes têm preocupado os órgãos de saúde do Brasil e do mundo. Há estudos para detectar a relação entre o mau desempenho escolar e o hábito de fumar em idade precoce. O tabaco está associado a cerca de 50 doenças. Para exemplificar: o câncer de pulmão, de boca e de faringe, além de doenças respiratórias obstrutivas crônicas, como enfisema e bronquite. Isto se deve à composição dos cigarros, charutos etc. A fumaça do de cigarro tem milhares substâncias tóxicas, como monóxido carbono, amônia, de nicotina e alcatrão. O alcatrão tem em sua composição dezenas de substâncias cancerígenas. Entre elas, há substâncias radioativas, resíduos de agrotóxicos, substâncias usadas como venenode rato, arsênio, naftalina e muitas outras. A nicotina, da mesma forma que os outros tipos de drogas, atua na região cerebral relacionada ao prazer. Por isso, o fumo causa dependência física e psíquica. O tabagismo está associado diversas doenças. Mesmo Resumindo: todas essas substâncias causam distúrbios na saúde do àquem não fuma corre risco ao sistema respiratório e também de outros sistemas vitais do nosso organismo.inalar a fumaça do cigarro.
C u r ioso
s n e g a m I r sa l u P / n ra h g e R o st e n r E
é .. .
A Lei no 9.294, de 15 de julho de 1996, dispõe sobre as restrições ao uso e à propaganda do fumo e de bebidas alcoólicas. Define, ainda, os lugares nos quais é proibido fumar e determina que propaganda de cigarros, charutos etc. deverá conter, nos meios de comunicação e em função de suas características, advertência escrita e/ou falada sobre os malefícios do fumo. s n e g a m I ra a u G / o n n a K ro d n a e L
Por determinação da lei, os maços de cigarro têm de trazer estampadas advertências sobre os males causados pelo fumo.
A lei antitabagismo também tem o objetivo de proteger os fumantes passivos, que podem ser vítimas dos males causados pelo fumo ao inalar a fumaça do cigarro alheio. Outra motivação da lei é a economia de verbas públicas destinadas à saúde. Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), cerca de 15% dessas verbas, nos países ricos, são destinadas ao tratamento de doenças relacionadas ao fumo.
13 1
Aqui tem mais
Vacina contra a gripe Entre outras doenças respiratórias, os surtos de gripe são comuns durante o inverno. Nessa estação do ano ocorrem fatores propícios ao desenvolvimento dessas doenças, como, por exemplo: baixa umidade do ar e quedas bruscas de temperaturas. É nessa época do ano que tiramos os cobertores e agasalhos dos armários, o que favorece o contato com ácaros, comumente presentes em roupas guardadas por muito tempo. Também é no inverno que costumamos manter os ambientes fechados e a ventilação do ar reduzida, o que é favorável à propagação de vírus e dos agentes que provocam alergias. Por isso, no Brasil é veiculada, anualmente, uma campanha de vacinação contra o vírus Influenza, que causa a gripe, noperíodo do outono, estação climática que precede o inverno. Desde que teve início a campanha de vacinação contra
s n e g a Im r sa l u P / a k a it k o T re d n a x e l A
a gripe, no Brasil, os índices de internação em hospitais Podem se vacinar, na campanha de vacinação contra a gripe, idosos, crianças de 6 meses a 5 anos, puérperas (mulheres que tiveram bebês nos da rede pública, devido a essa doença, caíram. últimos 45 dias), pessoas com doenças crônicas, profissionais de saúde, indígenas, população carcerária, trabalhadores do sistema penitenciário e gestantes. Esses grupos são priorizados pois são mais expostos e ou mais vulneráveis às complicações da gripe.
1. Faça uma pesquisa sobre quem são as pessoas que podem receber a vacina nessa campanha, e por que esses grupos são priorizados.
Recomendações importantes para evitar doenças respiratórias no inverno • • • •
Cuide da higiene pessoal e do ambiente. Lave bem as mãos com sabão ou use álcool para higienizá-las. Evite o acúmulo de poeira em casa e no ambiente de estudo ou trabalho. Lave regularmente eseque ao sol cobertores e agasalhos, especialmente osde lã e os guardados por muito tempo. • Também é importante que pessoas idosas, crianças e pessoas debilitadas evitem o contato direto com quem esteja com infecções respiratórias. • Nas épocas de frio, use agasalho quando sair ao ar livre. • Mantenha os lugares adequadamente ventilados. No aparecimento dos sintomas de quaisquer doenças, nunca recorra à automedicação. Procure imediatamente um médico, pois ele é o profissional habilitado para realizar ou indicar exames e para fazer um diagnóstico preciso, podendo assim receitar o tratamento adequado.
132
Atividades Sistematizar 1. O ar atmosférico captado pelas cavidades nasais passa por várias estruturas respiratórias até chegar aos alvéolos pulmonares. Construa duas frases relativas aos alvéolos pulmonares colocando as palavras na ordem correta. 1. Os alvéolos são recobertos troca alvéolos sanguíneos
.
estruturas Nessas gases
a
por
ocorre
respiratórios
finíssimos
Os
são
capilares dos
.
recobertos
2. Explique como ocorre a troca gasosa nos alvéolos pulmonares.
por finíssimos capilares sanguíneos. Nessas estruturas ocorre a troca dos gases respiratórios.
2. A troca dos gases respiratórios nos alvéolos pulmonares ocorre por meio do fenômeno da difusão. Ou seja, o gás oxigênio, mais concentrado nos alvéolos, passa para os capilares sanguíneos, e o gás carbônico, mais concentrado no sangue dos capilares, passa para os alvéolos.
3. Nosso organismo é composto de uma imensa quantidade de diferentes tipos de células, onde é produzida a energia necessária a nossa sobrevivência. Esse processo depende da respiração. O processo respiratório acontece em duas etapas: a pulmonar e a celular. Faça uma comparação entre esses dois processos de respiração. Na respiração pulmonar, os alvéolos pulmonares captam o oxigênio e eliminam o gás carbônico. Na respiração celular, ocorre o consumo de compostos orgânicos (nutrientes) e oxigênio, o que resulta na produção de gás carbônico, água e energia necessária para os processos vitais do organismo.
4. Quando estamos em repouso, respiramos num ritmo diferente daquele de quando estamos fazendo uma atividade física. Durante o esforço de correr, por exemplo, as células dos músculos aumentam a produção de energia e, consequentemente, a de gás carbônico. Então o ritmo e a profundidade da respiração são mais intensos. Qual é o principal mecanismo que nosso corpo utiliza para comandar a mudança do ritmo respiratório? Quando o nível de gás carbônico no sangue se torna alto, o bulbo cerebral recebe estímulos para aumentar o ritmo dos movimentos respiratórios de inspiração (captação de oxigênio) e expiração (eliminação de gás carbônico), equilibrando o fluxo desses gases no sangue.
5. Há alguma relação entre a “falta de fôlego” com o fato de alguém ser fumante? Explique. Sim. Os fumantes, ao inalarem as substâncias que compõem a fumaça do cigarro, estão sujeitos ao estreitamento das vias respiratórias. Em situações mais graves, ocorrem sérias obstruções dos alvéolos.
Refletir 1. Considerando que, mediante os movimentos respiratórios, ocorrem trocas de gases do ar atmosférico com o sangue, analise a tabela a seguir. Ela ilustra a composição do ar atmosférico e sua relação com os movimentos respiratórios. Gases Composição da atmosfera Movimento de inspiração Movimento de expiração
Oxigênio
Gáscarbônico
21% 21% 16%
0,04% 0,04% 4%
Gásnitrogênio
78% 78% 78%
Outrosgases
0,96% 0,96% 0,96%
Tabela elaborada para fins didáticos.
Agora, faça o que se pede a seguir. a) A tabela apresenta uma diferença de oxigênio no ar inspirado e no ar expirado. Por que pulmões, parte do oxigênio inspirado passa para o sangue. Por isso, o ar que sai na expiração tem uma ocorre essa diferença? Nos concentração menor de oxigênio. b) Explique a razão do aumento do percentual do gás carbônico na expiração. O gás carbônico é produzido nas células e transportado pelo sangue até os pulmões, de onde é expelido pelo movimento de expiração. Isso explica seu aumento na expiração. c) Como se explica a manutenção dos percentuais do gás nitrogênio e de outros gases nas três colunas da tabela? Esses gases não participam do processo respiratório, apenas são inspirados e expirados.
13 3
[ dentro ] Fi q u e p o r
Os diferentes
GRUPOS alimentares Em feiras, mercados e hortas, podemos observar uma grande variedade de alimentos. Entretanto, se considerarmos as características nutricionais das substâncias de que são compostos, essa abundância pode serreduzida a seis grupos principais: carboidratos, lipídios, proteínas, vitaminas, sais minerais e água. Cada um desses grupos tem importantes funções na manutenção de nossa saúde, mas devem ser consumidos com sabedoria e equilíbrio. Um
Água A água é o nutriente de que precisamos em maiores quantidades: cerca de 2 litros por dia. Além disso, é o principal componente do corpo humano, representando aproximadamente 70% da massa corporal em adultos. Ela participa de reações químicas, atua como lubrificante e é o meio em que ocorrem a maioria das reações metabólicas do organismo.
k c o t s r e t t u h S / n i V io d u t s
Vitaminas As vitaminas são classificadas como alimentos reguladores, pois não têm a função de formar estruturas, e sim de ajustar o funcionamento do organismo. Elas são nomeadas por letras e podem ser obtidas de diferentes alimentos. Vitamina A:é encontrada no leite e seus derivados; no ovo; na manteiga; na abóbora; na cebola; na goiaba e nas verduras; Vitamina B:presente em cereais e leguminosas; no alho; em peixes e crustáceos, como o camarão; Vitamina C:encontrada em frutas como laranja, limão, abacaxi, acerola; em vegetais como espinafre, couve-flor e tomate; e em algumas carnes; Vitamina D: presente em peixes como salmão e sardinha; no leite e no ovo. Para a assimilação dessa vitamina é essencial a exposição ao sol. •
k c o t s r e t t u h S / r it N
•
•
•
cardápio de qualidade contempla refeições diárias que combinam alimentos de todos os grupos, porém em quantidades diferentes. Esse tipo de substituição não deve ser feito porque os suplementos vitamínicos são indicados para casos específicos de deficiência nutricional. Para uma alimentação saudável, o ideal é optar por uma grande variedade de alimentos, associada à prática regular de atividade física. Os lipídios, juntamente com as proteínas, compõem as membranas 2. Uma refeição equilibrada deve conter porções balanceadas de vegetais, frutas, grãos, carboidratos e proteínas. celulares. Eles são nutrientes que atuam no armazenamento de 1.
Lipídios
k c o t s r e t t u h S / a in r li e v : s o t o F
1.
Por que não substituímos os diversos itens necessários para uma alimen tação equilibrada por suplementos vitamínicos vendidos em farmácias?
2.
Com base nas informações dessa seção, faça um a proposta de refeição equilibrada. Compartilhe-a com a turma e aproveite as ideias para repensar seus hábitos alimentares.
3.
Reúna-se em grupo e faça uma pesquisa sobre a alimentação oferecida na sua escola. Quais nutrientes são oferecidos nas refeições? Verifique como é feita a escolha dos alimentos que farão parte da merenda e se existe algum critério nessa seleção.
k c o t s r e t t u h S / ie z n e k c a M n y b o R
As escolas de educação básica públicas, filantrópicas e entidades comunitárias são direcionadas a seguir as recomendações feitas pelo Programa Nacional de Alimentação Escolar (Pnae). Este programa prevê a formação de hábitos alimentares saudáveis por meio da distribuição da alimentação escolar e de ações de educação alimentar e nutricional. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor. 3.
134
energia, na produção de hormônios e no isolamento térmico do corpo. Os lipídios estão presentes nos óleos e na gordura animal e vegetal. A ingestão de amendoim, castanhas, óleo de oliva, coco, manteiga ou mesmo de uma fruta, como o abacate, pode suprir nossas necessidades desse nutriente.
Proteínas
St ud io
As proteínas entram na constituição de grande parte dos componentes do corpo. Uma parte das proteínas adquiridas por meio da alimentação é utilizada na formação das células e das substâncias do nosso corpo. Elas também são importantes na produção de anticorpos e hormônios essenciais à sobrevivência, como a insulina, responsável pelo controle da taxa de glicose no sangue. As proteínas estão presentes em alimentos como carne, ovos, derivados do leite; e em leguminosas como feijão, soja, ervilha e lentilha.
k c to sr e t t u h S / a in irl e v s: o t o F
37 /S hu tte rst oc k
k c to rs te t u h S / v o k l o V n y t n e l a V
Carboidratos ou glicídios Os carboidratos, também conhecidos como açúcares, são nutrientes que atuam como fontes de energia para o metabolismo do corpo. Alguns carboidratos compõem estruturas do organismo como, por exemplo, as moléculas de DNA, que contêm o material genético. Os alimentos ricos em carboidratos são: frutas, pães, leite e seus derivados; raízes como mandioca e cará; refrigerantes, açúcar refinado e macarrão. O consumo diário de açúcares é essencial para obtermos energia, mas vale lembrar que eles já estão presentes nos alimentos. Assim, seja cauteloso ao adoçar seu suco, leite etc., para não consumir açúcar em excesso.
k c o str e tt u h S / a d u D a r d n sa k le A
Sais minerais Os sais minerais são nutrientes que atuam na regulação do corpo, ajustando o funcionamento dos sistemas. Eles são encontrados nas frutas, no leite, nas verduras de coloração escura, como espinafre e agrião, e também nos frutos do mar, como os mexilhões. Os sais minerais exercem papel fundamental na formação dos ossos, na regulação dos batimentos cardíacos e no controle de processos metabólicos de nosso corpo. Fonte: BRASIL. Ministério da Saúde.Guia alimentar: como ter uma alimentação saudável. Disponível em: . Acesso em: 19 maio 2015.
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Panorama Neste tema, você estudou como a partir da alimentação o nosso organismo obtém os nutrientes que fornecem energia e elementos para a formação e regulação do corpo. Conheceu os principais tipos de nutrientes, onde podem ser encontrados e como atuam no organismo. Além disso, viu a importância de uma dieta balanceada e como os hábitos alimentares são fundamentados em valores culturais, econômicos e sociais. Nos capítulos 3 e 4 aprendeu como os alimentos ingeridos são digeridos para que os nutrientes possam ser absorvidos pelo organismo e ainda como os resíduos são formados e eliminados. A partir do capítulo 5, você estudou a estrutura e o funcionamento do sistema respiratório humano, relacionando-o à obtenção de energia necessária às atividades vitais. Viu também como o processo respiratório tem estreita ligação com a respiração celular e com as trocas gasosas. Por fim, pôde ver a importância de manter hábitos de vida que promovam a saúde dos órgãos do sistema respiratório, incluindo o cuidado com a qualidade do ar atmosférico.
Faça as atividades a seguir para rever o que aprendeu. 1. (Cesupa-PA) As vitaminas são substâncias orgânicas essenciais ao metabolismo humano e precisam ser obtidas a partir dos alimentos ingeridos. A vitamina D, obtida do óleo de fígado, fígado e gema de ovo, atua no (a) Alternativa b. a) coagulação do sangue, evitando hemorragias. b) metabolismo do cálcio e do fósforo, prevenindo o raquitismo. c) respiração celular, garantindo a tonalidade saudável da pele. d) sistema nervoso involuntário, evitando o escorbuto. 2. Selecione na lista de nomes de órgãos a seguir aqueles que completam corretamente o texto. Reescreva o texto completo no caderno. fígado
intestinodelgado
estômago
esôfago
boca
glândulas
A digestão acontece mediante processos físicos ou mecânicos e químicos. Os processos químicos têm início na ∞ ∞, com a atuação das ∞ ∞ salivares. As outras duas principais etapas ocorrem no ∞ ∞, que produz o suco gástrico, e no ∞ ∞, onde a digestão é intensificada comintestino a ação da bile, do suco pancreático e do suco entérico. Boca; glândulas; estômago; delgado 3. A respiração pulmonar é basicamente o transporte do oxigênio contido no ar atmosférico até as células e o transporte do gás carbônico, num processo inverso, das células para o ar atmosférico. O que acontece com o oxigênio nas células? No interior das células, pelo processo da respiração celular, o oxigênio é consumido, ocorrendo, então, a liberação de energia contida nos nutrientes depositados nas células pelo processo digestivo.
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8. Porque, como outras doenças respiratórias, a gripe é contagiosa, e locais de moradia superpovoados e com ambientes pouco arejados são propícios à ocorrência e disseminação de doenças respiratórias, como a gripe.
4. As afirmações abaixo contêm erros ou estão incompletas. Reescreva-as em seu caderno de forma que fiquem corretas. a) O ar entra em nosso organismo pelas narinas (e boca) e chega aos pulmões. O ar entra em nosso organismo pelas narinas (e boca) e chega aos pulmões através das vias respiratórias. b) Os pulmões permitem a entrada e saída de ar de nosso organismo. As vias respiratórias permitem a entrada e saída de ar de nosso organismo.
5. Analise a tirinha. Ela aborda o tabagismo, um grande vilão quando se trata da saúde do sistema respiratório. s le sa n o G o d n a n r e F
a) Qual é a característica dos animais abordada de forma bem-humorada pela tirinha? O fato de insetos como as baratas não terem pulmões, mas sim espiráculos traqueais.
b) Por que o hábito de fumar é considerado um dos grandes vilões do sistema respiratório? Porque pode levar a diversas doenças, como o câncer depulmão, por exemplo. 6. Explique por que ocorre o vômito e qual é a importância de beber água nessas ingerimos alimento estragado ou comemos em excesso, nosso cérebro ativa alguns músculos do abdome, que se contraem ocasiões. Quando pressionando o estômago, até que o conteúdo estomacal suba pelo esôfago, passe pela faringe e saia pela boca. Quando ocorre o vômito, o organismo perde também água. Por isso, a pessoa que vomitou deve ser estimulada a ingerir líquido (água, suco etc.) para se reidratar.
a diferença na composição do ar inspirado e na do ar expirado. 7. Explique A diferença entre o ar inspirado e o expirado consiste na maior ou menor concentração de oxigênio e gás carbônico. O ar inspirado é rico em 8. Wanderson é um aluno interessado, mas frequen-oxigênio; já o ar expirado contém alto teor de gás carbônico. temente falta à aula porque constantemente está gripado. Isso tem prejudicado seus estudos. Ele ACESSE da campanha antitabagismo mora num local onde as moradias são pequenas • Vídeos do Governo do Estado de São Paulo. e estão excessivamente aglomeradas. No quarto, Disponível em: . Acesso em: jun. sem janela, ele dorme com seus dois irmãos. Por 2015. que esse ambiente não é adequado para a saúde • Sistema respiratório. Disponível em:
9. O que caracteriza a bronquite? Cite uma de suas possíveis causas. 10. Sobre a hematose responda às questões a seguir. a) O que é hematose? É a transformação do sangue não oxigenado em oxigenado.
O sangue abastecido com oxigênio nos onde ocorrem as étrocas gasosas ou e alvéolos ondepulmonares, ela ocorre? b) Como
hematose. Nesse processo o gás carbônico, em maior quantidade no sangue que chega aos alvéolos, deixa o vaso sanguíneo por difusão e o oxigênio, obtido pela respiração entra nos vasos sanguíneos também por difusão.
9. Trata-se de uma doença respiratória obstrutiva. Ocorre a inflamação dos brônquios, provocando seu estreitamento, isso obstrui a passagem do ar. A bronquite pode ser causada por irritação provocada pela fumaça do fumo ou por outros agentes poluentes presentes no ar.
d ic a s
sistema-respiratorio.htm>. Acesso em: jun. 2015. ASSISTA
Se você se interessa pelo funcionamento do corpo humano, vai gostar de: • Osmose Jones, EUA, 2001. Direção: Peter e Robert Farrely, 95 min. Frank trabalha como construtor e certo dia pega um resfriado. Esse fato, que parecia banal, provoca uma guerra dentro do seu corpo. LEIA • Alimentos em pratos limpos, de Egídio Trambaiolli Neto. Editora Atual, 2010.
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m e g a m I r ira C / o t t e r o v a F o d n a rn e F
Tema
4
Excreção e circulação
NESTE TEMA VOCÊ VAI ESTUDAR:
• a excreção e seu papel no equilíbrio do organismo; • o funcionamento da circulação sanguínea e linfática; • os órgãos que compõem os sistemas urinário, cardiovascular e suas funções básicas; • as doenças mais comuns relacionadas ao sistema e cardiovascular; • urinário a importância dos cuidados com a saúde e da prevenção contra doenças.
Crianças hidratam-se e refrescam-se após a prática esportiva.
1.
2.
3.
4.
o se sentiu ao Você já participou de uma corrida? Com finalizá-la? batimentos do Você observou alguma al teração nos coração? Qual? Você já sentiu muita sede ao finalizar uma atividade física? Por que isso acontece? a que tomamos? O que acontece com o excesso de águ
além de ficar ofegante. is: costuma-se sentir cansaço, sede, Resposta pessoal. Respostas possíve dos. timentos do coração ficam mais acelera Resposta pessoal. Em geral, os ba ta água, que precisa ser reposta. mui perde o organism o durante a atividade física tema urinário. 3. Resposta pessoal. Porque pela urina, a qual é produzida pelo sis te almen princip da elimina é 4. A água em excesso Tema no Manual do Professor. tões, consulte o tópico Abertura do Para o encaminhamento das ques
1. 2.
1
Neste capítulo, você vai estudar a excreção e como a eliminação de resíduos metabólicos regula o equilíbrio do organismo. Serão apresentados os órgãos do sistema urinário e suas funções.
Capítulo Sistema excretor hu m a no 2. Infecção é uma contaminação que ocorre em nosso corpo e que nos deixa doentes. Ela é causada principalmente por microrganismos, como bactérias e vírus. Quando esses organismos se proliferam, o organismo tem uma reação de defesa por meio dos leucócitos.
OLÁ, EU SOU O MARCELO.
Explorando
A vontade de fazer xixi
Marcelo saiu cedo de casa para visitar a avó que mora na cidade vizinha. Antes de iniciar a viagem, ele tinha bebido uma garrafa de água de 500 mL. Entrou no ônibus e fez uma careta quando viu que o veículo não tinha banheiro. Como se a vontade surgisse justamente para desafiá-lo, não demorou muito e veio um desejo terrível de urinar. Tentou pensar em outra coisa, mas... a situação só piorava. Decidido, aproveitou que estava sentado perto do motorista e pediu: – Seu motorista, o senhor poderia parar no próximo posto para eu poder ir ao banheiro? Estou com a “bexiga estourando”! O motorista olhou torto, ficou calado e continuou dirigindo. Na verdade, estava com tanta vontade de fazer xixi quanto o Marcelo. No entanto, o ônibus já tinha saído atrasado e ele não queria perder tempo. Reparando que o motorista estava com má vontade, Marcelo resolveu apelar para seus conhecimentos do sistema urinário: – Sabe, motorista, o principal problema de segurar tanto a urina, além do desconforto, é o risco de desenvolver uma infecção urinária. Isso não é tão raro não. E ficar sem tomar água para evitar a vontade é pior ainda, o corpo precisa se hidratar e... Marcelo continuou, e o motorista, que tinha muito medo de doença, foi ficando impressionado com aquela conversa. De repente ele parou o ônibus em um posto. Marcelo ficou aliviado.
e rm e lh i u G s o rc a M :s e õ ç a rt s u Il
Agora é sua vez. 1. Você já passou por uma situação parecida? O que você fez? Segurou o xixi ou procurou um banheiro? Resposta pessoal. 2. Você sabe o que é infecção? O que pode causá-la? 3. Tem pessoas que deixam de beber água para ir menos vezes ao banheiro. Isso é certo? Não. O organismo precisa estar hidratado para funcionar de forma correta. Além disso, é necessário ir ao banheiro com frequência para evitar infecções urinárias. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.
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Sistema excretor O metabolismo do corpo humano gera resíduos que precisam ser eliminados. O processo de eliminação das substâncias tóxicas ou das que estejam em excesso no organismo, como água e sais minerais, é chamado de excreção. Durante o processo metabólico, formam-se elementos tóxicos, como o gás carbônico e a ureia, os quais passam para o sangue e devem ser eliminados, porque, em excesso, são prejudiciais ao organismo. As trocas gasosas que ocorrem no sistema respiratório são eficientes na eliminação do gás carbônico. Outras substâncias tóxicas provenientes das atividades
Glândula sudorípara: é formada por um conjunto de células que estão presentes na pele e têm a função de secretar o suor, importante regulador da temperatura corporal. Ureia: principal resíduo tóxico do corpo humano, formado principalmente no fígado. Resulta da degradação de proteínas. É um composto orgânico altamente solúvel em água.
celulares do organismo são eliminadas junto com a água e os sais minerais.
Sistema urinário Parte da excreção acaba ocorrendo por meio dasglândulas sudoríparas, durante a produção do suor, constituído principalmente por água e sais minerais; e parte ocorre por meio dosistema urinário, formado por um conjunto de órgãos que filtram o sangue, produzem e excretam a urina.
Estrutura do sistema urinário humano O sistema urinário humano é composto de um par de rins e vias urinárias.
Posso perguntar? A eliminação de fezes também é um tipo de excreção? Não. As fezes são os restos não aproveitáveis do processo digestório, ou seja, são formadas
o lh e o C r e n g a V
pelos restos de alimentos não digeridos e água. A denominação excreta corresponde, apenas, aos resíduos de substâncias que passaram pelas atividades celulares.
veia cava inferior rins aorta ureteres
bexiga urinária
vias urinárias
uretra
Ilustração esquemática do sistema urinário humano.
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. Principles of anatomy and physiology . Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 980.
As dimensões das estruturas representadas estão fora de escala; as cores usadas não são as reais.
Os rins Os rins localizam-se abaixo do diafragma, na parede posterior do abdome. Conectam-se ao sistema cardiovascular, por meio da artéria renal e da veia renal, e às vias urinárias, por meio dos ureteres.
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IO R Á S S O L G
As dimensões das estruturas representadas estão fora de escala; as cores usadas não são as reais. o ã x e n o C
córtex renal artéria renal
medula renal
veia renal pelve renal
O I R Á S S O L G
Cada rim é formado pelas camadas denominadas córtex, medula e pelve. O córtex renal é a camada mais externa; nela, encontram-se milhões de unidades filtradoras, osnéfrons. A medula é a camada central, na qual há vários tubos coletores de urina. A pelve renal é a extremidade superior do ureter e tem a forma semelhante à de um funil. A função da pelve é coletar a urina e conduzi-la até os ureteres. Nos rins ocorrem dois processos principais, descritos a seguir.
• Filtração do sangue : consiste em extrair as substâncias tóxicas produzidas nas atividades celulares, principalmente a ureia e ureter o ácido úrico , além do excesso de água, sais minerais, eventuais medicamentos e outros elementos, por exemplo, glicose, Ilustração de um rim, em corte, evidenciando as porções do córtex e da medula. vitaminas e aminoácidos. Fonte: Gerard J. Tortora, Bryan Derrickson. Principles of • Reabsorção: trata-se do reaproveitamenanatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, to de substâncias úteis ao organismo, que 2014. p. 983. haviam sido excretadas, como vitaminas e glicose, e que são devolvidas ao sangue filÁcido úrico: substância trado. produzida após a quebra de proteínas dentro do A cada cinco minutos, aproximadamente, os rins filtram todo o sanorganismo. gue do corpo, executando duas tarefas: Néfron: estrutura alongada microscópica que atua na filtração do sangue, na reabsorção do plasma e na formação da urina.
• diovascular; retornar o sangue livre das substâncias tóxicas para o sistema car• formar a urina.
Aqui tem mais
Transplante renal Conhecimento e técnicas avançadas possibilitam a execução de transplante de rins, ou seja, a substituição de um dos rins do paciente por um rim sadio. A pessoa pode viver normalmente com apenas um deles, por isso, para realizar o transplante, o rim pode ser retirado de um doador vivo. Em virtude do aprimoramento das técnicas cirúrgicas e de novos medicamentos, os transplantes de rins têm alcançado elevados índices de sucesso. Entretanto, a cada ano, somente 2 700 brasileiros são submetidos a transplante renal, o que ainda é um número pequeno diante da grande fila de espera por um rim.
k c o st n ti a L / L P S
Rim sendo transplantado.
1. Segundo o texto, apesar do avanço e sucesso nos transplantes renais, o número de pacientes na fila de espera por um rim ainda é grande. Por quê?
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Porque em comparação ao número de pacientes que precisam de um transplante, o número de doadores ainda é baixo, tanto entre doadores vivos quanto já falecidos. Além disso, em muitos casos, o sistema de saúde não é capaz de realizar todos os transplantes necessários em razão de falta de profissionais especializados e de infraestrutura.
Os néfrons Os néfrons são as unidades filtradoras dos rins. São milhões de unidades de néfrons responsáveis pela filtração do sangue, remoção dos excretase reabsorção de substâncias úteis. o h l e o C r e n g a V
IO R Á S S O L G
Excretas:substâncias
provenientes da excreção.
artéria renal vasos sanguíneos
veia renal
ureter
cápsula
glomérulo
ducto coletor
As dimensões e proporções das estruturas representadas estão fora de escala; as cores usadas não são as reais.
Rim em corte destacando um néfron – estrutura microscópica responsável pela filtração do sangue e remoção dos excretas.
Divisão de banheiros
Professor, explique aos alunos que o termocoloureds foi definindo pelo governo da África do Sul entre 1950 e 1991 para se referir a um grupo de pessoas com srcens
Fonte: Gerard J., Tortora e Bryan Derrickson. Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 986.
Diálogo
étnicas mistas com ascendência europeias, africanas ou asiáticas.
O racismo, infelizmente, ainda ocorre e envolve diversas etnias. Em muitos países, houve até leis a favor do racismo. Na África do Sul, por exemplo, foi criada a Lei do Apartheid, na qual os negros perderam muitos de seus direitos e foram separados da população branca. Na época, o país, de maioria negra, era governado por brancos, que, com medo de perder o poder político e econômico, criaram um sistema que excluía os negros. As leis foram impostas gradativamente, antes Placa de banheiro restritiva do período do apartheid mesmo da imposição do regime oficial do apar- com a indicação “Negros, coloureds e asiáticos”. theid. Inicialmente, os negros foram proibidos de votar, de casar com brancos e, mais tarde, em 1953, de utilizar os mesmos serviços públicos que os brancos. Isso incluía bebedouros e banheiros. Os serviços disponibilizados aos negros eram de péssima qualidade. O apartheid durou até 1991. A separação para uso de banheiros também ocorreu nos Estados Unidos, onde as empregadas negras eram proibidas de utilizar o mesmo banheiro dos patrões. Muitas patroas brancas acreditavam que os negros tinham doenças diferentes das dos brancos. 1.
k c o t s n i t a L / y m a l A / I N A G R E V . A / A E D
Considerando a estrutura do sistema urinário, existem doenças que atacam apenas os negros? Justifique sua resposta. Não há nada na estrutura do sistema urinário que justifique a presença de doenças diferentes entre negros e brancos. O sistema urinário é igual em todos os seres humanos.
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Professor, se julgar necessário comente com os alunos que a musculatura lisa é aquela que está presente na maioria dos órgãos internos e tem contração involuntária, ou seja, não depende da nossa vontade. A musculatura estriada esquelética tem contração voluntária.
C u r ioso
As vias urinárias A urina produzida nos rins é eliminada do corpo pelas vias urinárias, que compreendem um par de ureteres, a bexiga urinária e a uretra. Os ureteres conectam os rins à bexiga. Eles medem cerca de 30 centímetros e têm a função de conduzir a urina dos rins até a bexiga. A bexiga urinária é um órgão de musculatura não estriada e parede elástica localizada na parte inferior do abdome, que recebe e acumula a urina. A uretra é um tubo muscular que conduz a urina da bexiga para o exterior do corpo.
é .. .
Abertura externa da uretra
A abertura externa do canal da uretra nas mulheres está muito próxima da abertura do canal vaginal. Isso facilita a ocorrência de infecções dos órgãos genitais e do sistema urinário causadas por bactérias provenientes da vagina ou do intestino. Para evitar esse tipo de infecção, a higiene pessoal é fundamental.
Aqui tem mais
Controlando o xixi Os seres humanos conseguem controlar a saída de urina do corpo devido ao conjunto de músculos estriados, o esfícter externo, que forma uma espécie de anel muscular em torno da uretra. Por ser musculatura estriada, esses músculos têm ação voluntária, ou seja, é possível controlar a ação deles. No entanto, as crianças levam alguns anos para conseguir controlá-los. Além do esfíncter externo, há o esfíncter interno, que é composto de musculatura não estriada, que é involuntária. Esse esfíncter impede que a urina saia sem o nosso controle. Quando levamos um grande susto, por exemplo, estímulos interrompem a manutenção do controle do esfíncter externo e ativam contração a da bexiga, que pode levarà micção involuntária. Vagner Coelho
ureteres músculo detrusor esfíncter interno
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson.
uretra esfíncter externo
Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey:
John Wiley & Sons, 2014. p. 1012-1013. Esquema mostrando o processo de micção. Durante a micção, o músculo detrusor, formado por musculatura lisa, contrai-se, expulsando a urina da bexiga.
1. Qual é a importância dos esfíncteres da bexiga? Eles controlam a eliminação da urina.
2. Os bebês conseguem controlar a micção? Por quê? Não. Porque eles ainda não controlam os músculos do esfíncter.
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As dimensões das estruturas representadas estão fora de escala; as cores usadas não são as reais.
Atividades Sistematizar 1. A excreção é um processo de remoção de substâncias tóxicas ou inúteis ao organismo. Cite principal função do sistema excretor é a manutenção do volume e da composição do a principal função do sistema excretor. Alíquido extracelular do organismo, em níveis compatíveis com a manutenção da vida. 2. Sabemos que a urina é um excreta, mas que as fezes, restos não aproveitáveis do processo digestivo, não são excretas. O que são excretas? Cite outros exemplos. As excretas são resíduos, produtos das atividades celulares e também substâncias que não são aproveitáveis ou estão em excesso no organismo e que devem ser eliminados. Além da urina, nosso corpo excreta também o suor e o gás carbônico.
3. Existem em nosso corpo órgãos responsáveis por eliminar de nosso organismo as excretas. O principal sistema responsável pela excreção é o sistema urinário. Que órgãos o compõem? Compõem o sistema urinário um par de rins e as vias urinárias. Estas são constituídas por um par de ureteres, pela bexiga urinária e pela uretra.
4. Nos rins existem estruturas microscópicas que realizam a filtração e reabsorção de substâncias presentes no sangue. Quais são essas estruturas? Os néfrons. 5. O sistema urinário humano é responsável pela retirada de compostos como a ureia do sangue, garantindo o equilíbrio do organismo. Considere esse sistema e responda: a) Que função orgânica esse sistema exerce? Excreção. b) Qual é sua importância? Eliminar substâncias tóxicas do organismo. assim como os demais sistemas do corpo humano, o sistema urinário trabalha c) Esse sistema trabalha de modo isolado? Não, de forma integrada, atuando com o sistema circulatório e com os sistemas endócrino e nervoso, por exemplo.
6. Quais são as substâncias que normalmente são reabsorvidas no néfron? a) Água e ureia c) Glicose e ureia b) Água e glicose d) Água e ácido úrico
Alternativa b.
Refletir 1. Observando as imagens abaixo, explique, anatomicamente falando, por que as grávidas sentem mais vontade de urinar do que mulheres não grávidas.
O crescimento do útero faz pressão contra a bexiga, que não consegue reter a urina. Professor, explique aos alunos que essa pressão diminui a partir do quarto mês, quando o útero atinge a cavidade abdominal.
reto
reto
ovário
útero
útero
bexiga
vagina Elementos ilustrados sem escala; as cores não são as reais.
la li A s: e õ ç ra st lu I
bexiga
ânus
vagina
k c o ts r te t u h S / a i d e M l a c i d e M
ânus
Fonte das ilustrações: Cleveland P. Hickman.Integrated principles of zoology. Nova York: McGraw-Hill, 2001. p. 147 e 152.
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2
No capítulo anterior, você conhe ceu os órgãos que compõem o sistema urinário e suas respectivas funções. Neste capítulo, você vai estudar os mecanismos responsáveis pela excreção renal, além de conhecer algumas doenças e observar a importância da prevenção.
Capítulo F u n c i o n a m e n to e saúde do sistema u r i n á r io h u m a n o
Explorando
A urina adocicada
o ã ç i e c n o C o rd a n o e L
Ao fazer xixi, Paulo, por um descuido, deixou que uma pequena gota de urina caísse sobre o assento do vaso sanitário. Thiago, que há pouco tempo mora com Paulo, foi usar o banheiro em seguida e viu a gota de urina na tampa do vaso. – Que tal urinar sentado? Não te diminui em nada. Na Suécia os meninos são incentivados urinar sentados na escola, sabia?aOs banheiros ficam bem mais limpos. Ou então você levanta a tampa do assento! Assim ninguém corre o risco de sentar no seu xixi. Olha aqui o que você fez... Pera aí... – O que foi? – perguntou Paulo. – Veja, tem três formigas na sua urina. Vixe... – E daí? – Isso talvez signifique que sua urina esteja com açúcar, o que pode indicar muito açúcar no sangue. Vamos já marcar exames para saber se está tudo bem com a sua saúde. – Poxa, por essa eu não esperava. Mais uma preocupação! – Qual outra você tem? – Decidir se passo ou não a urinar sentado... Agora é sua vez. 1. É comum a eliminação de açúcar (glicose) pela urina?
Não, mas em algumas situações, por exemplo, quando há algum problema com os rins ou com as vias renais, pode ocorrer a eliminação de glicose pela urina.
O açúcar na urinapode indicar? 2. Há motivo para Paulo estar preocupado com o ocorrido?que Sim, porque o excesso de açúcar pode indicar que a pessoa está com diabetes.
3. Você teve de fazer ou soube de alguém que fez exame de urina para identificar doenças? O exame de urina pode indicar o nível de acidez, e a coloração também pode indicar alguma patologia, como é o caso dos níveis aumentados não só de glicose, como de ureia, creatinina, ácido úrico, sódio, entre outros. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.
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Como a urina se forma?
s to o h p k c to iS / a 2 j c
Os médicos recomendam que se beba, no mínimo, dois litros de água por dia. Que relação existe entre a água que bebemos e o xixi que fazemos? Você já deve ter observado que, algum tempo depois de ter ingerido líquidos, dá vontade de fazer xixi,principalmente se beber muito. Isso acontece porque, para manter o equilíbrio, o organismo elimina o excesso de água. O sangue que vem de outras partes do corpo chega ao rim por meio da artéria renal. Dessa artéria saem inumeráveis vasos sanguíneos bem mais finos, que, por sua vez, dão srcem a vasos ainda menores que ficam no interior de cada néfron, criando uma espécie de novelo de capilares – os glomérulos. A formação da urina se inicia no glomérulo dos néfrons, no qual cerca de 20% do plasma é filtrado. Esse filtrado glomerular caminha pelos túbulos renais, e sua composição e seu volume vão sendo modificados. Esse processo ocorre em cada um dos milhões de néfrons, de acordo com as etapas descritas a seguir. • Filtração: o sangue arterial é conduzido sob alta pressão aos capilares renais, tornando possível o plasma passar pelo néfron. Nessa etapa são filtrados os nutrientes, os resíduos tóxicos como ureia e ácido úrico, os sais e a água. As proteínas e as células sanguíneas, por serem suficientemente grandes, não são filtradas. Elas continuam na corrente sanguínea. • Reabsorção: ocorre quando o líquido filtrado passa para o túbulo renal ou coletor. Nele, a maior parte da água, das vitaminas, da glicose e de outros nutrientes e sais minerais são reabsorvidos pelos capilares que rodeiam o túbulo renal. O sangue purificado é então levado para fora do rim pela veia renal. • Secreção: ocorre a eliminação, ainda no túbulo renal, de substâncias presentes no plasma sanguíneo que não foram filtradas no início, por exemplo, alguns sais minerais e eventuais medicamentos. Após a reabsorção, parte da água (com a ureia e outras substâncias tóxicas) e dos sais minerais, bem como aquelas substâncias que estavam em excesso no sangue, permanecem nos túbulos renais. São essas substâncias que irão compor a urina. ra u o M si u L
túbulo renal
Beber água regularmente é importante para o bom funcionamento dos rins e para manter o corpo hidratado. IO R Á S S O L G
Glomérulo: é uma emaranhada rede de capilares sanguíneos por onde circula sangue arterial, que é filtrado por essa estrutura. Plasma: trata-se de um dos componentes do sangue junto com as células sanguíneas; é a parte líquida do sangue. Professor, comente com os alunos que o sangue é formado por células, que representam a parte sólida e lhe conferem a coloração vermelha, e pelo plasma, parte líquida formada por água, sais minerais e outras substâncias.
As dimensões e as proporções das estruturas representadas estão fora de escala; as cores usadas não são as reais,
cápsula renal
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. Principles of anatomy and physiology. Nova
secreção formação de urina fluxo sanguíneo
capilar do glomérulo
filtração artéria renal
reabsorção
Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 1007. Esquema simplificado dos processos que resultam na formação da urina no néfron.
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A composição da urina
Posso perguntar? É normal fazer xixi escuro?
A urina é um produto da filtração do sangue. É um líquido transparente, amarelo-claro, e, em sua composição, há aproximadamente 95% de água, e o restante, cerca de 5%, é formado de ureia e ácido úrico (excretas), mais cloreto de sódio e outros tipos de sais minerais. Na realidade, a quantidade de solutos (substâncias dissolvidas) e de água na urina pode variar dependendo da dieta alimentar, do volume de líquido ingerido, do uso de medicamentos e diversos outros fatores. Por exemplo, quando uma pessoa ingere uma quantidade excessiva de sal na alimentação, aparece mais sódio na urina do que o normal; se a ingestão de água é grande, o volume perguntar urinário é bem maior do que quando se ingere pouca água. Posso Não. A cor ideal da urina é a amarelo-clara. No entanto, quando há pouca ingestão de água, as substâncias podem ficar mais concentradas, alterando a cor dela. A ingestão de alguns medicamentos, corantes ou alimentos também pode modificar a cor da urina, como é o caso da beterraba, que pode deixar a urina avermelhada. Em determinados casos, a mudança de coloração pode indicar a presença de infecções. Por isso, é importante estar atento à cor da urina e, caso ela continue alterada, procurar um médico.
Aqui tem mais
Exame de urina
m o c s. o t o h p k c to S i / 0 1 p a t
O exame de urina, dependendo do tipo, pode indicar a existência de alterações no sistema urinário, detectar doenças, além de mostrar a presença
de comoilegais. medicamentos drogas, e substâncias Normalmente, a urina não apresenta moléculas de proteínas, glicose ou células sanguíneas, como hemácias e células Frascos contendo amostras de urina. A urina é coletada em frascos e encaminhada de defesa. A presença dessas para exame em laboratório. substâncias ou células pode indicar problemas no processo de excreção ou a existência de bactérias causadoras de infecções no organismo. Há um exame de urina utilizado em esportistas que serve para detectar algumas drogas que, ilegalmente, são utilizadas para melhorar o desempenho dos atletas. Esse exame é conhecido como antidoping . Essas substâncias são proibidas porque podem aumentar a massa muscular, deixar a pessoa mais relaxada ou com o metabolismo mais acelerado, por exemplo, deixar um velocista mais rápido. Como se trata de uma forma desleal de competir, o exame antidoping é feito para assegurar que a atuação dodoping atleta ,ocorreu usodesde qualquer substância proibida. Caso seja confirmado o uso de o atleta sem podeoser classificado. As substâncias proibidas são classificadas pela Agência Mundial Antidoping, e o exame de urina só pode ser feito por laboratórios credenciados.
1. Reúna-se com um colega e pesquise quais são as principais categorias de substâncias proibidas no esporte e quais são os efeitos causados por elas. Podem ser citados estimulantes, narcóticos, anabolizantes, diuréticos, entre outros. De forma geral, os atletas que usam essas substâncias buscam estimular o corpo e aumentar a competitividade.
148
A saúde do sistema urinário A saúde do sistema urinário pode ser comprometida pelo ataque de microrganismos, como bactérias, vírus, fungos ou outros tipos de parasitas, e pelo excesso de substâncias tóxicas. Esses fatores podem alterar o funcionamento normal tanto dos rins quanto das vias urinárias.
Doenças renais As doenças renais estão entre as mais disseminadas no mundo. Suas causas são diversas: infecções, excesso desubstâncias tóxicas no organismo, lesões, formação de cálculos problemas circulatórios, entre outros. A doença (ou “pedra nos rins”, como é denominada de cálculo renalrenais, popularmente) é bastante comum e conhecida pela intensa dor que provoca. A urina contém substâncias que previnem a formação de cristais; quando esses inibidores falham, forma-se o cálculo ou a “pedra”, uma massa dura formada por minúsculos cristais. Muitas vezes esses cálculos podem obstruir o ureter, provocando cólicas renais intensas e vômito. Os cálculos costumam se formar nos rins, entretanto, podem se alojar nos ureteres, na bexiga urinária e na uretra. A nefrite é a mais comum das doenças renais, também conhecida como glomerulonefrite. Ela resulta de um processo inflamatório dos glomérulos. Em resposta à presença de substâncias estranhas ao organismo, são produzidos anticorpos que causam lesões nos glomérulos. Disso resulta, além de outros males, grave prejuízo à função renal, como a redução na produção de urina. Inflamações nos ureteres frequente-
IO R Á S S O L G
Anticorpo: proteína produzida pelo organismo com a função de defender o corpo.
ia d e m io D / e rc u o S e c n ie c S / M i c S
Bactéria Escherichia coli sobre uma folha de alface. Fotografia produzida por microscópio eletrônico; ampliação aproximada de 2900 vezes.
mente estão relacionadas com de a nefrite. É comum a nefrite resultar infecção causada pela bactéria Escherichia coli. Essa bactéria está comumente no intestino grosso, onde auxilia na digestão. Quando penetra no sistema urinário pela uretra, passa a ser uma das principais causadoras da infecção urinária, e, ao chegar aos rins, causa grave infecção nos néfrons.
Doenças nas vias urinárias Em pessoas saudáveis, a urina é estéril, ou seja, não contém nenhum organismo infeccioso. No entanto, se qualquer parte das vias urinárias infecta-se, pode ocasionar a infecção das outras partes: uretra, bexiga, ureteres e até rins. Os microrganismos que causam infecções no sistema urinário, em especial as bactérias, geralmente entram no organismo pelas extremidades das vias urinárias: na abertura da ponta do pênis, no homem; e na abertura da uretra, na vulva, na mulher. Infecções do sistema urinário por meio da circulação sanguínea podem ocorrer, mas são pouco frequentes. Entre as doenças nas vias urinárias causadas por infecção por microrganismos, citamos a cistite, a uretrite e a ureterite. • Cistite: infecção na bexiga urinária por contaminação de bactérias que chegam à bexiga por meio da uretra. A pessoa acometida por
14 9
IO R Á S S O L G
Depurar: tornar mais puro, livre de impurezas.
essa infecção sente ardor na uretra durante o ato de urinar e não consegue reter a urina por muito tempo na bexiga. Por isso, elimina urina em curtos intervalos de tempo e em pequena quantidade. • Uretrite: infecção na uretra devido à contaminação por bactérias. Quando a uretra é afetada, a micção pode ficar dolorosa, o que dificulta o esvaziamento da bexiga. Essa doença ocorre com mais frequência em mulheres, pois no corpo feminino a uretra é mais curta. • Ureterite: infecção em um ou nos dois ureteres. Sua causa, com frequência, é a propagação de infecções nos rins ou na bexiga. Nesses casos, deve-se tratar a infecção nos rins ou na bexiga urinária que dá srcem à ureterite. Para prevenir as doenças do sistema urinário, os médicos aconselham beber muita água, de dois a três litros ao longo do dia. Essa recomendação é feita porque, no processo de depuração do sangue pelos rins, a água dissolve as substâncias tóxicas, facilitando a eliminação. Entretanto, se qualquer um desses sintomas aparecer, é recomendável procurar um médico.
Ciência e Sociedade s e g a Im w o l G / o t o h P P A / d e re B n lle A
Anthony Atala, da Universidade de Wake Forest, mostrando molde de rim produzido em impressora 3D.
A revolução das impressoras 3D Em 1984, Charles Hull fez a primeira impressora 3D, que, em vez de tinta no papel, constrói objetos camada a camada. Mas foi nos últimos anos que ela evoluiu e barateou. [...] [...] Imprima órgãos Dar fim às filas de transplante. Eis o sonho de Anthony Atala, da Universidade Wake Forest, na Carolina do Norte, EUA. Para isso, ele recriou em laboratório a bexiga de sete voluntários, portadores de um grave defeito congênito. Atala usou células das próprias bexigas dos pacientes, injetou-as em um molde biodegradável feito em uma impressora 3D e os implantou de volta nas pessoas. uncionou. F [...] No futuro, Atala pretende produzir rins sob medida para pacientes de hemodiálise. “Quero reciclar rins novos a partir dos órgãos de doadores compatíveis”, diz. Mas será que a técnica não pode turbinar o mercado negro de órgãos? Atala acha que não. “A bioimpressão é uma ciência complexa que requer equipamento caro e sofisticado. Não é o tipo de coisa que possa ser repetida em casa”. [...] Felipe van Deursen e André Bernardo. A revolução das impressoras 3D. Revista Super Interessante. Disponível em: . Acesso em: 17 maio 2015.
1. Como a tecnologia de impressão de órgãos pode diminuir as filas de impressão de órgãos que podem ser utilizados em seres humanos pode disponibilizar transplantes? Amais órgãos para transplante, diminuindo o número de pessoas e o tempo à espera de órgãos para transplante.
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Atividades Sistematizar 1. Cite: a) uma substância orgânica filtrada que é reabsorvida pelo sangue. Glicose, será reabsorvida e lançada na corrente sanguínea. b) o nome da principal substância tóxica filtrada e posteriormente eliminada pela urina. Ureia, será filtrada e eliminada pela urina.
2. Qual é a composição normal da urina humana? A urina normalmente deve conter apenas água, excretas (como a ureia e ácido úrico) e sais minerais.
Descreva as principais características cálculos renais, também conhecidos como “pe3. dras nos rins”. Isso significa, então, quedos a formação de cálculos só ocorre nos rins? Os cálculos renais ocorrem quando, devido à grande concentração de cálcio, ou outro tipo de sal na urina, formam-se cálculos (pedras), que, ao obstruírem o ureter, causam dores intensas. Os cálculos podem acometer qualquer parte do sistema urinário: rins, ureteres, bexiga ou uretra.
4. Compare os resultados hipotéticos dos exames de urina a seguir: RESULTADOS DE URINA HIPOTÉTICOS PESSOA X (SAUDÁVEL) Composição da urina (g/L)
PESSOA Y (COM PROBLEMA DE SAÚDE) Composição da urina (g/L)*
*
água
950
água
proteínas
0
proteínas
950 0
lipídios
0
lipídios
0,5
glicose
0
glicose
3
ureia
12a30
ácido úrico
0,4 a 0,8
ureia ácido úrico
20 6,4
*g/L representa a quantidade de determinada substância por litro de urina.
Tabela elaborada para fins didáticos.
Qual dado apresentado no exame indica que a pessoa Y está com um problema de saúde? Justifique sua resposta. A presença de glicose na urina. Nas funções normais dos rins toda glicose presente no plasma sanguíneo é reabsorvida. A presença de glicose na urina revela irregularidade funcional nos rins.
Refletir 1. Leia o texto abaixo e responda à questão.
País investe em controle de dopagem O controle de dopagem nos eventos-testes para os Jogos Olímpicos e Paraolímpicos do Rio 2016 começa a ser feito no segundo semestre deste ano e será a primeira grande ação do Plano de Testes de Dopagem estabelecido para o esporte nacional pela Autoridade Brasileira de Controle de Dopagem (ABCD). [...] kits para testes de Um passo fundamental para adeimplantação urina, outros 300 para testes sangue. [...]do Plano é a compra de 3 mil
Portal Brasil. País investe em controle de dopagem. Disponível em: . Acesso em: 17 maio 2015.
O que torna possível que o doping seja acusado na urina dos atletas? É possível detectar o doping pela urina porque é através dos néfrons, unidade funcional dos rins, que é executada a tarefa de retirada da ureia e de outros produtos resultantes do metabolismo celular, pois eles i ndicam a presença de substâncias não permitidas.
15 1
[ dentro ] Fi q u e p o r
Entendendo a
HEMODIÁLISE
A hemodiálise é um procedimento utilizado principalmente em pacientes com doença renal crônica, geralmente quando eles apresentam até 10% do funcionamento normal dos rins. Nesse procedimento, o sangue passa por
banho de diálise com toxinas retiradas do sangue
umequipamento “rim artificial”.é Um desse um dos filtrocomponentes que tem a capacidade de separar o sangue das toxinas e do excesso de água, assim como os rins naturais.
2
1
5
O sangue do paciente é levado até o filtro dialisador por meio de tubos.
Antecipadamente, um cirurgião une uma veia a uma artéria do braço. Essa união é chamada de fístula. A agulha
adição de anticoagulante heparina
que irá retirar o sangue do paciente é introduzida nessa fístula, assim o sangue tem uma boa vazão.
sangue com impurezas
4
O dialisato com toxinas é levado até outro galão para ser descartado depois.
O filtro costuma ser um cilindro, e em seu interior, na região central, há capilares (microtubos) semipermeáveis por onde o sangue com toxinas passa. Esses capilares são banhados pelo dialisato. Quando o sangue passa por esses microtubos, o excesso de água e toxinas, como ureia e sais minerais, sai do sangue e vai para o dialisato.
io d ú ts E O K D
Fonte: Guyton A. C. e Hall J. E. Textbook of medical physiology. Filadélfia: Elsevier Saunders, 2006. p. 414.
É importante que a hemodiálise seja feita em ambiente hospitalar, com equipamentos adequados e profissionais capacitados. Geralmente ela dura de 3 a 4 horas, e é realizada três vezes por semana. A maioria dos pacientes consegue viver normalmente, quando o sangue é filtrado com essa regularidade. Entretanto, de acordo com as necessidades de cada um, a duração e a frequência do procedimento podem variar. A cada ano, aproximadamente 21 mil brasileiros iniciam tratamento por hemodiálise.
bolha de ar
Fonte: Sociedade Brasileira de Nefrologia.Compreendendo Disponível em: . Acesso em: 17 maio 2015.
o rim.
armadilha para bolhas
banho de diálise sem toxinas
3
O dialisato é um líquido composto basicamente de água e sais, e é levado até o filtro por meio de tubos.
A máquina de hemodiálise serve para controlar vários fatores importantes durante o processo, como concentração do líquido que envolve o filtro e velocidade e volume de sangue transportado pelos capilares. O sangue não passa pelo interior da máquina; ela serve apenas para garantir que a hemodiálise ocorra adequadamente. 1. A heparina é introduzida no circuito de diálise para evitar a coagulação do sangue ao longo do trajeto de filtração. Professor, comente com os alunos que a hemodiálise pode ocorrer sem a adição de um anticoagulante, quando, por exemplo, há alto risco de hemorragia.
1. Observe o processo apresentado. Por que antes de o sangue atravessar o filtro faz-se a adição de heparina? 2. Cite doenças renais crônicas que estão relacionadas à diminuição das funções dos rins. O que pode causar esse tipo de doença? 2. A insuficiência renal e a nefrite, ou glomerulonefrite, são doenças renais crônicas e fazem com que os rins, em menor ou maior grau, deixem de realizar todas as funções básicas. Doenças como a hipertensão arterial, a diabetes e a pielonefrite podem desencadear quadros que comprometem o desempenho dos rins.
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3
Capítulo S i s te m a cardiovascular hum a n o
No capítulo anterior você conhe ceu o funcionamento dos rins, das vias urinárias e algumas doenças que podem ocorrer no sistema urinário. Neste capítulo, você vai estudar o sistema cardiovascular e sua estrutura.
Explorando O coração palpitante
o ã iç e c n o C o d r a n o e L
Na aula de Educação Física, o professor colocou todos os alunos para correr. Ele é sempre bastante animado, e a toda hora salienta o quanto a prática de esportes é fundamental para o bom funcionamento do sistema cardiovascular. Os alunos o adoravam. Fernanda, por exemplo, era um caso de aluna que não apreciava atividade física, e agora essa era uma de suas aulas preferidas. Certa vez, ela confessou que não gostava de se exercitar por ser cega de nascença e que isso dificultava a sua participação. O professor mostrou-lhe que sua condição não a impedia de fazer parte de várias práticas, desde que com algumas adaptações. A corrida era uma delas: a menina passou a correr ao lado de uma colega, que era chamada de guia vidente, e as duas ficavam ligadas por um cordão. Num domingo, Fernanda estava bem-disposta. Deu três voltas na quadra e queria dar a quarta. Mas a sua guia vidente daquele dia, a Erika, já estava cansada. – Você está vermelha e suando, Erika, seu sistema cardiovascular está no auge, mandando sangue para todos os músculos. É como se você estivesse gritando: estou viva e saudável! – brincou o professor. – Ah, mas eu não posso gritar não, se não meu coração sai pela boca! – Ai, que exagero, Erika! Eu não sinto nada disso! – respondeu Fernanda. Neste momento passou o Ricardinho, um colega de outra classe. Cumprimentou o professor e as duas meninas. Deu um beijo no rosto delas, mas o beijo dado em Fernanda foi um segundo mais demorado. Ele se foi e ela ficou arfante, com coração acelerado. Erika, então colocou a mão na boca de Fernanda, tapando-a: – Estou fazendo isso por precaução: vai que agora seu coração resolva sair pela boca... Agora é sua vez.
1. Você já passou por uma situação parecida com a de Erika, sentindo-se bastante ofegante após uma atividade física? Resposta pessoal. 2. Por que o coração costuma acelerar quando fazemos alguma atividade física intensa? Para levar mais nutrientes e oxigênio aos tecidos do corpo por meio do sangue e também para coletar as substâncias tóxicas produzidas durante o metabolismo. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.
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Estrutura do sistema cardiovascular O sistema cardiovascular é responsável por transportar substâncias dentro do organismo. Essas substâncias estão no sangue e, por meio desse transporte, o sistema cardiovascular interliga todos os demais sistemas do corpo. O sangue leva até as células as substâncias necessárias ao bom funcionamento do organismo, por exemplo, nutrientes provenientes do sistema digestório e o oxigênio vindo do sistema respiratório, necessários para a produção de energia. As substâncias tóxicas, ou que estejam em excesso no corpo, também são carregadas pelo sangue para serem eliminadas, por exemplo, a água e as demais substâncias que são excretadas depois de atravessarem o sistema urinário e o gás carbônico eliminado pelo sistema respiratório. O sistema cardiovascular é uma grande rede de tubos pela qual o sangue, impulsionado pelo coração, circula por todas as partes do corpo. Os principais componentes do sistema cardiovascular são: • vasos sanguíneos – estruturas tubulares por onde circula o sangue; • sangue – líquido de cor vermelha que transporta substâncias e células pelo organismo; • coração – órgão muscular, que bombeia o sangue para todo o corpo.
Vasos sanguíneos
a r u o M is u L
Representação da extensa rede formada pelos vasos sanguíneos que se ramificam por todas as partes do corpo.
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 755 e 774.
Os vasos sanguíneos constituem uma rede de tubos pela qual o sangue circula. Existem três tipos principais de vasos sanguíneos. • Artérias: que levam sangue do coração aos tecidos do corpo. • Veias: que reconduzem ao coração o sangue vindo do corpo. • Capilares: que ligam artérias e veias, transportando sangue aos tecidos. As dimensões das estruturas representadas nesta página estão fora de escala; as cores usadas não são as reais.
o h l e o C r e n g a V
Válvula
Artéria
Veia
Capilar
As paredes das artérias têm a musculatura espessa e elástica. A espessura permite que as artérias suportem a pressão do sangue bombeado do coração; a elasticidade possibilita que, a cada batimento cardíaco, as paredes das artérias se contraiam e relaxem.
Se comparadas com as artérias, as veias têm diâmetro menor e suas paredes são mais finas. As veias apresentam válvulas que permitem a passagem do fluxo sanguíneo apenas em um sentido.
Os capilares são vasos sanguíneos de diâmetro microscópico. Eles formam uma rede de comunicação entre as artérias e as veias, em um sistema fechado.
Vasos sanguíneos em corte.
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 731.
15 5
Porque as válvulas impedem o retorno do sangue. Uma vez que o sangue passa pela veia, seguindo o seu fluxo, ele não consegue retornar, pois a válvula se fecha. Além disso, quando movimentamos os músculos das pernas, eles pressionam as veias e ajudam o sangue a seguir o fluxo.
Posso perguntar? Se eu coloco algum líquido em um recipiente,
Os vasos sanguíneos estão distribuídos de forma que possam, num movimento circulatório constante, levar o sangue do coração a todos os tecidos do corpo, voltando, em seguida, ao coração. As artérias se ramificam pelo corpo, tornando-se cada vez mais finas, e são denominadas arteríolas, que se dividem em uma fina rede de vasos ainda menores, os microscópicos capilares. Considerando o mesmo sentido do
sentido do fluxo de sangue
artéria
arteríola capilar
a ç n a r F n so d i w a D
vênula
veias fluxo sanguíneo, os capilares gradualmente ficam mais largos, transformanFluxo do sangue: o sangue passa pelas do-se em vênulas. Essas, por sua vez, artérias, chega aos transformam-se em veias, as quais reconcapilares e retorna sentido do fluxo ao coração por duzem o sangue proveniente de diversas de sangue meio das veias. partes do corpo ao coração. Fonte: Guyton A. C. e Hall J. E. Textbook
ele vai para o fundo. Se é assim, por que o sangue não se acumula nos pés e nas pernas?
of medical physiology. Filadélfia: Elsevier
C u r ioso
é .. .
Saunders, 2006. p. 162.
A extensão dos vasos sanguíneos Imagine que seja possível esticar bem todos os vasos sanguíneos de uma pessoa. Se isso acontecesse, teríamos um tubo fino e flexível de, aproximadamente, 171 000 km. Com ele, poderíamos circular o planeta Terra quatro vezes.
O I R Á S S O L G
Mistura heterogênea: aquela em que é possível distinguir duas ou mais fases, que são porções com aspectos visualmente iguais.
O sangue O sangue transporta as substâncias (gases, nutrientes etc.) e as excreções produzidas pelas células em diferentes processos vitais. Logo, ele é uma mistura heterogênea, composta de diversas substâncias. k c o str e tt u h S / a n ri te a k E a v lo i h S
As dimensões das estruturas representadas nesta página estão fora de escala; as cores usadas não são as reais.
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Ilustração esquemática do interior de um vaso sanguíneo mostrando hemácias e glóbulos brancos.
As células sanguíneas As células sanguíneas são produzidas em processo contínuo no tecido denominado medula óssea vermelha, existente na parte interna de ossos longos. A medula óssea é um tecido rico em células-tronco medulares, isto é, capazes de srcinar diversos tipos de células do sangue, como as hemácias e os glóbulos brancos. Observe as células sanguíneas na imagem a seguir. Células sanguíneas. Fotografia obtida por microscópio eletrônico; ampliação aproximada de 5 600 vezes.
IO R Á S S O L G
Hemoglobina: proteína que tem a propriedade de transportar o gás oxigênio e o gás carbônico. Leucócito: palavra composta, de srcem grega, cujo significado é “célula branca”: leuco (branco) e cito (célula). k c o ts n ti a L / L P S
Leucócito ou glóbulos brancos De vários tipos, os glóbulos brancos são maiores que os glóbulos vermelhos. Eles apresentam-se em quantidades menores que as hemácias. Os leucócitos diferem-se entre si no tamanho, no formato de seus núcleos e na forma de atuar. O papel dos leucócitos é o de defender o organismo destruindo agentes estranhos, por exemplo, as bactérias, os vírus e as substâncias tóxicas. Esse tipo de célula sanguínea pode se srcinar também no
Plaquetas São minúsculos fragmentos celulares produzidos em número bem menor que os leucócitos e as hemácias. Elas protegem o organismo contra a perda excessiva de sangue, auxiliando no processo de coagulação sanguínea.
baço e no timo, órgãos do sistema imunológico.
Hemácias ou glóbulos vermelhos Apresentam-se em maior quantidade. Não têm núcleo e sua forma é arredondada, o que garante uma superfície relativamente ampla para captação e distribuição de gases. Elas contêm uma substância de coloração vermelha que é rica em ferro, a hemoglobina. Dela advém a cor vermelha do sangue. As hemácias duram aproximadamente 120 dias. Após esse período, elas são destruídas na própria medula óssea e em órgãos como o fígado e o baço.
O plasma
glóbulos vermelhos
Elementos ilustrados sem escala; as cores não são as reais.
Parte líquida do sangue. É um composto líquido de cor amarelada que plasma contém água (mais de 90%), proteínas e sódio. Nele estão dissolvidas outras substâncias como gás oxigênio, gás carbônico, nutrientes, excretas, hormônios. capilar O plasma corresponde a aproximaglóbulos brancos damente 55% do volume total do sangue, plaquetas sendo um importante meio para o transporte das hemácias, dos leucócitos e das plaquetas. Os medicamentos que eventu- Representação esquemática da composição do sangue num fragmento de capilar. almente ingerimos também são transporFonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson.Principles of anatomy and tados pelo plasma para o corpo todo. physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 735.
o lh e o C r e n g a V
15 7
Aqui tem mais
Como ocorre a cicatrização de um machucado? k c to rs e tt u h S / z k n a h c s
É como se a gente chamasse um encanador e um pedreiro para consertar um cano que estourou na cozinha. Primeiro, o encanador estanca o vazamento. Em seguida, o pedreiro cimenta a parede e deixa tudo novinho. É mais ou menos isso que acontece no nosso organismo na região de um machucado. Só que, em vez de pedreiros e encanadores, entram em cena glóbulos brancos, plaquetas e outras células que atuam na cicatrização da ferida. [...] Se a ferida for superficial, como uma ralada no joelho, por exemplo, nada de sustos: apenas lave bem a região com solução fisiológica ou água corren- Cicatrização em um corte superficial. te limpa e sabão neutro – para retirar tecidos mortos superficiais e corpos estranhos, como resíduos de asfalto, areia etc. Outra dica dos especialistas é evitar o ressecamento da ferida, o que retarda a cicatrização. Por isso, o ideal é mantê-la úmida com o uso de curativos [...]. Quando aparecer a “casquinha” do machucado, não fique mexendo nela, o que também compromete a cicatrização que virá. [...] No caso das graves – que atingem camadas mais profundas, como músculos e ossos – não hesite: procure um ambulatório. [...] Dante Grecco. Como ocorre a cicatrização de um machucado. Disponível em: . Acesso em: 17 maio 2015.
1. O que acontece se uma pessoa tem problemas no processo de cicatrização? Ela pode vir a perder muito sangue ou ficar suscetível a infecções. 2. Segundo o texto, o que deve ser feito em casos de feridas superficiais? Lavar bem a região da ferida com solução fisiológica ou água corrente limpa e sabão neutro, evitar o ressecamento da ferida e, após o ressecamento, não mexer na “casquinha” que se forma.
A proporção entre as dimensões dos elementos representados nas imagens não é a real. o lh e o C r e n g a V
coração
pulmão esquerdo
pulmão direito
O coração Órgão vital impulsionador do sistema circulatório. É um órgão muscular que bombeia o sangue, possibilitando sua circulação por todo o corpo por meio das veias, artérias e pelos capilares. O coração localizado na caixa torácica, entre osestá pulmões.
diafragma
Representação da localização do coração no corpo humano.
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 689.
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O tamanho do coração humano depende do sexo, da idade e do estado de saúde da pessoa. Geralmente, o nosso coração tem o tamanho aproximado de nossa mão fechada. As paredes do coração são constituídas por um músculo potente – o miocárdio – responsável pelas contrações desse órgão. No coração humano existem quatro cavidades: dois átrios e dois ventrículos. Os dois átrios, um direito e um esquerdo, têm paredes finas e recebem o sangue das veias. As veias
o lh e o C r e n g a V :s e õ ç a trs u Il
veia cava superior artéria aorta
artérias pulmonares
veias pulmonares
cavas superior e inferior lançam o sangue no átrio direito, enquanto as veias pulmonares lançam o sangue no átrio esquerdo. veia cava inferior Os dois ventrículos têm paredes grossas e impulsionam o sangue do coração para as artérias. Do ventrículo direito, o sangue é impulsionado para as artérias pulmonares, e do ventrículo esquerdo o sangue é impulsionado para a aorta. Entre os ventrículos e os átrios existem valvas atrioventriculares que regulam a passagem do sangue dos átrios para os ventrículos e impedem que o sangue retorne dos ventrículos para os átrios.
artérias coronárias
Coração humano e vasos sanguíneos associados.
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 692.
veia cava superior
artéria aorta artéria pulmonar
Elementos ilustrados sem escala; as cores não são as reais.
veia pulmonar
átrio esquerdo átrio direito valvas atrioventriculares
ventrículo esquerdo
veia cava inferior
ventrículo direito
sangue rico em oxigênio sangue pobre em oxigênio
Esquema de coração humano em corte mostrando os átrios, ventrículos, as valvas e o sentido do fluxo sanguíneo.
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 699.
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As dimensões das estruturas representadas estão fora de escala; as cores usadas não são as reais.
o lh e o C r e n g a V
Os batimentos do coração
Para bombear o sangue, os músculos cardíacos têm de se contrair – movimento denominado sístole – e relaxar – movimento denominado diástole. O som das batidas do coração ocorre em função das sístoles e das diástoles, que provocam a abertura e fechamento das valvas cardíacas. Esses movimentos acontecem de forma alternada e em sequência, formando o ciclo cardíaco. Os batimentos do coração ocorrem, em média, 70 vezes por minuto. Sístole ventricular Quando fazemos exercícios físicos que O músculo cardíaco se Diástole ventricular exigem esforço ou vivenciamos situacontrai, bombeando o O músculo cardíaco relaxado ções de estresse, como susto, ansiedasangue dos ventrículos para expande os ventrículos que o corpo e os pulmões. recebem sangue dos átrios. de ou medo, nosso organismo informa que é necessário disponibilizar mais Esquema simplificado dos movimentos do coração – ciclo cardíaco. oxigênio para produzir mais energia. Fonte: Gerard J. Tortora e Em resposta, o coração bate forte e rápido, para que o oxigênio chegue Bryan Derrickson. Principles mais rápido às células, nas quais ocorre a liberação de energia. of anatomy and physiology. Sístole atrial O músculo cardíaco se contrai, bombeando o sangue dos átrios para os ventrículos.
Diástole atrial O músculo cardíaco relaxado expande os átrios que recebem o sangue do corpo e dos pulmões.
Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 709.
Diálogo Símbolo do coração
s e g a m I y tt e G / s o t n a S l e o J
O homem sempre teve a necessidade de criar símbolos, transformando, inconscientemente, objetos ou formas que passam a fazer parte de sua religião ou de sua arte visual. Eles foram, e, quem sabe ainda são, fatores complementares para o entendimento do mundo que nos cerca. [...] Muito antes da descoberta da função de bomba impulsionadora do sangue, o coração foi tido como centro da vida, da coragem e da razão. Seu símbolo é o mais universal dos símbolos. [...] Para alguns, sua srcem deve-se à semelhança com a folha da hera, que na Antiguidade representava o símbolo da imortalidade e do poder. [...] O coração, inicialmente representado na forma arredondada de um pêssego, aparece pela primeira vez na forma atual, com uma ranhadura ou indentação na parte superior, num trabalho de anatomia escrito por Vigevano em 1347. [...]
A planta hera helix ) pode ter (Hedera inspirado o símbolo do coração.
Nosque diaso de hoje,coração. isolado Simboliza, ou atravessado pela flecha odeamor. Cupido, representa mais do órgão universalmente, [...] Paulo R. Prates. Símbolo do coração. Disponível em: . Acesso em: 17 jun. 2015.
1. Sem saber quais eramas funções do coração, como ele eratratado pelos homens antigamente? Intuitivamente, o coração era tido como centro da vida, da coragem e da razão.
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Atividades Sistematizar 1. Qual é a função das valvas atrioventriculares, estruturas localizadas entre os átrios e os ventrículos? Elas regulam a passagem do sangue dos átrios para os ventrículos 2. Transcreva o quadro a seguir para seu caderno e complete-o, identificando a principal função de cada um dos tipos de vasos sanguíneos. TIPOSDEVASOSSANGUÍNEOS
PRINCIPALFUNÇÃO Conduzir o sangue do coração aos tecidos do corpo.
artérias
∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞
veias
sangue que vem do corpo. ∞ ∞ ∞ Reconduzir ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ao∞coração ∞ ∞ ∞o ∞ ∞∞∞∞∞∞∞∞∞
∞ ∞ ∞Ligar ∞ ∞artérias ∞ ∞ ∞e veias ∞ ∞ transportando ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞sangue ∞ ∞ ∞aos∞ tecidos. ∞∞
capilares
3. Neste texto há lacunas que precisam ser completadas. Escreva-o no caderno, completando corretamente. I. As células sanguíneas são produzidas essencialmente na medula óssea. Compõem o conjunto de células sanguíneas as ∞ ∞ e os leucócitos. Hemácias. II. Nas hemácias existe uma substância de coloração vermelha que é rica em ferro, a ∞ ∞ . Hemoglobina. III. Os leucócitos defendem o organismo destruindo agentes estranhos, como, por exemplo, as ∞ ∞ , os ∞ ∞ e as substâncias tóxicas. Bactérias, vírus. 4. Victor aprendeu, na aula de Ciências, que o sangue transporta os nutrientes e outras substâncias pelo corpo. Ele acabou de ingerir uma dose de medicamento para males do fígado e se perguntou: Qual dos componentes do sangue transportará esse medicamento até meu fígado? Responda à pergunta de Victor. O plasma, líquido no qual são dissolvidos os nutrientes, os gases e também as substâncias que compõem os medicamentos.
Refletir 1. Observe, relembre e analise os esquemas dos corações a seguir e responda às questões.
k c o t rs e tt u h S / k y z c a r G l e w a P
peixes
anfíbios
répteis
aves
mamíferos
a) O coração interventricular – com comunicação entre os dois ventrículos – ocorre em muitas crianças. Qual é a consequência desse defeito para a circulação sanguínea? A consequência imediata é a mistura entre os sangues arterial e venoso, resultando em deficiência de oxigenação nos tecidos do corpo da criança. b) O coração interventricular pode ser comparado ao coração de qual grupo de vertebrados? Répteis.
16 1
4
Capítulo Circulação humana – sanguínea e linfática 3. Porque o inchaço das pernas pode estar relacionado à má circulação dos líquidos do corpo. As condutas são eficazes porque, ao se exercitar, a grávida melhorará a circulação dos líquidos; ao beber bastante água, melhorará a função
renal, pois reduzirá a retenção deevitando líquidos;oao usar meias de descanso, ospara vasoso sanguíneos serão comprimidos, inchaço; ao colocar as pernas alto, haverá a diminuição da tensão dos líquidos nos vasos das pernas e dos pés. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.
No capítulo anterior, você estudou a estrutura do sistema cardiovascular. Neste capítulo, você vai apren der como ocorrem as circulações o cer sanguínea e linfática, conhe sistema linfático e descobrir como ele está intimamente relacionado ao sistema cardiovascular.
Explorando A circulação da Valquíria
Valquíria estava realizando seu grande sonho: estava grávida. Era, como se diz, uma “produção independente”. Seu ovócito foi fertilizado pelo sêmen de um doador anônimo. Nessa prática, a mulher vai até uma clínica especializada e escolhe em um banco de sêmen o mais adequado de acordo com as características do doador, especificadas em uma ficha. A mãe dela, Ivone, incentivou-a desde o início e, depois que o teste deu positivo, ficaram ainda mais unidas. Valquíria já se sentia mãe, e Ivone já se sentia avó. Moravam juntas e juntas saíam para comprar o enxoval, as lembrancinhas de maternidade, os móveis do quarto do bebê... O tempo passou e as pernas e os pés da Valquíria, num determinado momento, começaram a inchar muito. Depois que a mãe dela leu uma reportagem sobre o assunto, ocorreu entre elas o primeiro desentendimento. Ivone dizia para a filha seguir um monte de procedimentos que ela tinha visto na internet, em um site, e repetia com tanta insistência que a outra, de pirraça, não a atendia. Segundo a dona do site, que há pouco tempo havia dado à luz, grávida com inchaço deveria colocar travesseiros na cama, de modo que os pés ficassem para o alto. Dizia também que ela tinha de fazer caminhadas leves, beber bastante líquido e – o que Valquíria mais detestava – usar meias de compressão. A filha desafiava a mãe perguntando se a fulana da internet entendia alguma coisa de circulação para ir dando receitas. E pediu que a deixasse em paz, pois naquela semana já tinha marcado uma consulta e saberia exatamente o que fazer. Depois que foram à consulta, Valquíria teve de pedir desculpas para a mãe por ter sido tão teimosa: não é que o médico confirmou tudo o que o site prescrevia? Agora é sua vez. Se pensarmos que as ou propostas do site eram adequadas,que sim, ela deveria ter seguido. já esteve com as pernas e os2.pés inchados conhece alguém costuma ter 1. Você esse problema? Resposta pessoal. Por outro lado, somente um médico deve prescrever tratamentos, e não devemos acreditar cegamente no que é veiculado na mídia.
2. Em sua opinião, Valquíria deveria seguir o conselho da mãe? Por quê? 3. O médico acabou confirmando as prescrições que a mãe havia recomendado. Pense no funcionamento do sistema circulatório e dê sua opinião do porquê essas condutas podem ser eficazes.
162
o ã iç e c n o C o d r a n o e L
A circulação sanguínea Para realizar o percurso completo no interior do organismo, o sangue percorre dois trajetos interligados. O sangue rico em gás carbônico, também chamado de sangue venoso, proveniente de outras partes do corpo, chega ao átrio direito do coração por meio das veias cava superior e inferior, depois ele é bombeado do ventrículo direito para a artéria pulmonar. A artéria pulmonar se divide em duas e seguem uma para o pulmão direito e a outra para o pulmão esquerdo. Nos pulmões ocorre a troca gasosa nos capilares dos alvéolos pulmonares, ou seja, o sangue libera o gás carbônico e absorve o gás oxigênio. O sangue oxigenado ou arterial, encapilares tão, retorna ao coração, por meio das veias pulmonares pulmonares, entrando pelo átrio esquerdo. Esse trajeto é chamado de circulação pul- circulação pulmonar monar ou pequena circulação. O átrio esquerdo bombeia o sangue para o ventrículo esquerdo, e essa cavidaartéria de, por sua vez, impulsiona o sangue para pulmonar o interior da artéria aorta. A artéria aorta se veia cava ramifica em diversas outras artérias que, então, transportam o sangue oxigenado para os tecidos dos diferentes órgãos do corpo. Depois de passar pelos tecidos do corpo, o sangue retorna ao coração por meio circulação coração
das veias cava. Esse trajeto é chamado de circulação sistêmica ou grande circulação. Ao chegar no átrio direito, o percurso do sangue se repete. No transcurso da circulação sistêmica, o sangue carrega oxigênio e outros nutrientes vitais para as células e capta o gás carbônico e outros resíduos das atividades celulares.
sistêmica
Características da circulação sanguínea Observe o esquema simplificado do percurso do sangue no corpo humano e verifique que a circulação humana é: • Fechada – o sangue circula somente no interior dos vasos (artérias, veias e capilares).
a ç n a r F n o s id w a D
As dimensões e a proporção dos elementos representados estão fora de escala; as cores usadas não são as reais.
veia pulmonar artéria aorta átrio esquerdo átrio direito ventrículo esquerdo ventrículo direito capilares das diversas partes do corpo
Esquema simplificado do percurso do sangue no corpo humano – circulação pulmonar e sistêmica.
Fonte: Gerard J. e Tortora, Bryan Derrickson. Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 753.
• Completa – não ocorre mistura de sangue arterial com sangue venoso (no esquema foram utilizadas cores diferentes para distingui-los). • Dupla – o sangue passa duas vezes pelo coração: uma delas quando vem oxigenado dos pulmões e é impulsionado para outros órgãos do corpo; e outra quando retorna rico em gás carbônico para o coração. Professor, lembre os alunos que os demais animais mamíferos têm o sistema circulatório semelhante ao nosso. Se possível, revise também como é a circulação sanguínea nos outros vertebrados.
16 3
Hora da
prática: experimento
Por meio de métodos simples, como o de colocar o dedo sobre um ponto por onde passa uma artéria, podemos perceber a pressão que impulsiona o sangue pelas artérias. Os instantes em que o vaso sanguíneo se expande e se contrai, ou seja, a frequência dos batimentos cardíacos, chama-se pulsação. Vamos observar, na prática, a pulsação?
Material: • • •
relógio; papel; lápis.
Como fazer 1. Reúna-se com um colega. 2. Coloque os dedos sobre o pulso dele, conforme mostra a figura, e conte os batimentos do colega durante 1 minuto. Peça-lhe que marque o tempo no relógio. ria e r e P r a s é C o l u a P
A ilustração indica qual região do pulso deve-se apertar para verificar a frequência cardíaca.
3. Anote o número de batimentos verificado. 4. Peça ao colega que corra ou pule durante 1 minuto e volte a verificar os batimentos cardíacos dele durante mais 1 minuto.
5. Anote o número de batimentos.
Refletindo e registrando 1. Houve alteração no número de batimentos cardíacos antes e depois da atividade física? Qual? Sim. O número de batimentos aumentou.
2. Por que isso ocorreu? O coração bateu mais acelerado para disponibilizar sangue com oxigênio e nutrientes mais rápido para as células. Professor, peça ao aluno que está marcando o tempo que meça a pulsação do colega também. Ao finalizar, oriente-os a comparar as frequências cardíacas para perceberem que os batimentos entre as pessoas variam. Se julgar necessário, leve os alunos até o pátio da escola a fim de que tenham mais espaço para fazer a atividade física.
164
Diálogo
As duas Fridas o ic x é M o d e d a id C , a n r e d o M e tr A e d u e s u M
Frida Khalo. As duas Fridas, 1939. Óleo sobre tela 173,5 x 173 cm. Museu de Arte Moderna, Cidade do México.
Frida Khalo foi uma artista meximovimento cana que ficou famosa por seus qua- Surrealismo: artístico que buscava dros. Ela era considerada surrealista, retratar o inconsciente e os sonhos. mas não concordava, pois dizia que não pintava sonhos, e sim a realidade. Na obra As duas Fridas, Khalo mostra com riqueza de detalhes o coração e alguns vasos sanguíneos. Ela representa as duas Fridas que existem nela em um momento de dor causada após o divórcio com Diego Rivera. Uma delas, a que está com vestido escuro e com o coração inteiro, é forte e esperançosa, a outra, usando vestido branco, está sofrendo, e sua dor é demonstrada pelo coração partido e pelo perigo de se esvair em sangue devido à artéria cortada. As duas Fridas mantêm laços por meio da artéria que liga os dois corações.
IO R Á S S O L G
1. O coração é sempre representado como o órgão responsável pelos sentimentos. Esse órgão realmente comanda os sentimentos? Não. O órgão relacionado aos sentimentos é o cérebro. Professor, comente com os alunos que o coração geralmente é relacionado aos sentimentos porque alguns hormônios e outras substâncias são produzidos e liberados na corrente sanguínea quando os sentimentos se manifestam. Isso causa alterações nos batimentos cardíacos, deixando a impressão de que o coração é o órgão responsável pelos sentimentos.
A circulação linfática A circulação linfática está intimamente relacionada com a circulação sanguínea. Durante a circulação, uma parte do plasma atravessa a parede dos capilares, formando um material líquido entre as células dos diversos tecidos do corpo – o líquido intercelular ou intersticial. O excesso de líquido intersticial flui para um sistema de vasos chamados capilares linfáticos. Uma vez dentro dos vasos do sistema linfático, o fluido é denominado linfa. Em sua composição, a linfa é semelhante ao plasma sanguíneo, pois contém leucócitos, enzimas e anticorpos. Entretanto, ela não contém hemácias nem plaquetas. Dos capilares linfáticos, a linfa segue para dois grandes vasos linfáticos. Desses vasos, ela é lançada nas veias cavas, de onde flui em direção ao coração. percurso linfático existem os linfonodos , que produzemNo os decorrer linfócitosdo . Os linfócitos são um dos tipos de glóbulos brancos e têm como uma de suas funções a produção de anticorpos − proteínas que combatem os microrganismos e outras substâncias estranhas que penetrem no organismo. A quantidade de linfócitos no sangue varia em razão da condição física da pessoa. Em condições de imunodeficiência essa quantidade é baixa e, em casos de infecções ou de rejeição a transplantes, torna-se elevada.
Posso perguntar? Existe alguma relação entre o problema de pernas inchadas, que algumas pessoas sofrem, com o sistema linfático? Pode haver. O problema do inchaço das pernas pode ter diversas causas, desde a presença de parasitas até a alta temperatura do verão. É comum, porém, principalmente em pessoas que ficam muito tempo sentadas, que elas tenham tanto a circulação sanguínea quanto a linfática prejudicadas. Se a circulação linfática não atua corretamente, há acúmulo excessivo de líquidos dos tecidos e, por isso, ocorre o inchaço.
16 5
O sistema linfático tonsilas timo Elementos ilustrados sem escala; as cores não são as reais.
linfonodos baço
o lh e o C r e n g a V
vasos linfáticos
O sistema linfático é composto de um conjunto de órgãos e uma rede formada pelos vasos linfáticos.
C u r ioso
O sistema linfático é uma via acessória ao sistema cardiovascular, na qual líquidos podem fluir dos espaços intercelulares para o sangue. Esse sistema é composto basicamente de uma rede de capilares e vasos (semelhante às veias sanguíneas), que transportam a linfa, e um conjunto de órgãos como o baço, as tonsilas, os linfonodos e o timo. O baço colabora nos processos de produção das células sanguíneas. As tonsilas participam das respostas de defesa do organismo contra as substâncias estranhas que são inaladas. Os linfonodos, em geral, estão distribuídos em grupos por todo o corpo. Neles, além da produção dos linfócitos, ocorre a filtragem da linfa. No timo ocorre a maturação dos linfócitos, que são posteriormente distribuídos aos outros órgãos. Observe a localização de cada um desses órgãos na figura ao lado, que representa o sistema linfático.
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson.Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 801.
é .. .
Ínguas A ínguas são causadas por inflamações nos linfonodos. Elas surgem como inchaços e são mais comuns no pescoço, nas axilas e na virilha. Quando ocorre infecção no organismo, os linfonodos produzem mais células de defesa para combater a infecção detectada por meio da linfaque está passando pelo linfonodo. Isso provoca o inchado dessas estruturas, que podem ficar avermelhadas edoloridas.
Funções do sistema linfático O sistema linfático tem múltiplas funções relacionadas entre si e ligadas ao sistema cardiovascular, tais como: • passar os nutrientes e o gás oxigênio para as células e delas receber o gás carbônico e outros resíduos produzidos pelo organismo; • devolver à circulação sanguínea o excesso de líquido presente nas células e nos tecidos do organismo; • absorver gorduras do intestino delgado à medida que ocorre a digestão; • devolver, à circulação sanguínea, as proteínas que vazam doscapilares; • participar da defesa do organismo por intermédio dos linfócitos produzidos nos linfonodos.
166
Atividades Sistematizar
1.
2.
É comum ouvir as pessoas definirem artérias como vasos que transportam sangue arterial (rico em oxigênio) e as veias como vasos que transportam sangue venoso (rico em gás carbônico). Considerando o sistema circulatório humano responda: Essa definição é válida para todos os nossos vasos sanguíneos? Justifique sua resposta. Não. Veias são os vasos sanguíneos que trazem sangue ao coração, e artérias são os que levam sangue do coração. Na circulação pulmonar, o sangue venoso é conduzido do coração para os pulmões pelas artérias pulmonares, e o sangue arterial volta ao coração pelas veias pulmonares.
Por que dizemos que a circulação sanguínea humana, da mesma forma que a dos demais A circulação é fechada porque o sangue circula no interior dos vasos sanguíneos.
chamada completa porque não há mistura de sangue arterial com sangue mamíferos, é fechada, dupla e completa? Évenoso; e dupla porque todo o sangue passa duas vezes pelo coração. 3. Considerando o circuito sanguíneo no corpo humano, escreva o que ocorre nas etapas a seguir. O sangue rico em gás carbônico chega dos diferentes órgãos do corpo e é a) Quando o sangue chega ao coração. bombeado para os pulmões. O sangue rico em oxigênio que chega dos pulmões é impulsionado para todo o corpo. b) Quando o sangue chega aos pulmões.Nos pulmões ocorre a troca gasosa junto aos alvéolos pulmonares, ou seja, os capilares sanguíneos liberam gás carbônico para os alvéolos e absorvem oxigênio. c) Quando o sangue circula pelos diferentes órgãos do corpo (circulação sistêmica). O sangue, no transcurso da circulação sistêmica, carrega oxigênio (e outros nutrientes vitais para as células) e capta o gás carbônico (e outros resíduos das atividades celulares).
4.
De que maneira a linfa se diferencia do plasma sanguíneo?
5.
O sistema linfático está articulado com o sistema cardiovascular. Em que parte dos sistemas regiões dos capilares sanguíneos e linfáticos, no interior dos tecidos (onde o plasma atravessa os vasos capilares e isso acontece? Nas se forma o líquido intersticial). Ainda nessa região parte do líquido intersticial é absorvida pelos capilares sanguíneos,
A linfa contém leucócitos, enzimas e anticorpos, porém não contém hemácias nem plaquetas.
e outra parte atravessa os vasos capilares linfáticos, no encontro dos grandes vasos com a veia cava. Nos vasos linfáticos a linfa flui em direção às grandes veias cavas que a levam até o coração.
Refletir
1.
Analise as imagens. s e g a m I y t t e G / y h p a r g o t o h p e n e o K n o T
Caçador inuíte no polo norte, Canadá.
m o c . s o t o h p k c o t S i / k a i n y d a H z s o t r a B
Tuaregue no oeste do Deserto do Saara, na África.
Assim como os outros mamíferos, somos endotérmicos e conseguimos manter a temperatura corporal em tornopelo de 36,5 °C, apesar variações térmicas ambiente. equilíbrio térmico é conseguido balanço entre adas perda e a produção oudo aquisição de O calor. Considerando o que estudamos, explique como a ação dos sistemas respiratório e cardiovascular – entre outros mecanismos fisiológicos como a eliminação de suor – têm grande importância na endotermia de nosso corpo. A eficiência na circulação do sangue favorece a endotermia corporal, assim como a presença de pulmões com muitos alvéolos, o que facilita as trocas gasosas. Essa oxigenação é necessária para produção de energia nas células e para manutenção da temperatura corporal.
16 7
5
Capítulo A s a ú d e d o s s is t e m a s cardiovascular e linfático EU SOU O RODRIGO!
No capítulo anterior você conhe ceu o funcionamento dos sistemas cardiovascular e linfático e a relação entre eles. Neste capítulo você vai identificar algumas doen ças relacionadas a esses sistemas e a importância dos cuidados e da prevenção contra elas.
A saúde Explorando cardiovascular
Rodrigo chegou em casa triste e ao mesmo tempo assustado depois da consulta médica, comentando com a família que estava com pressão alta. Ele tem 50 anos, é casado com a Viviane, da mesma idade, e tem um filho, Rodrigo Júnior, de 7 anos. – Paiê, isso é muito grave? – perguntou o menino. O Júnior não sabia que doença era aquela. Imaginou o pai como uma panela de pressão, soltando vapor pelas orelhas e pelo nariz, vermelho como um pimentão. – Pode se tornar grave, sim, se eu não me cuidar. Nessa doença, também conhecida como hipertensão, a pressão do sangue nos vasos acentuada, ouCom os vasos estão sanguíneos estreitados está ou endurecidos. isso, eles podem ser danificados, causando, entre outros males, um acidente vascular encefálico, também conhecido como derrame ou infarto. A Viviane ficou bastante assustada com a didática explicação do marido, e como era uma pessoa prática e de ação, já foi falando: – Benhê, então, a partir de agora vai mudar tudo nesta casa! Vida nova! Sei bem o que fazer! Para começar, vamos diminuir a quantidade de sal na comida! Atividade física: caminhada pela manhã no primeiro mês, corrida leve no segundo, e pelas minhas contas... meia maratona daqui a três meses. Sim, um atleta, pois atletas não têm hipertensão. E acabou o estresse nesta casa, ouviu, Rodrigo? Trate de se comportar! Cortar cigarro, bebidas Alémà disso, depois do trabalho, vamos fazer tarefas repousantes e relaxantes,alcoólicas. como assistir televisão. Agora é sua vez. 1. Você conhece alguém em sua família com problema de hipertensão? Quem? Resposta pessoal.
2. Cite hábitos que podem ajudar no tratamento da hipertensão.
Cuidar da alimentação, ingerir pouco sal, fazer atividades físicas, parar de fumar e de ingerir bebidas alcoólicas. Evitar o estresse também é importante. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.
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o ã ç i e c n o C o d r a n o e L :s e õ ç a rt s u lI
A saúde do sistema cardiovascular A saúde do sistema cardiovascular pode ser afetada por doenças no coração, na rede de vasos sanguíneos ou no sangue.
Aterosclerose Essa doença caracteriza-se pela obstrução dos vasos sanguíneos, o que dificulta o fluxo do sangue. Com o passar dos anos, os vasos sanguíneos endurecem e perdem a elasticidade, levando ao acúmulo de compostos gordurosos em suas paredes internas. Nesse caso, pode ocorrer
IO R Á S S O L G
Coordenação motora: capacidade de fazer movimentos precisos com o corpo, sejam eles bruscos ou delicados. mmHg (milímetro de mercúrio): uma das unidades de medida utilizadas para medir a pressão do sangue. Obstruir: fechar, tampar, impedir. Propagar: espalhar, disseminar. Sequela: consequência.
obstrução total dos vasos.
Infarto
k c to rs e tt u h S / le c i n a r e
O infarto ocorre quando as artérias coronárias, ramificações da aorta, não conseguem irrigar o miocárdio. Se não forem irrigadas com fluxo sanguíneo, as células musculares podem necrosar (morrer), levando ao infarto do miocárdio.
Derrame cerebral O derrame cerebral também pode ser chamado de acidente vascular encefálico (AVE) e ocorre quando os vasos sanguíneos que irrigam o cérebro são obstruídos. Essa doença pode levar à morte ou causar sequelas como perda da coordenação motora ou da fala.
Na aterosclerose o acúmulo de substâncias nas paredes dos vasos dificulta a passagem do fluxo sanguíneo.
Leucemia A leucemia é uma doença cancerígena relacionada ao sangue e ocorre quando o organismo produz leucócitos anormais, isto é, que não exercem sua função de defender o organismo. Ela resulta da reprodução em grande escala dessas células anormais. Os leucócitos anormais que se propagam na medula óssea impedem, então, a produção adequada de outras células sanguíneas. O transplante de medula óssea é um tratamento eficaz para esse tipo de câncer.
Fonte: Gerard J. e Tortora, Bryan Derrickson. Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 721-722. A proporção entre as dimensões dos elementos representados bem como as cores usadas não são as reais.
Hipertensão O sangue circula pelas artérias pressionando as paredes dos vasos com adeterminada força. A força exercida pelos músculos cardíacos durante sístole, ao impulsionar o sangue pelas artérias, é chamada de pressão sistólica ou máxima, e a exercida durante a diástole e é chamada de mínima. Normalmente, numa pessoa adulta, a pressão mede: Certamente o fluxo do gás oxigênio será interrompido, • máxima entre 10 e 14 mmHg; o que causará o colapso do organismo. Se esse colapso ocorrer em um órgão vital, essa doença pode provocar a morte. Se for no cérebro, pode ocorrer derrame cerebral. • mínima entre 6 e 9 mmHg. Se for no coração, a pessoa pode sofrer um infarto.
Posso perguntar? O que pode acontecer com o nosso organismo se alguma artéria for totalmente obstruída?
16 9
A doença da hipertensão, conhecida popularmente por pressão alta, ocorre quando a pressão está acima da medida-padrão, podendo chegar a mais de 18 mmHg. Nessa condição, há grande risco de um vaso arterial se romper. A hipertensão é uma situação que pode ser esporádica ou permanente e varia de um indivíduo para outro, dependendo da idade e de outros fatores. A medição da pressão arterial deve ser realizada por profissionais da saúde, ou sob orientação de um deles. Devido às variantes que devem ser consideradas, só um médico tem competência para avaliar se os resultados obtidos na medição estão ou não normais.
C u r ioso
é .. .
Os médicos têm alertado para a crescente incidência de hipertensão infantil. Ela resulta de hábitos alimentares inadequados, como sanduíches, batata frita, biscoitos etc. Esses maus hábitos alimentares têm provocado o aumento do número de crianças obesas e com o nível de pressão arterial elevado.
Aqui tem mais
Medindo a pressão Para verificar o nível da pressão arterial com mais precisão, existem instrumentos específicos, que são utilizados pelos profissionais de saúde. Quando leigos utilizam esses instrumentos, devem fazê-lo sempre sob orientação médica e com leitura cuidadosa das instruções que acompanham os equipamentos. O esfigmomanômetro é um aparelho que mede a pressão arterial. Ele é composto por uma bolsa inflável de borracha, coO esfigmomanômetro de mercúrio, conhecido por aparelho de pressão, é um instrumento especial e de grande precisão de medida nectada a um insuflador usado para inflar a da pressão arterial. bolsa, e um manômetro também ligado à bolsa. O manômetro é um medidor de pressão que utiliza uma coluna de mercúrio para medir a pressão de recipientes fechados, tendo como parâmetro a pressão atmosférica. Junto com o esfigmomanômetro usa-se o estetoscópio para ouvir o barulho do fluxo de sangue no interior da artéria.
m e g a m I r a ir C / tto re o v a F o d n a n r e F
1. Por que é importante medir a pressão arterial sob a orientação de um profissional da saúde? Porque uma pessoa que não está capacitada para medir a pressão arterial pode fazer a leitura de forma errada e assim gerar danos ao paciente ao transmitir informações incorretas.
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A saúde do sistema linfático O sistema linfático pode ser afetado por doenças degenerativas, câncer, ou provocadas por parasitas como vermes, bactérias e vírus.
Elefantíase
k c to s n ti a L / L P S
k c o st n ti a L / rs e h c r a e s re to o h P
A elefantíase ou filariose resulta da obstrução dos vasos linfáticos afetados por vermes parasitas denominados filárias. As filárias são transmitidas pelado picada das fêmeas dos mosquitos gênero Culex contaminados. Com o acúmulo de linfa que não retorna aos vasos sanguíneos, os membros afetados ficam inchados. A eliminação de locais onde se Inchaço nas pernas de pessoa com elefantíase. acumula água, que são propícios à reprodução dos insetos transmissores da doença, o uso de mosquiteiros e repelentes são ações que ajudam no controle da disseminação desse mal.
A Wuchereria bancrofti é o verme causador da filária. Fotografia obtida de microscópio óptico; ampliação aproximada de 150 vezes.
Linfoma O linfoma é um tipo de câncer que ocorre nas células dos tecidos linfáticos. Essa doença se srcina nos linfonodos ou nos tecidos linfáticos dos diferentes órgãos do corpo. Seus principais sintomas são a febre e a perda de massa corpórea.
Angina tonsilar Também conhecida por tonsilite, consiste em inflamação aguda na garganta provocada por bactérias ou vírus. As tonsilas infectadas ficam inchadas e com pontos amarelados ou brancos cheios de pus.
IO R Á S S O L G
Pus: líquido resultante da inflamação, formado por leucócitos, glóbulos brancos ou seus fragmentos e outras células mortas.
Cuidados e prevenção a n e r a o t o F / r sso a N n i k A ro u a M
No que se refere à saúde, nada é mais eficaz do que a prevenção. Os médicos alertam sobre os riscos que alguns hábitos, como fumo, ingestão de bebida alcoólica, consumo de dieta rica em sal e gordura e o estresse, acarretam à saúde. Devemos adquirir hábitos saudáveis, como ter boa alimentação e praticar atividades físicas com regularidade. A prevenção procura evitar o surgimento da doença, mantendo a eficiência dos sistemas vitais, que têm a função de assegurar o equilíbrio do organismo, ou seja, a saúde. Contudo, quando sintomas de alguma doença se manifestarem, a recomendação mais prudente é consultar um médico. Ele dará as orientações e os cuidados que cada tipo de doença requer.
Alimentos de srcem vegetal, como frutas, verduras e legumes, costumam ter diferentes tipos de vitaminas que auxiliam no funcionamento dos sistemas corporais.
17 1
Ciência e Sociedade Implante de marca-passo O que é o marca-passo?
m o .c s o t o h p k c o t iS / rl y e
O marca-passo é um dispositivo eletrônico idealizado para corrigir determinadas doenças do coração, que reduzem a frequência dos batimentos cardíacos e produzem sintomas incapacitantes. O marca-passo artificial substitui o sistema
M r e t ie D
elétrico natural do coração que, em condiçõese normais, balha com cadência e frequência adequadas respondetrade acordo com as necessidades do corpo humano. Como funciona o marca-passo?
Radiografia de paciente com marca-passo instalado.
O marca-passo é composto por um gerador (circuito eletrônico e uma bateria) e eletrodos, que são fios metálicos revestidos por uma fina camada de silicone. Conectados ao gerador, conduzem a eletricidade para o coração.
Quando o marca-passo é utilizado? O marca-passo é utilizado para aumentar a frequência cardíaca nas doenças que reduzem as propriedades elétricas do coração, também denominadas bradicardias ou bloqueios. [...] Como é o procedimento para colocar o marca-passo? No mundo, milhões de pacientes já foram operados para receber um marca-passo. Atualmente, a cirurgia é considerada simples, de rotina, dura pouco mais de uma hora e o paciente pode ir para casa no mesmo dia ou no dia seguinte. Elementos ilustrados sem escala; as cores não são as reais.
Quando avaliado pelo médico especialista, que indica a cirurgia, as etapas do procedimento são explicadas detalhadamente ao paciente, que pode alimentar-se até algumas horas antes do procedimento.
a r e rr e H l e fa a R
Marca-passo ligado a apenas uma câmara do coração.
Após a limpeza rigorosa da região peitoral do lado esquerdo ou direito, o local abaixo da clavícula recebe anestesia local e é feita uma pequena incisão. Em seguida, o eletrodo do marca-passo é cuidadosamente introduzido por uma veia até o coração. O médico monitora o posicionamento correto do eletrodo no coração por meio de um sistema de raios X. Depois de testar a posição e o funcionamento do eletrodo, ele é conectado ao marca-passo, que é implantado em uma pequena “bolsa” sob a pele. Para finalizar, o médico fecha o local da incisão. [...] Departamento de estimulação cardíaca ratificial. Implante de marcapasso definitivo. Disponível em: . Acesso em: 29 maio 2015.
1.
172
A invenção do marca-passo foi importante para os pacientes com doenças do coração? Por quê? Sim. Porque antes da existência desse instrumento a maioria dos pacientes que tinham bradicardia morriam devido à lentidão do coração. Atualmente, pacientes que recebem o marca-passo podem viver normalmente durante muito tempo.
Atividades Sistematizar
3. O sistema cardiovascular pode ser acometido pela aterosclerose, quando substâncias gordurosas se acumulam no interior das artérias obstruindo a passagem do sangue. Com a obstrução total, oxigênio e nutrientes não chegam até as células. Caso isso aconteça com o coração, por exemplo, pode ocorrermorte. a No sistema linfático pode ocorrer a filariose ou elefantíase, quando, devido à ação dos vermes (filárias), ocorre a obstrução dos vasos linfáticos, o que não permite o retorno do plasma à circulação sanguínea. Isso ocorre principalmente nos membros inferiores, que ficam muito inchados.
1. Cite uma doença cancerígena que atinge o sistema cardiovascular. Em qual parte desse leucemia. Essa doença afeta as células sanguíneas, mais especificamente glóbulos brancos, sistema a doença se desenvolve? Aconhecidos como leucócitos. 2. Cite uma doença cancerígena que atinge o sistema linfático. Em qual parte desse sistema a doença se desenvolve? O linfoma. Essa doença atinge as células dos tecidos linfáticos, mais frequentemente os linfonodos. 3. Tanto o conjunto de vasos do sistema cardiovascular quanto do linfático podem ser afetados por doenças que os obstruem. Quais são essas doenças e o que elas podem causar? 4. Em qual das opções abaixo estão relacionadas apenas doenças cardiovasculares? a) Hipertensão, linfoma, aterosclerose. b) Leucemia, aterosclerose, filariose. c) Leucemia, hipertensão, aterosclerose. d) Hipertensão, alergia, leucemia. Alternativa c. 5. Em qual das alternativas estão relacionadas apenas doenças que atingem o sistema linfático? a) Elefantíase, linfoma, aterosclerose. b) Leucemia, angina tonsilar, elefantíase. c) Alergia, angina tonsilar, aterosclerose. d) Angina tonsilar, linfoma, filariose. Alternativa d. r .b m o c . o d n a itr lli w
Refletir 1. Analise a tirinha abaixo e responda às questões. pressão arterial. Temos vasos sanguíneos,por a) A qual pressão se refere, de forma bem-humorada, aÀtirinha? onde circula o sangue. Por serrelativamente fechado, a simples presença desse fluido exerce pressão sobre as paredes. b) Por que existe a pressão arterial? Como o sangue circula por um sistema fechado de vasos sanguíneos,simples a presença desse fluido já exerce pressão sobre as paredes dos vasos. c) Na tirinha não é possível observarmos que o valor da pressão é representado por dois números. Pesquise e responda: O que significam os números que aparecem no medidor de pressão arterial? A cada contraçãodo coração,por meio da sístole, o sangue é ejetado nos vasos arteriais.Com isso, a pressão sobe. Esta é a
primeira medida que aparece no medidor de pressão arterial. Quando o coração relaxa (na diástole)prepara-se e para uma nova sístole, a pressão cai, e esta é a segunda medida. O primeiro número éa pressão sistólica e o segundo éa pressão diastólica.
17 3
Panorama Nesse tema, você estudou a excreção e a circulação no corpo humano. Conheceu os rins, as vias urinárias, os néfrons, e como esses elementos estão interligados ao sistema cardiovascular e a outros sistemas do corpo. Aprendeu a importância da eliminação das excretas e as principais características de algumas doenças que afetam o sistema urinário. Esse tema apresentou ainda a relação entre os sistemas cardiovascular e linfático. Durante o desenvolvimento dos capítulos desse tema você aprendeu que pela circulação o sangue transporta, além das excretas, o gás oxigênio obtido do ambiente e os nutrientes absorvidos na digestão. Além disso, você viu quepelo a função circulatória (de transporte substâncias parae as células) é executada sistema cardiovascular (coração,de vasos sanguíneos sangue) e pelo sistema linfático (tonsilas, timo, baço e linfonodos). Estudou também o sistema linfático humano, no qual são produzidos os linfócitos. Por fim, pôde ver como os cuidados com a alimentação e a prática orientada de exercícios físicos contribuem para a saúde desses sistemas.
Faça as atividades a seguir para rever o que aprendeu. 1. Nos rins existem estruturas microscópicas que realizam a filtração e reabsorção de substâncias presentes no sangue. Quais são essas estruturas? Os néfrons. 2. No organismo humano várias substâncias presentes no sangue chegam ao néfron. Muitas dessas substâncias são, normalmente, reabsorvidas, isto é, donéfron elas são lançadas na corrente sanguínea, retornando a outras partes do corpo. Cite substâncias que normalmente são reabsorvidas no nível do néfron. Água e glicose. 3. Faça a correspondência entre o órgão ou parte de órgão, presentes nas fichas, e a sua respectiva descrição. bexiga
a) b) c) d)
ureter
uretra
néfron
Produz a urina através da filtração e da reabsorção. néfron Canal que conduz a urina para o meio externo. uretra Armazena a urina. bexiga Recolhe a urina que surge na pelve renal. ureter
4. Transcreva o quadro a seguir em seu caderno e complete-o. FORMAÇÃO DA URINA Etapas
Descrição
Filtração ∞ ∞∞∞∞ ∞∞∞∞∞ ∞∞∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞ ∞ ∞ ∞
A água, os nutrientes, os resíduos tóxicos – ureia e ácido úrico – e os sais são filtrados.
Reabsorção Secreção
∞∞∞∞∞ ∞∞∞∞∞ ∞∞∞ ∞∞∞∞∞ ∞∞∞∞∞ ∞∞∞ ∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞
174
água, os nutrientes ealguns sais são reabsorvidos e ∞Grande ∞ ∞ ∞parte ∞ da ∞ voltam ∞ ∞ ∞para ∞ a∞corrente ∞ ∞ ∞ sanguínea. ∞ ∞∞∞∞∞ ∞∞∞ ∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞
São eliminadas algumas substâncias (medicamentos, alguns sais) que não foram filtradas na etapa inicial.
6. Uma grande quantidade de água participa do processo de excreção realizado nos rins. A ureia e outras excretas são diluídas em água, o que
facilita sua filtração. No processo, uma parte da água é reabsorvida, e outra, cerca de 95%, faz parte da composição da urina. Consequentemente, quanto mais água ingerirmos, mais urina o nosso sistema renal produz. Para manter o equilíbrio, o organismo elimina o que for excesso, no caso, de água, e por isso fazemos xixi.
5. Várias doenças podem afetar o sistema urinário. A seguir, na primeira coluna estão re-
lacionados os nomes dos órgãos do sistema urinário, e na segunda, os nomes das doenças que podem acometê-los. No caderno relacione corretamente a segunda coluna com a primeira. 1) rins (∞ ∞) cistite 3 2) ureteres (∞ ∞) uretrite 4 3) bexiga urinária (∞ ∞) ureterite 2 4) uretra (∞ ∞) nefrite 1 6. Qual é a relação entre a água que bebemos e o xixi que fazemos? 7. Os sistemas circulatório e linfático são intimamente relacionados. Copie o quadro a se-
guir e complete-o com os órgãos do sistema linfático e suas respectivas funções.
ÓRGÃO baço
∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞ ∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞ ∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞
tonsilas linfonodos
∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞ ∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞ ∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞
timo
FUNÇÃO Participa dos processos de produção das células sanguíneas. Participam da defesa do organismo contra substâncias estranhas que são inaladas.
∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞∞
Responsáveis pela filtragem da linfa e pela produção dos glóbulos brancos ou linfócitos. Distribui os linfócitos aos outros órgãos.
8. Em relação ao sistema linfático humano responda às questões a seguir. O sistema linfático humano evita inchaços e atua na defesa imunológica. Além disso, nos gânglios
a) Quais são suas funções?linfáticos são produzidos glóbulos brancos (l infócitos).
Pelo sistema linfático é recolhida a linfa, líquido drenado dos espaços intercelulares dos tecidos.de Por esse sistema,do partículas estranhas, como bactérias, podem ser levadas b) Qual é sua importância no processo defesa organismo? c) O que são ínguas? Por que elas aparecem?do local de entrada para outras partes do corpo. Ao passar pelos As ínguas são inchaços decorrentes de processos inflamatórios nos linfonodos.
gânglios linfáticos são retiradas e destruídas. O processo inflamatório resultante determina o aumento do tamanho dos gânglios, o que se conhece popularmente como “íngua”.
ACESSE •
Jogos educativos. Disponível em: . Acesso em: 18 maio 2015. Esse site traz vários jogos educativos sobre o sistema cardiovascular e a prevenção de doenças desse sistema.
LEIA
• Pelos caminhos do sangue, de Rogerio Nigro. São Paulo: Saraiva, 2010.
Com linguagem leve, acessível e recheado de imagens, esse livro leva o leitor a uma viagem fantástica pelos caminhos que o sangue faz no corpo humano.
d ic a s
ASSISTA
• Irmãos de rim. Direção de César Gananian e Dinho Wolff. Brasil, 2004.
Esse documentário relata a história de pessoas que têm o transplante de rim como única esperança de sobrevivência. VISITE •
Museu de Anatomia Humana – Universidade Federal do Mato Grosso do Sul. Apresenta exposições itinerantes e peças do sistema cardiovascular e urinário, entre outros. Rua Universitária, s/n – UFMS – Campo Grande – MS. Tel.: (67) 3345-5610.
17 5
Tema
5
Sistemas integradores – endócrino e nervoso
NESTE TEMA VOCÊ VAI ESTUDAR:
• algumas substâncias que controlam diversos processos corpóreos; • como os seres vivos reagem a estímulos; • a coordenação de movimentos e as respostas do corpo.
Durante uma cirurgia os médicos precisam executar movimentos muito precisos.
o e ofegação, entre outras. Eles nervosismo, tremedeira, aceleração da circulaçã Resposta pessoal. Os alunos podem citar s. também podem falar que não sentem mudança te sobre as mudanças que sentem. Professor, deixe os alunos falarem livremen
1.
1.
2. 2. Resposta pessoal. Caso os alunos mencionem aspectos de fisiologia muscular, direcione a discussão para a srcem do movimento: Como é iniciado um movimento? Para alcançar um objeto é possível mexer a mão apenas ou é necessário mexer a mão e o braço? Observe se os alunos possuem noções sobre a coordenação necessária para um movimento.
3.
corpo quando está Você sente alguma mudança no seu sob grande pressão? o, como o mostraOs movimentos realizados com o corp s corpóreas. Esdo na imagem, envolvem várias estrutura ados ou independentes? ses movimentos sãoonai coorden s são treinados para atuar em situGeralmente profissi é o objetivo desse ações de estresse. Em sua opinião, qual treinamento?
to e te pode influenciar o comportamen questão para mostrar que o ambien sentiram alterados pelas Resposta pessoal. Professor, utilize essa que descrevam situações em que se alunos aos peça rio, necessá Se . as sensações das pessoas glândulas. no final do Capítulo 1 – Hormônios e circunstâncias. Retome essa pergunta no Manual do Professor. consulte o tópico Abertura do Tema Para o encaminhamento das questões,
3.
k c o str e tt u h S / ia d e m k a e r b e v a w
1
Neste capítulo, você vai estudar o que são hormônios, como são produzidos e como atuam nos seres vivos. Vai também conhecer o que são glândulas endócrinas e exócrinas.
Capítulo H o r m ô n io s e gl â n d u l a s
2. As reações descritas sãotípicas em caso de ameaças como a descrita na narrativa, provocadas pela liberação de epinefrina (adrenalina) na corrente sanguínea. Esse hormônioconhecido é como o hormônio do “lutar ou fugir”. Éimportante porque prepara o corpo para reagir em uma situação de perigo. 3. O hormônio epinefrina (nomenclatura atual para o n ome adrenalina) é muito utilizado em meios midiáticos e sempre está relacionado a estados de emoção intensa.
Explorando
Um medo do cão!
Professor, levante com os alunos hipóteses para explicar por que, após anos, Cláudia, ao ver cachorros, foi deixando de ser tomada pelas sensações desencadeadas pelo medo. Deixe os alunos mencionarem suas ideias, apenas complemente que a sensibilidade a estímulos se altera com o tempo. Cite o fato de alguns alunos, ao começar a frequentar a escola, sentirem medo; mas, após um tempo, acostumam-se e passam a sentir-se bem nesse local. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.
Cláudia costumava ter medo de cachorros devido a um susto que tomou quando criança. Na ocasião, tinha 6 anos e estava jogando bola com seu irmão na praça perto de sua casa. Eis que apareceu outro garoto com um cachorro muito agitado, latindo para ela e seu irmão e indo para cima deles. O cachorro escapou e Cláudia saiu correndo, desesperada, e isso fez o cachorro ir justamente atrás dela. Correu tanto que, quase sem pensar, conseguiu subir em uma goiabeira próxima. Ela não tem ideia de onde tirou forças; mas, quando viu, estava lá em cima, e o cachorro latindo, latindo, até que o dono veio e, com alguma dificuldade, conseguiu levá-lo. Desde então, quando um cachorro se aproxima, o coração dispara, fica ofegante, seus olhos arregalam e seus músculos contraem-se. Um dia, Cláudia foi fazer um trabalho escolar na casa de uma amiga. Ela precisou ir ao banheiro, que ficava no fundo da casa. Nessa hora, o pai da amiga chegou e entrou pela porta dos fundos, e o cachorro, que Cláudia nem sabia que existia, entrou. Saindo do banheiro, ela deu de cara com o cachorro, um vira-lata que calmamente foi para cima dela, abanando o rabo e cheirando-a. A garota mal respirava. Em seguida ele começou a lamber a mão dela, cheio de vontade de fazer amizade. Cláudia respirou fundo, sorriu, e, naquele momento, conseguiu controlar o medo que tinha de cachorro. Vamos refletir sobre a narrativa.
1. Você já passou por uma situação parecida com essa? Mesmo que não tenha sido com um animal, já passou por uma situação em que sentiu bastante medo? Resposta pessoal.
2. O que você sentiu foi parecido com o que Cláudia sentiu nos momentos de medo? Será que essas reações do corpo têm alguma função? 3. O elemento que fez Cláudia ter aquelas reações diante do medo chama-se epinefrina (adrenalina). Você já tinha ouvido falar nele? Em quais situações?
178
t a rc o F a il a t a N s: e õ ç a trs lu I
Hormônios Os seres vivos possuem diversos sistemas, que atuam em conjunto e de maneira coordenada para o corpo funcionar. Quando você está em uma situação de risco, por exemplo, o coração acelera, a respiração aumenta de ritmo, as pupilas dilatam-se e a atenção aumenta. Ou seja, várias alterações acontecem em seu corpo de maneira coordenada. Isso ocorre porque os sistemas respondem a estímulos comuns, que coordenam seu funcionamento. Uma das maneiras pelas quais essa coordenação acontece é pela ação de hormônios. Os hormônios são compostos produzidos por glândulas.
A proporção entre as dimensões dos elementos representados bem como as cores usadas não são as reais. o h l e o C r e n g a V
Como os hormônios agem Existem diferentes hormônios, e cada um apresenta uma estrutura particular em sua molécula. Por outro lado, as diferentes células do corpo têm receptores em sua superfície. Receptores são proteínas localizadas na membrana plasmática das células e também possuem estrutura específica, ou seja, ligam-se somente a determinado tipo de molécula. Portanto, um hormônio lançado no sangue só vai se ligar às células com receptor específico para ele, e não terá efeito sobre as outras células.
Controlando a quantidade de hormônios Os níveis de cada hormônio podem ser influenciados por fatores como estresse, infecções e alimentação. Os hormônios são produzidos quando as glândulas são estimuladas. Normalmente é a quantidade de substâncias específicas no sangue que interrompe ou ativa a produção hormonal. Uma taxa elevada de açúcar no sangue, por exemplo, estimula a produção de insulina, hormônio responsável pela absorção de açúcar pelas células. Quando a taxa de açúcar no sangue é baixa, não há estímulo para a produção de insulina. Isso faz com que o hormônio esteja presente apenas quando se faz necessário. A ação dos hormônios depende de sua quantidade, quanto mais hormônio secretado, mais células irão produzir os efeitos desse hormônio, até um limite. Pensando em um hormônio que estimule os batimentos cardíacos, é fácil perceber que há um limite para sua ação. Uma quantidade exagerada dele pode causar danos ao coração e levar à morte; uma quantidade baixa pode impedir o coração de funcionar adequadamente. Assim, fica claro que é necessário controlar a quantidade de hormônios produzida. A retroalimentação, ou feedback (termo do inglês), corresponde ao mecanismo que regula os níveis de hormônios na corrente sanguínea a
Representação de uma parte da membrana plasmática da célula. Diversos hormônios são lançados na corrente sanguínea. Eles agem apenas nas células que têm receptores para seu tipo.
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey:
John Wiley & Sons, 2014. p. 618.
partir ou inibição Pode da ser estimulação . da atividade da glândula que o produz. positiva ou negativa A retroalimentação é positiva quando o órgão A estimula o órgão B e este, graças aos efeitos de sua atividade, retroestimula o órgão A, intensificando sua ação. Se esse mecanismo existisse isoladamente, nosso corpo chegaria ao esgotamento. Por isso é essencial que toda retroalimentação positiva esteja associada a uma retroalimentação negativa.
17 9
Na retroalimentação negativa, o órgão C estimula o órgão D, cuja atividade inibe (diminui) ou paralisa a atividade do órgão C. Veja este mecanismo representado no esquema abaixo. E A D
Posso perguntar?
estimulação
A
C
inibição
O que aconteceria a um organismo se ele não produzisse hormônios? A não produção de hormônios tornaria a vida humana inviável. Professor, retome a fun ção de coordenação de processos dos hormônios. Explique que os processos, como os necessários para uma corrida (disponibilização de sacarídeos para as células musculares, aumento da taxa de respiração e elevação da frequência cardíaca, entre outros), não ocorreriam coordenadamente, impedindo a realização dessa atividade. Levante, com os alunos, outros exemplos de processos que não ocorreriam, como a digestão e o crescimento.
B
D
Mecanismo de retroalimentação positiva (à esquerda) e negativa (à direita).
Geralmente, quando a concentração de um hormônio no sangue está alta, a glândula que o produz tem sua atividade inibida, interrompendo a liberação de hormônio, assim a concentração hormonal diminui. Essa diminuição estimula a glândula endócrina, que volta a liberar o hormônio no sangue. Esse mecanismo de “liga e desliga” mantém a taxa dos hormônios dentro de limites tolerados pelo corpo.
As glândulas As glândulas são conjuntos de células epiteliais que produzem secreções – substâncias que são exportadas para fora da célula. As secreções hormonais regulam diversos processos corpóreos, alguns com efeito imediato e passageiro, como a absorção de açúcar pelo fígado, outros permanentes, como o desenvolvimento das características sexuais e o crescimento.
Tipos de glândula k c o ts r e tt u h S / n i b n u X n a P
Existem alguns tipos de glândula, mas nem todas secretam hormônios. As glândulas endócrinas secretam hormônio diretamente no sangue; já as glândulas exócrinas liberam secreções para fora ou em alguma cavidade do corpo. A saliva, por exemplo, é uma secreção das glândulas salivares, um tipo de glândula exócrina. a r u o M si u L
células de glândula endócrina
A proporção entre as dimensões dos elementos representados bem como as cores usadas não são as reais.
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. PrinAs lágrimas, que ajudam a proteger os olhos, são secreções das glândulas lacrimais, um tipo de glândula exócrina.
180
vaso sanguíneo
hormônio
Esquema que representa uma glândula endócrina lançando hormônio na corrente sanguínea.
ciples of anatomy and physiology.
Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 618.
Atividades Sistematizar 1. As glândulas sudoríparas lançam seus produtos fora do corpo. Elas são exemplos de glândulas endócrinas? Por quê? Não. Porque glândulas endócrinas produzem secreções que são lançadas na corrente sanguínea.
2. Que nome recebem as secreções das glândulas endócrinas? Essas secreções recebem o nome de hormônios.
3
Como as glândulas endócrinas conseguem estimular ou inibir células do corpo que estão localizadas longe delas? Por serem secretados na corrente sanguínea, os hormônios têm acesso a todos os pontos do corpo.
Refletir 1. Analise o esquema a seguir e responda. a ç n a r F n o s d i w a D
Célula secretora do hormônio na glândula endócrina.
A proporção entre as dimensões dos elementos representados bem como as cores usadas não são as reais.
Célula secretora do hormônio na glândula endócrina.
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 618.
Célula-alvo (apresenta receptor para o hormônio). Vaso sanguíneo b) As glândulas endócrinas lançam sua secreção
(hormônios) diretamente no sangue, por onde eles a) O que ele representa? A relação entre hormônio e célula-alvo. atingem todas as células do corpo. Cada hormônio atua apenas sobre alguns tipos de células, denominadas b) Descreva o processo esquematizado. células-alvo. As células-alvo de determinado c) Explique o que ocorre quando o hormônio encontra a célula-alvo. hormônio têm na membrana As células-alvo respondem à ação hormonal.
Desafio 1. Pode-se dizer que o sistema endócrino controla quimicamente as funções orgânicas, lançando na corrente sanguínea os hormônios que são transportados aos locais de ação. Considerando o controle da produção hormonal, analise o esquema a seguir e responda. a) O que o esquema representa? Retroalimentação ou feedback. b) Qual é o tipo de processo esquematizado? Justifique sua resposta.
receptores capazes de se combinar especificamente com as moléculas do hormônio em questão.
Circuito de resposta é desativado
Estímulo inicial
Resposta
Estímulo
Feedback negativo. Ocorre quando uma glândula secreta um hormônio que estimula uma segunda glândula, que por sua vez secreta um hormônio que inibe ou paralisa a ação da primeira.
18 1
2
Capítulo S i s te m a endócrino humano TUDO BEM? EU SOU O JORGE.
No capítulo anterior, você viu o que são hormônios, como são produzidos e como atuam nos seres vivos. Neste capítulo, você vai estudar as principais glândulas endócrinas.
2. Além dos pelos, terá início a produção de sêmen, aumentará sua musculatura, o pomo-de-adão irá se desenvolver e talvez apareçam espinhas no rosto. Nas meninas também serão produzidos pelos, elas passarão a ovular uma vez por mês e, em decorrência, haverá menstruação, as mamas irão se desenvolver, o quadril se alargará e talvez apareçam espinhas no rosto.
Explorando
Os hormônios que modificam o organismo Jorge admirava o tio Zé e via-o como uma pessoa especial. Por causa disso, não entendia por que o tio continuava solteiro, por mais que não quisesse. Um dia o menino deu um palpite: – Tio Zé, sabe o que você precisa fazer? Tirar essa barba enorme! A vó disse que não está na moda. O tio deu uma gargalhada e disse ao sobrinho que aquela barba e todos seus outros pelos eram sua marca registrada, seu maior charme. – Ah, não sei não. Eu prefiro ficar assim como eu sou, sem pelo nenhum. O tio riu e disse que ele tem muita chance de ter tantos pelos quanto ele. Depois dessa conversa, os dias se passaram e, em uma tarde de domingo, ao observar fotos de família, Jorge viu a de um garoto muito parecido com ele, e perguntou à sua avó quem era. Ao ouvir a resposta de que era o tio Zé, ele se espantou. – Nossa, ele era igualzinho a mim, e mudou tanto! Não tinha pelo nenhum. Vixe, acho que ele tem razão, quando crescer, vou ser igual a ele. O que será que acontece para o corpo da gente mudar tanto? Agora é com você.
1. Você costuma ver fotos de família? Já viu a de algum parente quando era criança e se achou parecido com ele? Tem alguém da sua família, de outra geração, como tios e avós, que todos acham parecido com você? Resposta pessoal. 2. Jorge se deu conta de que terá pelos no corpo. Quais outras mudanças ocorrerão no corpo dele ao entrar na puberdade? E no corpo das meninas, quais serão as mudanças quando elas passarem da fase de criança para a puberdade? 3. Essas mudanças são decorrentes da ação de hormônios. Você sabe o nome de algum desses hormônios? Os hormônios sexuais são substâncias produzidas nas gônadas, a testosterona nos testículos (em indivíduos do gênero masculino) e a progesterona e o estrogênio nos ovários (em indivíduos do gênero feminino). Professor, as características sexuais serão trabalhadas de modo mais profundo no 9o ano desta coleção. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.
182
s e n u t n A r e d n a W :s e õ ç a trs u Il
Sistema endócrino humano O sistema endócrino é formado por diferentes glândulas, responsáveis por diversos processos corpóreos. Veja no esquema abaixo a localização das glândulas que compõem o sistema endócrino humano.
pineal hipotálamo hipófise
tireoide paratireoides o h l e o C r e n g a V
timo
suprarrenais
pâncreas ovários
Fonte das ilustrações: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson.
testículos
Principles of anatomy and physiology. Nova
Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 617.
Esquema simplificado das glândulas constituintes do sistema endócrino humano e suas localizações, tanto no organismo feminino quanto no masculino.
As dimensões das estruturas representadas estão fora de escala; as cores usadas não são as reais.
Agora, estudaremos algumas dessas glândulas.
a ç n ra F n so id w a D
Pineal Pequena glândula localizada próximo à região central do cérebro. Sua função ainda é controversa, mas há concordância em que atua na regulação do sono. A produção do hormônio melatonina é estimulada pela escuridão e inibida pela claridade. Assim, ambientes escuros são propícios ao sono, e ambientes claros podem contribuir para desencadear a insônia.
pineal
Esquema simplificado com corte no encéfalo evidenciando a glândula pineal.
18 3
a ç n a r F n so id w a D
posterior
Glândula hipófise em destaque.
Elementos ilustrados sem escala; as cores não são as reais.
Posso perguntar? Se todos possuímos os mesmos hormônios, por que as características sexuais secundárias são diferentes entre as mulheres e os homens? Porque os hormônios sexuais são liberados em quantidades diferentes em homens e mulheres. Professor, ressalte que o desenvolvimento das características secundárias pode acontecer em idades diferentes, e explique que não há características “corretas” ou “incorretas”. Cada um deve valorizar seu corpo como ele é.
to na infância e, emEsse adultos, é importante para manterdeasgordura massas muscular e óssea. hormônio afeta a distribuição no corpo e inibe a captação de glicose pelas células, aumentando a concentração desse açúcar no sangue. • Hormônio luteinizante e hormônio folículo-estimulante : funcionam em conjunto, mantendo a função normal dos ovários e dos testículos. Regulam a quantidade de hormônios sexuais e estimulam a produção de espermatozoides, nos homens, e a ovulação, nas mulheres. • Ocitocina: na mulher estimula a liberação de leite durante a amamentação e as contrações uterinas durante o parto. No homem aumenta a irrigação sanguínea no pênis. • Antidiurético: também conhecido como vasopressina, regula o equilíbrio da água no corpo, controlando o volume de urina secretado. Sua ausência aumenta a eliminação de urina, o que pode levar à desidratação.
Testículos São as glândulas sexuais masculinas, que produzem o hormônio testosterona. A testosterona estimula o desenvolvimento e a manutenção das características sexuais secundárias masculinas, como crescimento de pelos e engrossamento da voz. No decorrer da vida adulta, a testosterona ajuda a manter o desejo sexual, a produção de espermatozoides e as massas muscular e óssea.
k c o t rs e tt u h S / o r u o L a ic n ro e V
O desenvolvimento corpóreo característico da adolescência é conhecido como puberdade e está relacionado à produção de hormônios por ovários e testículos.
184
Também chamada pituitária, essa glândula tem grande influência sobre a atividade de vários órgãos, por esse motivo é considerada a glândula-mestra. Seu papel é essencial para o bem-estar geral do corpo. Entre os hormônios que produz, podem ser citados: • Prolactina: estimula a produção de leite e sua secreção. • Hormônio do crescimento: estimula o crescimen-
anterior intermediária
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Principles of anatomy Derrickson. and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 624.
Hipófise
Ovários São as glândulas sexuais femininas, que produzem os hormônios estrogênio e progesterona. Esses hormônios são responsáveis pelo desenvolvimento e pela manutenção das características sexuais secundárias femininas, como crescimento dos seios e dos pelos pubianos. Controlam o ciclo menstrual junto com os hormônios da hipófise. A gravidez também é influenciada por esses hormônios.
Aqui tem mais
As mudanças da puberdade [...] puberdade e adolescência não são sinônimos. Adolescência é um momento de mudança psíquica e social. Já puberdade são as alterações físicas que transformam o corpo infantil num corpo adulto e que levam meninos e meninas a se interessarem por sexo. Seu início não tem dia nem hora marcada. A puberdade pode começar tanto aos 8 como aos 15 anos. Cada pessoa tem seu tempo e desenvolve as diversas partes do organismo de forma individual e progressiva. Pordaisso, é normal Uma dois menina adolescentes mesma idadeo se encontrarem em estágios diferentes puberdade. pode da já ter iniciado crescimento dos seios, enquanto outra, com a mesma idade, ainda pode estar na fase de perceber apenas uma pedrinha dolorida. Isso é absolutamente normal. As mudanças características deste período são ativadas pela hipófise, glândula localizada no cérebro, responsável pela produção dos hormônios sexuais que colocam em atividade os ovários e os testículos, provocando uma série de mudanças físicas em meninos e meninas. Na mulher, os principais hormônios são o estrógeno e a progesterona, e no homem, a testosterona. O processo de mudanças corporais ocorre gradualmente, passando por três estágios biológicos bem marcados: - Pré-puberal: momento em que surgem as primeiras modificações corporais: o aumento do tamanho dos seios, nas meninas, e do pênis e testículos, nos meninos, seguido pelos primeiros sinais de aparecimento dos pelos nas axilas e genitais, assim como alterações na altura e no tom de voz. -Puberal: quando os hormônios sexuais atingem um nível específico, aconteceo marco desta fase: a primeira menstruação das garotas, conhecida comomenarca, e, para os garotos, a semenarca, a aguardada primeira ejaculação. A partir deste momento a capacidade reprodutiva entra em ação. As meninas amadurecem seus óvulose os meninos produzem espermatozoides. -Pós-puberal: órgãos sexuais já estão plenamente desenvolvidos e têm o mesmo funcionamento que em um adulto. Este também é o momento de definição dos caracteres sexuais secundários. É quando o corpo do menino toma forma de homem e na menina desabrocha a mulher. [...] [...] Outras características da puberdade que merecem toda atenção são o aparecimento de acne (as famosas espinhas) e de novos odores. Neste período, os hormônios sexuais estimulam o organismo a produzir secreções em maiores quantidades, como o suor, por exemplo. [...] Disponível em: . Acesso em: 20 maio 2015.
1. Os principais hormônios responsáveis por essas mudanças no corpo da mulher são o estrógenoa eprogesterona. No corpo do homem é a testosterona. Eles são liberados pela glândula hipófise.
1. Quais são os principais hormônios responsáveis por essa mudança no corpo da mulher e no do homem e qual glândula libera esses hormônios no organismo? 2. Quais são as mudanças corporais que acontecem no corpo da mulher e no corpo do homem? Algumas mudanças são: aparecimento de acne, novos odores, aumento dos seios, menstruação, aumento dos testículos e do pênis, pelos nas axilas e genitais, alteração na altura e no tom de voz.
18 5
Tireoide V a
n e ss
a
V o
lk
O iodo é usado na síntese de hormônios pela tireoide. Umas dasé principais fontes A de iodo o sal de cozinha. falta de iodo diminui a síntese de hormônios e a atividade da tireoide, provocando problemas como o bócio.
A tireoide é uma glândula pequena, localizada no interior do pescoço, na frente da traqueia. Os hormônios da tireoide, como atiroxina, controlam o metabolismo do organismo. A calcitonina, outro hormônio secretado por essa glândula, estimula a incorporação do cálcio disponível no sangue pelos ossos.
Paratireoides
s e g a Im r e th O / y m la A / t u o h S
Existem duas situações de desequilíbrio da tireoide: o hipotireoidismo e o hipertireoidismo. Ambos causar ou papeira, que é opodem aumento dessao bócio glândula.
As paratireoides são quatro pequenas glândulas localizadas na parte posterior da tireoide, produzem hormônios que ajudam a controlar o cálcio e os níveis de fósforo no corpo. Essas glândulas são importantes para o desenvolvimento ósseo. Quando há pouco cálcio livre no organismo, as paratireoides produzem o paratormônio, que transporta cálcio dos ossos para o sangue, onde será utilizado pelo organismo para a condução de estímulos nervosos e a contração muscular. Esse hormônio tem ação calcitonina, produzida pela inversa tireoide.à da
a ç n ra F n o s id w a D
tireoide paratireoides
Glândulas tireoide e paratireoide. Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 632. Elementos ilustrados sem escala; as cores não são as reais.
Suprarrenais ou adrenais Essas glândulas ficam sobre os rins, por isso o nome supra (sobre) e renal (dos rins). Entre os hormônios secretados pelas suprarrenais, estão: • Cortisona: ajuda o organismo a controlar o açúcar no sangue. • Aldosterona: ajuda a regular a pressão arterial e age sobre os rins, provocando retenção de sódio e água. • Epinefrina: também conhecida como adrenalina, atua em situações de medo, estresse ou excitação, aumentando o ritmo cardíaco, a captação de oxigênio e o fluxo sanguíneo para os músculos. • Noradrenalina: relacionada à manutenção das atividades normais do corpo, e não às reações de emergência.
Pâncreas Essa glândula auxilia o corpo a manter a concentração de glicose no sangue com nível adequado. O pâncreas produz a insulina, hormônio que ajuda a transportar a glicose do sangue para as células, onde é usada para produção de energia. Ele também secreta o glucagon, quando a glicose no sangue está baixa (hipoglicemia). Esse hormônio estimula o fígado a liberar glicose, armazenada na forma de glicogênio, para a corrente sanguínea.
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Atividades Sistematizar 1. Cite duas glândulas endócrinas humanas.
Podem ser citadas: hipófise, tireoide, paratireoide, adrenal, pâncreas etc.
2. Explique por que a hipófise é considerada a glândula-mestre do organismo.
A hipófise é considerada a glândula-mestre do organismo porque tem influência sobre a atividade de vários órgãos. Seu papel é essencial para o bem-estar geral do corpo.
3. Situações como provas, apresentação em público ou até um primeiro encontro, provocam sensações que estimulam o sistema nervoso, ocasionando taquicardia e aumento da frequência respiratória. Que glândula é acionada e qual é o hormônio produzido como conSuprarrenais e adrenalina.
sequência dessas sensações? 4. Identifique as glândulas humanas numeradas no esquema a seguir:
1 2
a ç n a r F n o s d i w a D
3 4 5 6 1. tireoide; 2. timo; 3. suprarrenal; 4. pâncreas; 5. testículo; 6. ovário.
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 617.
Elementos ilustrados sem escala; as cores não são as reais.
Refletir 1. Leia a tirinha e responda. m o .c is a m i n a e d la o c s e / s le b o R ro d n a e L
Por que os nanorobôs terão diabetes?
Porque eles não possuem o pâncreas, glândula responsável pela produção da insulina, hormônio que regula as taxas de açúcar no sangue.
18 7
3
Capítulo S i s te m a nervoso central
No capítulo anterior, você estudou o sistema endócrino humano. Neste capítulo, você vai estudar o tecido nervoso e o sistema nervoso humano, vendo detalhes do sistema nervoso central.
Explorando O álcool e o cérebro Thalita é uma menina “antenada”. Acompanha diariamente as notícias veiculadas em jornais e revistas, na televisão e no rádio. Certo dia ela leu uma reportagem sobre o consumo de álcool, que abordava os riscos da ingestão dessa substância associada à condução de veículos automotores. Thalita leu, sem acreditar: “Motorista alcoolizado perde o controle do veículo e atinge um carro e um ônibus. Duas pessoas morreram e OLÁ, EU SOU outras três ficaram feridas”. A THALITA. A reportagem citava outros casos e relatava que milhares de lares são destruídos pela bebida, em razão de brigas por causa da dependência, da morte de usuários de álcool em acidentes de trânsito ou de vítimas desses motoristas embriagados. Curiosa para saber mais sobre os efeitos do álcool no corpo humano, encontrou informações em um livro sobre o sistema nervoso. Ela leu que o álcool prejudica o fígado, causa torpor e diminui os reflexos ao chegar ao cérebro. Em grande quantidade pode levar ao coma alcoólico, situação em que a pessoa perde a consciência e não se lembra de nada depois. Leu também que o consumo de álcool aumenta a possibilidade do desenvolvimento de um efeito muito forte e reforçador do desejo de beber, na química do cérebro, que produz a dependência de álcool ou alcoolismo. Ao fim da leitura, Thalita se perguntava: “Como é possível que algumas pessoas saiam dirigindo depois de ingerir bebidas alcoólicas?”. Agora é sua vez.
1. Você já ouviu ou leu alguma notícia sobre acidentes de trânsito causados por pessoas que ingerem bebidas alcoólicas? Resposta pessoal. 2. Além de acidentes de trânsito, que outros problemas podem ser associados ao consumo de álcool? O consumo de álcool pode causar interferências na dinâmica familiar, nas relações sociais e no trabalho. 3. Você conhece alguém que era dependente de álcool, mas conseguiu deixar o vício? Sabe como isso ocorreu? Já ouviu falar dos tipos de tratamento mais recomendados em casos de alcoolismo? Resposta pessoal. Os tratamentos mais recomendados são fundamentados na educação afetiva. Mais do que enfatizar as consequências negativas do abuso de álcool, valoriza-se a autoestima do paciente e procura-se ensiná-lo a controlar suas decisões e a ansiedade. Há
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instituições de prevenção, tratamento e redução de danos em várias regiões do Brasil para ajudar os pacientes a se afastarem do vício. Professor, veja como trabalhar esta seção no Manual do Professor.
o i d ú t s E O K D s: e õ ç rta s lu I
Integração do sistema nervoso com outros sistemas No ser humano, os sistemas nervoso e endócrino agem de maneira conjunta na coordenação corpórea e no controle das reações do organismo a estímulos. Apesar de apresentarem diferenças no mecanismo e na forma da resposta que produzem, há uma interação entre esses sistemas para produzir diversos efeitos corpóreos. No organismo, todos os sistemas interagem. Em geral, quando essa interação é adequada, o organismo mantém-se saudável e equilibrado. Embora cada sistema tenha funções específicas, desistema algum modo, estão interligados e dependem uns dos outros. O nervosotodos controla vários órgãos recebendo e enviando “informações” que favorecem o bom funcionamento de cada um deles. Os seres vivos reagem a estímulos percebidos por receptores. Em diversos animais os estímulos são processados em um centro nervoso e conduzidos por impulsos nervosos até a estrutura efetora, aquela que vai efetuar a resposta ao estímulo. m li a z A lo e c r a M
estímulo
receptor
centro nervoso
resposta
efetor músculo
efetor glândula
resposta motora
resposta secretora
Esquema simplificado de como o corpo humano reage a estímulos. Um estímulo, que pode ser calor, luz ou dor, por exemplo, é reconhecido por um receptor e enviado através de nervos, na forma de um impulso elétrico, para o centro nervoso. No centro nervoso, o estímulo é processado e enviado, também através de nervos, para a estrutura efetora, que pode ser um músculo ou glândula, e que vai produzir a resposta ao estímulo.
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Doenças neurodegenerativas
Diálogo
Algumas doenças – como esclerose múltipla, Parkinson e Alzheimer – são chamadas doenças neurodegenerativas, pois estão relacionadas com a perda (degeneração) de propriedades do tecido nervoso (neuro). Apesar de diversos estudos, fatores referentes a essas doenças ainda não estão esclarecidos, como suas causas e possível cura.
k c tso n ti a L / L P S
Popularmente conhecida como doença da vaca louca, a encefalopatia espongiforme bovina degenera com encefalopatia espongiforme o tecido nervoso de bois e vacas, fazendo os animais Animal bovina, ou doença da vaca louca. terem alterações do estado mental (agressividade e nervosismo, por exemplo), dificuldades locomotoras e, por fim, morrerem. O medo da transmissão dessa doença a seres humanos levou a mudanças na regulamentação da atividade pecuária e restrições a importações de carne em diversos países. Devido a suspeitas da doença em seu rebanho, as exportações de carne bovina no Brasil foram afetadas . Se a doença se espalhasse pelo gado brasileiro, existiria risco para a população local, e a exportação de carne ficaria seriamente prejudicada.
1. Faça uma pesquisa a respeito de como o Brasil tem combatido a doença da vaca louca desde o seu surgimento. Considerando as informações que você obteve, discuta com seus colegas: como saber se a carne que você compra está livre desse risco? Professor, aproveite para dar dicas aos alunos sobre como pesquisar: utilizarsites de busca, ir a bibliotecas e ler jornais, por É importante debateras a segurança consumidos ecomo recomendar aos procurar alimentos comexemplo. fonte confiável, que cumpram exigênciasdos paraalimentos evitar contaminações, a doença daalunos vaca louca.
Conhecendo o sistema nervoso m o c . e itm s m a e r D / r a m e r u A
O sistema nervoso é formado pelo tecido nervoso, que por sua vez é composto pelosneurônios e pelas células da glia. Os neurônios conduzem impulsos nervosos, ao longo do corpo, articulando tanto a percepção de estímulos quanto o seu processamento e as respostas a eles. As células da glia protegem, sustentam e nutrem os neurônios. Os órgãos do sistema nervoso são formados por agrupamentos de neurônios e células da glia. O sistema nervoso humano pode ser dividido em sistema nervoso central (SNC) e sistema nervoso periférico (SNP). De modo geral, pode-se dizer que o SNC recebe, analisa integra dados e informações, e o SNPpele, levaolhos, informaçõesedos órgãos sensoriais (orelha, língua, por exemplo) ao sistema nervoso central, e deste aos músculos e às glândulas, que respondem aos estímulos. O sistema nervoso processa uma ação e transmite o impulso até estruturas efetoras que a realizarão. Neurônios, por exemplo, conduzem impulsos nervosos do sistema nervoso até os músculos do braço e da mão, que se contraem de forma coordenada para realizar a ação pretendida: abrir a porta.
190
Órgãos do sistema nervoso central O sistema nervoso central é formado pelo encéfalo, protegido pelos ossos do crânio, e pela medula espinhal, localizada na coluna vertebral. O encéfalo pode ser subdividido em três estruturas anatômicas: cérebro, cerebelo e tronco encefálico (onde está o bulbo). As ilustrações apresentadas nesta página estão sem escala; as cores não são as reais.
Posso perguntar? É verdade que os neurônios humanos podem se reproduzir durante a vida?
encéfalo medula espinhal
cérebro cerebelo medula espinhal
Ilustração que mostra os componentes do sistema nervoso central. Acima é possível visualizar as estruturas que compõem o encéfalo e sua ligação com a medula espinhal, e à direita a posição da medula espinhal e do encéfalo no corpo.
bulbo
o lh e o C r e n g a V :s e õ ç a trs u lI
Professor, explique que os neurônios são células altamente especializadas e diferenciadas, o que dificulta sua reprodução. Até pouco tempo, acreditavase que não se formavam novos neurônios em organismos adultos. No entanto, estudos recentes colocaram essa ideia em dúvida. Sabe-se que em pássaros ocorre a regeneração de neurônios, e há sinais de que i sso também ocorra em humanos, embora a quantidade de novos neurônios formados seja pequena.
Fonte: Cleveland P. Hickman.Integrated principles of zoology. Nova York: McGraw-Hill, 2001. p. 737.
Os órgãos do SNC são revestidos e protegidos por três membranas chamadas meninges: a pia-máter, a aracnoide e a dura-máter (mais externa).
couro cabeludo
a r u o M si u L
membrana que recobre o crânio osso do crânio dura-máter aracnoide
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 476.
Representação mostrando a localização das meninges pia-máter, aracnoide e dura-máter.
s e g n i n e m
pia-máter
espaço de circulação do líquido cerebrospinal artéria veia
19 1
Cérebro O cérebro pode ser dividido em duas metades, os hemisférios. Ele apresenta reentrâncias e saliências denominadas circunvoluções cerebrais. Estas, no decorrer da evolução, permitiram que o cérebro humano tivesse mais neurônios ocupando um volume menor. O cérebro contém cerca de cem bilhões de neurônios que se comunicam. Cada hemisfério cerebral comunica-se com o outro através de feixes de fibras nervosas. A camada externa do cérebro é formada pela substância (ou massa) cinzenta (40% do cérebro), e a parte interna, pela substância (ou massa) branca (60%). A substância cinzenta é constituída pelo corpo celular dos neurônios; a branca é composta pelos axônios. o lh e o C r e n g a V
massa branca As ilustrações apresentadas nesta página estão sem escala; as cores não são as reais.
massa cinzenta
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 479.
Representação do cérebro humano e de suas substâncias cinzenta e branca.
O corpo humano está conectado com o cérebro por uma comunicação cruzada. Assim, o hemisfério esquerdo controla o lado direito do corpo e o hemisfério direito, o lado esquerdo. Por isso, uma lesão em um lado do cérebro normalmente vai afetar os movimentos e os sentidos no lado oposto do corpo, como representado na ilustração ao lado. O cérebro humano apresenta quatro áreas, chamadas lobos ou lóbulos, que têm funções diferenciadas. Elas recebem o nome dos ossos cranianos, localizados nas suas proximidades e que as recobrem. O lobo frontal localiza-se na região da testa; o lobo occipital, na nuca; o lobo parietal, na parte superior central da cabeça; e os lobos temporais, nas regiões laterais da cabeça, acima das orelhas. a ç n a r F n so id w a D
2
1
3
4
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. Principles of anatomy and physiology . Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 493.
192
1 – Lobo frontal: processa ações como planejamento, solução de problemas, controle emocional, pensamento abstrato, movimentos e fala. 2 – Lobos parietais: possibilitam a percepção de sensações através do tato, como dor, temperatura, forma, aspereza etc. 3 – Lobos occipitais: processam dados visuais, como cor, movimento, profundidade, distância etc. 4 – Lobos temporais: processamento de estímulos auditivos; memória; compreensão da linguagem.
Representação da comunicação cruzada entre o cérebro e o corpo.
Cerebelo O cerebelo coordena os movimentos do corpo, mantendo-o em equilíbrio. Também regula o tônus muscular, estado de semicontração em que os músculos podem realizar movimentos assim que necessário. O álcool afeta esse órgão, por isso uma pessoa embriagada não consegue caminhar em linha reta.
Tronco encefálico O tronco encefálico, também conhecido como tronco cerebral, conecta o encéfalo à medula espinhal. Suas funções neurológicas incluem: respiração, digestão, frequência cardíaca e pressão arterial, necessárias para a sobrevivência. Ele exerce função principal na atenção básica e no estado de consciência e de excitação. Todas as informações entre o corpo e o cérebro passam por ele. O bulbo, um dos componentes do tronco encefálico, é responsável pela condução dos impulsos nervosos do cérebro à medula espinhal e vice-versa. Ele também controla os movimentos respiratórios e cardíacos. Ao contrário do que ocorre no cérebro e no cerebelo, no bulbo a substância branca situa-se na parte externa e a cinzenta, na interna. O bulbo é sensível às variações de concentração de gás carbônico no sangue. Quando a concentração de gás carbônico no sangue aumenta, este fica mais ácido. Quando ocorre essa variação, o bulbo reage aumen-
Elementos ilustrados sem escala; as cores não são as reais.
cérebro
tando sangue.a frequência respiratória e, com ela, a quantidade de oxigênio no
Medula espinhal Esse órgão consiste em um tubo nervoso, situado na coluna vertebral, a substância branca fica na parte externa e a cinzenta, na interna. Pela parte superior, liga-se ao bulbo. A medula espinhal mede cerca de 43 centímetros em mulheres adultas e 45 centímetros em homens adultos. A coluna vertebral, que aloja a medula espinhal, tem cerca de 70 centímetros de comprimento. Portanto a medula espinhal é muito menor que a coluna vertebral. A medula espinhal permite a comunicação do corpo com o encéfalo, produz impulsos nervosos e coordena atividades musculares e reflexos. Apresenta nervos ordenados em feixes. Na parte anterior ficam os nervos motores, que transmitem informação aos músculos e estimulam a produção de movimentos. A parte posterior e lateral da medula espinhal contém os nervos sensitivos, que levam informações sensoriais ao cérebro. Concepção artística da medula espinhal e do cérebro.
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson.Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 17.
medula espinhal
k c o st n ti a L / L P S / r e in d r a G r e t e P
19 3
Ciência e Sociedade OMS: depressão será a doença mais comum do mundo em 2030 k c tso r e tt u h S / m e lli u G io
Depressão é a doença psiquiátrica mais comum que existe. Antigamente era denominada de tristeza, melancolia ou outras denominações. Hoje sabemos que a depressão tem um cará-
n to n A
ter endógeno, ou seja, de srcem interna por alterações de neurotransmissores. Mas ela também tem um caráter ambiental reativo, onde o ambiente pode proporcionar o desencadear de um quadro depressivo, por exemplo, uma perda financeira grave, fim de um relacionamento ou uma doença incapacitante. De acordo com dados da Organização Mundial de Saúde (OMS), em 2020 – 2030 , a depressão será a doença mais comum do mundo. Atualmente ela afeta mais de 121 milhões de pessoas.
Um dos sintomas da depressão é o isolamento e a falta de vontade de fazer coisas novas.
Os pacientes diagnosticados com depressão têm dois sintomas principais: um é o humor propriamente deprimido por quinze dias na maior parte do tempo (uma tristeza incapacitante) e anedonia, que é uma dificuldade de ter iniciativa, de ter vontade de fazer novas coisas [...]. Para alguém que está deprimido, retraído socialmente, a rede social muitas vezes pode ser vista como uma rede de suporte para interagir com outras pessoas. Por outro lado, ficar somente nas relações virtuais em prol das relações presenciais, pode não ser uma atitude saudável. Mesmo com apenas cerca de vinte anos de popularização da internet no Brasil, ainda não é sabido muito bem como esse fenômeno está influenciando na prática a relação com essa doença. [...] O tratamento da depressão é medicamentoso e psicoterápico. O tratamento, geralmente, dura em média, entre seis meses e um ano, mas depende muito do tipo da depressão e da gravidade dessa depressão. Hoje sabemos que há medicações bem modernas que rapidamente abrandam os sintomas. [...] Disponível em: . Acesso em: 19 maio 2015.
1. Na sua escola há profissionais responsáveis por cuidar da saúde mental dos alunos? Resposta pessoal.
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Professor, estudos recentes têm mostrado a importância do seu papel não só no processo de aprendizagem, mas também na saúde mental de seus alunos. O contato direto com os alunos permite perceber com facilidade quando eles estão tendo problemas de atenção, aprendizagem, comportamento ou emocionais/afetivos e sociais.
Atividades Sistematizar 1. Observe o esquema: Um neurônio sinapse a) O que representa esse esquema? fazendo com outro. entrenervoso a estrutura representada eo b) Que relação existeO sistema é formado pelo tecido nervoso, no qual sistema nervoso? se destacam os neurônios (representados no esquema) e as células da glia. c) O que os números 1, 2, 3 e 4 representam no esquema?
1
4
1 – corpo celular; 2 – dendritos; 3 – axônio e 4 – sinapse.
3
se dá a condução donervosos impulso nervoso na estrud) Como Os impulsos entram pelos dendritos, passam pelo tura representada? corpo celular e saem pelo axônio. e) Como chamamos um feixe dessas estruturas? Nervo.
2
2. Quanto às meninges, responda às questões. a) O que são? Três membranas que revestem e protegem os órgãos do SNC. b) Que nome recebe a inflamação dessas estruturas? Meningite. c) O que pode provocá-la? Pode ser causada por vírus, fungos ou bactérias.
a r u o M is u L
Refletir 1. Leia o texto abaixo e responda. O trauma da medula espinhal é basicamente uma lesão na medula espinhal, diretamente na medula ou indiretamente através de lesões em ossos, tecidos ou vasos sanguíneos adjacentes. Quanto mais perto do pescoço, maior o impacto da lesão, atingindo membros superiores e inferiores. Pelo que sabemos através de modelos animais, assim que a lesão atinge a medula espinhal, temos o rompimento dos nervos que atravessam a região, levando à desconexão dos membros com o cérebro, resultando em paralisia. Esse processo é rápido, acontece em dias. Além disso, o sangramento, o acúmulo de líquidos e o inchaço podem ocorrer dentro ou fora da medula espinhal – mas dentro do canal espinhal. O acúmulo de sangue ou líquidos pode comprimir a medula espinhal e lesioná-la, piorando ainda mais o quadro. Como se não bastasse, a morte dos neurônios estimula um processo inflamatório que impede o crescimento de novos neurônios na região. Esse ambiente hostil tem sido o grande impedimento do uso de células-tronco como alternativa terapêutica, pois as células transplantadas para a região da lesão não conseguem se especializar em neurônios funcionais. b) Porque são conectadas por um nervo cranial – que se srcina da região do crânio – e a lesão neste caso acontece abaixo dele. Sendo assim, os órgãos vitais continuam conectados ao encéfalo, recebendo as informações normalmente.
Disponível em: . Acesso em: 17 maio 2015.
parte da medula for seccionada, a imobilização atinge uma a) Dependendo do corpo. No da caso de uma pessoaque tetraplégica (paralisia superior e inferior), onderegião ocorlesão aconteceu na parte mais alta da espinha, perto das primeiras vértebras, sendo assim, são interrompidas reu a ruptura da medula?Aa comunicação entre sistema nervoso central e toda a parte superior e inferior, incluindo braços e pernas b) Por que os órgãos vitais, no caso dos tetraplégicos, não deixam de funcionar? c) Quais são os problemas enfrentados pelos cientistas durante os tratamentos com célulase o acúmulo de líquidos causados por esse tipo de lesão estimulam -tronco? Oumsangramento processo inflamatório que impede as células-tronco implantadas de reconstituir a região lesionada.
19 5
4
Capítulo S i s te m a nervoso periférico OLÁ, EU SOU O IGOR.
No capítulo anterior, você estudou o tecido nervoso e o sistema nervoso central humano. Neste capítulo, você vai ver o sistema nervoso periférico humano.
Explorando Uma jogada perigosa
Desde quando acordou, Igor vestiu a camisa do seu time. Era a final do Campeonato Brasileiro, e seu time, claro, estava na final. Começou o jogo. Igor gritava, gesticulava, roía a unha, brigava com o juiz, parecia que estava na arquibancada. De repente, no final do primeiro tempo, um jogador fez uma jogada perigosa, deu uma joelhada na coluna do atacante do outro time, que caiu, rolando de dor. Por fim, o atacante foi retirado do campo com maca. Os repórteres disseram, no momento, que ele poderia ter sofrido uma lesão na coluna e perder os movimentos das pernas. Igor se perguntou: “Estes repórteres estão doidos. O que tem a ver uma lesão na coluna com os movimentos das pernas?”. Como se vê, foi um dia de muitos questionamentos para Igor. Ah, o jogo foi retomado e o time dele venceu. Fizeram exames no jogador lesionado, mas ele nada sofreu de grave e, em breve, voltaria aos campos. Agora é com você.
1. Você gosta de futebol? Vai a estádios ou acompanha pela televisão? Resposta pessoal.
2. Na pergunta de Igor, sobre a lesão do atacante, você acha que ele estava certo em criticar os jornalistas? Você já conheceu alguém que perdeu os movimentos por uma lesão na coluna? Igor estava errado, pois na coluna está a medula espinhal e de lá saem nervos periféricos. Esses nervos recebem os estímulos do exterior e permite o movimento dos músculos. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.
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a z u o S lo il n a D : sõ e ç a rt s u Il
Conhecendo o sistema nervoso periférico O sistema nervoso periférico (SNP) é constituído por nervos que fazem a comunicação entre o sistema nervoso central e as demais partes do corpo. Os nervos que partem do encéfalo são chamados de cranianos e os que partem da medula espinhal,raquidianos. O corpo tem 12 pares de nervos cranianos e 31 pares de nervos raquidianos. Observe no esquema ao lado a disposição dos nervos cranianos e raquidianos. De acordo com o tipo de neurônio que apresentam, é
o lh e o C r e n g a V
sistema nervoso periférico
A proporção entre as dimensões dos elementos representados nesta página bem como as cores usadas não são as reais.
encéfalo
nervos cranianos
medula espinhal
sistema nervoso central
nervos raquidianos
possível classificar os nervos em três tipos: • sensoriais – levam informações da periferia do corpo (região onde os órgãos dos sentidos recebem estímulos) ao SNC. Eles também são chamados nervos aferentesou sensoriais. São formados por prolongamentos de neurônios sensoriais; • motores – transmitem impulsos do SNC aos músculos ou às glândulas. Também podem ser chamados nervos eferentes. São formados por prolonga- Esquema dos sistemas nervosos central e periférico. mentos de neurônios motores; Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. • mistos – são aqueles formados por prolongamenPrinciples of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 542. tos de neurônios sensoriais e motores. Há, ainda, os neurônios de associação, que conduzem impulsos nervosos dos neurônios sensoriais aos neurônio neurônios motores, e vice-versa. Veja, no esquema ao lado, como funcionam os neurônios sensoriais, motores e de associação. Considerando suas estruturas e funções, é possível classificar o sistema nervoso periférico como sistema nervososomático e sistema nervoso autônomo. O SNP somático(ou voluntário) responde a estímulos provenientes do ambiente externo e controla as ações voluntárias que resultam da contração de alguns músculos. Ele é constituído por fibras motoras que conduzem impulsos do sistema nervoso central a esses músculos. Exemplos de movimentos coordenados pelo SNP somático são o ato de caminhar ou de segurar um copo. O SNP autônomo (ou visceral) controla as ações que resultam da contração de músculos involuntários, ou seja, que se movimentam indepen- 1 dentemente da nossa vontade, como o coração, por exemplo. Esse sistema regula o ambiente in- 2 3 terno do corpo, a atividade dos sistemas digestório, circulatório, excretor e endócrino. Ele conduz 4 impulsos do sistema nervoso central aos músculos 5 de órgãos internos e àmusculatura do coração.
sensorial (aferente)
medula espinhal
2 receptor sensorial corpos celulares
3
1 neurônio de associação
órgão efetuador (músculo)
4 a ç n ra F n so id w a D
neurônio motor (eferente) 5
O estímulo é recebido. Por exemplo, uma queimadura no dedo causando dor. O neurônio sensorial leva impulsos à medula espinhal (SNC). O neurônio de associação leva impulsos do neurônio sensorial ao motor. O neurônio motor leva impulsos da medula espinhal aos músculos do braço. Ocorre um movimento de retração, fazendo com que o dedo se afaste do agente da dor.
19 7
Sistema nervoso simpático e parassimpático O sistema nervoso autônomo pode ser dividido em sistema nervoso simpático e sistema nervoso parassimpático. De modo simplificado, esses sistemas têm papel inverso (antagônico) e sua ação integrada mantém o equilíbrio no corpo. Quando o SNP simpático, por exemplo, provoca aceleração nos batimentos cardíacos (taquicardia), o SNP parassimpático entra em ação e diminui esse ritmo. As ações do SNP simpático são predominantemente as que gastam energia, permitindo ao organismo reagir a situações de emergência ou estresse. As ações do SNP parassimpático são predominantemente ligadas Veja, a atividades relaxantes, com economia energia. no esquema abaixo, exemplos dede ações antagônicas dos sistemas parassimpático (em azul) e simpático (em vermelho): Contrai a pupila. Estimula a salivação.
inibe a salivação.
Reduz os batimentos cardíacos.
Relaxa os brônquios.
Contrai os brônquios. Estimula a atividade do estômago e do pâncreas. A proporção entre as dimensões dos elementos representados bem como as cores usadas não são as reais.
Dilata a pupila.
Estimula a vesícula biliar.
a ç n a r F n so d i w a D
Acelera os batimentos cardíacos. Inibe a atividade do estômago e do pâncreas. Estimula a liberação de glicose pelo fígado. Estimula a produção de adrenalina e noradrenalina.
Contrai a bexiga.
Relaxa a bexiga. Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. Principles of Promove ereção. a Promove ejaculação. a anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, Esquema comparando os sistemas nervosos parassimpático e simpático em relação a suas ações sobre o corpo. 2014. p. 530.
Ato e arco reflexo Denominam-se atos reflexos, ou simplesmente reflexos, as respostas automáticas e involuntárias que o corpo dá a um estímulo sensorial. Em geral, um ato reflexo ocorre porque: • os neurônios sensoriais levam impulsos do órgão receptor à medula (SNC); • na medula, os neurônios associativos conduzem impulsos correspondentes a uma ordem de ação para os neurônios motores; • os neurônios motores provocam uma resposta dos órgãos efetores (músculo ou glândula) ao estímulo inicial. O caminho seguido pelo impulso nervoso nesses diferentes tipos de neurônios no ato reflexo é chamado arco reflexo.
198
Quando uma pessoa pisa na areia quente da praia, por exemplo, seu reflexo é levantar imediatamente o pé. Nesse exemplo, como se trata de um reflexo medular, a informação chega ao cérebro só depois de passar pela medula. A pessoa não precisa pensar: “É melhor levantar meu pé”; a resposta é rápida e involuntária. Há arcos reflexos que não envolvem o neurônio associativo e, nesses casos, o neurônio sensorial comunica-se diretamente com o motor. Em outros, o neurônio associativo da medula espinhal comunica-se com o encéfalo, permitindo inibir um ato involuntário quando se percebe que o fator de estímulo não oferece risco. Isso ocorre, por exemplo, quando se toma uma injeção e não se pode mover o braço.
a ç n a r F n so d i w a D
Veja exemplos de outros reflexos.
Reflexo pupilar No olho, a íris é a parte redonda que é colorida (castanho, verde, azul etc.). Ela tem uma abertura que se chama pupila, por onde entra a luz. A maior parte da luz que entra pela pupila é absorvida pelos tecidos no interior do olho, por isso sua cor é preta. O reflexo pupilar é a redução do tamanho da pupila como reação a uma maior quantidade de luz. No ser humano, e em muitos outros animais, o tamanho da pupila é controlado pela contração e dilatação involuntária da íris, regulando a intensidade da luz que entra no olho. Quando há suspeita de lesão neurológica no SNC, os médicos testam esse reflexo com uma lanterna nos olhos do paciente.
Quando pisamos na areia quente, levantamos o pé em um ato reflexo.
k c o st in t a L / L P S / n r h o D itn r a M
m o c . e stim m a e r D / e b ir sc t h ig L
Pupiladilatada.
Pupilacontraída.
Reflexos do recém-nascido Alguns reflexos só existem nos recém--nascidos e desaparecem à medida que o sistema nervoso vai se desenvolvendo. Um deles é o de sucção (importante na amamentação) e o outro, o de preensão.
Devido ao reflexo de preensão, o bebê fecha os dedos ao sentir um toque na palma da mão.
m o .c e im t s m a re D / 2 3 n a S
19 9
[ dentro ]
A
Fi q u e p o r
SUBSTÂNCIAS PSICOTRÓPICAS CONEXÕES NEURAIS
3
2
1
A FENDA SINÁP TICA Ao longo da rede neural existem neurônios transmissores e neurônios receptores. Esses neurônios encontram-se muito próximos uns dos outros, entretanto, não estão fisicamente conectados. Eles são separados
4
As substâncias psicotrópicas podem ser classificadas como:
SUBSTÂNCIAS ESTIMULANTES As substâncias estimulantes podem elevar a quantidade de neurotransmissores na fenda sináptica, ou
5
SUBSTÂNCIAS DEPRESSORAS E PERTURBADORAS As substâncias depressoras diminuem a quantidade de neurotransmissores ou impedem a ligação destes com os receptores. As substâncias perturbadoras introduzem novos elementos na fenda sináptica, confundindo a interpretação das informações pelo cérebro.
TIPO 1
ESTIMULANTES:substâncias que estimulam o funcionamento do SNC. Fazem com que o usuário fique “ligado”, em estado de vigília, com aumento da atividade motora. Exemplos: Cocaína, anfetamina, cafeína. TIPO 2
DEPRESSORAS:substâncias que desestimulam o funcionamento do SNC. Fazem com que o usuário fique lento, com diminuição da atividade motora. E xemplos: narcóticos, álcool, opiáceos. TIPO 3
PERTURBADORAS OU ALUCINÓGENAS: substâncias que alteram o funcionamento do SNC. Fazem com que o usuário tenha uma percepção alterada da realidade. Exemplos: LSD, ecstasy, maconha.
200
As substâncias psicotrópicas costumam afetar principalmente três porções do cérebro: A, B e C.
podem impedir que eles sejam absorvidos pelo neurônio receptor.
5
2
A DROGA NO CÉREBRO
4
pela fenda sináptica, espaço entre um neurônio e outro.
SINAPSE Na sinapse, os neurotransmissores são liberados na fenda sináptica pelo neurônio transmissor excitando ou inibindo o neurônio seguinte, isto é, o receptor.
3
OS NEUROTRANSMISSORES Neurotransmissores são substâncias resfenda ponsáveis por inibir sináptica ou excitar os neurônios receptores. Eles podem ser hormônios, aminoácidos entre outras substâncias.
1
CLASSIFICAÇÃO DAS SUBSTÂNCIAS PSICOTRÓPICAS
As substâncias psicotrópicas são aquelas cuja ação ocorre principalmente no sistema nervoso central (SNC), produzindo alterações no funcionamento do corpo, no comportamento, no humor e na cognição da pessoa, e podem levar à dependência.
CÓRTEX CEREBRAL Responsável pelo controle do raciocínio, do planejamento e por tomadas de decisão.
TIPO 1
TIPO 1
NICOTINA
COCAÍNA
Ativa receptores sinápticos e aumenta a liberação de neurotransmissores como a dopamina. A abstinência, em dependentes, pode causar irritabilidade, hostilidade, depressão, diminuição do ritmo cardíaco, aumento do apetite. O uso contínuo aumenta a probabilidade de ocorrer doenças como enfisema pulmonar, câncer, derrame cerebral, entre outras.
A cocaína impede o recolhimento de neurotransmissores na fenda sináptica, prolongando seus efeitos. A abstinência da droga em dependentes pode levar à depressão. O uso pode prejudicar a aprendizagem, causar deficiências motoras, diminuição no tempo de reação e convulsões, além de poder levar à morte.
baixa autoestima
uso do álcool
piora no desempenho escolar
prejuízos à memória
B
SISTEMA LÍMBICOpelo Responsável controle de emoções e pelas funções de aprendizagem e memória.
dificuldade de aprendizagem
Consequências do consumo de álcool na adolescência
C o rã g e N o c e h c a P a r a n I
TRONCO ENCEFÁLICO Responsável pelo controle de funções básicas como a respiração, ritmo cardíaco, circulação e digestão.
O uso de álcool na adolescência é desaconselhável porque o sistema nervoso central do jovem ai nda está se desenvolvendo. O uso de álcool pode atrapalhar seu amadurecimento normal, causar alterações no desenvolvimento da personalidade e prejudicar funções como memória e atenção. As alterações no amadurecimento normal do cérebro nesta fase da vida serão para sempre. Prejuízos de memória e atenção irão resultar em dificuldade de aprendizagem e piora no desempenho escolar. Estas dificuldades poderão levar a uma baixa autoestima, que por sua vez pode levar a um aumento do consumo de álcool, realimentando o circuito. Fonte: Movimento pé no chão.Consequências do consumo de álcool na adolescência. Disponível em: . Acesso em: 29 maio 2015.
1. Por que, na adolescência, o consumo de drogas pode ser mais prejudicial que na idade adulta? 2. Pesquise e responda: O que caracteriza a dependência em relação ao uso de drogas?
TIPO 2
TIPO 3
TIPO 3
TIPO 3
ÁLCOOL
ECSTASY
LSD
MACONHA
O consumo de álcool aumenta os efeitos inibitórios de algumas substâncias encontradas no corpo e diminui os efeitos estimulantes de outras. A abstinência em dependentes pode ocasionar tremores, fraqueza, dores de cabeça, náuseas e convulsões. O uso contínuo pode comprometer o funcionamento do fígado, do coração e sistema digestivo, entre outros.
O ecstasy é encontrado principalmente na forma de comprimido, que pode ter diferentes formas, cores e tamanhos. O uso contínuo pode trazer complicações no fígado, no sistema circulatório e causar lesões cerebrais. Em doses elevadas pode causar hemorragias cerebrais e morte.
A dietilamida do ácido lisérgico ou LSD é uma droga perturbadora, que interfere no mecanismo de ação do neurotransmissor serotonina. O uso contínuo pode levar à esquizofrenia, à depressão e à morte.
Os efeitos da maconha no organismo dependem da composição da maconha fumada e da sensibilidade do usuário aos compostos. O uso contínuo pode afetar a produção de hormônios, como a testosterona, e interferir na capacidade de aprendizagem e memorização.
Fonte: Centro Brasileiro de Informações sobre Drogas Psicotrópicas. Questões sobre drogas. Disponível em: . Acesso em: 29 maio 20 15.
20011
Hora da
prática: experimento
2.
Deixe os alunos levantar hipóteses e discutir entre si, depois explique que isso é um fenômeno conhecido como potenciação: os impulsos nervosos são mantidos devido à vontade do aluno durante os noventa segundos, e há liberação de neurotransmissores do impulso nervoso. Como o impulso persiste, a quantidade desses neurotransmissores será alta e, mesmo decorrido um tempo com cessação, o braço continuará realizando o movimento.
Nesse experimento, você vai ver uma reação de nosso corpo e aplicar os conhecimentos do tema para explicá-la.
Material: • •
uma parede em que seja possível ficar em pé na frente dela; cronômetro.
Como fazer Essa atividade deve ser realizada em dupla. 1. Escolha um colega e peça a ele que se apoie na parede e fique com o braço apoiado lateralmente nela. 2. Peça-lhe que tente levantar o braço contra a parede, fazendo força na direção dela. Ele deve tentar realizar esse movimento por noventa segundos, que serão marcados no cronômetro.
3.
4.
É importanteapesar não desistir do movimento, do cansaço proporcionado por ele. Após noventa segundos, peça a seu colega que se afaste da parede e veja o que acontece. Troque de posição com o colega. Enquanto ele marca o tempo, você tenta realizar o movimento com o braço.
o i d ú t s E O K D
Essa é a ação que você deve fazer.
Refletindo e registrando 1.
O que aconteceu quando quem esteve encostado na parede afastou-se dela?
Resposta pessoal. Espera-se que os alunos descrevam um movimento involuntário do braço subindo e formando um ângulo de cerca de 90 graus com a coluna.
2. 3.
Elabore uma hipótese para explicar o ocorrido. Os movimentos geralmente se iniciam com a transmissão do impulso nervoso. Você acha que o apoio na parede impediu a transmissão desse impulso?
Resposta pessoal. É importante mostrar aos alunos que, embora o movimento tenha sido suprimido pelo apoio na parede, o impulso nervoso não foi.
202
Atividades Sistematizar 1. Identifique, no esquema, o tipo de sistema nervoso representado e dê suas funções principais em nosso corpo. 2. Do que é formado o sistema nervoso periférico?
o lh e o C r e n g a V
O SNP é formado por nervos que fazem a comunicação entre o sistema nervoso central e o resto do corpo.
3. Diferencie nervos cranianos de nervos raquidianos. Nervos cranianos são os que partem do encéfalo, e nervos raquidianos, os que partem da medula espinhal.
1. Sistema nervoso central. O SNC recebe, analisa e integra dados e informações do corpo.
Refletir 1. O consumo de álcool e drogas, principalmente entre os jovens, é motivo de preocupação da sociedade em geral, como podemos ler no estudo feito pelo IBGE com estudantes do Ensino Fundamental. O aumento da experimentação de drogas entre jovens tem se tornado um sério problema em muitos países. [...] O uso de Cânabis [maconha] entre jovens pode ser um preditivo de desajustes psicossociais e eleva a chance de dependência na vida adulta. [...] Geralmente, levantamentos sobre o uso de drogas entre escolares, demonstram que no sexo masculino as drogas como álcool, maconha e tabaco são mais usadas, enquanto entre as mulheres o uso de anfetamínicos e ansiolíticos são mais frequentes[...]. Disponível em: . Acesso em: 17 maio 2015.
Que efeitos o uso de drogas, incluindo o álcool e certos medicamentos, tomados de forma indiscriminada, tem sobre a vida biológica, psicológica, emocional e social do indivíduo? As drogas causam alterações comportamentais, desajustes sociais, dificuldades de integração, dependência química, além de poder causar danos irreversíveis ao sistema nervoso.
Desafio a) Reflexo patelar, sendo testado por um médico ao bater com um martelo no joelho do paciente.
1. Leia a tirinha ao lado e responda às questões. a) O que a tirinha está abordando? b) Como é chamado esse tipo de
c) O neurônio sensitivo, o neurônio associativo e o neurônio motor.
Atos reflexos.
Quais são os tipos de neurônios c) resposta? envolvidos nesse processo? d) Descreva como é a transmissão da informação para que se tenha d) Durante o exame patelar, ao bater com o martelo de borracha no joelho, os axônios dos neurônios sensitivos recebem a informação, que é conduzida até a medula uma resposta imediata. espinhal, onde é rapidamente traduzida como resposta. e) A personagem da tirinha teve de pensar para realizar o movimento demonstrado? Explique. Não. A mensagem só chega ao cérebro após a resposta ter sido gerada.Trata-se de arco reflexo simples, medular.
s le a s n o G o d n a n r e F
20 3
Panorama Nesse tema, estudamos sistemas que exercem papel integrador, coordenador e regulador das funções orgânicas: os sistemas endócrino e o nervoso As glândulas endócrinas produzem e lançam hormônios na corrente sanguínea, que atuam especificamente nas células-alvo, isto é, somente naquelas que possuírem receptores na membrana plasmática que combine com as moléculas do hormônio (efeito “chave-fechadura”). Podemos “dividir” nosso sistema nervoso em: sistema nervoso central (encéfalo e medula espinhal) e sistema nervoso periférico (nervos cranianos e raquidianos). Acidentes, determinadas doenças e usodiferentes de substâncias tóxicas podem causar lesões no Sistema Nervoso e comprometer funções do corpo.
Faça as atividades a seguir para rever o que aprendeu. 4. Sensoriais formados por prolongamentos de neurônios sensoriais. Motores, formados por prolongamentos de neurônios motores. Mistos, formados por prolongamentos de neurônios sensoriais e motores
1. Nosso corpo tem diversas glândulas endócrinas, algumas responsáveis pela produção de mais de um tipo de hormônio. Com relação a essas glândulas, responda às questões: a) Por que um hormônio, apesar de atingir todas as células do corpo, atua apenas nas são substâncias químicas produzidas pelas glândulas endócrinas e liberadas na corrente sanguínea, células-alvo? Hormônios atingindo praticamente todas as regiões do corpo. Entretanto, afeta apenas as células que têm receptores específicos para eles, as chamadas células-alvo. b) A concentração de glicose é mantida praticamente constante no sangue devido à ação de quais hormônios? insulina e glucagon. 2. (UFRGS-RS) Os hormônios gonadotróficos ou sexuais, que entram em atividade no período da pré-adolescência para regerem a vida sexual, agem especificamente sobre as glândulas sexuais,pelos determinando crescimento e maturação Indiretamente, são responsáveis caracteresseu sexuais secundários. Qual é anormal. glândula que produz estes hormônios? Hipófise.
3. Dê as principais funções no organismo das estruturas indicadas no esquema. Cerebelo: coordena os movimentos do corpo, mantendo-o em equilíbrio; regula o tônus muscular. Bulbo, um dos componentes do tronco encefálico, é responsável pela condução dos impulsos nervosos do cérebro para a medula espinhal e vice-versa. Ele também controla os movimentos respiratórios e cardíacos. Medula espinhal: permite a comunicação do corpo com o encéfalo, produz impulsos nervosos e coordena as atividades musculares e os reflexos.
o h l e o C r e n g a V
Elementos ilustrados sem escala; as cores não são as reais.
cerebelo bulbo medula espinhal
4. Como podemos classificar os nervos, segundo o tipo de neurônio que apresentam? 5. Considere os seguintes elementos: I – encéfalo II – medula III – nervos cranianos IV–nervosraquidianos O sistema nervoso central é constituído por quais elementos? Encéfalo e medula espinhal.
204
6. Qual é o nome da unidade estrutural e fisiológica no sistema nervoso? Neurônio. 7. (UFRN) Um motorista infrator, ao dirigir, na Via Costeira, em alta velocidade, perdeu o controle do carro numa curva, sofrendo um acidente. Ao chegar ao pronto-socorro, diagnosticou-se uma isquemia cerebral (bloqueio da circulação nas artérias que fornecem sangue ao encéfalo) no lobo frontal do cérebro. Como consequência, qual capacidade do motorista poderá ser comprometida? Justifique sua resposta no caderno. Alternativa c. a) piscar sob o estímulo de uma luz intensa. b) salivar ao sentir o aroma de uma comida. c) preencher uma ficha de identificação. d) sentir dor ao encostar num ferro quente. 8. Desde 2013 as regras da chamada Lei Seca estão ainda mais rígidas. O condutor que ingerir qualquer quantidade de bebida alcoólica e for submetido à fiscalização de trânsito estará automaticamente sujeito a multa, suspensão do direito de dirigir e terá o veículo retido. Agora, o agente de trânsito não precisa do etilômetro (bafômetro) para confirmar a embriaguez. O condutor que se recusar a fazer o teste poderá ser autuado se apresentar um conjunto de sinais que configurem a ingestão de bebida alcoólica.
e r c A , n ra t e D
Com base nos conhecimentos acerca dos efeitos do álcool sobre o organismo, justifique a necessidade da regulamentação acima. O consumo de álcool inibe a atividade de certos neurônios no cérebro, afetando o raciocínio, os reflexos e a coordenação motora. Isso compromete a capacidade de dirigir do motorista.
ACESSE • Sociedade Brasileira de Endocrinologia e Metabologia. Disponível em: . Acesso em: 20 mai. 2015. Nesse site você encontra informações sobre a proibição do bisfenol A, uma substância comumente presente em plásticos e que pode interferir no funcionamento do sistema endócrino.
d ic a s
• Instituto virtual de doenças neurodegenerativas do Estado do Rio de Janeiro. Disponível em: . Acesso em: 20 maio 2015. Nesse site encontram-se várias informações sobre doenças que afetam o sistema nervoso, como Parkinson e esclerose múltipla. ASSISTA • A mentira Armstrong, EUA, 2014. Direção: Alex Gibney, 124 min. Esse filme mostra a repercussão e o desenvolvimento do caso de doping de Lance Armstrong,
um dos maiores mundiais até ser esportistas flagrado com substâncias proibidas. LEIA • O neurônio apaixonado, de Roberto Lent. Rio de Janeiro: Vieira & Lent, 2004. O livro mostra as reações de paixão de um neurônio que sofre com as experiências do dono. O texto ajuda a compreender processos típicos do sistema nervoso. VISITE • Catavento cultural e educacional. Mais informações em: . Acesso em: 20 maio 2015. Esse centro possui diversas exposições sobre temas variados, incluindo o corpo humano, ajuda na compreensão da ciência e desperta a curiosidade sobre diversos fatos cotidianos.
20055
Tema
6
S i s t e m a s e n s o ri a l
NESTE TEMA VOCÊ VAI ESTUDAR:
• o sistema sensorial e a relação dos seres vivos com o ambiente; • que os estímulos do ambiente são captados pelos diferentes órgãos dos sentidos; • os órgãos do sistema sensorial humano e suas respectivas estruturas.
s e i
Mara D. Toledo.
Festa de São João,
2015. Óleo sobre tela, 100 × 150 cm.
1.
2.
3.
rd A s e u q c a J a ir e l a G
ular brasileira. Você A tela representa uma festa típica pop ou desse tipo de sabe que tipo de festa é essa? Já particip festa? um haver muita Nessas festas, repletas de cores, é com s humanos consere os omo música e fogos de ar tifí cio. C cores que es tão presentes seguem perceber os sons e as no ambiente? comidas típicas. É comum também encontrarmos muitasto dos alimentos? Como é possível sentir o cheiro e o gos
1. Trata-se de uma Festa Junina. Resposta pessoal. 2. Por meio dos órgãos do sistema sensorial, que atuam em conjunto com o cérebro. Os sons são captados pelas orelhas e as cores, pelos olhos. 3. O cheiro sentimos pelo nariz, e o gosto, pela língua.
Para o encaminhamento das questões, consulte o tópico Abertura do Temano Manual do Professor.
1
Capítulo Tato, gustação e olfato 1. Na identificação do sabor, combinam-se as sensações obtidas pelo paladar, pelo olfato e pelo tato. Nesse caso, Juliana poderia identificar todos os alimentos, caso já os tivesse provado, pois os sabores respectivos ficam marcados na memória. Nesse caso, Juliana conseguiria sentir o gosto, o cheiro e a textura dos alimentos.
Neste capítulo você vai conhecer o sistema sensorial e os sentidos do tato, da gustação e do olfato. Serão apresentados os órgãos ress ponsáveis pela percepção desse sentidos e de que modo os estímulos recebidos do ambiente são levados ao cérebro.
Explorando Os sentidos
Juliana e Mateus estavam prestes a se casar; já haviam marcado a data do casamento. Alguns dias antes disso, os amigos e parentes dos dois resolveram fazer uma reunião, como se fosse um chá de panela misturado com despedida de solteiros. Se reuniram na casa da mãe dela e trouxeram quitutes, sucos variados etc. Propuseram um desafio aos noivos. De olhos vendados, Juliana deveria provar as comidas e descobrir que alimento era. Ela cheirava e provava: – Hum… que cheiro bom! Que delícia! Me parece que é um quindim, especialidade da Isaura! O doce é dela! Acertei? Mateus, também de olhos vendados, pegava nos presentes, tocava-os e balançava-os para saber que som faziam. Tinha de adivinhar o que era e depois quem tinha dado: – Bem, este aqui é meio pesado, tem som de madeira… É uma tábua de carne? Não? Quem errava pagava um castigo, tinham de dançar, cantar, eram pintados, essas coisas. Receberam vários castigos divertidos, registrados em fotografias que seriam, no futuro, motivo de muitas risadas. Agora é sua vez.
1. É possível que Juliana conseguisse identificar todos os alimentos apenas provando-os? Que características Juliana conseguiria perceber? 2. E como Mateus é capaz de identificar um objeto sem vê-lo? Você já esteve em situação o toque, por meio do sentido do tato, ele perceberá a textura, a temperatura e o for mato dos objetos. Os alunos semelhante? Com devem ter vivido situações assim ao procurar objetos no escuro. 3. Você já passou por uma situação em que conseguiu identificar alimentos apenas pelo cheiro? Provavelmente sim, por conta da memória olfativa.
Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.
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sa o R o ld a n i e R s: e õ ç a tsr u Il
O sistema sensorial IO R Á S S O L G
Estímulo: informação do Recebemos o tempo todo diversosestímulosdo meio em que vivemos. ambiente que, ao ser Cores, sons, calor, odores, texturas, entre outros, são percebidos pelo nosso meio percebida por órgãos do organismo dia e noite. Para reconhecermos o que há ao redor, dispomos de sistema sensorial, causa alteração fisiológica ou um conjunto de órgãos que formam o sistema sensorial. comportamental em um O sistema sensorial humano é composto de cinco sentidos. Cada um organismo. deles pode ser associado a um órgão distinto: o tato está relacionado à pele; a gustação, à língua; o olfato, ao nariz; a visão, aos olhos; e aaudição, às orelhas. Cada órgão do sentido tem células especializadas em captar estímulos
chamadas de receptores externos. Esses estímulos são transformados em impulsos nervosos, e conduzidos por nervos até o cérebro. O cérebro atua como umreceptor interno, interpretando os estímulos e os transformando em sensações de luminosidade, odores, cores, sabores, entre outros. O sistema sensorial nos possibilita interagir com o que está ao redor. Essa capacidade contribui para a nossa sobrevivência e integração com o ambiente em que vivemos. A proporção entre as dimensões dos elementos representados bem como as cores usadas não são as reais.
Esquema simplificado da localização das diferentes regiões do cérebro em que se processam as informações percebidas pelos órgãos dos sentidos.
gustação
tato ra u o M is u L
visão
olfato
audição
Fonte: Gerard J. Tortora; Bryan Derrickson. Principles of anatomy and physiology . Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 497.
O tato O tato nos permite sentir as diferenças de temperatura, de pressão e de textura e também O principal relacionadoe às sensações táteis éasa sensações pele. Nelade hádor. diferentes tiposórgão de receptores, cada um deles é especializado em um ou mais estímulos do ambiente. Há, por exemplo, receptores especializados em receber estímulos de calor e frio, e receptores especializados em estímulos de pressão. Alguns receptores, chamados de corpúsculos, são formados por um conjunto de fibras nervosas, outros são terminações livres na pele – como é o caso dos receptores da dor.
20 9
Os receptores táteis captam os estímulos do ambiente e geram impulsos nervosos. Esses impulsos são enviados, pelas células nervosas sensoriais, até o cérebro. No cérebro, as mensagens são interpretadas sob a forma de sensação de frio, calor, dor, textura etc.
As dimensões das estruturas representadas estão fora de escala; as cores usadas não são as reais.
Terminação livre: detecta dor, coceira, cócegas, frio e calor.
Receptor terminal do pelo: detecta movimentos sobre a pele.
Esquema da pele em corte que mostra receptores sensoriais táteis, e os estímulos detectados por cada um, além de fibras nervosas.
Receptor de pressão: detecta toque brusco.
Receptores de toque e pressão: detectam toque leve e pequenas pressões e vibrações.
Receptor de pressão: detecta pressão e vibração rápida. ro i e ib R ir d n a r u J
Fibra nervosa: leva os impulsos nervosos ao cérebro.
Fonte: Gerard J. Tortora; Bryan Derrickson.Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 497
Posso perguntar? Por que o tato é mais sensível em algumas regiões do corpo como a ponta dos dedos ou os lábios? Os receptores táteis concentram-se em algumas regiões do corpo, principalmente nas regiões em que esse sentido é mais utilizado ou necessário, por exemplo, a ponta dos dedos, pois é com a mão que os objetos costumam ser manipulados.
210
O tato é um sentido importante para a proteção do corpo humano. Os receptores presentes na peleou nos possibilitamaperceber, se um objeto está muito quente pressionando ponto de por nos exemplo, machucar. Além disso, existem osreceptores de dor que também avisam quando há algo que possa machucar o corpo. Os anestésicos podem atuar diretamente nesses receptores ou diretamente no cérebro, inibindo a sensação de dor.
A gustação O sentido da gustação, também chamado paladar, é o sentido que nos possiblita identificar o gosto dos alimentos. Esse sentido ajuda ainda a proteger o organismo, pois, ao colocar um alimento estragado na boca, podemos reconhecer um gosto diferente e não ingeri-lo. A língua é o principal órgão relacionado ao sentido da gustação. Na parte superior da língua há muitas elevações microscópicas, denominadas papilas linguais . Cada papila é formada por um conjunto de células ligadas a terminações nervosas. As papilas se comunicam com a superfície da língua por meio dos poros. Há dois tipos de papilas, papilas táteis e papilas gustatórias: • as táteis captam as sensações de quente, frio, duro, mole etc.; • as gustatórias são formadas por células ligadas às terminações denominadas botões gustatórios. Essas células captam os estímulos do gosto dos alimentos.
Os alimentos têm substâncias que lhes conferem gostos característicos. Essas substâncias, em contato com a língua,entram pelos poros das papilas e estimulam os botões gustatórios, que enviam estímulos ao cérebro. Identificamos o gosto quando o cérebro interpreta esses estímulos. papila gustatória
Esquema que mostra as estruturas básicas envolvidas no paladar. Na língua encontram-se as papilas e os botões gustatórios. poro gustatório neurônio receptor célula receptora língua
botão gustatório
Fonte: Gerard J. Tortora; Bryan Derrickson.Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 577.
Os gostos, ou sensações, captados pelas células presentes nas papilas são: o doce, o salgado, o amargo, o azedo e oumami.
A proporção entre as dimensões dos elementos representados bem como as cores usadas não são as reais. IO R Á S S O L G
Umami: palavra de srcem japonesa que significa “gosto prazeroso”. Foi o último gosto básico a ser descrito pelos cientistas. Ele representa o gosto de glutamato, presente, por exemplo, no peixe e na carne vermelha.
O olfato O órgão do sentido do olfato é o nariz . Quando inspiramos, o ar entra pelas cavidades nasais e passa pelas células olfatórias presentes no alto das cavidades nasais. Essas células se ligam ao nervo olfativo . Elas captam as moléculas de substâncias aromáticas dissolvidas no ar e, estimuladas pelas moléculas aromáticas, enviam impulsos nervosos – pelo nervo olfativo – para o cérebro, no qual as sensações dos diferentes odores são decodificadas. cérebro
neurônio cavidade nasal
narina
o ir e b i R ri d n ra u J s: e õ ç a tr s lu I
Posso perguntar? Por que não sentimos o sabor dos alimentos quando estamos resfriados? Quando estamos resfriados ou gripados há excessiva produção de muco nas cavidades nasais. Esse processo dificulta a detecção dos aromas, comprometendo a identificação dos sabores.
Esquema em corte de perfil que mostra estruturas envolvidas no olfato humano.
odor células olfatórias
A proporção entre as dimensões dos elementos representados bem como as cores usadas não são as reais.
substâncias aromáticas
Fonte: Gerard J. Tortora; Bryan Derrickson.Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 573.
Enquanto as células olfatórias enviam ao cérebro os estímulos de odor, simultaneamente, os órgãos gustativos enviam os estímulos do gosto do alimento e o órgão do tato, estímulos da textura dos alimentos. O sabor dos alimentos é, por sua vez, percebido por causa da combinação entre os estímulos recebidos pelo olftato, pela gustação e pelo tato.
Professor, reforçe aos alunos a diferença entre os conceitos de gosto e sabor. Explique que o gosto é percebido pelo sentido da gustação e que o sabor é formado pela combinação entre as sensações obtidas pelos sentidos da gustação – que percebe o gosto –, do olfato – que percebe o odor –, e do tato – que percebe a textura.
21 1
Hora da
Professor, peça aos alunos que se organizem em duplas. Antes de iniciar a atividade prática, questione-os sobre as hipóteses a respeito dos resultados da atividade. Por exemplo: Será possível distinguir a presença de um ou dois lápis? Será mais fácil identificar a quantidade de lápis em algumas regiões do corpo do que em outras?
prática: experimento
Verificando a sensações táteis nas diferentes partes do corpo. ATENÇÃO!
Material:
Encoste com cuidado a ponta do lápis nas regiões do corpo de seu colega.
• dois lápis; • venda.
Como fazera venda sobre os olhos de seu colega. 1. Coloque 2. Encoste o lápis em diferentes regiões do corpo do colega, por exemplo, palma da mão, braços, costas e sola do pé.
3. Encoste um ou os dois lápis ao mesmo tempo e alternadamente. Toda vez que tocar o corpo do colega pergunte quantos lápis ele está sentindo. a s o R o d l a in e R
Segure os dois lápis com apenas uma das mãos e encoste-os levemente em diferentes regiões do corpo do colega.
4. Repita a atividade trocando de posição com o colega e teste as mesmas regiões que foram testadas antes.
Exemplo de tabela: Quantidade de lápis
Refletindo e registrando
Teste1
1ou2
Resultado acertououerrou
...
1. Elabore uma tabela e anote asrespostas do colega, assim como se ele acertouou não. Ao finalizar, observe e compare as tabelas elaboradas e responda às questões. respostas de vocês foram parecidas? Provavelmente a quantidade de acertos e erros será parecida, uma a) As vez que os receptores táteis costumam estar distribuídos de forma semelhante em organismos da mesma espécie. b) Existiram regiões do corpo em que foi mais fácil identificar a quantidade de lápis que foi utilizada para tocar? Espera-se que os alunos percebam que algumas regiões são mais sensíveis ao tato do que outras.
c) Por que isso ocorreu? Porque há quantidades diferentes de receptores táteis nas diversas regiões do corpo.
212
Atividades Sistematizar 1. Os seres vivos têm capacidade de responder a estímulos do ambiente, ou seja, possuem sensibilidade. Por que isso é importante para nós e para os demais seres vivos? Essa capacidade
permite a integração dos seres vivos com o ambiente e entre si. Além disso, possibilita as mais diversas sensações e é um importante mecanismo de defesa.
2. Para a recepção dos estímulos ambientais, o corpo humano conta com cinco sentidos. Cite quais são os sentidos humanos bem como o principal órgão ao qual cada um deles é relacionado. O sentido do tato tem como órgão a pele; a gustação (ou paladar), a língua; o olfato, o nariz; a visão, os olhos; e a audição, as orelhas. As informações do ambiente são captadas pelos receptores externos – células especializadas cada órgão de sentido que –, captam os estímulos e os transformam ocorre a recepção, pelos órgãos dos sentidos, dasdeinformações vindas do ambiente? 3. Como em impulsos nervosos. Os impulsos nervosos são conduzidos pelos nervosenviados e ao cérebro, onde são interpretados e transformados em sensações. 4. Quais são as estruturas que nos permitem perceber as sensações do tato? Que sensações são essas? Os receptores táteis. Eles estão distribuídos em toda a pele e são sensíveis a toques, vibrações, variações de pressão e temperatura, textura, dentre outros.
5. Somos capazes de reconhecer com precisão incontáveis sabores. Como nosso corpo os substâncias presentes nos alimentos, em contato com a língua, entram pelos poros das papilas e estimulam os botões gustatórios, que detecta? As enviam estímulos ao cérebro. Identificamos o gosto quando o cérebro interpreta esses estímulos. 6. Por que é difícil perceber bem o sabor dos alimentos quando estamos resfriados? O excesso de muco prejudica nossa percepção olfativa, e esse sentido é importante na percepção do sabor também.
Refletir Elementos ilustrados sem escala; as cores não são as reais.
1. Leia o texto e responda às questões a seguir. Entre os mamíferos, para algumas espécies o olfato garante a sobrevivência. É o caso da toupeira: praticamente cega, ela depende do olfato para localizar suas presas (minhoca, larvas de insetos, roedores, rãs e lagartos) nos túneis sob solo onde vive.
Na sinusite há inflamação da mucosa dos seios da face, por isso a capacidade de sentir cheiros fica prejudicada. m o .c e m tis m a re D / 0 0 0 3 b o R
Para nós, seres humanos, o olfato é fundamental em diversas situações do dia a dia. No entanto, algumas pessoas podem ter a capacidade olfativa prejudicada. De acordo com pesquisas Cavidades nasais com muco e pus científicas, distúrbios como rinite, sinusite e uma causada pela sinusite. simples gripe são causas possíveis de perda ou redução do olfato, que pode ser temporária ou definitiva. Alguns problemas neurológicos, como mal de Parkinson, tumores no cérebro e traumatismo craniano, também podem levar ao comprometimento olfativo. Seja qual for a causa, é importante ressaltar que, quanto antes for tratada, maiores as chances de recuperação.
a) Como se dá o processo de estimulação do sentido olfativo, que gera a sensação do que O ar inspirado por nós penetra pelas narinas e entra na cavidade nasal. Ali se encontram receptores que captam chamamos cheiro? as substâncias químicas inaladas e enviam mensagens aos centros superiores do sistema nervoso, onde são interpretadas como os diferentes cheiros. b) De acordo com o texto, quais são as principais causas de alterações no olfato? c) Com o sentido do olfato prejudicado, qual outro sentido pode ser comprometido? Justifique. Com o sentido do olfato prejudicado o paladar pode ser comprometido, pois esses dois sentidos estão intimamente relacionados. As substâncias em contato com a saliva desprendem partículas e estimulam as papilas gustativas da língua que enviam impulsos nervosos ao cérebro e este interpreta tais sensações, ao mesmo tempo que o odor que estão nas partículas se desprendem da substância e ativa as células olfativas. b) Problemas como a rinite, a sinusite, uma gripe e distúrbios neurológicos podem levar ao comprometimento do olfato. Além disso, outras causas são deformidades nasosseptais, polipose nasal e congestão nasal crônica decorrente de rinites alérgicas e não alérgicas.
21 3
2
Capítulo V is ã o e a u d iç ã o
No capítulo anterior você conheceu os sentidos do tato, da gustação e do olfato. Neste capítulo você vai estudar as estruturas básicas e o funcionamento dos órgãos relacionados à visão e à audição.
Explorando A visão e a audição de um casal Sandra e Isidoro são casados há 40 anos. Eles moram sozinhos e vivem muito felizes. Há algo bastante interessante na convivência desse casal: Sandra é cega e Isidoro surdo. Num fim de semana, no verão, eles resolveram viajar para uma cidade litorânea. Ao chegar lá, Isidoro ficou atento para ver o nome do ônibus que os levaria à rodoviária. Mas como não tinham certeza se aquele era o ônibus certo, Sandra perguntou para o motorista e, utilizando a linguagem de sinais, confirmou para o marido que aquele era sim o ônibus correto. Na rodoviária, Isidoro leu as placas do guichê e comprou as passagens. Depois, foram comer um lanche. Isidoro observou os pães de queijo. Pareciam apetitosos, então, resolveu pedir uma porção para o casal. Sandra, depois de ler o cardápio em braile, disponível na lanchonete, também pediu um suco de laranja, que estava delicioso. Entretanto, ao receberem os pães de queijo e levá-los à boca, logo perceberam que o cheiro não estava bom: pareciam estragados! Imediatamente solicitaram a troca. Minutos depois, foi anunciado no autofalante que o ônibus deles estava de saída! Sandra avisou Isidoro, e se levantaram apressadamente para não perder a viagem. Foi um fim de semana delicioso, com muito sol e muito mar! Agora é sua vez.
a s o R o d l a
n i e R : s e õ ç a r t s u l I
1.
Por meio de qual sentido Isidoro identificou o ônibus e leu as placas do guichê?
2. 3.
Por meio de qual sentido Sandra leu o cardápio em braile?Do sentido do tato. Por meio de qual sentido eles perceberam que o pão de queijo poderia estar estragado?
4.
Por meio de quais sentidos Sandra percebeu que o suco estava delicioso?
5.
Por meio de qual sentido Sandra percebeu que o ônibus estava de saída?
Do sentido da visão.
Do sentido do olfato. Dos sentidos da gustação, do olfato e do tato. Do sentido da audição. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.
214
A visão O sentido da visão nos possibilita admirar as paisagens, apreciar uma fotografia, observar uma situação de perigo, como um buraco na rua, entre outras coisas. Isso porque osolhos diferenciam as variadas cores, percebem a forma e o tamanho de um objeto sem a necessidade de tocá-lo. Os olhos são os órgãos do sentido da visão. Os bulbos oculares ou globos oculares são estruturas esféricas, situadas nas cavidades do crânio chamadas órbitas oculares. Os ossos do crânio ajudam a proteger os olhos, assim como estruturas acessórias como as pálpebras, os cílios, e as glândulas lacrimais, que auxiliam na proteção e lubrificação dos olhos. O revestimento do bulbo, ou globo ocular, é composto do conjunto de três membranas dispostas em camadas: a esclera, a coroide e a retina. A esclera, conhecida como o “branco dos olhos”, é a camada mais externa e resistente, nela estão ligados os músculos que movimentam o olho. Na parte anterior do globo ocular, a esclera é substituída pela córnea, uma membrana curva e transparente pela qual passa a luz. esclera A coroide forma a camada inlente termediária. É uma membrana rica em vasos sanguíneos, que são responsáveis pela nutrição das células oculares. A íris, região colorida dos olhos, corresponde a uma parte córnea modificada da coroide. No centro da íris está localizada a pupila, abertu-
As dimensões das estruturas representadas estão fora de escala; as cores usadas não são as reais.
Representação do olho em corte com indicação de suas principais estruturas. a ç n ra F n so d i w a D
coroide retina
veia
artéria
pupila ra por onde passa a luz. Essa abertura aumenta e diminui de tamanho, regulando, assim, a intensidade da luz captada pelos olhos. A retina é a camada mais interna do bulbo ocular. Nela estão humor aquoso nervo óptico localizadas as células receptoras de estímulos luminosos. Essas células íris transformam os estímulos luminohumor vítreo sos em impulsos nervosos, que são enviados, por meio dos nervos ópticos até o cérebro. Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson.Principles of anatomy and physiology. Internamente, o olho tem três Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 582. elementos transparentes que permitem que a luz atravesse o globo ocular e chegue à retina:
• lente (anteriormente chamada de cristalino) – membrana elástica, localizada atrás da íris. Pode variar de espessura para focalizarmos os objetos; • humor aquoso – líquido espesso que fica entre a córnea e a lente; • humor vítreo – substância de consistência gelatinosa que preenche a maior parte do globo ocular, da lente até a retina.
21 5
Formação da imagem
As dimensões e a proporção das estruturas representadas estão fora de escala; as cores usadas não são as reais.
1
A luz refletida pelos elementos que formam o ambiente é o estímulo captado pelos órgãos do sentido da visão. Assim que chega ao olho, a luz atravessa a córnea, o humor aquoso e a pupila, alcançando, então, a lente. A lente, por sua vez, direciona os raios luminosos para a retina, onde se maneira a imagem invertida do objeto em foco. Essa imagem é transformada em impulsos nervosos que seguem, pelo nervo óptico, até o cérebro. No cérebro, as informações – cor, forma, tamanho e posição – são interpretadas, de maneira que o objeto em foco seja visto na posição correta. 3
A luz é refletida pelo objeto.
A luz atravessa a pupila.
a r u o M is u L s: e õ ç ra st lu I
4
2
Esquema simplificado do funcionamento do olho.
Na retina, as células receptoras transformam a imagem em impulsos nervosos.
O nervo óptico conduz os impulsos até o cérebro.
5
O cérebro interpreta os impulsos, possibilitando a visualização do objeto.
Fonte: Gerard J. Tortora; Bryan Derrickson. Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 588.
C u r ioso
é .. .
Reproduzindo sensações Em 1872, o pintor Claude Monet (18401926) expôs uma de suas obras, um quadro que reproduzia o nascer do Sol, sob o título “Impressões, nascer do Sol”. Daí surgiu o nome para o movimento artístico – o impressionismo – cujo objetivo era registrar as impressões que o sentido da visão captava do meio a partir dos estímulos luminosos. Utilizando pinceladas soltas, os pintores impressionistas reproduziam a luz e o movimento como os principais elementos da pintura. O pintor impressionista costumava pintar ao
si r a
P ,y a rs ’O d e é s u M . k c to s n ti a L / s e g a m Ig k A
Catedral Nossa Senhora de Ruão, representada por Claude Monet em dois momentos do dia. Quadros da série A Catedral de Rouen,
ar livre para observar diretamente a natureza e, 1892. Óleo sobre tela, 100 × 65 cm. assim, capturar melhor as variações de cores. Claude Monet registrou, em diversas telas, as sensações ou impressões que seus olhos captaram da luz que refletia da Catedral de Ruão, localizada no noroeste da França. O artista pintou a torre da catedral em diferentes horas do dia, representando nas telas as diferentes luminosidades observadas.
216
Luz e cores Na retina, encontram-se as células receptoras, responsáveis por transformar os estímulos luminosos em impulsos nervosos. Essas células são de dois tipos: • cones – são estimulados sob luz intensa e responsáveis pela percepção das cores; • bastonetes – podem ser estimulados sob luz pouco intensa. Essas células percebem somente o branco, o preto e o cinza em várias tonalidades.
Aqui tem mais
A visão dos gatos Na escuridão total, eles não veem quase nada, mas são capazes de enxergar com muito pouca luz – o equivalente a algo entre 40% e 50% a mais que nós, humanos. Há mais de uma razão para isso. A primeira é que seus olhos têm uma estrutura refletora – chamada região tapetal – que provoca uma dupla estimulação dos receptores responsáveis pela percepção de cores e formas: os cones e bastonetes (que os felinos, ainda por cima, têm três vezes mais que os humanos). “O reflexo dessa camada espelhada é que produz aquele brilho esverdeado que vemos à noite nos olhos dos gatos”, diz o veterinário Paulo Sérgio Moraes de Barros, da USP [Universidade de São Paulo]. (O mesmo princípio é utilizado nos sinalizadores de estradas, batizados, com toda propriedade, de olhos de gato!)
m o c . o t o h p k c o t iS / a j2 c
Além disso, a pupila do gato dilata três como os seres humanos, os gatos são capazes de vezes mais que a humana, permitindo a Assim enxergar cores, e a região tapetal ajuda-os a enxergar com entrada máxima de luz bem nos momentos pouca luz. em que esses animais saem à caça: aurora e crepúsculo. Em compensação, quando exposta ao sol, a pupila se reduz a uma fenda mínima, contrabalançando essa hipersensibilidade à luz. Assim, durante o dia a visão dos gatos não é tão boa quanto a de seus donos. Elesdistinguem mal as cores e não enxergam bem de longe. Como os felinos conseguem enxergar no escuro?Mundo estranho. Disponível em: . Acesso em: 18 maio 2015.
1. Por que os gatos conseguem enxergar à noite? Porque possuem uma camada refletora em seus olhos, a região tapetal, o que faz com que a luz passe duasvezes pela retina, estimulando as células receptoras duas vezes. Além disso, a pupila dos gatos pode dilatar até três vezes mais que a humana, permitindo maior entrada de luz.
21 7
A audição Posso perguntar? Por que temos a sensação de estar com a orelha entupida quando subimos ou descemos a serra? Porque passamos por uma mudança de pressão atmosférica: quanto mais próximos estamos do nível do mar, maior a pressão. A membrana timpânica curva-se levemente com a diferença de pressão, o que dificulta a audição. Essa sensação pode ser aliviada naturalmente com a saída de ar pela tuba auditiva, que tem ligação com a faringe, normalizando o equilíbrio entre a pressão da orelha externa e da orelha interna. Por isso, nessa circunstância é aconselhável bocejar ou engolir um pouco de saliva.
As orelhas são os órgãos do sentido da audição e também responsáveis pelo equilíbrio do corpo. Por meio delas percebemos estímulos sonoros, como uma música, a voz do professor, a buzina do carro etc. As orelhas captam o som e o transformam em impulsos nervosos, que são enviados ao cérebro. Cada orelha é composta de três partes: • orelha externa– compreende o pavilhão auricular e o meato acúst ico; • orelha média – formada pela membrana timpânica; por um conjunto de três ossículos chamados martelo, bigorna e estribo; e pela tuba auditiva. • orelha interna – formada pelos canais semicirculares, pelos vestíbulos e pela cóclea, estruturas preenchidas por líquido. Pelos e glândulas especiais, que produzem um tipo de substância, o cerume (que chamamos de cera), protegem as partes internas da orelha contra a entrada de água.
1. Pavilhão auricular Popularmente chamado de “orelha”, é constituído por tecidos cartilaginosos flexíveis. Seu formato permite que os sons do ambiente sejam captados e direcionados para o canal auditivo.
9. Canais semicirculares Formados por três tubos preenchidos por líquido, são responsáveis pelo equilíbrio do corpo e não participam do processo de audição.
7. Cóclea No interior da cóclea encontram-se células ciliadas receptoras de estímulos nervosos.
2. Meato acústico externo Canal que conduz o som para a orelha média.
6. Vestíbulo Comunica-se com a orelha média por meio da janela oval.
3. Membrana timpânica ou tímpano Estrutura circular elástica que separa a orelha externa da orelha média.
Fonte: Gerard J. Tortora; Bryan Derrickson. Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 595.
C u r ioso
8. Nervo auditivo Conduz os impulsos nervosos ao cérebro.
5. Tuba auditiva Estrutura que se conecta com a faringe, por onde passa o ar inspirado pelo nariz. Mantém a pressão da orelha média igual à pressão atmosférica. 4. Martelo, bigorna e estribo São ossículos articulados entre si, que transmitem as vibrações do tímpano para a orelha interna.
é .. .
Estrutura da orelha. As dimensões das estruturas representadas estão fora de escala; as cores usadas não são as reais.
O estranho som da nossa voz comum ouvimos gravação nossa própria voz ficarmos VocêÉ sabe porquando que nossa voz é atão estranhadaquando a ouvimos? Porque oespantados. som pode percorrer dois cam inhos quand o chega às nossas orelhas, e o da nossa voz, apenas um deles. Quando vocalizamos algo, nossas cordas vocais vibr am produzindo o som que é transmitido para a cóclea. Durante esse processo, as frequências mais agudas dos sons que foram transmitidos são abafadas, criando uma falsa sensação de que o som da nossa voz é mais grave.
218
o lh e o C r e n g a V
Funcionamento da orelha O pavilhão auricular capta o som e o direciona para o interior da orelha. O som atravessa o meato acústico e faz vibrar a membrana timpânica, que transmite estímulos aos três ossículos da orelha média. Então, os ossículos transmitem essas vibrações para a orelha interna, onde elas seguem em ondas por meio do líquido da cóclea. As células ciliares, presentes na cóclea, captam os movimentos vibratórios do líquido e os transformam em impulsos nervosos, enviando-os para o cérebro por meio do nervo auditivo, que interpreta as informações recebidas no centro auditivo.
Aqui tem mais
Como funcionam os aparelhos auditivos [...] O que os aparelhos auditivos fazem é aumentar o volume dos sons externos. Ele écomposto por um microfone, que capta o som; um amplificador que o amplifica; e um receptor, responsável por enviar o som amplificado para a orelha do paciente. Nos aparelhos modernos é possível ajustar o volume nas diferentes frequências, o que permite modular o som e torna o uso do aparelho mais confortável para o paciente. Baterias, que devem ser trocadas de
k c o t rs e tt u h S / s o t n so c _ s ra d n a
Modelos de aparelho auditivo. À esquerda, um que se encaixa
no canal auditivo, e à direita, um que é tempos tempos,funcionar fornecem a energia para acoplado à parte externa da orelha. toda essaemestrutura . [...] Como o cérebro ouve O som enviado pelo aparelho – da mesma forma que aquele que o ouvido recebe normalmente – é recebido pela cóclea, queica f no ouvido interno. Depois transmitido é ao nervo acústico do cérebro. Resistência Existe um único modelo no mercado [...] que é à prova d’água. Os demais não podem ser usados na praia, piscina, durante o banho, nem durante exercícios físicos que produzam muito suor. É preciso também tomar cuidado com esportes de contato que gerem impacto no aparelho, o que pode danificá-lo. Criança também usa É muito importante que crianças diagnosticadas com perda de audição comecem a usar o aparelho o mais cedo possível. Assim, evitam-se problemas decorrentes da perda de audição que podem comprometer o desenvolvimento intelectual, motor, psicológico e, principalmente, da linguagem.
Ivonete Lucírio, adaptado por Ana Paula Ferreira.Revista Viva Saúde. Disponível em: . Acesso em: 18 maio 2015.
1. Os aparelhos auditivos curam a deficiência auditiva? Não. Os aparelhos auditivos permitem que
os pacientes com deficiência auditiva consigam ouvir bem, melhorando, assim, sua qualidade de vida, mas não curam a deficiência.
2. Pesquise e responda: No caso de ausência total de audição, em consequência, por exemplo, de um problema grave na região coclear, os aparelhos conseguiram apresentar alguma eficiência? Não, porque a cóclea é a responsável por receber o som e transmiti-lo ao nervo acústico do cérebro. Professor, comente com os alunos que para casos de ausência total de audição pode-se recorrer a implantes cocleares.
21 9
Alexander Graham Bell e os aparelhos auditivos Graham Bell (1847-1922) ficou bastante conhecido pela invenção do telefone; ele também contribuiu para desenvolver a Medicina. Alexander Graham Bell nasceu em uma família envolvida com problemas de audição e fala. A mãe era surda e o pai, professor em uma escola de deficientes auditivos, lecionava técnicas de fala gestual. Ainda muito jovem, Graham Bell resolveu seguir a carreira do pai e, aos 25 anos, abriu uma escola para deficientes auditivos. Mais tarde casou-se com uma ex-aluna, a qual também era surda.
ia d e m o i D / e iv h c r A rt A e h T / s e r u t ic P re v l u C
o período em que mitirDurante o som da fala por meio de pesquisava um aparelho ,uma queforma veio ade se transchamar telefone, ele conseguiu amplificar o som utilizando um microfone de carbono e uma bateria. Naquela época já existiam os aparelhos auditivos, eram trombetas de variados tamanhos. No início, elas eram imensas, depois diminuíram, mas não eram muito eficientes. A tecnologia desenvolvida por Graham Bell para amplificar o som foi adotada pelos fabricantes de aparelhos auditivos, e foi assim que surgiram os primeiros aparelhos auditivos elétricos.
Alexander Graham Bell
Equilíbrio e senso de direção O sistema vestibular, conhecido também por labirinto, está situado na orelha interna, onde se encontram os canais semicirculares . Essas estruturas são responsáveis pelo equilíbrio do corpo (orientação postural) e pelo senso de direção. Na extremidade de cada canal há uma dilatação, onde estão as células sensoriais ciliadas. Sobre elas ficam minúsculos grãos cristalinos, que, quando movimentamos a cabeça, pressionam as células sensitivas ciliadas, produzindo sensações da posição do corpo em relação ao ambiente e também de aceleração e desaceleração. Essas sensações são transmitidas ao cérebro pelos nervos específicos. Então, o cérebro envia mensagens aos músculos, tendões e órgãos internos que participam da manutenção do equilíbrio do corpo e do senso de direção.
s e g a m I y tt e G s/ IP B / n li k n a r F n h o J
Trombetas auditivas do século XIX.
C u r ioso
é .. .
Quando giramos e paramos de repente, o líquido no interior dos canais semicirculares continua a se movimentar por mais alguns instantes. O cérebro entende que o corpo ainda está girando, no entanto, as outras estruturas, como os olhos, informam que o corpo está parado. Esse conflito de informações transmitidas ao cérebro provoca tonturas.
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Atividades Sistematizar 1. Associe as frases a seguir com estruturas do olho. a) Responsável pelo “branco dos olhos”, é a camada mais externa e resistente do globo ocular. A ela estão ligados os músculos que movimentam o olho.Esclera. b) Fica na parte anterior do globo ocular, é uma membrana curva e transparente pela qual a luz atravessa. Córnea. 2. Na parte anterior do globo ocular, a coroide se modifica, formando a íris. No centro da íris está a pupila. O que é e como funciona a pupila? A pupila é uma abertura por onde passa a luz. Quando a luz é intensa, ela se retrai; quando a luz é fraca, ela aumenta. Assim, a pupila regula a quantidade de luz que entra nos olhos.
3. Organize no caderno os termos e frases descrevendo a sequência correta considerando o processo pelo qual o som, por meio do sentido da audição, é percebido até chegar ao cérebro. Vibração do ar; vibração movimenta os ossículos; vibração da janela oval; estimulação das células sensoriais; geração de impulsos que são conduzidos pelos nervos até o cérebro.
vibração do ar
vibração da janela oval
geração de impulsos que são conduzidos pelos nervos até o cérebro estimulação das células sensoriais
vibração movimenta os ossículos
Refletir 1. Leio o texto abaixo e responda. Mais de 1 bilhão d e adolescentes e jovens podem perder a audição, al erta OMS Mais de adolescentes e jovens correminteligentes, o risco de perda de audição devido ao uso segurodede1 bilhão dispositivos de áudio, como telefones e à exposição a som muito alto inou lugares barulhentos. Esta realidade levou a Organização Mundial da Saúde (OMS) lançar a um alerta para sensibilizar a população de que é possível se divertir sem provocar problemas auditivos. ONU BR – Nações Unidas no Brasil. Disponível em: . Acesso em: 17 maio 2015.
a) A perda de audição por uso incorreto de dispositivos de áudio pode estar relacionada à lesão de quais estruturas da orelha? Do tímpano ou do nervo coclear. Uma lesão no tímpano pode levar à não propagação do som e uma lesão no nervo coclear pode impedir a conversão dos estímulos recebidos, que deixam de ser encaminhados ao cérebro. b) Existem pessoas que trabalham em lugares onde há muito ruído, o que pode levar à perda da audição. Cite profissões que estão expostas a essas condições e maneiras de minimizar esses riscos. Os alunos podem citar tripulação de voo, músicos e profissionais de áudio, profissionais do trânsito, motoristas
de ambulância, entre outros. Para minimizar as ações dos ruídos esses profissionais devem utilizar equipamentos de segurança, como tampões auriculares.
Desafio 1. Os deficientes visuais podem ler textos, pautas musicais, cardápios de restaurantes por meio da escrita baseada no Sistema Braile. Hoje, etc. existem embalagens de produtos que contêm informações que utilizam esse sistema. Separe algumas embalagens com informações escritas em Braile. Em seguida, procure na internet o mapa com os significados de cada código, estude-o e tente fazer a leitura com os dedos. Compartilhe com os colegas como foi essa leitura. .
m o c . e m tis m a e r D / rt le i M n a m o R
Leitura de texto escrito em braile.
22 1
[ dentro ] Fi q u e p o r
Fique de olho! Temidos por muita gente, os óculos podem ajudar algumas pessoas nos estudos. Sem eles, para essas pessoas, o texto escrito pode não passar de um borrão, e as contas do livro de Matemática
COMO VEMOS AS COISAS?
parecem se embaralhar. Para entender por que isso acontece, é preciso saber como a visão funciona.
Quando você está em um ambiente iluminado, a luz atinge tudo à sua volta e retorna até seus olhos, alcançando uma membrana chamada retina. Ela localiza-se no fundo do olho,e funciona como a tela do cinema: a partir da luz reletida pelos elementos do ambiente, as imagens formadas e projetadas na retina. Em seguida, essa informação segue para o cérebro, que irá perceber a cor e a forma da imagem que projetada.
DISTÚRBIOS DA VISÃO É durante a formação da imagem na retina que
alguns problemas na visão podem acontecer.
HIPERMETROPIA A hipermetropia pode ser causada pelo tamanho reduzido dos olhos. Nesse distúrbio, a imagem se forma atrás da retina o que faz com tudo o que é visto de perto pareça distorcido.
Pessoas com hipermetropia enxergam objetos próximos fora de foco.
Pesquise e responda: 1. Como as deficiências de visão citadas no texto podem ser corrigidas? 2. O que é presbiopia? Como ela pode ser corrigida?
222
1. A miopia pode ser corrigida com o auxílio de lentesdivergentes que projetam os raios luminosos até a retina, fazendo com que aimagem seja formada nessa região. A hipermetropia pode ser corrigida com o usode lentes convergentes que aproximam os raios luminosos projetando-os sobre a retina. Já o astigmatismo pode ser corrigido com o uso de lentes cilíndricas que equilibram os raios luminosos fazendo com queas imagens passem a ser formadas na retina. 2. A presbiopia é causada pelo relaxamento dos músculos, e geralmente ocorre devido ao envelhecimento. É corrigida por lentes bifocais, ou seja, convergentes e divergentes.
MIOPIA
m o c . e m tsi m a e r D / a iti n u G : o ã is v a d s io b r ú sti d s o d s e õ ç a rt s u lI
Outro problema comum é a miopia, que faz com que a imagem seja formada à frente da retina. Isso faz com que ao observar um objeto distante, a visão ique borrada.
Pessoas com miopiaenxergam objetos distantes fora de foco.
ASTIGMATISMO
s ia ss e M . S e n a tis ri C
No astigmatismo a diiculdade é enxergar, tanto de perto quanto de longe. Isso porque, pode ocorrer a formação de várias imagens localizadas à frente ou atrás da retina, o que compromete a identiicação dos objetos.
Pessoas com astigmatismo enxergam tanto objetos próximos quanto distantes fora de foco.
Dificuldades na hora de enxergar fazem com que uma simples e spiada pareça uma maratona. “Quem não enxerga bem pode se cansar se estiver sentado longe do quadro enquanto copia a matéria”,
conta Luiz Cláudio, oftalmologista do Hospital Universitário Antônio Pedro. Esse esforço gera sintomas como dores de cabeça, olhos vermelhos e lágrimas em excesso. Por isso, é importante visitar regularmente o oftalmologista, médico especializado em olhos. Se, por acaso, na próxima consulta, você descobrir que precisa usar óculos, nada de icar chateado. Aproveite a diversidade de armações leves e coloridas que já existe por aí. Uma delas deve ser a sua cara!
Fonte: Arthur C. Guyton; J. E. Hall.Textbook of medical physiology. Filadélfia: Elsevier Saunders, 2006. p. 402-415 e 619.
22 3
Panorama Neste tema você estudou as características do sistema sensorial e dos cinco sentidos: tato, gustação, olfato, visão e audição. Percebeu como captamos os estímulos ambientais, interagindo com o ambiente, e a importância dos sentidos na sobrevivência. Viu que os cinco principais órgãos dos sentidos do corpo humano são: pele, língua, nariz, olhos e orelhas. Também pôde observar que os órgãos dos sentidos e o sistema nervoso trabalham de forma integrada. Eles atuam captando, por meio de receptores externos, os estímulos presentes no meio ambiente e os enviam ao cérebro – receptor interno. O cérebro, então, transforma esses estímulos em sensações.
Faça as atividades a seguir para rever o que aprendeu. 1. Selecione no conjunto de palavras a seguir aquelas que preencham corretamente o texto. Escreva-o no caderno. sensações – nervos – corpo – odores – língua – impulsos – sensorial – sentidos – táteis – orelhas – gustação – estímulos – cérebro – receptores – ambiente – órgãos Para captar sensações que nos são enviadas do
∞ ∞, nosso corpo depende do sistema ∞ ∞,
que é composto dos seguintes órgãos: pele, ∞ ∞, nariz, olhos e orelhas. Esses diferentes órgãos captam os ∞ ∞ presentes no meio ambiente, os transformam e enviam ao cérebro, onde a informação é intepretada por meio de ∞ ∞.
2. Por que não conseguimos distinguir cores em um ambiente totalmente escuro? Porque os cones, células capazes de perceber as cores, só são estimulados sob luz intensa.
ão de cada um? 3. Quais são os dois tipos de fotorreceptores existentes na retina? Qual é a funç São os cones e bastonetes. Os cones fornecem uma imagem maistida ní e permitem a percepção das cores. Os bastonetes captam imagens em luz fraca, possibilitando a visã o mesmo com pouca luminosidade.
4. A tirinha a seguir aborda de forma bem-humorada o problema da perda da audição.
r b . m o .c o d n a ri llt i w
1. Para captar sensações que nos são enviadas do ambiente, nosso corpo depende do sistema sensorial, que é composto dos seguintes órgãos: pele, língua, nariz, olhos e orelhas. Esses diferentes órgãos captam os estímulos presentes no meio ambiente, os transformam e enviam ao cérebro, onde a informação é interpretada por meio de sensações.
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a) Tendo como referência as estruturas auditivas, construa a sequência do caminho percor rido desde o estímulo sonoro até sua percepção pelo cérebro. Orelha, canal auditivo, tímpano, martelo, bigorna, estribo, cóclea, nervo acústico.
b) Nossas orelhas, além da função de ouvir, nos ajudam a manter o equilíbrio. Quais são as estruturas responsáveis pelo equilíbrio do corpo? Os canais semicirculares. 5. Que tipo de lente deve ser indicado para corrigir a deficiência visual chamada miopia? E no caso da hipermetropia? Para a miopia indica-se o uso de lente corretiva côncava. Para a hipermetropia, lentes corretivas convexas.
6. A audição é a principal função da orelha. Entretanto, na orelha interior encontram-se os canais semicirculares, responsáveis pelo equilíbrio do corpo. Explique o mecanismo do movimentamos a cabeça, o movimento do líquido nos canais semicirculares estimula as células ciliares, equilíbrio do corpo. Quando que, por meio de nervos específicos, enviam ao cérebro mensagem sobre a posição do corpo em relação ao ambiente. O cérebro envia mensagens aos músculos, tendões e órgãos internos responsáveis pela orientação postural e pela manutenção do equilíbrio do corpo.
7. Qual é a importância de sentirmos o gosto dos alimentos que ingerimos?
O sentido do paladar evita que venhamos a ingerir alimentos estragados. O paladar age em associação com o sentido do olfato.
8. Quais são as sensações registradas pelo sentido do tato? Calor, dor, frio e pressã o são algumas das sensações percebidas pelo sentido do tato.
9. Sobre a mesa há um copo de leite bem geladinho. Que característica do leite só pode ser percebida pelo sentido da visão? Qual é o tipo de célula capaz de percebê-la? A cor branca. Os bastonetes são as células que percebem a cor branca, além do cinza e do preto.
10. Se um pianista toca o instrumento no palco, como o som chega à orelha de quem está sentado na última fileira de poltronas do teatro? O som, ou seja, a vibração sonora, se propaga pelo ar. 11. No cartaz de uma sorveteria lê-se: “Delicie-se com dezenas de gostos de sorvete!”. Se considerarmos que os receptores gustativos da língua distinguem apenas cinco gostos seria dizer “Delicie-se com dezenas de sabores de sorvete!”, pois básicos, explique qual é o erro do cartaz. Ooscorreto sabores dos sorvetes são formados por uma combinação entre os gostos e os odores. O cartaz da sorveteria está errado, pois só existem cinco gostos básicos: doce, salgado, amargo, azedo e umami.
ACESSE • Instituto Benjamin Constant. Disponível em: . Acesso em: 16 maio 2015. Site que traz uma série de informações sobre a visão, desde as relativas às deficiências até as referentes às tecnologias empregadas atualmente. • Portal da Sociedade Brasileira de Dermatologia. Disponível em: . Acesso em: maio 2015. Esse site apresenta informações sobre a pele: funções, cuidados gerais, doenças e orientações em caso de acidentes. ASSISTA • Mr. Holland, adorável professor, EUA, 1995. Direção: Stephen Herek, 143 min. Um professor de música, por uma ironia do destino, descobre que seu filho nasceu surdo. Ele sente muita dificuldade para aceitar a deficiência do filho. Pai e filho, porém, vão descobrindo juntos como superar as dificuldades. LEIA • Os cinco sentidos, de Bartolomeu Campos de Queiros. São Paulo: Global, 2009. Passeando pelo mundo da poesia, Queiroz traz nesse livro os cinco sentidos, instigando o leitor a refletir sobre o caráter expressivo, sensível e criativo da linguagem nas suas diferentes formas. • Almanaque dos sentidos, de Carla Caruso. São Paulo: Moderna, 2009. Com um capítulo para cada sentido, esse livro traz respostas a muitas dúvidas que o público juvenil costuma ter sobre os sentidos e seus órgãos.
d ic a s
VISITE • Espaço Perfume Arte & História. Mais informações em: . Acesso em: 19 maio 2015. Rua Dr. Emílio Ribas, 110, Perdizes, São Paulo. Nesse museu, não é apenas o olfato que ganha espaço, pois todos os outros sentidos são prestigiados com cores, formas, texturas e sons apresentados.
22255
Tema
7
S i s t em a l o c o m o t o r
NESTE TEMA VOCÊ VAI ESTUDAR:
• as características dos ossos e do esqueleto humano e como eles atuam na locomoção, na sustentação e na proteção do corpo; • os tipos de articulações; • os tipos de músculos e a ação antagônica nos músculos esqueléticos.
Trapezistas em movimento durante apresentação circense.
1.
2.
3.
4.
circo. Você já foi ao A fotografia mostra uma antiga arte, o mais a atenção? circo? Qual apresentação lhe chamou que os artistas de Já observou os inúmeros movimentos circo podem fazer com o corpo? Quais estruturas permi tem a esses artistas, e a nós também, correr, saltar e levantar peso? tanta flexibilidade Quais são as estruturas que permitem ao corpo?
1. Resposta pessoal. 2. Resposta pessoal. 3. As estruturas que compõem o sistema esquelético, muscular e nervoso. 4. As articulações. Para o encaminhamento das questões, consulte o tópico Abertura do Temano Manual do Professor.
s e g a m I y tt e G ll/ e w o R r e c n e p S / L C V
1
Capítulo O s s o s e es q u e l e t o
Neste capítulo, você vai estudar a organização do sistema locomotor e as principais características dos ossos. Também vai conhecer o esqueleto humano e suas funções.
Explorando OI, EU SOU A MILENA
A rigidez do osso
Aos 3 anos, Milena ganhou de sua madrasta o animal que tanto queria: um cachorro. Ao longo de dois anos, o filhote se tornou um cão adulto de grande porte. Um dia, enquanto brincavam no jardim, o cachorro pulou sobre Milena que, ao tentar se apoiar no chão, sentiu muita dor. A madrasta de Milena, Ieda, ao escutar o choro da enteada saiu correndo e a levou imediatamente ao pronto-socorro mais próximo. No caminho, Milena percebeu que não conseguia mexer o braço machucado, o que a deixou assustada. − Não consigo mexer o braço só por ter batido com ele naquela pedra? − pensou Milena. Chegando ao pronto-socorro ela foi atendida e tratada. Após alguns exames, o médico ajeitou o braço machucado da menina e imobilizou-o com um gesso. − Procure não fazer muita força com esse braço e mantenha-o paradinho, tudo bem? − disse o médico que a atendeu. Após o atendimento, Milena não sentia mais dores, e voltou para casa aliviada após a conversa com o médico. Em pouco mais de duas semanas o braço de Milena estava novinho em folha! Agora é sua vez.
1. O que aconteceu com o braço de Milena? Você já teve um ferimento parecido? O braço de Milena sofreu uma fratura. Resposta pessoal.
2. Por que Milena não conseguia mexer o braço após se machucar? Em razão da fratura no osso do braço,
os movimentos ficaram comprometidos, porque o apoio foi perdido, além de poder ter ocorrido a ruptura de nervos e ligamentos musculares.
3. Como você acha que o braço de Milena se recuperou? Depois de o médico ter ajeitado o braço e reposicionado o osso, com a imobilização, o próprio osso se recuperou, por meio de um processo de regeneração no local da fratura. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.
228
io d tú s e O K D s: e õ ç rta s lu I
A locomoção A locomoção envolve movimentos complexos e integrados do corpo humano. O sistema locomotor é formado por um conjunto de estruturas que permite a realização dos movimentos, entre as quais se destacam os ossos, os músculos e as articulações.
Os ossos Os ossos são estruturas rígidas formadas por uma série de elementos: tecidos ósseo e nervoso, cartilagem, vasos sanguíneos, entre outros. Em virtude disso, cada osso do corpo humano é considerado um órgão. O tecido ósseo é um dos principais componentes dos ossos e nele estão presentes sais de cálcio, fósforo e colágeno, que conferem rigidez aos ossos. Esse tecido tem um grande potencial de regeneração. Os ossos armazenam e fornecem sais minerais para o corpo e atuam na formação de células sanguíneas. O conjunto dos ossos, de suas cartilagens, tendões e ligamentos, formam o sistema esquelético.
Classificação dos ossos Cada osso pode ser classificado quanto ao seu tamanho e forma em: • chato ou plano – aquele cujo comprimento e a largura são maiores que a espessura. Exemplos: ossos do crânio, escápula e esterno; • longo – aquele cujo comprimento é maior que a largura e a espessura. Exemplos: fêmur e úmero; • curto – aquele cujo comprimento, largura e espessura são semelhantes. São encontrados nas mãos e nos pés. Exemplos: tarsos e carpos; • irregular – aquele cujas dimensões e formato não se encaixam nas classificações anteriores. Exemplos: vértebras e calcâneo. o ir e b i R ri d n ra u J
osso chato (escápula)
osso irregular (vértebra)
osso curto (osso do carpo) osso longo (úmero)
As dimensões e a proporção das estruturas representadas estão fora de escala.
Os quatro principais tipos de ossos estão destacados na figura: a escápula, um osso chato; uma vértebra, osso irregular; o úmero, um osso longo, e um osso do carpo, osso curto.
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson.Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 195.
22 9
A estrutura de um osso longo As extremidades dos ossos longos, chamadas epífise, são recobertas por cartilagem. A região alongada do osso, entre as epífises, é chamada diáfise. Ela é envolta por uma membrana denominada periósteo. No interior da diáfise há o canal ósseo que, em adultos, aloja a medula óssea amarela. Ela atua como um reservatório energético, por meio do depósito de gordura. Em alguns ossos está presente também amedula óssea vermelha, que pelo processo conhecido comohematopoese produz células sanguíneas. As dimensões da estrutura representada estão fora de escala; as cores usadas não são as reais.
o h l e o C r e n g a V
cartilagem
tecido ósseo compacto
medula óssea
canal
amarela
medular
periósteo
tecido ósseo esponjoso
medula óssea vermelha epífise
diáfise
epífise
Esquema que mostra as principais partes de um osso longo.
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson.Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 171.
O esqueleto humano IO R Á S S O L G
Alavanca: máquina simples que apresenta um ponto de apoio e auxilia a execução de um trabalho.
O esqueleto dá sustentação ao corpo, protege os órgãos internos e, em ação integrada com o sistema muscular, possibilita os movimentos, atuando como alavanca e ponto de apoio. O esqueleto pode ser dividido em três partes: cabeça, tronco e membros (superiores e inferiores). As dimensões das estruturas representadas estão fora de escala.
frontal clavícula
parietal occipital
maxila mandíbula
acrômio
Posso perguntar?
esterno
O esqueleto das mulheres é igual ao dos homens? Não. Em geral, os ossos das mulheres são menores do que os dos homens. As mulheres têm ombros mais estreitos, tórax mais menor e cíngulo do membro inferior largo e com mais mobilidade. As características do cíngulo do membro inferior feminino facilitam o parto.
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 194.
escápula úmero vértebras rádio ulna ossos do carpo ossos do metacarpo falanges fêmur
úmero ílio sacro cóccix
fêmur
patela fíbula tíbia
fíbula tíbia calcâneo
Ilustração que identifica os ossos do sistema esquelético humano.
230
clavícula a ir e r e P r a s é C lo u a P
Ossos da cabeça A cabeça humana é dividida em crânio e face. Com exceção da mandíbula, todos os ossos da face e do crânio são imóveis e encontram-se unidos por meio de linhas irregulares denominadas suturas. Nos bebês, até por volta dos 18 meses, os ossos do crânio ainda não estão totalmente ossificados e os pontos de encontro dos ossos são preenchidos por uma membrana, denominada fontanela, popularmente conhecida como “moleira”. Isso permite que os ossos da cabeça se movimentem, facilitando a passagem da cabeça do bebê durante o parto.
ossos do crânio
a ir re e P r a s é C
ossos da face
lo u a P :s e õ ç a rt s u lI
parietal
frontal esfenoide
sutura nasal zigomático occipital maxila
temporal mandíbula
Ilustração dos ossos e suturas presentes na cabeça humana em vista lateral.
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 197 e 198.
Ossos do tronco
Principles of anatomy and physiology.
O tronco é formado pela coluna vertebral, característica dos animais vertebrados, e pela caixa torácica. A coluna vertebral é constituída por uma série de ossos sobrepostos chamados vértebras. Esses ossos estão empilhados um sobre os outros e possuem em seu interior um orifício onde se aloja a medula espinhal.
7 vértebras cervicais
vértebra em detalhe
12 vértebras torácicas
Ilustração que destaca os ossos da coluna vertebral, emvista vistadelateral; e uma vértebra, cima.
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 214 e 215.
A coluna vertebral protege a medula espinhal e os nervos raquidianos. Ela também atua na manutenção da postura e na locomoção, além de proporcionar flexibilidade para o corpo. Entre as vértebras existem os discos intervertebrais, formados por tecido cartilaginoso e uma substância interna elástica. Eles permitem movimentos da coluna e absorvem impactos. A caixa torácica é composta de 24 costelas e o osso esterno. Entre as costelas, existe o espaço intercostal, onde se alojam os músculos que atuam nos movimentos respiratórios. A caixa torácica óssea protege ocoração, os pulmões e alguns órgãos abdominais, como o fígado. As dimensões das estruturas representadas estão fora de escala; as cores usadas não são as reais.
5 vértebras lombares osso sacro cóccix
clavícula esterno escápula
cartilagens costelas
coluna vertebral
Ilustração da coluna vertebral e da caixa torácica.
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 224.
Principles of anatomy and physiology .
23 1
As dimensões das estruturas representadas estão fora de escala.
Ossos dos membros
Os membros superiores e inferiores ligam-se ao tronco por meio de um conjunto de ossos que formam escápula o cíngulo do membro superior no púbis ombro − formada pelas escápulas e ísquio fêmur clavículas − e o cíngulo do membro úmero inferior no quadril − formada pelos ílios, ou “ossos da bacia”. O braço possui apenas um patela osso, denominado úmero. O antebraço é constituído por dois ossos: ulna rádio o rádio e a ulna, que se articulam fíbula tíbia com o braço pelo cotovelo, na parte ossos do carpo superior, e com os ossos da mão, na ossos do parte inferior. A mão é formada peossos metacarpo calcâneo do metatarso los ossos do carpo, que formam o falanges punho; do metacarpo, que formam ossos do tarso falanges o dorso e a palma da mão; e pelas falanges, que formam os dedos. Ilustração que representa os ossos Ilustração que representa os ossos O maior osso do corpo humado membro superior direito. do membro inferior direito. Fonte das ilustrações: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson.Principles of no, o fêmur, localiza-se na coxa e anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 194. articula-se com o cíngulo do membro inferior, na parte superior. Em sua parte inferior, na região do joelho, o fêmur se articula com os ossos da perna, que recebem o nome de tíbia e fíbula, e com a patela. A parte inferior dos ossos da perna se articula com os ossos do pé: tarsos, metatarsos e falanges.
ra i e r e P r a s é C lo u a P :s e õ ç a trs u Il
ílio
clavícula
C u r ioso
é .. .
Cuidado com as fraturas
Apesar de resistentes, os ossos podem quebrar, gerando umafratura. Graças ao desenvolvimento de tecnologias relacionadas à medicina, é possível visualizar ossos fraturados por meio de radiografias. Os equipamentos de raios X emitem ondas se-
s e g a Im y tt e G / y a M y b b E
Muitas vezes, a imobilização é feita com o uso de gesso.
232
Imagem produzida por meio de radiografia de fratura nos ossos rádio e ulna, localizados no braço.
melhantes luz,capazes mas quedenão são visíveis olho humano. Elasàsão atravessar maisao facilmente os tecidos moles do corpo, mas são absorvidas pelos ossos gerando um contraste. Depois de verificar onde o osso foi fraturado, é possível imobilizar esta área para que ela se recupere de forma correta, devido à capacidade de regeneração desse órgão.
m o c . to o h p k c o t S i l/ a it g i d n a e c o
Atividades Sistematizar 1. Que papel tem o sistema locomotor para nosso corpo? Quais são seus principais composistema é formado por estruturas que sustentam e participam dos movimentos de nosso corpo, nentes? Esse incluindo andar e correr. Seus principais componentes são os ossos, os músculos e as articulações. 2. Qual é o maior osso do esqueleto humano? Fêmur. 3. Que componentes do esqueleto formam a região do tronco humano? A coluna vertebral e caixa torácica.
4. Por que a coluna vertebral recebe esse nome? Porque é constituída de uma série de ossos sobrepostos, chamados vértebras, formando uma coluna.
5. Qual é a importância da coluna vertebral? A coluna vertebral protege a medula espinhal e os nervos raquidianos, atua na postura e locomoção, proporciona flexibilidade para o corpo, além de outros papéis.
6. O cálcio é encontrado em uma variedade de alimentos, como o leite e seus derivados, e em verduras folhosas verde-escuras, como espinafre e brócolis. Por que uma alimentação que inclua esses alimentos é importante para a saúde de nosso esqueleto? Por que o cálcio é um dos componentes dos ossos.
Refletir 1. Leia o texto e responda à questão. Caracterizada pela degradação e redução da estrutura óssea, a osteoporose está atrelada a uma série de fatores e não apenas à hereditariedade, ao envelhecimento e à perda natural das células que formam o esqueleto. O estilo de vida adotado na adolescência e na fase adulta também tem imOssos ficam com poros portância fundamental, pois pode maiores e tornam-se frágeis. tanto propiciar como prevenir ou retardar o aparecimento da doença, que já atinge 10 milhões de brasileiros, segundo o Ministério da Saúde. k c to rs te t u h S / R a it n u G
Marina Kuzuyabu. Osteoporose não está ligada somente ao envelhecimento; saiba como evitar a doença. Disponível em:
. Acesso em: 18 maio 2015.
ossosemosteoporose
ossocomosteoporose
Podemos dizer que a osteoporose é uma doença relacionada ao envelhecimento? JustifiSegundo o texto a osteoporose está ligada a vários fatores como, por exemplo, o estilo de que sua resposta. Não. vida e a alimentação adotada durante a adolescência e na fase adulta. quedaa morte? caveira é considerada o 2. Por símbolo Um dos motivos decorre da constituição dos elementos que compõem a caveira, isto é, os ossos. Eles apresentam em sua composição uma parte inorgânica (mineral) que resiste à decomposição e, portanto, permanece por muitos anos após a morte.
m o .c e im t s m a re D / l z u z A
23 3
[ dentro ] Fi q u e p o r
O osso Além de sustentar o corpo e possibilitar o movimento, os ossos são encarregados de produzir os glóbulos vermelhos: milhares de milhões de novas células são produzidas por dia na medula óssea vermelha, em um processo incessante de reposição celular. Outra função dos ossos é proteger os órgãos do corpo. Eles são duros e resistentes, o que lhes permite superar golpes e evitar danos aos órgãos internos. Apesar disso, os ossos não são completamente sólidos: enquanto a parte externa é rígida, a interna é esponjosa.
O osso por dentro
Cada um dos ossos que forma o sistema esquelético é um órgão individual. Apesar de rígidos, são estruturas formadas por células vivas, nervos e vasos sanguíneos. No interior dos ossos há dois tipos de medula óssea: a amarela e a vermelha. A amarela é mole, composta principalmente por gorduras e tem como função a reserva de energia; enquanto a vermelha, formada principalmente por células imaturas, produz, por meio de um processo chamado hematopoese, as células sanguíneas. Na constituição dos ossos encontram-se minerais como o cálcio e o fósforo, que conferem aos ossos força e rigidez, enquanto proteínas como o colágeno proporcionam flexibilidade e elasticidade. Artéria
234
Veia
Professor, comente com os alunos que os ossos têm capacidade de alterar sua força em resposta a estresse mecânico, que ocorre, por exemplo, com a prática de atividades físicas. Dessa forma, atividades com sustentação e levantamento moderado de peso ou caminhadas ajudam a construir e manter os ossos. 1.
Podem ser mencionados minerais como o cálcio, as vitaminas A, D e C, hormônios como, por exemplo, o hormônio do crescimento e ainda a prática de atividades físicas.
1.
Cite fatores que regulam o crescimento, a remodelação e o reparo dos ossos.
2.
Pesquise e liste em seu caderno alimentos que favorecem a saúde e a manutenção do sistema esquelético. Podem ser citados vegetais de folhas verdes, como brócolis, couve e espinafre; o leite e seus derivados, como o iogurte e o queijo; peixes, como a sardinha e o salmão, dentre outros.
A
Ao ocorrer uma fratura, as células sanguíneas formam um coágulo impedindo que o sangue se espalhe naquela região.
B
Em questão de dias, é formada uma malha que une as partes fragmentadas e substitui o coágulo.
C
Depois de 1 a 2 semanas, desenvolve-se no local tecido ósseo esponjoso.
D
Entre 2 e 3 meses, novos vasos sanguíneos se formam na região fraturada e ocorre o desenvolvimento do tecido ósseo compacto.
s e g a m I 0 l9 o S
Fusão Os tecidos ósseos em formação se fundem em um osso contínuo.
1
2
3
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. Corpo humano: fundamentos de anatomia e fisiologia. Porto Alegre: Artmed, 2012. p. 118-127.
23 5
2
Capítulo A r t ic u l a ç õ es e m ú s c u l os
No capítulo anterior você estudou as características dos ossos, o esqueleto humano e como eles atuam na proteção e na locomoção do corpo. Neste capítulo, você vai conhecer as articulações, os músculos e como se dá a ação dos músculos esqueléticos.
Explorando As marionetes o ã iç e c n o C o d r a n o e L s: e õ ç ra st lu I
Nei estava de férias e foi viajar para Minas Gerais com a sua avó Lurdes. Ele queria visitar muitos lugares, desde a capital até as cidades históricas, com suas ruas estreitas e igrejas ornamentadas. Após visitar alguns dos principais pontos turísticos de Tiradentes, sentaram-se em uma praça para descansar. Foi quando surgiu um grupo que se apresentava na rua. Era um teatro encenado com bonecos. À primeira vista, Nei achou que os bonecos se moviam sozinhos, mas depois de olhar com atenção viu que eles eram manipulados por pessoas por meio de fios que estavam conectados a seus corpos. − Nossa! Esses bonecos parecem ter vida própria! Olha que interessante, como essas pessoas conseguem controlá-los. − São os titereiros, meu filho. São eles que movimentam as marionetes. Nei não conseguia tirar os olhos daqueles bonecos da apresentação. Olhava para eles e ao mesmo tempo pensava em como eram parecidos com as pessoas tanto em sua forma quanto em sua movimentação. − Engraçado como eles se movimentam né, vó? −, comentou Nei. − Será que o nosso corpo também se movimenta como o desses bonecos? − Claro que não, Nei! Você por um acaso está vendo algum fio controlando nossos braços e pernas? Agora é sua vez. 1. Você já viu um teatro de marionetes? Sabe como elas se movimentam?
Resposta pessoal. As marionetes se movimentam por meio da tração exercida nos fios conectados aos seus membros articulados.
2. Você concorda com a avó de Nei? Será que os movimentos dos bonecos não têm Os movimentos do corpo humano podem ser associados aos nenhuma relação com os do corpo humano? Não. realizados pelos bonecos, uma vez que o corpo humano também possui articulações conectando estruturas rígidas móveis.
3. A quais partes do corpo humano correspondem os fios associados aos bonecos? Os fios podem ser associados tanto aos nervos quanto aos músculos esqueléticos do corpo humano. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.
236
As articulações As articulações, também conhecidas como juntas, são os pontos de conexão entre os ossos. Elas podem ser classificadas em três tipos, de acordo com o grau de mobilidade: • articulações fixas: são quase imóveis. Exemplos: as articulações dos ossos do crânio e da face, com exceção da mandíbula; • articulações semimóveis:são pouco móveis. Os ossos ligados por articulações desse tipo não estão unidos entre si de forma direta, mas separados por uma estrutura fibrosa e cartilaginosa. Exemplos:
osso
articulações entre as vértebras e a que une os ossos ílios entre si; líquido • articulações móveis: permitem vários tipos de movimentos. sinovial Exemplos: articulações do ombro, cotovelo e joelho. As extremidades dos ossos ligados por articulações semimóveismóveis e não se encontram unidas de modo direto porque são revestidas por uma camada de cartilagem, que evita o atrito dos ossos e o seu desgaste. Além disso, cartilagem ligamento em algumas regiões, essa membrana externa é constituída por faixas fibrosas – os ligamentos–, que proporcionam maior estabilidade à articulação. Um líquido claro e viscoso – o líquido articular, ou sinovial – preEsquema que representa enche a cavidade existente na articulação e lubrifica as superfícies em articulação móvel. contato, além de nutrir as cartilagens articulares. o h l e o C r e n g a V
As dimensões da estrutura representada estão fora de escala, as cores usadas não são as reais.
Ciência e Sociedade k c to rs te t u h S i/ k tiz l u a K n ia st a b e S
A importância dos biomateriais A utilização de materiais artificiais, feitos pelo ser humano, para substituir partes do corpo que tenham se deteriorado, é uma prática que vem sendo realizada há muitos anos. Existem registros dessa utilização desde o antigo Egito. Essa busca pelo que podemos chamar de “próteses”, (o que seria uma rústica bengala, pau ou estaca, senão uma perna postiça?), tem adquirido, nos tempos atuais, e graças à evolução da ciência, um papel de destaque muito decisivo para a melhoria de vida das pessoas. Hoje, o principal objeto de pesquisa são os “ biomateriais”, que uma vez implantados, agem como se fizessem parte, mesmo artificiais, dos órgãos e tecidos das pessoas. Buscar meios de eaperfeiçoá-los, evitando reações adversas e tornando-os mais úteis práticos funcionalmente, é a principal preocupação para a medicina moderna. Fonte: Tatiani A. G. Donato.A importância dos biomateriais. (Texto elaborado especialmente para esta obra.)
Próteses para ligação entre quadril e fêmur. Biomateriais: são materiais que apresentam propriedades físicas, químicas e biológicas ideais para serem implantados, seja para substituir ou reparar tecidos em falta, não causando danos ao organismo. Podem ser de srcem natural ou sintética – produzida em laboratório.
1. Cite próteses utilizadas habitualmente pelas pessoas e defina quais funções têm. Os alunos podem citar próteses mais comuns, como aquelas utilizadas para substituir partes visíveis do corpo humano, como as pernas mecânicas, usadas por pessoas que perderam um dos membros inferiores, ou mesmo dentaduras (próteses móveis), úteis a quem tenha tido perdas dentárias significativas.
23 7
IO R Á S S O L G
Aqui tem mais
Desvios posturais O tipo de mochila e a forma de carregá-la, a falta de atividade física, o uso de calçados inadequados (como os de saltos muito altos), posturas corporais erradas durante as aulas ou ao utilizar o computador podem favorecer o aparecimento de desvios posturais. Isso, aliado a fatores genéticos, pode causar alterações sérias na coluna vertebral e, posteriormente, doenças como hérnias de disco, bursites e artroses. il M io d ú st E :s e õ ç rta s u Il
/ 7 2 8 lio m
k c o rst e tt u h S
/ 7 2 8 lio m
k c o rst e tt u h S
A cabeça deve ficar reta, com o pescoço levemente para a frente.
Os olhos devem ficar na altura do topo do monitor, ou um pouco abaixo. Os ombros devem ficar abaixados, com os braços relaxados.
Os cotovelos e as mãos devem estar alinhados.
Mantenha os pés e as costas sempre apoiados.
Para evitar problemas na coluna é importante sentar corretamente em frente ao computador.
Entre os tipos de desvios de coluna, temos: • escoliose – a coluna entorta para um dos lados, e um ombro fica mais alto que o outro. Os sintomas são dores nas costas, nos braços e nas pernas; • cifose – ocorre aumento da curvatura no meio das costas, deixando ombros e pescoço inclinados para a frente e formando uma leve corcunda. Os sintomas são dores nas costas, nos braços e nas mãos; • lordose – as nádegas parecem empinadas, devido ao aumento da curva próxima à base da coluna. Os cifose lordose escoliose sintomas são, principalmente, dores nas pernas. Representação de alguns tipos de desvios de
a ç n ra F n so id w a D
Da esquerda para a direita: escoliose, 1. Apesar de aparecerem, na maioria dos casos, na vida coluna. cifose e lordose. adulta ou mesmo na velhice, os problemas na coluna Gerard Tortoraand e Bryan Derrickson. podem ter srcem em posturas ou hábitos inadequa- Fonte: Principles of J., anatomy physiology. Nova dos na infância ou adolescência. Explique como isso Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 227. Os problemas na coluna, mesmo que apareçam mais na vida adulta ou na velhice, são resultado, geralmente, de hábitos é possível. inadequados repetidos por toda a vida. Como exemplo, há o peso inadequado das mochilas levadas pelas crianças à escola ou a postura errada de crianças ou adolescentes ao se sentarem para utilizar o computador.
2. Faça uma pesquisa entre pessoas conhecidas que tenham algum tipo de problema na coluna e tragam o relato delas para a classe. O importante é definir qual o problema, que os alunos tragam relatos de pessoas adultas suas características e se algum mau hábito o gerou. Espera-se que sofram de lordose ou escoliose, por exemplo, ou
mesmo de jovens que, por alguma questão genética ou de formação óssea, passem por alguma forma de tratamento, como a utilização de coletes ortopédicos, por exemplo.
238
Os músculos Os músculos são estruturas formadas predominantemente por tecido muscular, cujas células se chamam fibras, que contêm as proteínas actina e miosina responsáveis pela contração dos músculos.
Tipos de músculos De acordo com os tipos de fibras, os músculos são classificados em: • não estriado – tem contração lenta e involuntária. O esôfago, o estômago, os intestinos, os vasos sanguíneos etc. são formados por músculos deste tipo; • estriado cardíaco – tem movimento involuntário, de contração rítmica. Forma o miocárdio, o músculo do coração; • estriado esquelético – tem contrações rápidas e voluntárias, fixam-se aos ossos do esqueleto. São esses músculos que atuam na locomoção juntamente com os ossos e articulações.
Como é uma típica igreja barroca?
Diálogo
Estilo artístico nascido na Itália no início do século 17, o barroco chegou ao Brasil quase 100 anos depois. Nosso país vivia o chamado Ciclo do Ouro, período em que a descoberta desse metal precioso em Minas
m o c . o t o h p k c o t S i / IL T S O
Gerais transformou a região em um importante centro econômico. Exatamente por isso, boa parte da herança barroca no Brasil está espalhada por cidades mineiras, não só em obras artísticas, como esculturas, mas também na arquitetura de várias igrejas erguidas nessa época. [...] Toda essa opulência e riqueza de detalhes pode ser observada em várias igrejas de Minas. Mas talvez nenhuma delas simbolize tão bem as características do barroco brasileiro como a de São Francisco de Assis, em Ouro Preto (MG).
Igreja de São Francisco de Assis, em Outro Preto, Minas Gerais.
[...]
Ela foi desenhada e ornamentada pelo maior artista brasileiro do período, Antônio Francisco Lisboa. Chamado popularmente de Aleijadinho, por causa de uma atrofia muscular que atingiu seus membros, ele era filho de um arquiteto português com uma escrava. Além de projetar construções, Aleijadinho também era um brilhante escultor. Para superar a deficiência física na hora de fazer suas obras, ele amarrava nas mãos instrumentos para talhar eaparar blocos de pedra. [...] Yuri Vasconcelos. Como é uma típica igreja barroca? Disponível em: . Acesso em: 18 maio 2015.
1. A obra de Aleijadinho pode ser considerada como um documento histórico do Brasil? Por quê? Sim. Porque documentos históricos são aqueles que retratam ou registram uma determinada época ou fato do passado. No Brasil, as obras de Aleijadinho retratam o período denominado barroco no Brasil.
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As dimensões das estruturas representadas estão fora de escala, e as cores usadas não são as reais. o lh e o C r e n g a V
A ação dos músculos esqueléticos Os músculos esqueléticos nos ajudam a ficar em pé, andar, falar, sorrir, correr e praticar muitas outras atividades. Esses músculos se prendem aos ossos por cordões fibrosos, chamados detendões, que são menos elásticos que os ligamentos. Boa parte dos músculos de nosso corpo, ao se contrair, tem a capacidade de puxar os ossos do corpo ao qual estão ligados. Esse movimento faz com que os ossos atuem como alavancas. É possível fazer essa comparação porque a musculatura realiza esforço para levantar o próprio peso do corpo ou algum objeto.
tendões calcâneos
Representação dos tendões calcâneos, conhecidos popularmente como tendões de Aquiles.
s e u rq a M s e n u N lo u a S
força potente
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson. Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 389 e 390.
força resistente
ra u o M is u L
força potente
força resistente
apoio apoio
Ao levantar um objeto com a mão, o cotovelo atua como apoio da alavanca, o músculo como força potente e o objeto a ser levantado junto com o próprio peso do corpo como força resistente.
As alavancas facilitam a movimentação de objetos pesados.
A movimentação de cada parte do corpo depende da ação de músculos que atuam antagonicamente, ou seja, de modo inverso. Por exemplo, no membro superior, acontração do músculo bíceps e orelaxamento do músculo tríceps permitem a flexão do membro superior. Em resumo, a contração de um músculoagônico provoca o relaxamento de seuantagônico.
Posso perguntar? Os músculos esqueléticos sempre estão ligados aos ossos e atuam para movimentá-los? Não. Alguns músculos esqueléticos estão ligados a outros músculos ou à pele. Existem músculos da face ligados ao crânio e à pele. A função deles não é movimentar o crânio, e sim possibilitar as expressões faciais.
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o h l e o C r e n g a V
bíceps relaxado
tríceps contraído
bíceps contraído
tríceps relaxado
Representação do movimento antagônico do membro superior.
Fonte: Gerard J. Tortora e Bryan Derrickson.Principles of anatomy and physiology. Nova Jersey: John Wiley & Sons, 2014. p. 389 e 390.
Aqui tem mais
Superando obstáculos Pesquisadores criam cadeira de rodas para mundo subdesenvolvido T IT R G
Feita com materiais de bicicleta, cadeira tem alavancas para terrenos irregulares A acessibilidade é uma das maiores críticas ao espaço urbano das grandes cidades do mundo subdesenvolvido. A falta de rampas de acesso, as calçadas esburacadas e o transporte público precário dificultam a vida de quem precisa da cadeira de rodas para se locomover. Foi pensando nas necessidades e dificuldades de cadeirantes do mundo subdesenvolvido que Amos Winter, do Laboratório de Mobilidade do MIT, criou a Leveraged Freedom Chair (algo como cadeira de liberdade alavancada).
A cadeira de rodas projetada para terrenos esburacados foi construída com materiais leves e aproveitados da estrutura de bicicletas. A ideia dos criadores é que ela possa ser reparada em qualquer lugar que arrume bicicletas. O design simples também possibilita que o equipamento seja construído por qualquer um que tenha acesso ao projeto.
A cadeira utiliza um sistema de alavancas que permite aos cadeirantes locomover-se em a locais esburacados.
As alavancas acima das rodas servem para dar impulso extra na hora de subir ladeiras e aumentar a velocidade quando em lugares planos. A cadeira é testada por usuários em países do terceiro mundo e um pequeno lote deve ser fabricado na Índia em breve. Disponível em: . Acesso em: 19 maio 2015.
1. Em sua opinião, esse tipo de cadeira de rodas será útil aos cadeirantes que vivem no Brasil? Por quê? Sim, pois no Brasil há muitas vias esburacadas e lugares de difícil acesso para cadeirantes.
C u r ioso
é .. .
O músculo mais forte Você alguma vez já parou para pensar qual é o músculo mais forte do nosso corpo? Normalmente, quando pensamos nisso, logo vem a nossa mente os músculos dos braços ou das pernas. No entanto, muitos irão defender que o músculo mais forte é o masseter, o músculo responsável pela pressão que nossa mandíbula aplica aos alimentos no momento em que mastigamos. Como temos que exercitá-lo várias vezes durante o dia – todas as vezes que comemos algo ou mascamos um chiclete, por exemplo – ele está sempre “malhando”.
24 1
Hora da
prática: criação de modelo Professor, peça aos alunos que se organizem em duplas para realizar esta atividade.
Vamos construir um modelo para observar o funcionamento antagônico dos músculos?
Material: • papelão; • tesoura;
• furador de papel; • parafuso e porca;
• barbante; • papelão; • lápis.
Como fazer 1. 2. 3. 4. 5.
Contorne o braço de seu colega sobre o papelão para utilizar como molde. Recorte e separe o molde do braço, mantendo o antebraço e a mão unidos. Faça dois furos alinhados no antebraço, na região que se conecta com o braço. Faça o mesmo com o braço, porém na região que representa o ombro. Coloque o braço sobre o antebraço na região em que essas estruturas se conectam e faça um furo nos dois moldes.
6. Prenda-os com o auxílio do parafuso e da porca. 4
5 encaixe do braço
encaixe do ombro
6 braço
antebraço parafuso
novo furo
7. Passe um barbante no furo do antebraço e leve-o até o furo do
10
segundo nó
braço, conforme mostra a figura a seguir.
8. Faça nós na ponta do barbante para que ele nãoescape pelo furo. 9. Faça o mesmo com os outros furos do modelo. 10. Agora movimente os barbantes, cada um de uma vez, e obser-
barbantes
segundo nó
ve os movimentos.
primeiro nó
Refletindo e registrando 1. 2. 3. 4.
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O barbante que está na direçãoo dobraço polegar levanta o antebraço, aproximando-o do braço. O outro barbante faz com que o Quais movimentos faz quando os barbantes são movimentados? antebraço desça, afastando-se do antebraço. Qual região do modelo atua como uma articulação? A região em que está o parafuso.
Os barbantes estão representando qual estrutura do sistema locomotor? Por quê? Os músculos, porque eles movimentam o antebraço.
Esse movimento pode representar o funcionamento antagônico dos músculos? Sim. Porque enquanto um barbante está esticado, representando o músculo Por quê? contraído, o outro está frouxo, representando o músculo relaxado.
o ã iç e c n o C o d r a n o e L :s e õ ç a tr s u Il
Atividades Sistematizar A) Fixa, imóvel, sinartrose; B) móvel, diartrose.
1. Indique o tipo de articulação esquematizado em A e B. A a ir re e P r a s e C lo u a P
B
2. Que tecido e tipo de célula predominam na constituição dos músculos que permitem os movimentos do corpo? Predomina o tecido muscular estriado esquelético, cujas células chamam-se fibras musculares. 3. Que proteínas estão envolvidas na capacidade de contração dos músculos? Actina e miosina.
4. Como os músculos esqueléticos se prendem aos ossos? Por meio de cordões fibrosos chamados de tendões.
5. Que tipo de substância de reserva energética é encontrada nos músculos? O glicogênio, um açúcar complexo (polissacarídeo).
Refletir
Para que o corpo representado na imagem possa ficar em pé, andar, correr, sorrir, falar etc. é fundamental a presença dos músculos. Os músculos presos aos ossos por tendões permitirá os movimentos demonstrados na figura.
1. Observe a imagem ao lado e responda à questão. Quais estruturas são fundamentais para que o corpo representado na imagem realize o movimento? Justifique sua resposta.
k c to sr e tt u h S / 6 3 n g si e d
24 3
Panorama Nesse tema estudamos que os ossos que formam o esqueleto humano são os longos, curtos e chatos. Nossas articulações podem ser fixas, semimóveis ou móveis, o líquido que as lubrifica é chamado de líquido sinovial. Os ligamentos são cordões fibrosos que prendem os ossos, e os tendões ligam os músculos a eles. Estudamos também que os músculos são formados por tecido muscular e podem ser não estriado cardíaco ou estriado esquelético.
Faça as atividades a seguir para rever o que aprendeu. 1. (Fuvest-SP) Além da sustentação do corpo, são funções dos ossos: a) armazenar cálcio e fósforo; produzir hemácias e leucócitos. b) armazenar cálcio e fósforo; produzir glicogênio. c) armazenar glicogênio; produzir hemácias e leucócitos. d) armazenar vitaminas; produzir hemácias e leucócitos. e) armazenar vitaminas; produzir proteínas do plasma. Alternativa a. 2. Existe um tipo de anormalidade que acomete principalmente mulheres e torna-se aparente entre 10 a 15 anos, devido ao crescimento desigual dos dois lados da coluna vertebral. Trata-se da: a) artrose; b) cifose; 3. Patela – osso pequeno e triangular, antigamente c) lordose; denominado rótula, que se articula com o fêmur na região do joelho. d) escoliose; Lordose – desvio da coluna vertebral em que as nádegas parecem empinadas devido a um aumento da curva próxima e) corcunda. Alternativa d. à base da coluna. Os sintomas costumam ser principalmente dores nas pernas.
3. Leia o texto abaixo e, em seguida, diga o que significam os termos destacados: Brincadeiras que envolvem atividade física devem ser incentivadas por pais e professores. A falta de exercícios e a alimentação rica em gordura e açúcar é a principal combinação para o excesso de peso corporal. Isso traz diversos problemas ortopédicos, como joelhos arqueados, desvio da patela e lordose.
4. Que tecido e tipo de célula predominam na constituição dos músculos que permitem os movimentos do corpo? Predomina o tecido muscular estriado esquelético, cujas células chamam-se fibras musculares. 5. (Fuvest-SP) Qual é o músculo que executa os movimentos voluntários do corpo humano? Musculatura estriada esquelética, controlada pelo cérebro (córtex cerebral).
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6. Relacione cada músculo à região do corpo. A
cabeça
(∞ ∞ ) frontal A (∞ ∞ ) sartório C (∞ ∞ ) tríceps braquial B (∞ ∞ ) bíceps braquial B
B
membros superiores
C
membros inferiores
(∞ ∞ ) bíceps femoral C (∞ ∞ ) gastrocnêmio C (∞ ∞ ) zigomático A
Alternativa é od. músculo que executa os movimentos voluntários do corpo humano? 7. Qual a) Musculatura não estriada esquelética, controlada pelo cérebro (córtex cerebral). b) Musculatura estriada esquelética, controlada pelo coração. c) Musculatura não estriada esquelética, está sob o controle nervoso voluntário. d) Musculatura estriada esquelética, controlada pelo cérebro (córtex cerebral). O tônus muscular permite iniciar a contração do músculo imediatamente
8. Qual é a importância do tônus muscular? depois que ele recebe o impulso dos centros nervosos. Se o músculo está totalmente relaxado, a contração demora mais tempo para iniciar.
9. (PUCC-SP) Em vertebrados, a musculatura não estriada: Resposta: alternativa a. a) não está em conexão com o esqueleto, não está sob o controle nervoso voluntário e contrai-se lentamente. b) está em conexão com o esqueleto, não está sob o controle nervoso voluntário, contrai-se lentamente. c) não está em conexão com o esqueleto, está sob o controle nervoso voluntário, contrai-se lentamente. d) não está em conexão com o esqueleto, está sob o controle nervoso voluntário, contrai-se rapidamente. e) está em conexão com o esqueleto, está sob o controle nervoso voluntário, contrai-se rapidamente. ACESSE: • Função dos ossos. Disponível em: . Acesso em: maio 2015. A estrutura e as funções dos ossos são apresentadas nessa animação que também traz atividades sobre o tema. LEIA: • O fantástico livro do corpo humano. Trad. de Mônica Alves. São Paulo: Girassol, 2010. Esse livro aborda conteúdos associados aos músculos, e a outras estruturas do corpo humano. O aprendizado se dá de forma interativa, pois o livro traz adesivos que podem ser colados pelo leitor.
d ic a s
ASSISTA: • Corpo fechado. Direção de M. Night Shyamalan. 2000. Depois de sofrer um terrível acidente, David descobre algo impressionante: nada pode feri-lo. Já Elijah, que teve seus braços e pernas quebrados durante o parto, é a pessoa mais frágil do mundo, e seus ossos parecem feitos de plástico. Assistindo ao filme é possível ter uma ideia de como seria nosso corpo se os ossos fossem tão frágeis.
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TPC8856 - [Abertura de tema]. Fotografia de paisagem pantaneira que mostre animais interagindo entre si e com elementos do ambiente. Em alta resolução (dupla horizontal), para compor a abertura de tema. Há referências.
Tema
8
Biosfera e biomas
NESTE TEMA VOCÊ VAI ESTUDAR:
• os conceitos de biosfera, ecossistema, hábitat, comunidade, população e nicho ecológico; • o que são biomas e quais suas características; • os principais biomas brasileiros.
Paisagem do bioma Pantanal, com plantas e animais que ali vivem. MT, set. 2014.
1. 2. 3.
ece na fotografia? Você reconhece algum dos animais que apar tam o Pantanal? Você conhece outros seres vivos que habi mente? Onde? Você já viu algum desses animais pessoal
ura (Ardea cocoi). aves cabeça-seca (Mycter ia americana) emacaco garça-mo -prego, o tatu, serpentes, A capivara (Hydrochoerus hydrochaeris) e asema, o tuiuiú a onça-pintada, o jabuti, o ul, a ados. vertebr in de s espécie Também habitam o Pantanal a arara-az as inúmer de o pacu e o dourado, além como a sucuri e a jiboia, peixes como 3. Respostas pessoais. no Manual do Professor. consulte o tópico Abertura do Tema Para o encaminhamento das questões, 1.
2.
s e g a m I ty t e G t/ e k c o tR h ig L / r le h e a K g n a g lf o W
1
Neste capítulo, você vai relembrar alguns conceitos relacionados à Ecologia, conhecer com mais detalhes a biosfera e relacionar a biodiversidade com a existência de diferentes condições ambientais.
Capítulo Biosfera – a vida ao redor da Terra
Explorando
O significado de biosfera
Antes de iniciar uma aula cujo tema é a biosfera, o professor de Ciências do 8o ano quer conhecer o que os alunos pensam ou sabem sobre o assunto. Para começar, ele propõe a seguinte atividade: discutir o significado da palavra “biosfera”. Laura e Pedro formam uma dupla. – Você sabe o que significa biosfera? – questiona Pedro. – Parece que essa palavra tem alguma relação com “esfera” – diz Laura. Pedro confirma o que a colega disse e continua a desafiá-la: – Correto! Mas essa foi fácil, pois “esfera” faz parte da palavra. Laura retruca: – E o termo “bio”, o que significa? Pedro responde rapidamente: – Bio significa “vida”! – e fica orgulhoso de si mesmo. – Tá, isso você sabe, mas qual é a importância da biosfera? – questiona Laura. Pedro fica sem saber como responder. Então, Laura diz: – Viu só? Decorar o nome não é tudo, também é preciso entender o que é cada uma das coisas e como elas se relacionam. E a dupla de alunos volta a pesquisar, animadamente. Agora é sua vez.
1. Considerando o diálogo entre Laura e Pedro, como você define a palavra “biosfera”? A palavra “biosfera” vem do grego bíos – em português, vida – e sfaira que, em português, significa esfera. A biosfera representa a porção do
2. Você sabe qual a importância da biosfera? planeta em que há vida. A biosfera é importante por conter todos os ambientes da Terra, os seres vivos e as interações entre eles. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.
248
sa o R o ld a in e R
Como pode haver vida na Terra? A Terra, em razão de sua posição no Sistema Solar, de seu tamanho, sua forma e de como executa seus movimentos, apresenta características que permitiram o desenvolvimento da vida. Dentre elas: • recebe uma quantidade suficiente de energia solar; • apresenta água em estado líquido, não apenas em estado sólido ou gasoso, o que é importante para a formação e manutenção dos seres vivos; • contém em sua atmosfera gás carbônico, que mantém a temperatura do planeta, e gás oxigênio, essencial para o processo vital da maioria dos seres vivos.
A biosfera É a camada mais superficial do planeta Terra. Composta pelas rochas ( litosfera), ar ( atmosfera) e águas ( hidrosfera) é a região onde vivem todos os seres vivos. Esse espaço de interação entre ar, água e solo compreende a biosfera, palavra composta por bio (do grego: vida) e esfera , significando, “esfera da vida”. 10 000 m de altitude ATMOSFERA 5 000 m de altitude
a r u o M si u L
nível do mar
Área de maior concentração de formas de vida
2 000 m de profundidade HIDROSFERA LITOSFERA
Esquema simplificado da fina camada onde a vida se desenvolve, a biosfera.
9 000 m de profundidade As dimensões das estruturas representadas estão fora de escala; as cores usadas não são as reais.
A biosfera é formada por diversos ecossistemas. Esses ecossistemas são compostos por fatores (vivos, como plantas, animais etc.) e bióticos abióticos (não vivos, como água, ar, solo etc.) que interagem entre si. Eles são agrupados em biociclos. Os ecossistemas que compõem os biociclos terrestres apresentam uma grande diversidade de espécies que habitam diferentes ambientes, mesmo os mais desfavoráveis à sobrevivência, como os topos de montanhas, a cerca de 5 mil metros acima do nível do mar, ou as profundezas dos oceanos com mais de 9 mil metros abaixo do nível do mar.
O I R Á S S O L G
Ecossistemas: conjunto
formado um vivos meio ambiente e ospor seres que, em relacionamento mútuo normal, ocupam esse meio; sistema ecológico.
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Biodiversidade IO R Á S S O L G
Em cada um dos ecossistemas há uma grande diversidade biológica ou biodiversidade . Esse conceito corresponde à variedade de espécies de organismos vivos encontrados em determinado ambiente. Assim como as condições de vida em cada um dos ambientes da Terra são diferentes, os seres que habitam nesses ambientes também são diferentes. Alguns dos fatores que influenciam a variedade de espécies são latitude, precipitação, temperatura média, altitude, composição do solo, luminosidade, temperatura, umidade e disponibilidade de gases.
Espécie: grupo de indivíduos capazes de reproduzir e gerar descendentes férteis.
Acredita-se existam ainda dezenas de milhões de espécies desconhecidas pelaque ciência.
C u r ioso
é .. .
Qual a importância da biodiversidade? O equilíbrio dos ecossistemas e as atividades humanas como a agricultura, a pesca e a produção de medicamentos, cosméticos etc. são extremamente dependentes da biodiversidade, que serve como fonte de recursos naturais. Além disso, a biodiversidade tem um valor intrínseco, agregado aos seus elementos e à forma pela qual atuam nos ambientes, modificando-os e sendo selecionados por ele. Um dos motivos para conhecer melhor os organismos do planeta é justamente para manter por meio de sua preservação, todas as atividades citadas. Se não forem conhecidos e preservados, muitos organismos poderão ser extintos causando desequilíbrios ambientais ou sem que ao menos os conheçamos.
O I R Á S S O L G
Intrínseco: que lhe é próprio, inerente.
A imensa diversidade de seres vivos presente nos diferentes ambientes da Terra possibilita a existência de várias atividades humanas.
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k c to rs e tt u h S / y o lj e x i P
Atividades Sistematizar
a) O limite superior, na atmosfera, a cerca de 10 mil metros acima do nível do mar.
O inferior, no fundo dos oceanos, a cerca de 9 mil metros de profundidade. b) Nos oceanos até cerca de 2 mil metros abaixo do nível do mar e até aproximadamente de 5 mil metros
acima do nível do mar.
1. A biosfera é parte do planeta Terra onde ocorre a vida. Cite as condições da biosfera que
possibilitaram a srcem e manutenção da vida na Terra.
A energia solar que chega à Terra em quantidade suficiente, presença de água no estado líquido e de ar. Esses fatores oferecem condições essenciais à vida no planeta.
2. Observe o esquema ilustrativo da biosfera e responda às questões a seguir.
10 000 m de altitude ATMOSFERA 5 000 m de altitude
a r u o M is u L
nível do mar 2 000 m de profundidade HIDROSFERA
LITOSFERA
As dimensões das estruturas representadas estão fora de escala; as cores usadas não são as reais.
9 000 m de profundidade
a) Quais são os limites da osfera? bi b) Qual é a região em que habita a maioria dos seres vivos? c) Há regiões na biosfera onde as condições são extremas e desfavoráveis para a maioria
dos seres vivos. Cite algumas delas.
As regiões extremamente geladas, as grandes altitudes das montanhas e as profundezas dos oceanos.
Refletir Os alunos devem abordar nessa pesquisa que essa região representa 3% dos oceanos do planeta e a restrita quantidade de seres que, assim como, o peixe Caulophryne jordani, detêm capacidades especiais adaptadas às características do ambiente em questão.
1. Leia o texto a seguir e faça o que se pede.
k c o t s n i t a L / s i b r o / y r a r ib L e r u t c i P e r u t a
O animal ao lado não é um ser extraterrestre, mas sim um peixe da espécie Caulophryne jordani. Ele habita uma região do planeta que, segundo alguns especialistas, é menos conhecida do que a Lua e alguns elementos do espaço, como cometas e estrelas. Essas regiões são chamadas de abissais e encontram-se nos oceanos. O Caulophryne jordani habita as profundezas dos mares australianos. Reúna-se em dupla, pesquise e liste quais são as condições adversas que os peixes abissais, como o Caulophryne jordani, devem suportar para sobreviver. Relacione essas condições às características apresentadas por esses animais.
N / le a h S
id v a D
20 cm Peixe abissal (Caulophryne jordani).
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2
No capítulo anterior você viu conceitos de Ecologia e relacionou a existência de diferentes condições ambientais com a biodiversidade. Neste capítulo, você vai estudar diversos ecossistemas e identificar como os seres vivos estão organizados no ambiente.
Capítulo E c o s s is t e m a s
Explorando
Professor, verifique se os alunos sabem que “nato” significa “nascer, nascido”. Pesquisador nato é o indivíduo que nasceu para ser pesquisador.
Os ecossistemas do jardim Otávio vive no Recife, capital de Pernambuco. Todo final de ano, quando chegam as férias, ele visita seus avós, que moram numa chácara na cidade de Petrolina, situada na divisa entre Pernambuco e Bahia. Otávio gosta muito de caminhar pela chácara e logo no primeiro dia de seu passeio matinal, reparou que uma árvore havia caído em um lugar bastante úmido. Com o passar dos dias, percebeu que a vida se multiplicava no tronco. O musgo, que dias atrás cobria uma pequena parte do tronco, bem próximo da terra, agora se espalhava pela madeira, em uma área onde os raios solares não batiam diretamente. Nesse local foram aparecendo algumas flores pequenas e delicadas, de haste fininha. Depois de mais alguns dias, junto ao musgo e às plantas ele notou a presença de pequenos animais. Diante dessa multiplicação de vida, Otávio, que é um pesquisador nato, passou a registrar diariamente suas observações. Ele pensava: – Olha só o que temos aqui! Dois besouros, três centopeias, uma teia com pequenas aranhas, e três fungos. Quando as aulas recomeçaram, Otávio deu para uma colega de classe um desenho caprichado que ele fez do tronco de árvore e de seus habitantes. Na dedicatória, atrás do desenho, ele escreveu: “Carol, estive em Petrolina e me lembrei de você!”. – Obrigada, Otávio. Que legal! Eu mesma vou fazer uma moldura para colocar o desenho dessa paisagem na parede do meu quarto – comentou Carol, um pouco encabulada. Agora é sua vez.
1. Em sua opinião, por que Otávio deu o desenho de presente para Carol?
Provavelmente Otávio tem um carinho especial por ela, seja como uma amiga especial, seja como uma possível namorada.
2. Carol chamou o desenho de Otávio de paisagem. Se ela falasse ecossistema, essa identificação estaria correta? Explique sua resposta. Sim. Um ecossistema compreende os fatores não vivos (abióticos), os elementos vivos (bióticos) e a interação entre eles, o que pode ser observado na paisagem representada por Otávio. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.
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sa o R o ld a n i e R :s e õ ç a trs u Il
Os ecossistemas Existem muitas diferenças entre as regiões do planeta Terra que compõem a biosfera. Entre elas, destacamos os fatores climáticos – como a temperatura, a regularidade de chuvas, a disponibilidade de água –, os tipos de solo e a altitude. Estes fatores ambientais influenciam diretamente todos os seres vivos que habitam as diversas regiões do planeta. O conjunto das interações entre os fatores ambientais e os seres que vivem em certas regiões forma os ecossistemas. A biosfera é composta pelo conjunto de diferentes ecossistemas. Uma poça de água contendo microrganismos forma um ecossistema tanto quanto os oceanos, por exemplo. Nesses dois ecossistemas, como em quaisquer outros, ocorrem interações biológicas entre os seres vivos que ali estão e os fatores do meio físico que constituem os ecossistemas, como quantidade de sais, luminosidade e temperatura. Existem ecossistemas aquáticos, terrestres e mistos. Não é fácil identificar os limites, ou seja, o começo e o término de um ecossistema. Verifique as fotografias de exemplos de ecossistemas. s n e g a m I r a ls u P / e l a e S ré d n A
A lagoa é um exemplo de ecossistema aquático de água doce.
ra u o M is u L
O destaque mostra microrganismos encontrados em uma gota de água retirada de uma poça. Essa poça de água é considerada um ecossistema. As dimensões das estruturas representadas estão fora de escala; as cores usadas não são as reais.
s n e g a Im r sa l u P / a r y L
k c o ts k in h T / to o h p k c to iS
O deserto é um exemplo de ecossistema terrestre.
As imagens apresentadas nesta página estão sem escala.
Os seres vivos no ecossistema
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O mangue é um exemplo de ecossistema misto. IO R Á S S O L G
Nível de organização: maneira de agrupar elementos bióticos e abióticos do ambiente de acordo com suas dimensões e complexidades.
Os seres vivos que compõem os ecossistemas do planeta Terra têm di- biosfera ferentes complexidades eníveis de organização. Cada ser vivo de um ecossistema ecossistema é um organismo. Quando estes organismos de uma mesma espécie se agrupam em determinada área, for- comunidade mam uma população. Quando populações diferentes ocupam um mesmo população local, elas constituem uma comunidade; diferentes comunidades intera- organismo gindo formam o ecossistema. Veja um Esquema simplificado dos níveis de organização dos seres vivos. exemplo no esquema ao lado.
ra u o M si u L
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i n i b m lo o C io b a F
Os seres vivos e os ambientesinteragem, pois estão interligados na biosfera. Essa relação intrínseca possibilita trocas que garantemvida a no planeta. Os seres vivos, de acordo com sua forma de vida, ocupam determinado lugar na natureza, ohábitat. Cada ser vivo está adaptado a seu hábitat, onde encontra um ambiente favorável a seu modo de vida: alimento, abrigo e condições para se reproduzir. Em seu hábitat, cada organismo tem um “papel”, ou seja, o modo de vida desse organismo, isto é, um nicho ecológico. O nicho abrange as atividades relacionadas à defesa, obtenção de alimento, abrigo ou local de reprodução, rituais de corte na reprodução, enfim, hábitos de vida em geral.
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O mico-leão-dourado é um animal típico da Mata Atlântica. O que corresponde a dizer que a Mata Atlântica é o hábitat desse animal. Observe nas imagens a seguir características que evidenciam que o tamanduá-mirim é mais adaptado ao ambiente terrestre, enquanto o sargentinho é mais adaptado ao ambiente aquático.
Um mico-leão-dourado em seu hábitat.
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A
Posso perguntar? O nicho ecológico do macho e da fêmea dos mosquitos éo mesmo? IO R Á S S O L G
Ritual de corte: conjunto de estratégias, como movimentos corporais e sons, utilizado por diversas espécies no período de escolha de parceiro para acasalamento.
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B
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A – O tamanduá-mirim vive subindo em árvores e mantém-se preso, geralmente, a algum galho utilizando a cauda. B – Sargentinho, um peixe muito comum na costa brasileira.
Analisando as fotografias você pode constatar que o peixe tem escamas e o tamanduá, pelos; outra diferença é que o tamanduá tem pernas para se locomover na terra; o peixe não. Sabemos que o peixe vive no ambiente aquático e respira usando o oxigênio da água, enquanto o tamanduá respira o gás oxigênio do ar. Podemos concluir que seus organismos funcionam de maneira muito diversa para que consigam sobreviver em ambientes diferentes.
é .. .
Posso perguntar Não, a fêmea, para nutrir seus ovos, é hematófaga, ou seja, alimenta-se de sangue, já o macho se alimenta de substâncias vegetais e açucaradas. Portanto eles têm nichos ecológicos diferentes.
A maioria dos peixes respira o gás oxigênio que se encontra dissolvido na água, porém, existem alguns peixes que respiram fora da água, chamados de peixes pulmonados. Eles recebem esse nomeporque apresentam uma estrutura anatômica semelhante a um pulmão rudimentar, por meio da qual conseguem sobreviver respirando o ar atmosférico.
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Piramboia, espécie de peixe pulmonado.
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12 cm
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Atividades Sistematizar 1. Existem diferenças entre as várias regiões da Terra que compõem a biosfera. Cite três fatores que determinam a diferença entre essas regiões. Clima (regularidade de chuvas e temperatura), disponibilidade de água e tipos de solo.
2. A biosfera é formada pelo conjunto de diferentes ecossistemas. Podemos afirmar que tanto um oceano quanto uma gota de água com microrganismos formam ecossistemas. Por quê?
Sim. Em ambos existem interações biológicas entre os seres vivos com fatores do meio físico, tais como: quantidade de sais, luz, água, ar, temperatura etc.
Refletir 1. Interprete a história em quadrinhos a seguir. a r u o M is u L s: e õ ç ra st lu I
Por meio de desenhos ou recortes, dê continuidade à história, afim de solucionar o problema do desmatamento na região. Resposta pessoal. Professor, o objetivo desta atividade é fazer com que os alunos reflitam sobre o problema do desmatamento e proponham soluções positivas para a situação narrada na história em quadrinhos.
25 5
Capítulo B i om a s
3
No capítulo anterior você apren deu o que é um ecossistema e conheceu os níveis de organização dos seres vivos. Neste capítulo, você vai estudar o conceito de bioma e identificar os principais biomas mundiais e brasileiros.
Explorando Os biomas O tema da pesquisa encomendada pela professora do 8º ano é: “Diferença entre bioma e ecossistema”. Como o trabalho deve ser realizado em grupos de quatro alunos, Emília convidou os colegas de grupo para se reunir em sua casa, no sábado, às 14 horas, para fazer a pesquisa. Combinaram que levariam seus livros de Ciências e Geografia, além de revistas que pudessem ser recortadas. Folha de cartolina e canetas
o ã iç e c n o C o d r a n o e L
coloridas para a confecção do cartaz que ilustrará o trabalho não eram necessárias, pois Emília já as têm em casa. Após muito lerem, Emília revela que pouco havia conseguido concluir sobre a pergunta da professora: – Ainda não entendi o significado de bioma. Sofia, que também estava com dúvidas, assume: – Eu também ainda não sei explicar o que é isso. Consultando a internet, Emília fala para os colegas: – Vejam o mapa que encontrei no site de um professor. Animado, Arthur complementa sua observação do mapa, dizendo às colegas: – O livro de Ciências também vai ajudar! Escutem: “A Amazônia, por exemplo, é um bioma que contém diversos ecossistemas”. Agora é sua vez.
1. De acordo com o diálogo acima, qual é a diferença entre bioma e ecossistema?
Bioma é uma região maior que um ecossistema, que pode abrigar diversos ecossistemas. São conjuntos de ecossistemas semelhantes existentes em determinado espaço físico e que atingiram um estágio de estabilidade e uniformidade, com flora, fauna e clima característicos.
2. Imagine-se como o quinto membro desse grupo. Como você gostaria de realizar essa proposta de trabalho escolar? Resposta pessoal. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.
256
O que é um bioma? São distintos os conceitos de bioma e ecossistema. Ecossistema é um conjunto de elementos bióticos e abióticos interagindo em certa região do espaço terrestre. Elementos bióticos são todos os seres vivos, tanto da fauna e da flora, quanto bactérias, fungos e protistas. Entre os elementos abióticos estão a água, o solo, as rochas, o vento, a energia solar etc. Entre os exemplos de ecossistemas pode estar desde uma árvore em interação com animais, outras plantas, fungos e demais elementos bióticos ou abióticos com os quais se relacione, até uma extensa região
Flora: conjunto de espécies de plantas de uma região. Fauna: conjunto de espécies de animais de uma região.
Posso perguntar?
ocupada por manguezais que se estende por milhares de quilômetros no litoral brasileiro. Biomas são conjuntos de ecossistemas homogêneos e característicos de uma região, formando uma extensa área de vida. Por exemplo, em um bioma da região tropical da Terra, encontram-se tipos de vegetação que, submetidas às mesmas condições climáticas, resultaram em conjuntos de fauna e flora com elementos de características semelhantes. Portanto, com a finalidade de melhorar a compreensão, os ambientes terrestres de nosso planeta são agrupados em oito biomas principais: Taiga ou floresta de coníferas, Deserto, Geleira, Savanas e Cerrados, Floresta Tropical, Estepes e campos, Floresta Temperada e Tundra. Observe a localização dos diferentes biomas no mapa-múndi. Eles formam a diversidade de paisagens da Terra.
Se na África existe savana e no Brasil também, podemos encontrar os mesmos tipos de organismos vivendo nesses dois lugares?
Posso perguntar Não. Apesar de as savanas serem encontradas nos dois lugares, a história geológica e de seus organismos (inclusive a interação entre eles) difere. Da mesma forma, o desenvolvimento das principais características da sua flora e fauna é distinto.
Distribuição dos princi pais biomas da Terra z ro r a p a C o i d tu S / E A D ©
OCEANO GLACIAL ÁRTICO
Círculo Polar Ártico
Trópico de Câncer
Equador
OCEANO PACÍFICO
OCEANO PACÍFICO OCEANO ÍNDICO
Trópico de Capricórnio
OCEANO ATLÂNTICO
h ic w n e e r G
L
S
d e o n ia id r e M
Círculo Polar Antártico
N
O
0
2 500
Geleiras
Floresta Tropical
Tundra
Savanas e Cerrados
Taiga (floresta de coníferas)
Deserto
Floresta Temperada
Estepes e Campos
5 00k 0m
Os oito principais biomas da Terra formam a grande diversidade de paisagens de nosso planeta.
Fonte: IBGE. Atlas geográfico escolar. Rio de Janeiro: IBGE, 2009. p. 61.
25 7
IO R Á S S O L G
Diálogo
Continentes irmãos
Você já reparou que o formato do continente americano e o do africano se complementam? Se fosse possível movimentá-los como em um quebra-cabeça, eles se encaixariam! Isso não é apenas coincidência, mas uma evidência de que ambos os continentes já foram unidos. Segundo a teoria da deriva continental, ao longo da história do planeta Terra os continentes se deslocaram, isto é, ocorreu a movimentação das placas litosféricas (ou tectônicas) que estão sob os continentes. O Teoria: conjunto de ideias, I R Registros fósseis de animais muito semelhantes extintos em sistema ou doutrina Á ambos os continentes, cortes de solo bastante parecidos em regiões complementares, além de rochas com a mesma idade, dão sustentação a essa teoria. Observe a ilustração a seguir, que representa estados da formação continental da Terra
que envolve princípios elementares da Arte ou da Ciência.
S S O L G
Deriva continental k c to sr e tt u h S / a u n g si e D
Laurasia (1) e Gondwana (2) Pangeia
Forma aproximada dos continentes atualmente.
1
2
Ilustração representando de forma simplificada o processo de deriva continental ao longo da história geológica da Terra. No primeiro momento, os continentes estão praticamente unidos, compondo um território único, denominado Pangeia; posteriormente, é possível observar a separação em duas massas continentais, Laurasia e Gondwana; por fim, os continentes no formato atual.
As dimensões das estruturas representadas estão fora de escala; as cores usadas não são as reais.
Fonte: Wilson Teixeira et al. (Org.).Decifrando a Terra. São Paulo: Companhia Editora Nacional, 2013. p. 80.
1. Pesquise e explique o motivo dos continentes terem se movimentado ao longo da história geológica da Terra. A principal causa desse fato é a movimentação das placas tectônicas que sustentam os continentes. Isto ocorre devido ao movimento contínuo realizado pelo magma, presente no manto terrestre. O magma é aquecido no interior da Terra e, ao se tornar menos denso, sobe para próximo da crosta terrestre, exercendo pressão na placa logo acima dele, empurrando-a.
258
Observe estas fotografias que mostram vistas de biomas. s n e g a Im r a ls u P i/ n a p p u Z ê l a P
m o c . e m it s m a e r D / a c u i g n a M la e i n a D
Floresta Amazônica. i in b m o l o C io b a F
Mata Atlântica.
s n e g a Im r a ls u P s/ n it r a M m if l e D
Caatinga.
Campos sulinos.
s n e g a m I r sa l u P i/ n a p p u Z lê a P
s e g a Im r e th O / y m a l A
Cerrado.
Pantanal.
Como vimos anteriormente, a biodiversidade do planeta Terra está relacionada a fatores climáticos e biológicos. Estudando os biomas brasileiros, compreenderemos as paisagens brasileiras e a interação delas com todos os seres vivos que a habitam. O Ministério do Meio Ambiente classificou no território brasileiro seis biomas principais: a Floresta Amazônica, a Mata Atlântica, a Caatinga, o Cerrado, o Pampa ou campos sulinos, e o Pantanal. Verifique essa divisão no mapa abaixo. Além desses seis biomas principais, podemos considerar as seguintes formações vegetais: mata de araucárias, manguezal e vegetação litorânea. Nos biomas brasileiros encontramos uma grande diversidade de Distribuição dos principais biomas brasileiros ecossistemas e, como já vimos anteGUIANA VENEZUELA GUIANA FRANCESA riormente, em um mesmo bioma poSURINAME COLÔMBIA derá haver mais de um ecossistema. RR AP Quase todo o território brasileiro EQUADOR está situado na zona tropical. Por isso AM recebe uma grande quantidade de CE MA PA RN PB calor durante o ano todo, o que dePI PE AC termina e favorece a biodiversidade, AL TO PERU RO SE ou seja, a diversidade de espécies. BA MT OCEANO Entre cada bioma brasileiro há DF GO BOLÍVIA ATLÂNTICO uma região de transição na qual poMG OCEANO MS demos encontrar espécies comuns ES PACÍFICO N SP CHILE RJ aos dois biomas. 50° O
0°
Equador
icórnio Trópico de Capr
Amazônia Caatinga Cerrado Mata Atlântica Pampa Pantanal
Fonte: IBGE. Atlas geográfico escolar. Rio de Janeiro: IBGE, 2009. p. 18. :
.
:
PARAGUAI
PR
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ARGENTINA
a d i sh o Y o ir a M / E A D ©
L S
RS 0
580
1160 km
URUGUAI
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. .
.
25 9
Aqui tem mais
Reserva de Mata Atlântica é sítio do Patrimônio Natural Mundial Região entre São Paulo e Paraná também é reconhecida como Reserva da Biosfera pela Unesco por seus bens étnico-culturais O trecho da Mata Atlântica que se inicia na Serra da Jureia (Iguape - SP) e vai até a Ilha do Mel (Paranaguá - PR) foi declarado Reserva da Biosfera, pela Unesco, em 1991. [...] Os Sítios do Patrimônio Mundial Natural áreas consideradas ponto de vista da diversidade biológica e daprotegem paisagem. Neles, a proteção excepcionais ao ambiente, do do patrimônio arqueológico, o respeito à diversidade cultural e às populações tradicionais são objeto de atenção especial. Os Sítios geram, além de benefícios à natureza, uma importante fonte de renda oriunda do desenvolvimento do ecoturismo. [...]
Biodiversidade A biodiversidade da Mata Atlântica é semelhante à da Amazônia, havendo subdivisões do bioma em diversos ecossistemas devido a variações de latitude e altitude. São 2501 020 espécies de mamíferos, de pássaros, 197 de répteis, 340 de anfíbios e 350 de peixes que integram até hoje o bioma, sem contar os insetos, e demais invertebrados, e, ainda, as espécies não descobertas pela ciência que podem habitar os trechos intactos de floresta.
s n e g a Im r a ls u P / e n o r a M o c ri n E
Fotografia do Parque Ecológico Juréia-Itatins, Peruíbe, 2010.
[...] Portal Brasil. Reserva de Mata Atlântica é sítio do Patrimônio Natural Mundial. Disponível em: . Acesso em: 19 maio 2015.
1. Qual é a importância da criação de áreas protegidas para a preservação de recursos naturais? As unidades de conservação são importantes mecanismos de preservação de bens naturais, além disso, são consideradas espaços essenciais por conservarem a sociobiodiversidade.
2. Pesquise o nome de três plantas e de três animais, que não foram citados no livro, que são típicos da Mata Atlântica. Compare sua escolha com a dos colegas. Conjunto de animais típicos: araçari-banana, saíra-lag arta e caninana. Conjuntode plantas típicas: cássia, quaresmeira e guapuruvu.
260
Atividades Sistematizar 1. As condições ambientais são fatores básicos na constituição de um bioma. Como elas influenciam nas características de cada tipo de bioma? As condições ambientais influenciam no desenvolvimento da flora e, consequentemente, no tipo de fauna que habita os diferentes tipos de bioma.
2. a) Quais são os biomas que ocupam as regiões próximas aos polos da Terra? Geleiras e Tundra. b) Quais são os biomas mais comuns nas regiões próximas ao equador? Florestas Tropicais. Sim. Em razão das condições c) Há diferenças significativas entre esses biomas? Por quê? ambientais – frio rigoroso nas regiões polares e clima quente e úmido nas regiões tropicais –, os seres vivos se diferenciam em número e em diversidade de espécies.
3. Segundo o Ministério do Meio Ambiente, no território brasileiro existem seis biomas. Considerando essa informação responda às questões a seguir. a) Qual é o bioma mais extenso, considerando o território brasileiro? Floresta Amazônica. b) Qual é o que ocupa a região mais próxima do litoral? Mata Atlântica. c) Qual é o que se situa no extremo sul do território brasileiro? Pampa. d) Qual é o bioma predominante no seu estado? Resposta pessoal. 4. Os limites geográficos entre os biomas alteram-se gradativamente. Indique qual dessas imagens representa uma área de transição entre diferentes biomas. C. Porque apresenta espécies, por exemplo, de plantas que pertencem aos dois biomas (representados Justifique sua resposta. Letra nas duas outras imagens), o que indica a transição gradativa entre eles. ra u o M si u L :s e õ ç a tsr Ilu
A
B
C
Refletir 1. Leia a tirinha a seguir e depois responda à questão. s le sa n o G o d n a rn e F
Algumas espécies são encontradas em apenas alguns lugares, mediante as condições para sua sobrevivência, capacidade de deslocamento, presença de predadores, entre outros motivos. Analise a afirmação do papai Noel “Não existem pinguins no Polo Norte”. Ela está certa ou errada? Justifique sua resposta. Está certa. Apesar de o Polo Norte e o Polo Sul estarem localizadas nos extremos da Terra e apresentarem as temperaturas mais frias do planeta, essas regiões são muito diferentes. Durante a separação dos continentes, os pinguins, que viviam unidos, também se dividiram. No Polo Norte, a alca-gigante, uma ave muito parecida com os pinguins, foi extinta.
26 1
[ dentro ] Fi q u e p o r
k c TAIGA OU FLORESTA DE CONÍFERAS o st in t a L / y m a l A l/ l e y L e k a J ; k c tso k n i h T / a r e m e H ; o t o h p k c o t S i / ro e m FLORESTAS TROPICAIS o R o c a P ; e m tis m a e r D ii/ m s o C : m e c re a p a e u q m e m e d r o a n s o ti d ré C
A Taiga, ou Floresta de Coníferas, assim chamada pela presença de árvores que desenvolvem suas sementes dentro de “cones”, estende-se pelo norte da Europa, América do Norte e Ásia. Pinheiros, abetos e álamos são alguns exemplos. Abaixo de suas copas, musgos e liquens se desenvolvem no solo pedregoso. A
Características dos principais biomas do planeta Terra
chuva é moderada e, durante verão, as temperaturas são amenas. Nooinverno as temperaturas são muito baixas. Compõem sua fauna insetos, aves, como os corvo e alguns mamíferos como o lince, o lobo, os castores e as renas. Bioma com a maior diversidade biológica do planeta, as Florestas Tropicais localizam-se entre os trópicos de Câncer e de Capricórnio, onde as chuvas são intensas, os solos geralmente são férteis e as temperaturas ao longo do ano, altas. A vegetação é exuberante, com uma enorme diversidade de espécies e formas: grandes árvores, trepadeiras, cipós, samambaias e herbáceas. As espécies animais também são inúmeras, desde invertebrados, como formigas, aves, como beija-flores e papagaios, a répteis e anfíbios, além de mamíferos, como a onça-pintada e parda, e macacos de diferentes tamanhos e hábitos, como os saguis e os macacos-prego. GELEIRAS
As Geleiras, apesar de parecerem um ambiente sem vida, apresentam uma diversidade de fauna e flora. Animais como os ursos-polares, no Polo Norte e pinguins, no Polo Sul, são exemplos dessa pequena, mas importante, diversidade biológica. O clima nas geleiras é constantemente frio e quase não chove ao longo do ano, o que torna o solo congelado, recoberto por apenas algumas espécies de musgos e liquens.
262
SAVANAS E CERRADOS
Famosas pelos grandes vertebrados, como os elefantes, as girafas e os leões, a Savana é um bioma tipicamente africano. Na América do Sul, é possível classificar o Cerrado como seu correlato, também com muitas espécies características, caso do tamanduá-bandeira, lobo-guará e algumas serpentes, como a cascavel. Nesse bioma, as chuvas variam de moderadas a altas. Seus solos costumam ser pobres em nutrientes, o que não impede que espécies de árvores se desenvolvam em alguns locais mais férteis mesmo que predominem as gramíneas.
TUNDRA
FLORESTAS TEMPERADAS
Com temperaturas mais amenas, porém em clima tão frio quanto as geleiras, a Tundra se espalha por parte do Hemisfério Norte, e tem baixa diversidade animal. Raposas, coelhos, bisões são alguns dos espécimes que lá habitam; os seres humanos que vivem na Tundra suportam o frio constante, amenizado apenas com a chegada do verão. Porém, como o verão é curto, o solo da Tundra permanece congelado quase o ano todo.
e m ti
s Na Floresta Temperada o verão e a primavera são m a re bem quentes, enquanto no inverno e no D / k u outono o frio é intenso.As chuvas nesse h c i bioma são moderadas, então não é um etrP m ambiente predominantementeúmido. xi a Árvores, como carvalhos, nogueiras e M; ia d faias, crescem sobre os férteis solos e m o i da floresta e perdem suas folhas D / durante o inverno. Por causa disso, stoo h P a Floresta Temperada também é a chamada floresta caducifólia (em razão dnaa de suas folhas “caducarem”, ou seja, caí- lClA rem). Nela vivem muitas aves, insetos, alguns o/nt s
anfíbios e mamíferos, como ursos, lobos e esquilos.John DESERTOS
Desertos são ambientes extremamente secos, com umidade muito baixa. Por isso, sua vegetação é geralmente esparsa, rasteira e herbácea, sendo raras as espécies de maior porte. Contudo, algumas de suas espécies apresentam adaptações, como os cactos com folhas reduzidas que evitam o dessecamento. O verão no Deserto, como se pode imaginar, é muito
n o D ; k c o ts r e tt u h S / k e l a h c i M k i in m o D : m e c re a p a e u q m e m e d r o a n s to i d é r C
quente; o inverso ocorre no inverno, apesar da impressão de que nesse ambiente sempre faz calor. O curioso é que, nos desertos, apesar das condições inóspitas, a diversidade animal é alta, com serpentes, gazelas, lagartos e até mesmo anfíbios vivendo nesse bioma.
Fonte: Robert Eric Ricklefs.A economia Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2003. p. 91-109.
da Natureza.
Professor, para essa atividade, estimule os alunos a pesquisar imagens de organismos dos diferentes biomas, comparando-os por meio de um quadro como o modelo a seguir. Alessandro Passos da Costa
Hábito No de filhotes alimentar por cria leopardo mamífero carnívoro 2 a 3 filhotes por cria onça-pintada mamífero carnívoro 1 a 4 filhotes por cria A ni ma l
G ru p o
Características
pelagem amarela com manchas negras pelagem amarela com manchas negras
1. Pesquise com os colegas duas espécies de animais que sejam muito parecidas, porém, que habitem dois biomas diferentes. Faça uma ficha de cada espécie, comparando as principais características como: a que grupo pertencem, hábitos alimentares, número de filhotes por cria etc. Depois da pesquisa, incentive a discussão destas características, evidenciando as vantagens que elas conferem aos organismos escolhidos, mesmo que eles vivam em biomas distintos.
26633
4
Capítulo Floresta Amazônica, Mata Atlântica e Pantanal
No capítulo anterior, você conheceu os principais biomas da Terra e do Brasil. Neste capítulo, você vai estudar as características da Floresta Amazônica, da Mata Atlântica e do Pantanal.
Explorando As florestas
Pai e filha leem a descrição de um filme que se passa em um lugar isolado da civilização, no meio da Floresta Amazônica. O pai pergunta para a filha se ela sabe algo sobre esse assunto e desperta a curiosidade da menina. A garota então lê na revista: – Ele brigou bravamen-
a s o R o ld a n i e R
te pela Floresta Amazônica, suas árvores, animais e, principalmente, pelo direito das pessoas que lá vivem e dela dependem para sobreviver. – Essa é a história de um seringueiro, filha. Sabe quando a pessoa retira a seiva de uma árvore, a seringueira, e depois essa seiva é transformada em borracha? Então, ele e outras pessoas sobreviviam dessa prática. Mas isso, de alguma forma, contrariava outros interesses. Aliás, interesses que existem em relação a todos os recursos da Floresta Amazônica, porque lá é um lugar com muitas riquezas, além de toda a beleza da natureza. Ele acabou sendo morto, parece que por pessoas que gostariam de fazer algo diferente com a floresta. – Como o quê, pai? – pergunta a menina, encantada com a história e querendo saber mais sobre o personagem, que lhe parecia um herói de cinema ou de história em quadrinhos. O pai, um pouco constrangido por não saber como abordar o assunto, propõe: – Ah, filha! Vamos ler a revista juntos, que eu acho que você vai entender melhor a história do Chico Mendes do que se eu fosse te contar...
Agora é sua vez. 1. Você conhece a história de Chico Mendes? Resposta pessoal. 2. Em sua opinião, é possível sobreviver da extração de recursos da floresta? Dê algum desse conhecimento ser distante da realidade de alguns alunos, milhares de famílias vivem exemplo que você conheça. Apesar do extrativismo de recursos naturais no Brasil. Inúmeros exemplos podem ser citados, como os catadores de caranguejo, a coleta de sementes de castanha a extração da seiva das seringueiras etc.
3. Você conhece outras pessoas que lutaram ou lutam pelo direito das florestas e das missionária Dorothy Stang, grupos indígenas, como os ianomâmis, associações que defendem os pessoas que nela vivem? Adireitos de grupos fragilizados, como o Movimento dos Atingidos por Barragens etc. Todos são grupos
264
que podem ser utilizados para exemplificar a discussão proposta. Professor, os exemplos podem ser de pessoas próximas dos alunos, ou outros, mais notórios. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.
Floresta Amazônica A Floresta Amazônica é a maior floresta tropical do planeta Terra e se estende para além do território brasileiro. Está presente nos territórios do Brasil, Venezuela, Colômbia, Peru, Bolívia, Equador, Suriname, Guiana e Guiana Francesa. Dentro do território nacional há a área da Amazônia Legal brasileira, que abrange também a área de transição para outros biomas. Na paisagem amazônica a vegetação exuberante, o clima é quente e úmido, há grande quantidade de matéria orgânica e rios. O maior representante deles é o Rio Amazonas, que forma áreas permanentemente alagadas, chamadas de igapós.
A Floresta Amazônica a st o C a d s so s a P o r d n a ss le A / E A D ©
60° O
VENEZUEL GUIANA
COLÔMBIA
OCEANO ATLÂNTICO
GUIANA FR CESA URINAME (FRA)
RORAIMA 0° Equador
AMAPÁ
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AMAZONAS
PARÁ MARANHÃO I
PERU
L
ACRE
RONDÔNIA
MATO GROSSO
OCEANO PACÍFICO
DISTRITO FEDERAL GOIÁS
BOLÍVIA
Amazônia Internacional Amazônia Legal Brasileira Bioma Amazônia Brasileira
TOCANTINS
0
550
1100 km
Fonte: IBGE. Atlas geográfico escolar. Rio de Janeiro, 2009. s n e g a Im r sa l u P / ib D re d n A
s e g a Im r e th O / y m a l A
Objeto
15 cm
educacional
digital
Besouro Gigante da Amazônia.
Essa fotografia aérea mostra a exuberância da floresta e a extensa rede fluvial amazônica. Tefé, AM, 2014.
k c o rst e tt u h S / iy sk n e m a n Z g le O
É importante ressaltar grande diversidade de espécies da floresta, incluindo plantas, insetos, peixes, anfíbios, répteis, aves e mamíferos. Nela podemos encontrar a seringueira, o guaraná, o cupuaçu, a vitória-régia, o peixe-boi, o boto, o pirarucu, a arara, o besouro-gigante, entre outros seres. Pesquisadores acreditam que um em cada cinco pássaros do mundo vivem na Floresta Amazônica. Na região de transição entre os biomas da Floresta Amazônica, da Caatinga e do situa-se ecossistema da mata de cocais. EsseCerrado, ecossistema é oohábitat de animais como a araracanga, em seus rios podem ser encontrados animais como a ariranha e o acará-bandeira. Quanto à vegetação, nela predominam as palmeiras carnaúba, babaçu, buriti, oiticica eoutras plantas amplamente usadas para extração de óleos. Atualmente a região está sendo desmatada e substituída por plantações desoja.
1m
1,80 m
Vitória-régia (Victoria amazonica ). Planta aquática típica da Floresta Amazônica. k c o str e tt u h S l/ itl s o
Ariranha, mamífero típico da Mata dos Cocais. i/ n a p p u Z ê l a P
sn e g a Im r a ls u P
Área desmatada na Mata dos Cocais.
26 5
Mata Atlântica A Mata Atlântica a id sh o Y o ir a M / E A D
VENEZUELA
50° O GUIANA FRANCESA
GUIANA SURINAME
COLÔMBIA RR 0°
©
AP
Equador
EQUADOR AM CE
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PERU
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A Mata Atlântica é uma floresta tropical e, assim como a Floresta Amazônica, destaca-se por sua biodiversidade. Por ser quente e úmida, a floresta abriga árvores altas – com mais de 30 metros de altura, como o jequitibá-rosa, cedro, ipê-roxo, ipê-rosa, pau-brasil, jacarandá e peroba.
SE
Nos galhos dessas árvores é comum encontrar inúmeras bromélias e orquídeas, além de vegetação densa, como samambaias e palmeiras. OCEANO PACÍFICO A fauna da Mata Atlântica também é muito diversa, com exemplares de onça-pintada, anta, queixada, mico-leão-dourado, preguiça, gambás, serpentes, sapos, rãs e variadas espécies de aves. Fonte: Fundação SOS Mata Atlântica. Disponível em: . Há diversos ecossistemas que Acesso em: 6 maio 2015. formam esse bioma, entre eles podemos destacar a mata de araucárias, que está situada em uma região subtropical, mais especificamente Conama: Conselho Nacional do Meio nos estados do Paraná e de Santa Catarina, no sul do Brasil. BA
MT
OCEANO ATLÂNTICO
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RS
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570
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URUGUAI
IO R Á S S O L G
Ambiente. Órgão brasileiro responsável pelas ações e definições relativas à política nacional do meio ambiente. É presidido pelo ministro do Meio Ambiente. s n e g a m I r sa l u P / i n a p p u Z u D
Segundo a definição do Conama, podemos incluir as restingas e os manguezais no conjunto de ecossistemas que compõem o bioma da Mata Atlântica, portanto eles também podem ser encontrados no conjunto de biomas com alta taxa de umidade. m c 3 1
m 0 1
Ave saíra-sete-cores, cujas cores se destacam na vegetação da Mata Atlântica.
Ipê-rosa, comumente encontrado na Mata Atlântica.
266
k c o ts r tte u h S / s o t o h p IO B
Mata de araucárias
i n i b
m c 0 4
A mata de araucárias tem esse nome porque a árvore chamada araucária ou pinheiro-do-paraná predomina em sua vegetação adaptada à temperatura amena. Entre os animais de sua fauna, destacam-se a ema, a gralha-azul, o tatu, o quati e o gato-do-mato. s n e g a Im r a ls u P / e l a e S ré d n
m ,0 1
A
m lo o C io b a F
e m tis m a e r D t/ r e a v e G irc E
O conjunto de pinheiros-do-paraná forma a mata de araucária. Em destaque, uma gralha azul e um quati que têm a mata de araucária como seu hábitat.
Restinga A restinga é um ecossistema típico do litoral brasileiro. Ele fica em parte submerso pela maré alta e apresenta solo arenoso, rico em sais. É o hábitat de animais como maria-farinha, besourinho-da-praia, viúva-negra, gavião-de-coleira, coruja-buraqueira, tiê-sangue e perereca, entre outros. Sua vegetação tem como destaque: sumaré, aperta-goela, açucena, bromélias, cactos, coroa-de-frade, aroeirinha, jurema e taboa. É na restinga que a maior parte das construções litorâneas foi erguida, retirando a vegetação típica, muitas vezes confundida com “mato”, ou seja, sem serventia. A consequência disso é que, quando a maré está alta, não há vegetação para proteger as edificações, resultando em muitos prejuízos e, inclusive, perda de vidas.
m c 3 2
/ y r u o z A o d r a ic R
s n e g a Im r a ls u P
i n i b m lo o C io b a F
Ambiente típico de restinga com várias espécies de plantas. Em destaque, a coruja-buraqueira, cujo hábitat é esse ecossistema. ss re
p a lh o F / jo ú a r A e rg o J
Com a ausência da vegetação típica e construções muito próximas à costa, as edificações ficam desprotegidas em caso de tempestades ou maré alta. Florianópolis, SC, 2010.
26 7
C u r ioso
é .. .
A Mata Atlântica cobria boa parte do território brasileiro, porém, após a chegada dos portugueses, o desmatamento acelerado por muito tempo fez com que restasse apenas 7% de sua vegetação srcinal.
Mata Atlântica em 1500 e atual a d i sh o Y o ir a M / E A D ©
N
O
N
L
O
L
Mata Atlântica atual
Mata Atlântica em 1500
S 0
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S 1786 km
0
893
1786 km
Fonte: Fundação SOS Mata Atlântica. Disponível em: .
Manguezal IO R Á S S
Estuário: ambiente que se forma no local de encontro de um rio com o mar.
L O G
Foz: ponto onde um rio termina desaguando no mar, em um lago, lagoa ou em outro rio. Salobra: água mais salgada que a água doce e menos salgada que a água do mar.
a ir lie s ra B a z re tu a N / h c o K ig Z
Os manguezais são formações vegetais encontradas em áreas de transição entre a água doce continental e a água do mar, no estuário e na foz dos rios. Seus terrenos são inundados diariamente por causa dos movimentos das marés. Suas águas sãosalobrase os solos, lodosos e ricos em nutrientes. São encontrados em todo o mundo eestendem-se pela costa brasileira, preferencialmente nas regiões Norte e Nordeste do Brasil. Algumas espécies vegetais do manguezal têm adaptações que lhes permitem viver e se fixar nessetipo de ambiente, por exemplo, as raízes-escoras. O manguezal é um ecossistema de grande importância na manutenção da biodiversidade, porque se localiza em terreno parcialmente abrigado da ação das ondas, porém aberto para receber a água do mar. Por isso, funciona como abrigo e berçário natural de muitas espécies de caranguejos, aves e peixes, que lá se reproduzem. Aspectos da vegetação do ecossistema Manguezal, caracterizada por plantas adaptadas ao solo alagado. Em destaque, o caranguejo-uçá, típico do mangue. i in b m o l o C o i b a F
9 cm
268
Pantanal O Pantanal é a maior planície inundável do mundo (grande parte de sua área fica submersa durante o período das cheias). Abrange parte dos estados do Mato Grosso e do Mato Grosso do Sul, estendendo-se também por território paraguaio e boliviano. O clima pantaneiro apresenta O Pantanal verões quentes e úmidos, já os invernos são frios e secos. GUIANA VENEZUELA GUIANA FRANCESA Os alagamentos periódicos SURINAME COLÔMBIA RR acontecem devido a um fenômeno AP
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relacionado à cheia e vazante dos rios e à condição do solo, de baixa declividade. O período de chuvas e inundações vai de outubro a março; as cheias interligam diversos rios, lagos e riachos. No final do período das chuvas, as águas baixam lentamente, entre abril e setembro, fertilizando o solo com nutrientes.
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Fotografia aérea do Pantanal no período de alagamento.
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Fonte: IBGE. Atlas geográfico escolar. Rio de Janeiro: IBGE, 2009.
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Submerso: submergido, coberto pelas águas. Mergulhado, oculto.
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Por causa desse ciclo, o Pantanal concentra grande diversidade animal, com centenas de espécies de aves (como o tuiuiú, que é considerado símbolo do Pantanal), de peixes (destacando-se a piranha, o pintado, o pacu, o curimbatá e o dourado), mamíferos, répteis (entre eles, os mais conhecidos são as cobras sucuri, jararaca e boca-de-sapo, além dos jacarés que vivem ao
redor das lagoas) e insetos. Apesar do solo bastante arenoso, há uma considerável variedade de plantas, destacando-se o jatobá, o pau-terra, a aroeira, o pau-de-tucano, o juazeiro, o imbiruçu, o urucum, o mandacaru, o tarumã, a fruta-do-lobo, o jurubeba, os ipês e o jenipapo. Embora seja um dos biomas mais preservados do Brasil, o Pantanal sofre com a caça, o tráfico de animais, a pesca predatória e ilegal, principalmente no período da piracema, quando os peixes desovam. Atividades como pecuária também causam desmatamento nas regiões de mata e afetam o meio ambiente.
Ninhal com algumas espécies de aves. Pantanal, MS, 2008.
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k c o st in t a L s/ re tu c i P n e d n i M
Cobra sucuri se movendo nas terras alagadas. Pantanal, MS s n e g a Im r a ls u P i/ tt e n o im S o i c ri u a M
Rio do Pantanal, em cujas margens árvores de ipê-rosa sobressaem em meio à vegetação exuberante.
270
Atividades Sistematizar 1. A Floresta Amazônica ocupa a região Norte brasileira. Quais são as principais características climáticas desse bioma? O calor intenso e chuvas frequentes. 2. A que se deve o grande volume de água, outro fato marcante no bioma Floresta Amazônica? À rede fluvial formada pelo rio Amazonas e seus afluentes.
3. As fotografias abaixo são de um boto e do fruto cupuaçu. O que significa dizer que a Floresta Amazônica é o hábitat dessas espécies? Significa que esse é o lugar na natureza onde essas espécies vivem. k c o srt te t u h S / s u a n a rm e t n e u g
k c o srt te t u h S / r p p o g o i d
Boto-cor-de-rosa ou boto-vermelho no Rio Negro, Amazonas, AM.
Frutos de cupuaçu.
4. Em uma região de transição da grande floresta tropical para a Caatinga e o Cerrado, localiza-se a Mata de Cocais. Qual é a principal característica desse bioma? A vegetação é composta predominantemente por palmeiras.
as Cocais? consequências do desmatamento que vem ocorrendo na Floresta Amazônica e na 5. Quais Mata de
6. A descrição a seguir se refere a qual bioma brasileiro? É um dos biomas mais ricos em biodiversidade do planeta. Mesmo tendo sofrido grande devastação ao longo da história de ocupação urbana, sua mata abriga vegetação densa e sua fauna conta com diversas espécies. A Floresta ou Mata Atlântica.
Refletir
5. As consequências são semelhantes à degradação de qualquer ambiente: perda de diversidade biológica, risco de extinção de espécies animais e vegetais e comprometimento do solo. Além disso, existe relação entre o desmatamento da região e a oferta de umidade para as demais regiões brasileiras, como Centro-Oeste, Sudeste e Sul, resultando na mudança do regime de chuvas nessas regiões, inclusive na própria região amazônica. Por fim, a depleção de recursos naturais geralmente afeta mais diretamente as populações que vivem do extrativismo, podendo alterar a ligação cultural que essas pessoas têm com o local.
1. Leia o texto e responda à questão. [...] Hoje, no Brasil, a faixa de manguezal mais ameaçada é a área conhecida como apicum, palavra de srcem tupi que significa “brejo de água salgada”. Os apicuns ocorrem geralmente nas regiões onde as marés têm dificuldade em avançar na costa por encontrar terras elevadas. Seu solo abriga boanaparte reserva nutrientes do manguezal. Ele também serve deasabrigo para os caranguejos fase da final de seudedesenvolvimento. É nos apicuns que se instalam criações de camarão, principalmente no Ceará, Rio Grande do Norte e Piauí. [...] Disponível em: . Acesso em: 20 maio 2015.
Quais problemas ambientais e econômicos seriam causados por essa ameaça aosmanguezais? A ameaça aos manguezais causaria danos em todo o ecossistema dependente desse bioma. Comprometeria também a alimentação e reprodução de diversos animais, além de interferir na economia local, uma vez que muitas pessoas tiram seus alimentos e sustento dos manguezais.
27 1
5
Capítulo Caatinga, Cerrado e Pampa
No capítulo anterior, você viu as principais características dos biomas brasileiros Floresta Amazônica, Mata Atlântica e Pantanal. Neste capítulo, você vai estudar a Caatinga, o Cerrado e o Pampa e identificar suas principais carac terísticas.
Explorando
Os frutos brasileiros
sa o R o d l a in e R
Os pais de Sabrina vendem frutas no tradicional Mercado da Vermelha, em Teresina, no Piauí. Sempre que pode, a garota passa algum tempo ajudando no atendimento dos fregueses. Hoje Sabrina levou para lá algumas placas com os nomes das frutas que serão colocadas à venda. A mãe de Sabrina observa a filha arrumar as placas da banca e pergunta: — Quantas placas faltam, Sabrina? Sabrina responde: — Algumas. Pequi, caju, mangaba... Enquanto coloca as placas, Sabrina percebe que um garoto de sua idade tenta lê-las sem sucesso. Ao perguntar se ele quer ajuda, o menino responde em inglês, mas a garota está iniciando o estudo dessa língua e não entende a resposta. Imediatamente ela oferece uma fruta ao garoto. Ele sorri, aceita e olha para a garota com ar de interrogação. Sabrina diz: — Caju. Os pais do menino se aproximam aprovando o gesto gentil de Sabrina. A mãe do garoto, que fala um pouco de português, decide comprar algumas frutas e pergunta o nome de cada uma. Sabrina vai nomeando e a freguesa tenta repetir, mas ri da própria dificuldade em pronunciar aqueles nomes estranhos: — Buriti... araçá... guariroba... jenipapo... Agora é sua vez. 1. Você conhece ou já experimentou alguma fruta citada no diálogo acima? Quais delas? Gostou do sabor? Se você vive em outra região, cite algumas frutas que são típicas de onde mora.
2. As frutas nomeadas são típicas do Cerrado, um bioma brasileiro. Se você vive na região do Cerrado, aponte outras frutas que não foram citadas. Professor, estimule a troca de ideias sobre frutas típicas do Brasil. Pode ser interessante orientar os alunos a pesquisar o assunto. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.
272
Caatinga
A Caatinga
Caatinga em tupi-guarani significa “mata branca”. Esse bioma ocupa 11% do território brasileiro e localiza-se na maior parte da Região Nordeste (Piauí, Ceará, Rio Grande do Norte, Paraíba, Pernambuco, Alagoas, Sergipe, Maranhão, Bahia) abrangendo também o norte de Minas Gerais. Nele são comuns longos períodos de seca (devido ao clima semiárido) e perda de folhas pela vegetação, que fica esbranquiçada. O solo é raso
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L e pedregoso, rico em minerais, mas pobre em matéria orgânica. Essa vegetação é constituída de S árvores baixas e arbustos com cactos, como o mandacaru e o xique-xique, assim como outras plantas adaptadas às condições de seca, por exemplo, o Fonte: IBGE. Atlas geográfico escolar. Rio de Janeiro: 2009. umbuzeiro, o juazeiro e a bromélia caroá. Parte da fauna da Caatinga tem hábitos noturRubens Chaves/Pulsar Imagens 4 8 nos por causa das altas temperaturas registradas c m durante o dia. É composta por aves (asa branca e carcará), serpentes (cascavel e jiboia), roedores e outros animais, como o gambá, o veado-catingueiro e o tatu-peba. A Caatinga é um bioma em risco graças às áreas ocupadas pela agropecuária, às queimadas e ao desmatamento (extração de madeira para PARAGUAI
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produção de carvão vegetal e lenha). Ambiente da Caatinga. Em destaque, asa-branca, ave-símbolo da Caatinga e famosa graças à célebre canção de mesmo nome, composta e interpretada por Luiz Gonzaga.
C u r ioso
é .. .
[...] A Caatinga tem um grande potencial para o uso sustentável da sua biodiversidade. De fato, grande parte da população que reside em área de caatinga utiliza, há muito tempo, de sua biodiversidade para sobreviver. [...] A maior parte da exploração é extrativista e sem critérios de exploração, gerando riscos à sobrevivência das espécies exploradas. No entan-
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to, empresas e produtos comunidades produzem em existem bases sustentáveis comoque a fibras do caroá e do sisal, para artesanato, e produtos alimentícios como sucos e doces de inúmeras [árvores] Sertanejo habitante da Caatinga. frutíferas, como o cajuzeiro e o umbuzeiro. [...]. Iniciativas de uso sustentável. Ministério do Meio Ambiente. Disponível em: . Acesso: 22 maio 2015.
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Cerrado
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Superado apenas pelo bioma da Floresta Amazônica, o Cerrado é o segundo maior bioma em extensão do Brasil: compreende 25% do território. Ocorre principalmente na Região Centro-Oeste do país (Goiás, Mato Grosso e Mato Grosso do Sul), avança pelos estados de Minas Gerais, Piauí, Tocantins e também por terras paraguaias e bolivianas. É irrigado pelas bacias hidrográficas dos rios Tocantins, São Francisco e
da Prata. Seu clima é quente, sem grandes variações durante o ano, e apresenta verão chuvoso e inverno seco. O solo é profundo, mas sua superfície é Fonte: IBGE. Atlas geográfico escolar. Rio de Janeiro: 2009. muito desgastada pela ação do clima. Nele há alta concentração de alumínio e ferro e baixa concentração de matéria orgânica. Às margens dos rios crescem as matas ciliares, onde a vegetação se apresenta mais densa. Mas, na maioria de sua área, a vegetação é composta de campos de herbáceas, arbustos retorcidos de pequeno porte, sendo as principais espécies o araçá, o ipê, a copaíba, o murici, o buriti e o pequi. No Cerrado vivem o lobo-guará, o tamanduá-bandeira, a onça-pintada, o veado-campeiro, a paca, a ariranha e a seriema. SC
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Aspecto do Cerrado. Em destaque, o lobo-guará e um tamanduá-bandeira atacando um cupinzeiro.
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Aqui tem mais
A importância do Cerrado O Cerrado [...] sofre uma excepcional perda de hábitat. Do ponto de vista da diversidade biológica, o Cerrado brasileiro é reconhecido como a savana mais rica do mundo, abrigando 11 627 espécies de plantas nativas já catalogadas. De acordo com estimativas recentes, o Cerrado é o refúgio de 13% das borboletas, 35% das abelhas e 23% dos cupins dos trópicos. Além dos aspectos ambientais, o Cerrado tem grande importância social. Muitas populações sobrevivem de seus recursos naturais, incluindo várias etnias indígenas, além de quilombolas, [...], ribeirinhos, O biomababaçueiras. Cerrado. Disponível em: . Acesso em: 15 maio 2015.
1. Em grupo, pesquise alternativas de exploração econômica para o Cerrado respeitando as características da população que nele vive, assim como as riquezas naturais.
Pampa
O bioma Cerrado sofre diminuição de território e da riqueza de espécies devido à for ma intensiva de produção agrícola nas lavouras de soja. Existem programas de capacitação das comunidades para o uso econômico de alguns recursos naturais, como o capim-dourado, a coleta e o beneficiamento de sementes, como a copaíba, entre outros.
Conhecido também como campos sulinos, o Pampa é encontrado no sul do território brasileiro. Pampa, em quéchua, língua indígena dos incas, que significa “região plana”. O clima na região é subtropical úmido, as chuvas ocorrem ao longo do ano e a temperatura média fica entre 10 °C (com ocorrência
O Pampa VENEZUELA
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de geadas) no inverno e 23 °C no verão. Nesse bioma predomina a vegetação de graOCEANO ATLÂNTICO míneas, plantas conhecidas como grama ou relva, N OCEANO e poucos arbustos de pequeno porte. Às margens PACÍFICO O L dos rios há matas ciliares. Nas áreas perto do litoral, observa-se o banhado, paisagem de grandes áreas S alagadas com densa vegetação de aguapé, juncos e gravatás. Nessa região, além do ratão-do-banhado, há outros animais, como: lontra, jacaré-do-papo- Fonte: IBGE.Atlas geográfico escolar. Rio de Janeiro: 2009. -amarelo, perdiz, tatu, tamanduá, quero-quero, preá, 70 cm cisne-do-pescoço-preto e vários tipos de serpentes. Grandes extensões da paisagem srcinal do bioma do Pampa deram lugar à pecuária e às plantações de soja, trigo, milho e arroz. PERU
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Fotografia de ambiente do Pampa. Em destaque, o gato-palheiro.
27 5
Aqui tem mais
Florestas artificiais ameaçam biodiversidade do Pampa Em estados como Mato Grosso e Pará, a Floresta Amazônica está sendo transformada em pasto. No Rio Grande do Sul ocorre o problema inverso: a vegetação campestre dos pampas – que há séculos convive em harmonia com a pecuária – está sendo dizimada para dar lugar a florestas plantadas pelo homem. O impacto visual da destruição pode ser maior na Amazônia, mas se engana quem pensa que a perda biológica no Bioma Pampa é menor. Segundo levantamento coordenado pela professora Ilsi Boldrini, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), os campos sulinos concentram uma diversidade vegetal três vezes maior que a da floresta, quando se leva em conta a proporção da área ocupada por [...] bioma. [...] Com 176 mil km², o bioma era considerado parte da Mata Atlântica até 2004. Originalmente, ocupava 63% do território gaúcho. Hoje, apenas 36% dessa área ainda está coberta pela vegetação srcinal.
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[...] Segundo a pesquisadora, aproximadamente Plantação de eucaliptos em área de reflorestamento. 1 milhão de hectares – ou 25% do Bioma Cambará do Sul, RS. Pampa – foi ocupado nos últimos cinco anos por florestas de eucalipto e de pinus, que visam a abastecer a indústria de papel e celulose. [...]
SOS Pampa
1. Apesar da Floresta Amazônica ocupar uma área maior que os campos sulinos, ela apresenta uma diversidade vegetal menor, quando comparamos as mesmas áreas nos dois biomas.
Segundo dados do Ministério do Meio Ambiente, o Pampa é hoje o segundo bioma mais devastado do país – atrás apenas da Mata Atlântica. Entre as espécies vegetais endêmicas da região já descritas, 151 estão ameaçadas de extinção. [...] Márcio Borges Martins, da UFRGS, afirmou que um dos principais obstáculos à preservação do Pampa é o desconhecimento da biodiversidade local. “Há muitas pesquisas sendo feitas, mas quase nada publicado. Isso dificulta a definição de áreas prioritárias para a conservação”, disse. [...]
Karina Toledo. Florestas artificiais ameaçam biodiversidade do Pampa. Disponível em: . Acesso em: 15 maio 2015.
1. Segundo o texto: “os campos sulinos concentram uma diversidade vegetal três vezes maior que a da floresta, quando se leva em conta a proporção da área ocupada por [...] bioma”. O que você entende dessa afirmação? Explique.
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Atividades Sistematizar 1. Em ambientes semiáridos como a Caatinga há um longo período de seca. Apesar da escassez de água, há seres que vivem nesse tipo de bioma. Que característica adaptativa dos cactos permite a sua sobrevivência nessas condições ambientais? Os cactos armazenam água, o que é benéfico no período de seca.
2. O Pantanal matogrossense é um tipo de bioma encontrado no Brasil. Cite o nome de pelo menos dois representantes da fauna e da flora encontrados nessa região. Da fauna: tuiuiú, piranha, pintado, pacu, curimbatá, dourado, sucuri, jararaca, boca-de-sapo, jacarés etc. Da flora: jatobá, pau-terra, aroeira,
pau-de-tucano, juazeiro, imbiruçu, urucum, mandacaru, tarumã, fruta-do-lobo, jurubeba, ipês, jenipapo etc. na figura a qual bioma brasileiro, estudado neste Tema, pertence cada indivíduo 3. Identifique 1 – Floresta Amazônica; indicado por algarismo.
1
2 – Cerrado; 3 – Pantanal; 4 – Pampas; 5 – Mata de Cocais; 6 – Caatinga; 7 – Mata Atlântica; 8 – Manguezal; 9 – Mata de Araucária.
Elementos ilustrados sem escala; as cores não são as reais.
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Refletir 1. As áreas de proteção ambiental do Cerrado passam por mais uma temporada de incêndios, causados pelo uso das queimadas no manejo do solo. O número de focos de incêndio detectados por satélite, em todo o país, já é pelo menos 20% maior neste ano que no mesmo período de 2002 – e 60% dos focos se localizam no cerrado, um dos ecossistemas mais ameaçados do Brasil. [...] [...] é o ecossistema brasileiro mais preparado para lidar com o problema dos incêndios. [...] Disponível em: . Acesso em: 20 maio 2015.
b) O Cerrado está presente no Distrito Federal e nos estados de Goiás, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Pará, Acre, Maranhão, Tocantins, Bahia, Minas Gerais e São Paulo.
a) Quais são os prejuízos causados pelas queimadas? O Cerrado é o segundo maior bioma do Brasil, as queimadas atingiriam diretamente sua fauna e flora. b) Quais são os estados do Brasil que possuem esse tipo de bioma? c) O que o texto quer dizer com “é o ecossistema brasileiro mais preparado para lidar com o problema dos incêndios”? Quer dizer que por ser um bioma pré-disposto a queimadas naturais, ele vem ao longo de muitos anos, selecionando sua fauna e flora, isto é, somente animais que consigam fugir e se proteger de maneira rápida das queimadas sobrevivem a nesse ambiente. Já a sua vegetação deve apresentar características como casca grossa, para suportarem o calor do fogo.
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Capítulo Interações que m a nt ê m a vi d a no planeta
Nos capítulos anteriores, você estudou o que é bioma, viu os principais biomas brasileiros e identificou suas características mais relevantes. Neste capítulo, você vai estudar como ocorrem as diversas relações entre os componentes da biosfera e reconhecer que os seres vivos interagem entre si.
Explorando
As relações com a natureza a h n i m a C s o rl a C
Nas escolas das aldeias dos pataxós, localizadas na Bahia, são os próprios indígenas que ministram as aulas. Quando tratam de meio ambiente, as aulas são dinâmicas, pois os alunos comentam suas experiências cotidianas nas matas, na aldeia e nas fazendas. Uma das alunas, Jaci, fala para o professor: – Ontem ouvi, em um programa da
rádio, que um para criador de gado uma onça-pintada proteger o matou rebanho. Sua amiga, Moema, indignada, rebateu: – Será que não tinha outro jeito de proteger o gado, sem matar a onça?! O professor Ibirajara logo se interessou pelos comentários: – Você sabe como ele matou a onça, Jaci? – Parece que foi com uma espingarda. – Coitado do bicho! Deve ter ficado acuado em alguma árvore. A Moema disse uma coisa muito certa: deve haver uma maneira de proteger o rebanho sem matar a onça. Ainda mais porque a onça-pintada corre sério risco de extinção. Ouve-se um burburinho de desapontamento na sala, visto que os alunos sabem que a onça-pintada é um carnívoro que se alimenta de animais, entre eles ratos, preás e outros roedores que atacam as lavouras. A consequência da diminuição das onças-pintadas poderá ser o aumento dos roedores, já que elas são suas predadoras naturais. Se isso acontecer, as plantações da aldeia estarão em poderão perigo. Com menos onças cadeia alimentar da mata, sérios desequilíbrios ambientais ser enfrentados nana região. Agora é sua vez.
1. O que é um ser carnívoro? O carnívoro é o ser que se alimenta de animais ou parte deles. 2. O que é desequilíbrio ambiental? O desequilíbrio ambiental pode ser relacionado a causas naturais – como inundações e erupções vulcânicas – ou a atividades humanas – como a caça predatória, os desmatamentos ou a alteração das paisagens, por exemplo, causada pela construção de uma rodovia. Professor, veja orientações para trabalhar esta seção no Manual do Professor.
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Adaptação: revendo o conceito s n e g a m I r sa l u P / ra y L u d E
A sobrevivência e o sucesso de uma espécie em determinado ambiente dependem das características de seus indivíduos. Assim, em um ambiente seco como a Caatinga, com pouca água disponível, levarão vantagem plantas como os cactos, pois suas folhas modificadas em espinhos perdem menos água e seus caules suculentos armazenam água, substância essencial à vida. Quando as características do ser vivo são vantajosas para a sobrevivência no ambiente em que se encontra, aumentam suas chances de se reproduzir srcinando descendentes que herdem pelo menos algumas dessas características vantajosas. Esse processo é chamado de seleção natural. No entanto, se as condições do ambiente forem intensamente modificadas por motivos naturais ou por ação humana (grande alteração na temperatura, na disponibilidade de luz, oxigênio, água, alimento), a sobrevivência de espécies plenamente adaptadas a esse ambiente pode ser ameaçada. No entanto, outras espécies podem ser favorecidas com as novas condições. Cacto mandacaru, na época de floração, em seu ambiente natural, a Caatinga.
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Bactérias e antibióticos, uma história e m evolução Se ficamos doentes, devemos procurar um médico para que ele nos avalie e nos diga o que fazer. Contudo, muitas pessoas se automedicam, o que é uma atitude errada e também perigosa. Além de causar danos ao organismo, o uso indiscriminado de medicamentos, como os antibióticos, pode selecionar bactérias resistentes a esse tipo de medicamento. Popularizados após a Segunda Guerra Mundial, os antibióticos Fotografia de cultura de bactérias Klebsiella. A superbactéria da Klebsiella vêm sendo aperfeiçoados para pneumoniae carbapenemase, conhecida como KPC, é causadora da pneumonia e outras doenças ligadas ao aparelho respiratório. Ela é derivada combater diversos tipos de bacde uma mutação genética que confere a ela resistência aos antibióticos. térias. Porém, a eficácia de cada antibiótico está diretamente ligada ao uso específico contra determinada bactéria. O uso indiscriminado de antibióticos seleciona bactérias que apresentam características que as fazem resistir a esses medicamentos, surgindo as “superbactérias”, que não podem ser combatidas com os antibióticos atuais.
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Os seres vivos e a energia Todos os seres vivos, não importa o tamanho ou o ciclo de vida, tanto microscópicas bactérias quanto baleias de grande porte, precisam de energia para produzir as substâncias necessárias à manutenção da vida e à reprodução. Para conseguir essa energia, os seres vivos precisam de alimentos, mas, dependendo de sua estrutura, eles obtêm nutrientes de formas diversas. De acordo com a forma como se alimentam, eles podem ser classificados como autótrofos ou heterótrofos.
Consumidores
Autótrofos
Obtêm as substâncias de que necessitam para sua nutrição indiretamente, ao se alimentar de outros seres vivos ou de suas partes. Todos os animais, inclusive o serhumano, são consumidores. Considerando o hábito alimentar, os consumidores podem ser: herbívoros, carnívoros ou onívoros.
Produzem o próprio alimento.
Produtores No processo de fotossíntese, utilizando a energia luminosa do Sol, água e gás carbônico, produzem as substâncias de que necessitam para se alimentar.
herbívoros: alimentam-se de algas e plantas.
carnívoros: alimentam-se de outros animais.
São exemplos de produtores: i n i b m lo o C io b a F
s e g a Im r e h t O / y m la
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A
O veado-campeiro se alimenta de gramíneas.
Plantas.
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k c o st k in h T / ra e m e H
Algas.
O louva-a-deus alimenta-se de outros insetos, aranhas e vertebrados de pequeno porte.
Os autótrofos são seres vivos clorofilados, como plantas e algas que obtêm seus nutrientes por meio da fotossíntese; do ambiente eles abs orvem gás carbônico, água e sais minerais, que na presença de luz são transformados em açúcares, como a glicose. Os heterótrofos são os seres vivos que obtêm seus nutrientes se alimentando de outros seres vivos pois são incapazes de produzir nutrientes. Os decompositores são seres essenciais para o ecossistema porque, ao consumir matéria orgânica morta, evitam o acúmulo de restos e dejetos no ambiente. Além disso, permitem a renovação de sais minerais no ambiente. Quanto à nutrição, as plantas carnívoras podem ser denominadas como autótrofas ou heterótrofas. São autótrofas por realizarem a fotossíntese como qualquer
Heterótrofos Alimentam-se de outros organismos.
Posso perguntar? As plantas carnívoras são autótrofas e heterótrofas?
outro vegetal,pois, comvivendo clorofila,em aosolo mesmo tempo são heterótrofas pobre em nutrientes, elas desenvolveram adaptações que as tornaram capazes de atrair pequenos animais – como insetos (suas principais presas), aracnídeos e até mesmo anfíbios, como rãs, certos répteis e aves – capturando-os com suas folhas modificadas para digerir e utilizar os nutrientes das presas.
Decompositores São consumidores especiais porque se nutrem de animais e plantas mortas ou resíduos (fragmentos de pele, fezes e urina, por exemplo). Os representantes dos decompositores são: fungos e bactérias.
onívoros: podem se alimentar de algas, plantas, animais e fungos.
o tt re o v a F o d n a n r e F
Os seres onívoros – por exemplo, os seres humanos – precisam variar os tipos de alimento para garantir todos os nutrientes necessários.
bactérias: são seres microscópicos encontrados praticamente em todos os ambientes da Terra.
fungos: podem ser microscópicos ou macroscóspicos.
k c o ts k in h T / to o h p k c to iS
k c o srt e tt u h S / o it N
Laranja decompondo-se pela ação do mofo.
Cogumelo orelha-de-pau instalado em madeira, decompondo-a.
/ y p o c s o r ic M l e k n u K si n n e D
s u l p e g a Im / e k a t to o h P
Fotografia produzida por microscópio eletrônico de Nitrosomonas, um tipo de bactéria decompositora.
28 1
Cadeia alimentar Denomina-se cadeia alimentar à sequência de seres vivos em que cada um deles, exceto o produtor, alimenta-se do outro. Trata-se de uma forma de representar graficamente as ações que envolvem os seres vivos na obtenção de alimento. (Veja um esquema na página seguinte.) A cadeia alimentar se inicia com os produtores.
Seres produtores e a fotossíntese A presença de água e ar possibilita a vida das plantas e de outros seres capazes de produzir nutrientes a partir da energia solar, pelo processo denominado fotossíntese. Na fotossíntese há absorção de água, gás carbônico e sais minerais (também chamada de seiva bruta, composto rico em nutrientes) e transformação desses elementos em açúcares, aproveitados pelos seres que realizam esse processo. Isso só ocorre na presença de luz (solar, por exemplo). Além disso, o processo libera oxigênio para o ambiente.
gás oxigênio
Sol
i n ti n e L iz u L
luz solar As dimensões das estruturas representadas estão fora de escala; as cores usadas não são as reais.
gás carbônico
Na fotossíntese, para produzir o próprio alimento, os seres que têm clorofila retiram do ambiente água, sais minerais, gás carbônico e luz, posteriormente liberando no ambiente o gás oxigênio e a água. i n i b
m lo o C o i b a F
água e sais minerais solo
Parte da glicose (um tipo de açúcar) produzida no processo é utilizada pela planta na obtenção de energia, o que mantém suas funções vitais. Outra parte, porém, pode ser transformada em amido (um açúcar complexo, que não se dissolve na água) e armazenada em partes de seu organismo. Esse tipo na de cenoura, reserva nutritiva é encontrado, por exemplo, no milho, na mandioca e na batata-inglesa. A fotossíntese permite também, indiretamente, a sobrevivência de todos os outros seres vivos que se alimentam de plantas ou de animais, através da cadeia alimentar. Acúmulo de amido em raiz de mandioca, também conhecida pelos nomes aipi, aipim, uaipi, macaxeira ou maniveira.
282
Representação gráfica de cadeia alimentar i n it n e L iz u L s: e õ ç a rt s lu I
As imagens apresentadas nesta página estão sem escala.
Nessa cadeia alimentar a cotia se alimenta do produtor, a cascavel da cotia e a coruja da cascavel. O sentido da seta indica para quem vai a matéria da qual será obtida a energia. No fluxo das cadeias alimentares, parte da energia contida nos nutrientes se transfere de um organismo para outro.
Teia alimentar Nos ecossistemas, as cadeias alimentares não acontecem de forma isolada. O conjunto de várias cadeias alimentares interligadas recebe a denominação de teia alimentar. Essa relação entre cadeias alimentares diferentes é vantajosa para a manutenção das espécies no planeta. O fato de um mesmo organismo alimentar-se de diferentes seres vivos, ou servir de alimento para diversos outros, permite que, na ausência de determinado alimento, seja possível substituí-lo por outro. Conforme os tipos de alimentos, os consumidores desempenham diversos papéis, ocupando diferentes níveis tróficos nas cadeias alimentares. Veja os principais: • consumidores primários – alimentam-se dos seres produtores; • consumidores secundários – alimentam-se dos consumidores primários; • consumidores terciários – alimentam-se dos consumidores secundários; • consumidores alimentam-se dos consumidores quaternários terciários. Em geral são animais–de grande porte, que se alimentam de animais de pequeno e médio porte. As plantas e demais seres autótrofos são sempre seres produtores; portanto, qualquer que seja a cadeia alimentar considerada, eles ocupam o primeiro nível trófico. Como seres consumidores, os animais, incluindo nossa espécie, podem ocupar níveis diferentes, dependendo da cadeia alimentar de que estejam participando.
Em uma teia alimentar é possível identificar várias cadeias alimentares, de forma que um mesmo organismo pode participar de mais de uma cadeia alimentar.
Nível trófico: refere-se à classificação do organismo quanto à sua posição em uma teia ou cadeia alimentar, se ele é um consumidor primário, secundário ou terciário, por exemplo.
28 3
IO R Á S S O L G
Hora da
prática: pesquisa S
n a D
k c to rs e tt u h S / 5 0 4 3 g n o p w a e M
/ o t o h p v lo
S
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k c o t rs e tt u h S / g le o s_
Sob a orientação do professor, você vai observar uma área próxima à escola e identificar um ecossistema.
1. Liste o nome de plantas e animais que compõem esse ecossistema. 2. Faça um álbum ou uma cartilha ilustrada, com desenhos feitos por você com base no que observou. Você também pode fotografar, desenhar mapas ou usar outros tipos de imagem para ilustrar as informações coletadas. 3. Com o auxílio do professor de Língua Portuguesa, procure músicas e histórias, como lendas brasileiras, que tratem de temas relativos à natureza (por exemplo, Curupira, Iara, Boto e outras). 4. Junte seu material com o dos colegas e organize um mural, acrescentando as letras de música ou as lendas pesquisadas. Professor, sugira como outra possibilidade dramatizar as lendas, em vez de organizar um mural.
5. Com o auxílio do professor, organize uma exposição na sala de aula e convide os colegas de outras turmas, professores e funcionários para assistir à produção feita pela sua turma.
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z u o
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Atividades Sistematizar 1. Qual é o nome dado à seleção pela qual passa os organismos de uma espécie quando o ambiente, em razão de suas características ou de alterações ambientais, favorece ou não sua sobrevivência? Seleção natural. 2. Existem seres vivos que exercem o papel de decompositores nos ambientes. Quais são ese fungos. No processo de decomposição, ocorre a reciclagem ses seres e qual é sua importância ecológica? Bactérias da matéria orgânica com a liberação de água e sais minerais no ambiente, elementos importantes para a fertilidade do solo e o equilíbrio ambiental.
plantas e animais quanto à forma de obter energia para a sobrevivência. 3. Diferencie As plantas realizam fotossíntese e por meio desse processo produzem seu próprio alimento. Os animais alimentam-se de outros organismos obtendo deles os nutrientes necessários para sua sobrevivência.
4. A cadeia alimentar representa o processo no qual ocorre a transferência de energia e matéria orgânica entre os seres vivos. Quais são os seres que constituem o primeiro nível da cadeia alimentar? Os produtores, seres capazes de produzir seu próprio alimento, por exemplo, por meio da fotossíntese. 5. Sabendo que várias espécies de insetos atacam a cultura do repolho, esquematize uma cadeia alimentar com os elementos: pássaro, repolho, morcego, larva de mariposa. Atente-se para o sentido das setas, elas devem indicar para onde vai o alimento. Repolho
→
larva de mariposa
→
pássaro
→
morcego
6. Considere em uma comunidade biológica: I–produtores; II–herbívoros; III–carnívoros. • O que pode ocorrer caso o número de indivíduos aumentar no nível III? Em um primeiro momento, II diminuirá e I aumentará.
Refletir 1. Leia o trecho do texto e responda à questão. O caramujo-gigante-africano, Achatina fulica, grande molusco terrestre nativo no leste-nordeste da África, foi introduzido em 1988 no Brasil visando ao cultivo e comercialização do “escargot” (Helix spp.). Os animais dessa espécie se alastraram por quase todo o Brasil, estabelecendo populações em vida livre e se tornando séria praga 10 cm agrícola, especialmente no litoral. Atacam e destroem plantações, com danos maiores em O caracol (Achatina fulica) conhecido popularmente como plantas de subsistência de pequenos agricul- caramujo-gigante-africano. tores (mandioca e feijão) e plantas comerciais da pequena agricultura (mandioca, batata-doce,
k c o st n it a L / y m a l A / A P L F
carás, feijão, amendoim, abóbora, mamão, tomate, verduras diversas e rami). [...] Caramujo-gigante-africano (Achatina fulica Bowdich). Ambiente Brasil. Disponível em: . Acesso em: 20 maio 2015.
Considerando as cadeias e teias alimentares responda: Quais são os impactos ambientais causados pela inclusão de novas espécies ao meio ambiente? As inclusões de novas espécies têm potencial devastador, desequilibrando todo o ecossistema envolvido, colocando em risco a biodiversidade da área onde foram incluídos. Isso se deve à possível desestruturação que causam nas cadeias e teias alimentares já existentes na região.
28 5
Panorama Neste tema estudamos importantes conceitos ambientais, com destaque para os de biosfera, ecossistema, hábitat, comunidade, população e nicho ecológico. Conhecemos a localização, características e biodiversidade dos principais biomas brasileiros e a importância de cada espécie na manutenção do equilíbrio ecológico. Constatamos a interdependência entre os seres vivos e destes com os fatores físicos, reforçando a necessidade de cuidado e preservação ambiental a fim de minimizar o impacto das ações humanas.
Faça as atividades a seguir para rever o que aprendeu. 1. Escreva a relação dos principais biomas do planeta Terra. Geleiras, Tundra, Taiga, Floresta Temperada, Floresta Tropical, Savana, Campos e Deserto.
2. Onde podemos encontrar o bioma Tundra? Cite suas características. O bioma Tundra é encontrado na região do Hemisfério Norte do planeta, próximas ao Ártico.
3. Qual é a região do nosso planeta ocupada por seres vivos?
Biosfera.
4. Como é conhecido um grande ecossistema, em que há clima, vegetação e animais que caracterizam a região? Bioma. 5. Identifique os biomas brasileiros representados nas fotografias e escreva os nomes no caderno. A
s n e g a Im r a ls u P / i n a p p u Z lê a P
Cerrado.
D
Mata Atlântica.
286
B
s n e g a Im r a ls u P / i n a p p u Z lê a P
Caatinga. k c to s n ti a L s/ re tu c i P n e d n i M
E
Pampa.
C
k c to s tin a L / k o o L
Pantanal. s n e g a Im r a ls u P s/ n it r a M ifm l e D
F
Floresta Amazônica.
k c o ts n ti a
L / g in d r a H rt e b o R / m a lh i G n e K
6. Identifique os erros do texto a seguir e reescreva-o corretamente. No mapa, ao lado, está destacada a região onde se localiza a Floresta ou Mata Atlântica. Essa é a segunda menor formação vegetal do território brasileiro. Apresenta inverno seco e verão chuvoso. Há diversidade de plantas. Entre outras, ali vivem o pau-santo, a gabiroba, o pequizeiro, o araçá, o pinheiro-do-paraná, a catuaba e arbustos de aparência seca sob as quais nascem gramíneas. A presença das bacias dos rios Tocantins – Araguaia, Amazonas e Prata garantesua rica biodiversidade. No mapa está destacada a região onde se localiza o Cerrado. Essa é a segunda maior formação vegetal do território brasileiro. Apresenta inverno seco e verão chuvoso. Há diversidade de plantas. Entre outras, ali vivem o pau-santo, a gabiroba, o pequizeiro, o araçá, (aceitar qualquer outra espécie de planta do Cerrado), a catuaba e arbustos de aparência seca sob as quais nascem gramíneas. A presença das bacias dos rios Tocantins-Araguaia, São Francisco e Prata garante sua rica biodiversidade.
Mata Atlântica z o rr a p a C io d u t S / E A D ©
Equador
OCEANO ATLÂNTICO N
rnio de Capricó Trópico
O
L
OCEANO PACÍFICO
Fonte: Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade. Disponível em: . Acesso em: 15 maio 2015.
S
0
7. Observe a figura ao lado e responda o que se pede em cada item. a) O que representa esse esquema? Representa uma teia alimentar. b) Em que tipo de ambiente podemos encontrar este conjunto de seres representados? No ambiente terrestre. c) Qual(ais) letra(s) corresponde(m) aos seres produtores? B d) Qual(ais) letra(s) corresponde(m) aos seres consumidores? C, D, E e) Qual(ais) letra(s) corresponde(m) aos seres decompositores? A
650
1300 km
50ºO
a r u o M is u L
B C
D
A E
ASSISTA • Amazônia eterna, Brasil, 2011. Direção: Belisário Franca. Produção: Giros e Agência Tudo. O documentário apresenta relevantes projetos de sustentabilidade na Amazônia, num dos mais ricos e surpreendentes cenários do mundo. LEIA • Árvore da vida – a inacreditável biodiversidade da vida na Terra, de Rochelle Strauss, São Paulo: Editora Melhoramentos, 2011. Repleto de ilustrações, o livro é uma encantadora introdução à biodiversidade, à divisão e à classificação dos seres vivos.
d ic a s
ACESSE • In Vivo: Hotsite da Fundação Oswaldo Cruz. Disponível em: . Acesso em: maio 2015. O site traz diversas curiosidades, atualidades e jogos relacionados à ciência.
• Cerratinga: do Instituto Sociedade, População e Natureza – ISPN. Disponível em: . Acesso em: Hotsite maio 2015. Site que objetiva viabilizar o desenvolvimento sustentável por meio da democratização do conhecimento. • WWF-Brasil. Disponível em: . Acesso em: maio 2015. Site da organização não governamental participante de uma rede internacional para a conservação da natureza dentro do contexto social e econômico dos países onde atua.
28877
do
Manual Professor CI ÊN CI AS DA NATUREZA
8
Apresentação Caro professor, Novos padrões de desenvolvimento mundial exigem que as condições socioculturais e ambientais, tanto locais quanto globais, sejam levadas em conta na educação formal. A escola, portanto, torna-se cada vez mais uma instituição interveniente na formação de sujeitos reflexivos e detentores de conhecimento científico, capacitando-os a exercer a plena cidadania e a contribuir para a construção de uma sociedade mais justa. Nesse contexto, é ainda mais relevante a mediação do professor na condução do processo de ensino e aprendizagem de Ciências, para que esta se realize de maneira eficaz. Você é o ator fundamental na tarefa de organizar o trabalho pedagógico buscando propiciar momentos de contextualização das situações de ensino, de mobilização de conhecimentos e de questionamento dos conteúdos, de modo que o aluno possa construir noções e conceitos científicos ao longo dos anos finais do Ensino Fundamental. Esperamos que, entre outros recursos didáticos, esta coleção possa subsidiar seu trabalho pedagógico. Para isso, são apresentados questionamentos e reflexões nas diversas seções e atividades propostas, possibilitando aos alunos o desenvolvimento de valores éticos, socioculturais e ambientais básicos para a formação de sua cidadania, bem como despertar neles o interesse pela ciência e pelas relações desta com a tecnologia e a sociedade.
Sumário Considerações sobre o ensino de Ciências ......................... 292 Ciências para a cidadania ........................................................ 292 Alfabetização científica .......................................................... 293 Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS) ...................................... 295 Relações interdisciplinares...................................................... 295 Diversidade e inclusão na escola.............................................. 295 Inclusão digital e acesso às TIC ............................................... 296 Recursos didáticos.................................................................. 297 O ensino e aprendizagem como um ato de socialização .............. 297
Metodologias para o ensino e a aprendizagem de Ciências .....298 Contextualização do ensino e da aprendizagem significativa ...... 298 Abordagem experimental e abordagem comunicativa ................. 299
Avaliação .......................................................................300 Avaliação da aprendizagem significativa................................... 302 Mapas conceituais .................................................................. 303
Apresentação das seções da coleção .................................305 Conteúdos da coleção .....................................................307 Quadro de conteúdos e objetivos do livro do 8o ano ........... 309 Orientações específicas para o volume do 8o ano ............... 313 Referências ..................................... ............................... 381
Considerações sobre o ensino de Ciências Ciências para a cidadania Como se sabe, ninguém nasce cidadão nem democrático; essas condições são construções sociais para a vida toda. Na fase escolar, no entanto, esse trabalho e essa formação não cabem apenas a uma disciplina, constituindo tarefa multi e interdisciplinar. A formação da cidadania alia-se à preocupação com a paz, com o respeito à diversidade étnica e cultural e com o combate à violência, que, não raro, relaciona-se ao afastamento do ser humano da natureza, transformada em domínio privado e vista somente como recurso a ser explorado para o alcance de riquezas por uma minoria, o que instiga a desigualdade e a exclusão social. A mentalidade violenta está no preconceito contra o diferente, e pode se manifestar nos discursos políticos, nos programas televisivos, em nossas escolhas na sala de aula, no vocabulário que escolhemos para nos referir a colegas de trabalho, vizinhos, parentes ou a outros cidadãos. Criados nesse modelo sociocultural, temos a tarefa de nos reinventar, refletindo sobre a ideologia dos direitos humanos e a valorização do respeito ao outro, do diálogo, da solidariedade, da não violência, do laicismo (separação do Estado da vida religiosa) e da garantia à liberdade de religião. A prática da cidadania começa pela inserção social do indivíduo. A cidadania ativa é a praticada por cidadãos, ou seja, pelas pessoas que fazem diferença na comunidade porque se importam com ela, cooperam em sua organização, pois têm consciência de que os problemas da sociedade interferem na vida de cada indivíduo. Como construção cultural, as ciências não estão apartadas da estrutura social em que se inserem. Foi-se o tempo em que se atribuía à ciência o papel de apresentar solução para todos os entraves na busca da felicidade e da verdade. Acreditava-se que o desenvolvimento e o bem-estar dos povos estariam atrelados a novos medicamentos que afugen-
r o s s e f o r P o d l a u n a M
tariam a dor, a máquinas que facilitariam a vida dosenergéticas, cidadãos, acomo indústrias que garantiriam alimentos a toda a população, a novas tecnologias a nuclear, que seriam a garantia do abastecimento de um mundo mais populoso e com pessoas mais consumistas. Nas primeiras décadas do século XXI, foi tomando corpo a percepção de que o uso da ciência e da tecnologia, embora houvesse trazido conforto e qualidade de vida a milhões de pessoas, ocorria em contextos de desigualdade de acesso a esses bens e consoante uma visão desenvolvimentista que vinha colocando em risco o ecossistema planetário. Nessa perspectiva, ganha força a inserção, no ensino de Ciências, de um currículo que contemple a formação humanista. Discute-se hoje, por exemplo, que a agricultura com base na indústria química dos defensivos tem potencial de poluir o solo, os rios e os próprios alimentos. Alimentos estes que, mesmo produzidos hoje em maior quantidade, não têm impedido a fome em diversos pontos do planeta. Já o acidente nuclear de Fukushima, no Japão, em 2011, bem como o problema do que fazer com o lixo tóxico, decorrente do processamento do urânio, não deixa de preocupar a população com essa alternativa energética. Considere-se ainda a questão dos efeitos do aquecimento global, que prometem ser ainda mais devastadores em menos tempo do que se previa até a década de 1990. vê, o desenvolvimento científico e tecnológico envolve são Como apenasse solucionadas em laboratórios ou campos de pesquisa. São questões decisões que sobrenão as quais a população tem de ser informada e educada, no sentido mais reflexivo da palavra, para opinar a respeito, praticando sua cidadania ativa. Os interesses das grandes corporações transnacionais e de governos a elas alinhados ou focados em um desenvolvimento a qualquer custo não devem ter carta branca para diretrizes que envolvam toda a sociedade. Por isso, ganha relevância um ensino de Ciências, desde os níveis iniciais, para a cidadania crítica, reflexiva, com visão social e cooperativa.
292
Alfabetização científica Atualmente, as expressões “alfabetização científica” ou “letramento científico” têm ganhado espaço em discussões sobre Educação, sendo remetidas principalmente aos Anos Iniciais do Ensino Fundamental, mas elas não se restringem a esses anos de ensino, apenas se iniciam nesse momento. Tais expressões passaram a ser introduzidas nos textos referentes à didática em Ciências da Natureza e referem-se ao domínio de conhecimentos científicos e tecnológicos indispensáveis para que o cidadão desenvolva suas atividades diárias. Segundo Soares (2001, p. 17-18), o termo “letramento” srcinou-se da tradução para o português da palavra inglesa literacy, significando a capacitação do indivíduo para ler e escrever em situações de práticas dademandas leitura e dasociais escrita.pelo Assim, sujeitoe letrado pode responder adequadamente “às sociais intensas usooamplo diferenciado da leitura e da escrita”, o que lhe possibilita ter uma inserção plena na sociedade letrada em que está inserido (SOARES, 2001, p. 20). Neste texto, trataremos da alfabetização científica conforme esse significado. Nessa perspectiva, segundo Cachapuz et al. (2011), a alfabetização científica não é a simples apropriação de vocabulário e escrita científicos, mas sim a instrumentalização do aluno para pensar cientificamente, entender os pressupostos da ciência, posicionar-se criticamente diante dos fatos científicos e tecnológicos e fazer parte desse legado cultural de modo a alcançar patamares mais elevados, que o tornem apto ao pleno exercício da cidadania. Assim, o estabelecimento da defesa de tais saberes se faz urgente, e é preocupante constatarmos a desigualdade quanto ao acesso à educação de qualidade, que propicie a apropriação de conceitos e o desenvolvimento da competência leitora de textos científicos. Essa situação ocorre não só em nosso país, mas em grande parte do mundo. Especificamente quanto aos padrões de leitura de textos de Ciências, os alunos podem ser avaliados por exames realizados pelo Programa Internacional de Avaliação de Aluno (PISA,pela siglaOrganização em inglês para Student Assessment), desenvolvido paraProgramme Cooperaçãofore International Desenvolvimento Econômico (OCDE). Trata-se de uma avaliação comparada aplicada a cada três anos a estudantes na faixa de 15 anos nas áreas de leitura, Matemática e Ciências. Os resultados indicam desenvolvimento insuficiente de competências básicas em Ciências, o que prejudica a formação do cidadão alfabetizado cientificamente. Para que ocorra a almejada alfabetização científica é necessário um currículo básico para todos os estudantes, além de se adotar estratégias que evitem a repercussão das desigualdades sociais no campo educativo. O currículo científico básico deve conter os seguintes elementos comuns para que ocorra o movimento de alfabetização científica, conforme assinala Marco (2000) 1: Alfabetização científica prática, que permita utilizar os conhecimentos na vida diária a fim de melhorar as condições de vida, o conhecimento de nós mesmos etc. Alfabetização científica cívica, para que todas as pessoas possam intervir socialmente, com critério científico, em decisões políticas. Alfabetização científica cultural, relacionada com os níveis da natureza da ciência, com o significado da ciência e da tecnologia e sua incidência na configuração social. A alfabetização científica prática faz referência a conteúdos conceituais e procedimentais para a vida prática. A alfabetização científica cívica relaciona-se a conteúdos atitudinais para a formação da cidadania ativa. A alfabetização científica cultural insere o conhecimento científico no legado cultural da civilização, no qual já se consideram a História, a Arte, a Literatura, entre outros. 1
2000 apud CACHAPUZ et al., 2011, p. 22 (grifos nossos).
29 3
Nesse aspecto temos a defesa de um tesouro que não é material, mas representa o legado da construção do conhecimento ao longo da história. Por meio desse legado, a humanidade é sempre a referência para as gerações futuras. A reflexão sobre o que ensinar em Ciências da Natureza já embute o debate sobre por que ensinar Ciências. A resposta a essa questão possibilita à sociedade cobrar das forças governamentais a viabilidade da efetiva alfabetização científica no Brasil. A visão crítica do professor em relação ao que ensinar e por que ensinar Ciências é fundamental para a mudança que se espera no ensino dessa área no país. Valorizar-se como profissional no domínio de seu saber é o passo inicial da transformação. Para além do aumento do número de cientistas, o país precisa de cidadãos capazes de atuar criticamente sobre questões de ciência e tecnologia na sociedade e, mais do que isso, atuar na solução de tais questões.
r o s s e f o r P o d l a u n a M
Atualmente,social a participação cidadãos diversas, em momentos decisivos apoia-se naocrescente sensibilidade diante dedos implicações entre as quais ressaltamos desenvolvimento tecnológico e científico capaz de comportar riscos para as pessoas ou para o meio ambiente. Tal participação exige um mínimo de formação científica, que torne possível a compreensão dos problemas e das opções de solução. Problemas e soluções devem ser apresentados pelos técnicos sempre em linguagem acessível, eliminando-se o argumento de que temas científicos, como a mudança climática ou a manipulação genética, são complexos para o público leigo (CACHAPUZ et al., 2011, p. 29). Alguns autores veem falhas no argumento de que a população pode ter, por meio do estudo, capacidade de decidir os destinos da ciência e da tecnologia em seu país. Eles alegam que, se nem os cientistas, especialistas, chegam a conclusões do que é correto em determinada situação, muito menos o público leigo o fará. Esse pensamento considera a ciência como elemento isento da vontade dos seres humanos, como se não houvesse interesses políticos e econômicos por trás das decisões científicas. No entanto, cientistas, pesquisadores e governantes tomam decisões que muitas vezes estão distantes dos interesses da sociedade. Além disso, segundo Praia, Gil-Perez e Vilches (2007), a detenção de conhecimentos profundos e especializados em determinado campo da ciência não garante, por si só, que sejam tomadas as decisões mais acertadas, as quais requerem enfoques em perspectiva mais ampla, que contemplem as possíveis repercussões em médio e longo prazos. Nesse caso, deve-se lembrar dos seguintes aspectos. » Todo conhecimento científico é uma tentat iva de entender a rea lidade, e não pode ser considerado como verdade imutável. O status de verdade do conhecimento científico é apenas transitório. » Os achados científicos são produto de muita pesquisa e método, mas dependem da criatividade humana, de indivíduos com determinada cultura e que têm interesses coletivos e particulares. Portanto, o fazer científico não é neutro ou isento de interesses. » A evolução dos estudos científicos deve ser permeada de valores éticos, para que se possa construir uma sociedade mais justa. » A recusa da alfabetização científica tem base na resistência histórica de certos grupos privilegiados. Sobre o enfrentamento a tal resistência, diz Cachapuz et al. (2011, p. 30): “Podemos recordar [...] a frase do grande cientista francês Paul Langevin, que em 1926 escrevia: “em reconhecimento do papel da ciência na libertação dos espíritos e a confirmação dos Direitos do Homem, o movimento revolucionário faz um esforço considerável para introduzir o ensino das ciências na cultura geral e dar forma a essas humanidades modernas que ainda não conseguimos estabelecer”.
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Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS) No final da década de 1970 e início dos anos de 1980, segundo Aikenhead (2003), surgiu entre os educadores de Ciências uma necessidade de inovar a educação, procurando compreendê-la em suas relações com a tecnologia e a sociedade. Teve srcem então o movimento Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS), com a função de buscar novos rumos para a educação científica. De modo geral, seu objetivo é desenvolver a alfabetização científica e tecnológica dos cidadãos, auxiliando o aluno num primeiro momento a construir conhecimentos, habilidades e valores necessários para tomar decisões responsáveis sobre questões de ciência e tecnologia na sociedade. Os valores necessários são os universais – liberdade, solidariedade, responsabilidade, respeito e justiça –, indispensáveis para a democracia. Relacionados às necessidades humanas, esses valores questionam: a ordem na qual as decisões econômicas se impõem às demais; a submissão da ciência aos interesses de mercado e à busca do lucro. Os currículos de CTS têm como eixo temas científicos ou tecnológicos potencialmente problemáticos do ponto de vista social, convidando o aluno a perceber a necessidade de sua intervenção como cidadão. Isso deve incentivá-lo a participar democraticamente da sociedade, por meio de suas opiniões, em grupos sociais organizados tanto na escola como em centros comunitários, por exemplo. Essa prática também procura desenvolver no aluno seu poder de consumidor consciente, que não age por impulso quase sempre determinado pela publicidade, mas que, ao contrário, pesquisa e reflete antes de comprar. Essa atitude influencia o mercado. De acordo com o exposto, fica evidente que o conteúdo dos currículos de CTS: » tem um caráter multidisciplinar, para que se evidenc iem as diferentes dimensões e interações do conhecimento – logicamente, a multidisciplinaridade depende de um da escola nesse » planejamento vincula a alfabetização cient ífica sentido; e o ensinode Ciências emgeral à formação da cidadania.
Relações interdisciplinares
Objeto
educacional
digital
Objeto
educacional
digital
A interdisciplinaridade surge como resposta a uma necessidade diagnosticada principalmente nos campos das Ciências Humanas e da educação: superar a fragmentação/ divisão do conhecimento. Essa discussão tem sido feita na maioria dos países ocidentais, no que diz respeito à reorganização curricular, ao processo de ensino e aprendizagem e à formação de professores. Nesse sentido, a interdisciplinaridade pode ser entendida como um movimento contemporâneo, que emerge do desafio de tornar a educação menos compartimentada, buscando-se uma integração produtiva, significativa dos saberes. Objeto
educacional
digital
Objeto
educacional
digital
Diver sidade e inclusão na escola A escola brasileira já foi um espaço homogeneizado que acolhia apenas crianças tidas como normais. Hoje, com o aumento da inclusão e da diversidade, vemos uma escola mais aberta, diversa e integral, tornando o espaço escolar heterogêneo. Além disso, a escola ganha importância não somente no processo de ensino e aprendizagem mas também na socialização dos alunos, constituindo um lugar de reflexão, discussão e expressão da diversidade, além de ter papel importante no processo de inclusão de pessoas com deficiência (BORGES et al., 2013).
29 5
Desse modo, espera-se que a escola avance como instituição competente para trabalhar com a diversidade humana, propiciando condições de aprendizagens a todos, independentemente de sexo, cor, nível social e econômico, além de quaisquer deficiências físicas. Como indica Henriques (2012, p. 9): Escola inclusiva é aquela que garante a qualidade de ensino a cada um de seus alunos, reconhecendo e respeitando a diversidade e respondendo a cada um de acordo com suas potencialidades e necessidades. Uma escola somente poderá ser considerada inclusiva quando estiver organizada, para favorecer a cada aluno, independentemente de etnia, sexo, idade, deficiência, condição social ou qualquer outra situação. Um ensino significativo é aquele que garante o acesso ao conjunto sistematizado de conhecimentos como recursos a serem mobilizados.
Cada vez mais, a escola é pressionada a lidar melhor com a diversidade do público que deve atender. Esse público quer mais que o mero direito de expressão, é repleto de especificidades que, se não forem respeitadas, acolhidas e atendidas em suas diferenças, jamais farão da escola um dos possíveis espaços em que o exercício de uma política inclusiva contribua para a construção de uma sociedade mais justa (BRASIL, 2005). Devemos lembrar a importância de ajustes curriculares, didáticos e metodológicos para viabilizar o processo de inclusão e tratar da diversidade – em todas suas facetas. Esses ajustes devem ser facilitadores do trabalho docente, e tais adequações necessitam ser pensadas a partir do contexto da sala de aula no qual o aluno está inserido. Entende-se que a sociedade será beneficiada com a implantação de uma adequação curricular, que funcione como instrumento para implementar uma prática educativa para a diversidade. Além disso, as adequações curriculares devem responder a uma construção do professor em interação com o coletivo que compõe o ambiente escolar. Objeto
educacional
digital
Inclusão digital e acesso às TIC Diversos países compartilham um interesse: a inclusão digital, cujo objetivo é democrar o s s e f o r P o d l a u n a M
tizar o acesso de todas as populações às Tecnologias da Informação e Comunicação (TIC). Estas constituem um conjunto de recursos tecnológicos que reúnem, distribuem e compartilham dados, proporcionando automação (controle automático, que substitui o trabalho humano, por meio de dispositivo mecânico ou eletrônico, para controlar e executar trabalhos – aqui falamos em automação pelo computador, aplicado nos negócios, no ensino, na pesquisa, nas telecomunicações, na área da saúde etc.). Nessa perspectiva, Martini (2005) afirma: […] a ideia de transformar a cidadania digital em política pública consolida alguns pontos de vista. Inicialmente, é o reconhecimento de que a exclusão digital amplia a miséria e dificulta o desenvolvimento humano local e nacional. Também deve-se considerar que o mercado, de forma imediata, não irá incluir na era da informação grupos sociais menos privilegiados. O mesmo se passou na alfabetização da população, ela não seria massiva se não fosse pela transformação da educação em política pública. é condição essencial em a participação do Estado neste processo. […] Os excluídos digitais estão[…] à margem da sociedade rede – muitos têm chamado tal fenômeno de analfabetismo digital.
O uso da internet na educação é adequado por se tratar de um recurso que diminui o isolamento da sala de aula e leva a aprendizagem a assumir um caráter coletivo, que pode acelerar a autonomia dos alunos no ritmo de cada um.
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Recursos didáticos Discussões no ensino de Ciências, atualmente, não ocorrem somente no âmbito dos paradigmas sobre o ensinar e o aprender e da seleção curricular. Ocorrem também em relação à metodologia e aos recursos didáticos. Foi-se o tempo em que o educador era visto como detentor do saber e o aluno, um quadro em branco à espera dos ensinamentos do mestre. Atualmente esse modelo está superado. As aulas meramente expositivas de conceitos visando à memorização do conteúdo cobrado em prova deram lugar a uma realidade em que o aluno tem acesso a várias informações através de diferentes meios de comunicação, como televisão, cinema, as diversas redes sociais da internet, entre outros. No campo de recursos, comparece o livro didático como importante ferramenta que teve sua qualidade bastante melhorada nas últimas duas décadas. Ao oferecer o recorte organizado do conhecimento historicamente produzido e socialmente aceito, sugerido pelo currículo oficial e disposto segundo sequências didáticas, além de textos de gêneros variados, o professor encontra teoria e atividades com resposta, orientações didáticas, leituras complementares e de formação continuada. É preciso refletir que, ao usar o livro didático, deve-se levar em consideração a individualidade dos alunos e a realidade na qual a escola está inserida, já que o livro é escrito para um aluno e uma escola genéricos. Portanto, seu uso deve ser acompanhado de crítica e planejamento, para que essa importante ferramenta de trabalho possa contribuir para o alcance dos objetivos formulados por uma proposta pedagógica que atenda às especificidades dos alunos de regiões e culturas tão diversas e desiguais, como ocorre no Brasil. Portanto, cabe ao educador agregar ao livro didático propostas de uso diversas que dialoguem com a realidade dos estudantes.
O ensino e aprendizagem como um ato de s ocialização No contexto do ensino de Ciências para o tempo atual, reflexões sobre metodologias de ensino e aprendizagem têm proposto alterações importantes no ensino. Valoriza-se a participação ativa dos alunos em sala de aula. Antes intolerável e vista como propiciadora de indisciplina, na prática atual essa participação é desejável, fundamental para a construção do conhecimento. O aluno não é uma tábula rasa, mas sim um detentor de conhecimentos já obtidos na escola e fora dela, que devem ser considerados no planejamento e implementação do processo de ensino e aprendizagem. Além disso, cada contribuição trazida pelo aluno enriquece o processo de compartilhamento sociocultural na sala de aula. Afinal, o conhecimento se constrói em situações de diálogo, de interações sociais dentro e fora da sala de aula. E a criatividade se expressa por vínculos positivos, que se estabelecem nas interações sociais dos alunos entre si, com o professor, a escola e a comunidade. Quando essas interações não se estabelecem, fica difícil criar vínculo que favoreça a execução prazerosa da tarefa. O diálogo entre os alunos e entre estes e o professor motiva descobertas e desdobramentos valiosos. O professor é o organizador desse diálogo, cabendo-lhe, por exemplo, avaliar se um debate acalorado está impedindo a participação, a audição e o entendimento das opiniões, perdendo-se o foco do tema em discussão. A proposta é que o diálogo em sala de aula seja intenso, significativo e voltado para os conteúdos trabalhados – prevalecendo as opiniões e a busca de hipóteses –, mas igualmente disciplinado, objetivo e ordenado (SELBACH, 2010, p. 38).
29 7
O professor tem competência e sensibilidade para perceber quando os alunos se apresentam menos participativ os em sala de aula – exigindo estímulos para sua expressividade – e mais participativos – algumas vezes exigindo o movimento contrário, de ordenação, visando ao trabalho. Nesse sentido, procura-se substituir propostas de ensino-aprendizagem que têm como base modelos de transmissão vertical do conhecimento, nos quais a aprendizagem dos alunos ocorre de forma homogênea, e a avaliação com base apenas na memorização do conteúdo, aferida por meio de provas e “notas”. Isso não significa que se defenda a abolição do esforço de memorização: afinal, sem os alicerces da memória – que resgata e interliga os saberes – não se efetivam a aprendizagem e os momentos de criação. Atualmente, a memória é vista como uma habilidade para criar competências. Quando perguntamos ummaneira aluno de Ensino Fundamental II o que é a fotossíntese, resposta esperada (talvez ade mais simples) é que se trata do fenômeno naturalaem que seres clorofilados produzem seu próprio alimento. O aluno deve ter competência para elaborar a resposta, mas para isso precisa recorrer a saberes memorizados. A tabuada é um ótimo exemplo de recurso em que a memória é exigida e que traz gratificações imediatas em certas situações tanto em sala de aula como em atividades do dia a dia.
Metodologias para o ensino e a aprendizagem de Ciências
Objeto
educacional
digital
Contextualização do ensino e da aprendizagem significativa
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“Para que eu preciso aprender isso?” – essa questão, comumente verbalizada pelos alunos, decorre da percepção de que os temas discutidos em sala de aula não têm relação com o dia a dia. Essa situação, que contribui para o desinteresse e a desmotivação do aluno, muitas vezes tem causas como as seguintes: » o desconhecimento de que a igualdade que se espera da justiça social depende de todos os cidadãos terem o mesmo direito ao conhecimento, a principal ferramenta para o indivíduo elaborar e concretizar projetos e identificar as questões que interferem em sua vida. É pelo conhecimento que o indivíduo obtém sua emancipação; » a escolha metodológica do educador. É necessário que os cont eúdos trabalhados dialoguem com a realidade do aluno, aproximando as aulas de sua vida diária, das situações de sua comunidade. Ao perceber que os conteúdos estão vinculados a sua realidade, espera-se que o aluno perceba a necessidade de conhecer os temas em estudo e de saber como aplicá-los para melhorar sua vida. Para o aluno integrar o conteúdo em estudo ao aprendizado, precisa se conectar com algum conhecimento prévio. Por exemplo, para que ele entenda a afirmativa de que a baleia-azul é o maior animal do mundo, precisa saber o que é “baleia”, que a baleia-azul é um tipo (uma espécie) de baleia, ter a noção de maior e menor e ainda compreender o sentido de “mundo”. Foi com base em percepções semelhantes que David Ausubel, pesquisador da área de aprendizagem da Universidade de Colúmbia, nos EUA, desenvolveu sua teoria da aprendizagem significativa: a aprendizagem apenas pode ocorrer com base em conhecimentos que as pessoas já têm em sua estrutura cognitiva. Tais conhecimentos prévios devem receber novos conhecimentos que, por sua vez, podem modificar e dar outras significações àqueles que já existiam.
Pode-se dizer, então, que a aprendizagem significativa ocorre quando a nova informação “ancora-se” em conhecimentos especificamente relevantes (subsunçores) [...] preexistentes na estrutura cognitiva. Ou seja, novas ideias, conceitos, proposições podem ser aprendidos significativamente (e retidos) na medida em que outras ideias, conceitos, proposições relevantes e inclusivos estejam adequadamente claros e disponíveis na estrutura cognitiva do indivíduo e funcionem, dessa forma, como ponto de ancoragem para os primeiros (MOREIRA, 1999, p. 11).
Uma imagem que ilustra bem a forma como o cérebro armazena conteúdos são as gavetas. As “gavetas” cerebrais mais utilizadas estão sempre à mão e guardam os saberes que são mais requeridos; um pouco atrás estão gavetas com saberes mais antigos, mas que são, de alguma forma, relevantes e, com um pouco de esforço, é possível encontrá-las. Porém, ao fundo as gavetas que équase nunca são abertas, emperradas,da a madeirabem empenou, há estão pó e teia de aranha, quase um arquivo mortoestão e, dependendo importância do material guardado, com o tempo ele acaba sendo descartado. Esse é um modo bastante efetivo de o cérebro não se sobrecarregar com o que não é relevante. Em sala de aula, os saberes aprendidos anteriormente devem ser revisitados e relacionados com o que está sendo estudado naquele momento. Em Ciências essa prática é bastante efetiva e de fácil aplicação, pelo fato de os fenômenos da natureza geralmente terem estreita relação entre si. Em uma aula sobre higiene e saúde, por exemplo, questões sobre recursos hídricos, consumo de energia e ecologia podem ser revisitadas por meio do simples diálogo.
Abordagem experimental e abordagem comunicativa Uma atividade procedimental – como um experimento, uma entrevista ou um trabalho de campo – é bastante eficaz como proposta didática quando o aluno é convidado a refletir sobre todo o processo: antes, durante e ao fim da atividade. Ao refletir sobre dada situação, novas conexões são feitas e recursos cognitivos diversos são exigidos e rearranjados. É por isso que uma aula sobre germinação do feijão, por exemplo, fica mais interessante realizando-se o experimento, com a prévia discussão sobre o que se espera que aconteça e a posterior análise que de fato aconteceu. Por conta disso, a proposta Mão na Massa se mostra efetiva para o ensino de Ciências. Tendo como srcem a França ( La Main à la Patê), essa teoria propõe aulas práticas de Ciências com frequência, para que haja troca de ideias e levantamento de hipóteses, participação coletiva no desenvolvimento da tarefa, averiguação dos resultados e posterior discussão. A seguir explicamos resumidamente as etapas que envolvem a proposta Mão na Massa. O procedimento implícito no plano de renovação do ensino das ciências e da tecnologia na escola obedece aos princípios de unidade e de diversidade. • Unidade: este procedimento se articula com o questionamento dos alunos sobre o mundo real: fenômeno ou objeto, vivo ou não vivo, natural ou construído pelo homem. Esse questionamento leva à aquisição de conhecimento e de habilidade decorrente de uma investigação conduzida pelos alunos e orientada pelo professor. • Diversidade: a investigação conduzida pelos alunos pode ser baseada em diversos métodos, inclusive na aula: • experimentação direta; • realização material (construção de um modelo, busca de uma solução técnica); • observação direta ou auxiliada por um instrumento; • pesquisa em documentos; • investigação e visita.
29 9
A complementaridade entre esses métodos de acesso ao conhecimento deve ser equilibrada em função do objeto de estudo. Quando possível [...], devem ser privilegiadas a ação direta e a experimentação dos alunos (ADAM, 2005, p. 8).
Outro ponto relevante dessa proposta é o constante trabalho com a linguagem; é por meio da elaboração da linguagem, tanto escrita como oral, que ocorre sua efetivação. O que nos leva ao encontro da teoria da abordagem comunicativa. De forma bastante geral, essa teoria desenvolve a ideia, proposta por Piaget, sobre a exploração de conflitos para que novos conceitos sejam assimilados pelos alunos. Conflitos são situações em que, grosso modo , os saberes dos alunos entram em atrito com novas proposições, fazendo com que novas camadas conceituais possam ser estabelecidas. chamada de mudança conceitual. queosestá sendo posto chequeEssa peloresolução conflito 2 ésão as construções de senso comumOque alunos trazem de em sua formação cultural. O desdobramento das pesquisas revelou que os alunos não conseguem simplesmente alcançar mudanças conceituais por entrarem em contato com o dado novo: o conflito precisa de um mediador, que é o professor. Portanto, as propostas atuais reinterpretam a teoria piagetiana de etapas de construção compensatória, de modo a constatar como essa construção ocorre primeiramente no plano social da sala de aula e procuram examinar quais são as estratégias discursivas que o professor utiliza para levá-las a termo. Os autores concluem que o processo de tomada de consciência e superação do conflito parece depender não apenas da escolha adequada de estratégias de ensino, mas ainda da interação discursiva estabelecida em sala de aula.3
Nesse sentido, as mudanças conceituais se dão por meio de uma abordagem comunicativa.
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Avaliação A avaliação deve subsidiar a prática docente na reorientação de estratégias necessárias. Logo, o planejamento das atividades, que inclui conteúdos e métodos, repercute na forma de avaliação realizada. O resultado desta fornece informações para a reformulação ou não do planejamento, em um processo dinâmico. A avaliação que contempla o processo, permitindo reorientá-lo, é chamada de avaliação formativa. Quando o foco é o produto, e a avaliação ocorre no final do processo, ela é chamada de avaliação somativa. A associação dessas formas de avaliação, com objetivos e instrumentos diferenciados, fornece uma visão mais ampla de como os alunos progridem em seu aprendizado (HADJI, 1994).
2
AGUIAR JR., Orlando G.; MORTIMER, Eduardo F. Tomada de consciência de conflitos: análise da atividade discursiva em uma aula de Ciências, Investigações em Ensino de Ciências . v. 10 (2), p. 180, 2005. Nesse artigo também se lê que, entre os resultados das pesquisas nesta área, veio “o reconhecimento de dois tipos de conflitos, cada qual engendrando formas diferenciadas de superação e mobilizando diferentes estratégias de ensino: 1. conflitos entre as concepções dos estudantes e os resultados experimentais disponíveis; 2. conflitos entre diferentes estruturas conceituais utilizadas para interpretar um mesmo evento ou conjunto de eventos”.
3
Idem, p.181.
Vale lembrar que, no currículo de Ciências, os conteúdos a ser aprendidos não se limitam a fatos, conceitos e fórmulas. Os alunos devem desenvolver procedimentos, habilidades, atitudes e valores; para isso, são necessárias atividades diversificadas e formas de avaliação coerentes com o conteúdo a ser avaliado. Uma situação-problema no teste escrito pode ser adequada para avaliar a compreensão e a aplicação de conceitos científicos pelo aluno, mas esse instrumento não é adequado para avaliar questões relacionadas a procedimentos e atitudes. A autoavaliação e a avaliação coletiva devem ser estimuladas e pautadas na importância da autonomia e do trabalho colaborativo entre os alunos. Provas e testes com consulta de fontes predefinidas pelo professor (caderno, livro didático, paradidático, resumos, tabelas etc.) podem constituir-se em interessantes estratéque favorecem a leitura e aa interpretação, em detrimento da memorização nomese egias fórmulas, desmistificando-se ideia de que Ciências é a disciplina dos nomesde difíceis desencorajando a “cola”. Para Fernandes e Freitas (2007, p. 29), a elaboração de um instrumento de avaliação deve, ainda, levar em consideração: a) a linguagem a ser utilizada, que precisa ser clara, esclarecedora e objetiva; b) a contextualização daquilo que se investiga, pois com uma pergunta descontextualizada podemos obter inúmeras respostas e, talvez, nenhuma relativa ao que de fato gostaríamos de verificar; c) um conteúdo significativo, ou seja, que tenha significado para quem está sendo avaliado e seja coerente com os propósitos do ensino; d) o desenvolvimento da capacidade de leitura e de escrita, bem como o raciocínio. Independentemente da estratégia e do momento da avaliação, é importante não distorcer o objetivo do processo avaliativo, que deve estar a serviço da aprendizagem, da inclusão e da autonomia, e nunca da exclusão e da coerção dos alunos. A avaliação precisa acompanhar as discussões e transformações que vêm acontecendo na educação. Se modificamos nossa maneira de entender como o aluno aprende, se acreditamos que essa aprendizagem não acontece por sobreposição de informações descontextualizadas e sem significado, precisamos rever também a prática avaliativa. A verdade é que, de maneira geral, o processo avaliativo pouco tem se modificado nas últimas décadas. Continua-se a priorizar a memorização de datas e fatos isolados. Infelizmente, em muitos locais de ensino, a avaliação ainda é usada para classificar, selecionar e como elemento disciplinador, de controle, ameaça e submissão. Considerando a avaliação como o espelho da concepção do trabalho do professor, faz -se necessário redirecionar sua prática, que deve estar vinculada à postura progressista – uma avaliação contínua, diagnóstica, transparente, formativa e integral. É contínua, porque é parte integrante do processo educativo e não ocorre somente no final dele, como ato isolado. Tem o objetivo de diagnosticar os avanços e dificuldades encontrados e redirecionar a prática do professor. Mudanças de comportamento requerem reconhecimento e, para isso, transparência. O aluno deveserrefletir seu desempenho e se conscientizar. Nesse sentido, a autoavaliação pode eficaz,sobre incluindo-se nela a avaliação formativa e integral. São avaliados não apenas os conhecimentos mas também as atitudes e habilidades adquiridas. Diante dessa realidade, a avaliação deixa de ser descontínua, fragmentada e comparativa, perde seu caráter classificatório e passa a ser parte integrante da aprendizagem. Para que a avaliação seja feita de forma integrada ao processo de aprendizagem, as atividades devem envolver:
30 1
» pesquisa, com recursos de imagens e de vár ios documentos que possam oferecer informações; » leitura de imagens, de dados, de documentos e de diferentes fontes de informação; » utilização da lingu agem cartográfica; » produção de textos; » posicionamento crítico durante a realização de debates; » questionamento, reflexão e argumentação; » dramatizações e exposições orais; » trabalho em equipe, em ambiente cooperativo, priorizando os desempenhos coletivos e buscando a coavaliação. Para mensurar a aprendizagem do aluno, o professor pode utilizar nota, conceito e parecer descritivo. Porém, é necessário que o resultado dessa avaliação expresse o processo de aquisição do conhecimento. Torna-se imprescindível interagir com os alunos, partilhando com eles a análise de suas produções e transformando eventuais erros em situações de aprendizagem, orientando-os a reconhecer seus avanços e suas dificuldades. Errar faz parte da aprendizagem. O erro, portanto, é um excelente material de análise, pois expressa uma hipótese de construção de conhecimento pelo aluno e revela como ele está pensando. Compreendendo que a diversidade é inerente ao ser humano, é preciso considerar que os recursos didáticos utilizados no processo da aprendizagem, bem como a avaliação, devem ser variados. O professor deve considerar alguns questionamentos ao formular sua avaliação. 1. O ensino favoreceu as aprendizagens que pretendia desenvolver?
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2. Em que medida as situações de avaliação favorecem a aprendizagem de habilidades desejadas? 3. Utilizo um método de avaliação que não valoriza apenas a aquisição de conteúdos? 4. Os instrumentos de avaliação são adequados para atender à diversidade dos alunos?
Avaliação da aprendizagem significativa A avaliação, interpretada à luz da Teoria de Aprendizagem Significativa, é entendida como um aspecto central para a promoção da aprendizagem em sala de aula. É a partir da mesma que se pode verificar o que o aprendiz já conhece antes da efetivação do ensino, acompanhar e aperfeiçoar a evolução da sua aprendizagem e, ao final, verificar se os objetivos foram alcançados, assim como se a organização dos assuntos e as estratégias utilizadas foram as mais eficazes e apropriadas. Ela é retroalimentadora do trabalho docente e, quando feita constantemente, dá subsídios para conhecer o aluno, perceber o seu progresso, decidir o quê e como fazer (LEMOS; MOREIRA, 2011, p. 15). A avaliação como processo contínuo constitui-se em um conjunto de representações, com aspectos particulares e comuns, os quais definirão um objetivo educativo, a ocorrência de aprendizagem significativa, a qual está subordinada aos significados que devem ser previamente identificados e compartilhados. Lemos e Moreira (2011) evidenciam o caráter complexo e dinâmico do ensino e apontam para a importância da avaliação em suas diferentes etapas: o planejamento, o ensino
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propriamente dito e a avaliação final. Desse modo, esses autores ressaltam a importância da avaliação em todas as etapas do ensino. Ausubel, Novak e Hanesian (1980, p. 501), conceituam esse termo dizendo que avaliar “significa emitir um julgamento de valor ou mérito, examinar os resultados educacionais para saber se preenchem um conjunto particular de objetivos educacionais”. Na avaliação em uma perspectiva ausubeliana, o resultado só tem valor para clarificar até que etapa os objetivos educacionais foram alcançados e como isso se refletirá na prática docente.
Mapas conceituais O mapa conceitual, comumente usado como recurso didático apropriado ao processo de aprendizagem, é aqui proposto como instrumento que possibilita integrar avaliação e aprendizagem. Esses mapas conceituais de aprendizagem são ferramentas didáticas não tradicionais, cruciais no processo de ensino, por sua hierarquia de significados sobre conceitos de determinado tema ou conteúdo a ser ministrado e por ser em um meio de avaliação qualitativa e formativa do aluno. Essa técnica foi desenvolvida por Joseph Novak e aprimorada para o ensino por David Ausubel (Figura 1). Segundo Moreira (s. d., p. 1), embora os mapas conceituais geralmente tenham uma organização hierárquica e, muitas vezes, incluam setas, não devem ser confundidos com organogramas ou diagramas de fluxo, pois não implicam sequência, temporalidade ou direcionalidade, nem hierarquias organizacionais ou de poder. Mapas conceituais são diagramas de significados, de relações significativas; de hierarquias conceituais, se for o caso. Isso também os diferencia das redes semânticas que não necessariamente se organizam por níveis hierárquicos e não obrigatoriamente incluem apenas conceitos. Mapas conceituais também não devem ser confundidos com mapas mentais que são livres, associacionistas, não se ocupam de relações entre conceitos, incluem coisas que não são conceitos e não estão organizados hierarquicamente. Não devem, igualmente, ser confundidos com quadros sinópticos que são diagramas classificatórios. Mapas conceituais não buscam classificar conceitos, mas sim relacioná-los e hierarquizá-los.
Com a construção do mapa conceitual relativo a cada unidade de estudo, por exemplo, obtêm-se informações sobre a aprendizagem qualitativamente superiores às respostas memorizadas dadas a um teste convencional. Ao se discutir com os alunos o mapa conceitual por eles elaborado, este se torna um instrumento que permite ao professor identificar em que fase da aprendizagem eles estão, ou seja, facilita a avaliação do processo ensino-aprendizagem. Mapas conceituais podem seguir um modelo hierárquico no qual conceitos mais inclusivos estão no topo da hierarquia (parte superior do mapa) e conceitos específicos, pouco abrangentes, estão na base (parte inferior). Mas este é apenas um modelo, mapas conceituais não precisam necessariamente ter este tipo de hierarquia. (MOREIRA, s. d., p. 1)
A proposta da avaliação por meio de mapas conceituais não tem por objetivo testar conhecimento e atribuir nota. A ideia principal é verificar o que os alunos sabem em termos conceituais. Ao se definir com base em qual conceito o mapa será organizado e desenvolvido, mobilizam-se e se constroem diversas competências, por exemplo: análise, síntese,
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relação, classificação, inferência, representação etc. Então, pelo mapa conceitual também se pode avaliar como o aluno estrutura, hierarquiza, diferencia, relaciona, discrimina e integra conceitos de determinada unidade de estudo, de um capítulo, de uma aula etc. A construção de um mapa conceitual pelo aluno, no qual ele representa sua estrutura cognitiva, permite ao professor identificar, com razoável aproximação, o nível de integração e organização conceitual de determinado conteúdo. Os mapas conceituais também são úteis para identificar os conhecimentos prévios dos alunos e as mudanças em suas estruturas cognitivas durante o processo de ensino e aprendizagem. Fornecem, inclusive, informações que podem determinar a revisão do plano de ensino do professor e de estudo dos alunos. Caso se deseje, é possível fazer uma avaliação quantitativa com os alunos por meio de mapas conceituais, (resultados números).com Paraa isso, preciso estabeleceratribuindo-lhes critérios como aescores hierarquização dosexpressos conceitosem e combinar turmaé como será o trabalho. diferenciação progressiva
reconciliação integrativa processos
leva a resulta em
leva a resulta em organizadores prévios
NOVO CONHECIMENTO
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resulta em
interação
APRENDIZAGEM SIGNIFICATIVA
depende de
facilitam a subsunçores
predisposição para aprender
formas
aprendizagem subordinada
aprendizagem combinatória
aprendizagem superordenada
Figura 1: Mapa conceitual sobre alguns conceitos básicos da teoria de Ausubel. Fonte: Moreira, 2012, p. 7.
304
Apresentação das seções da coleção A coleção é composta de quatro volumes, indicados a alunos e professores dos anos finais do Ensino Fundamental. Os conteúdos propostos na coleção estão organizados por Temas. Estes se dividem em capítulos, cujos conteúdos procuram atender ao tempo médio de aula destinado à disciplina de Ciências nos currículos da maioria das escolas brasileiras. São consideradas também as demandas relativas à preparação das aulas, à correção de exercícios, às avaliações, aos trabalhos práticos e a outras atividades. No decorrer de cada capítulo, encontram-se as seguintes seções.
Explorando
Posso perguntar?
C u r ios o
é...
Explorando – apresenta uma situação de narrativa com personagens interagindo de alguma maneira com o conteúdo do capítulo. Por meio da ludicidade da proposta, o aluno é levado a relacionar a história com seu cotidiano ou a situações vistas nos meios de comunicação. Encerra-se sempre com questões orais a serem debatidas em sala de aula. Posso perguntar? – formula-se uma pergunta sobre um ponto específico do conteúdo, com o objetivo de problematizar o assunto ou levar o aluno a refletir sobre ele. O aluno não precisa ter a resposta correta, a finalidade da questão é fazê-lo perceber que o aprendizado está sempre atrelado a novos questionamentos, como em uma rede, formando novos saberes.
Curioso é... – traz uma informação paralela ao que é estudado, a fim de despertar o interesse do aluno pelo assunto principal.
Aqui tem mais – texto de aprofundamento do tema principal pertinente à leitura. Essa seção sempre se encerra com questões ou sugestão de pesquisa relacionada com o assunto.
Aqui tem mais
IO R Á S S O L G
Glossário – traz o significado de palavras destacadas em cor no texto. São expressões importantes para a formação do vocabulário científico e da cultura do aluno.
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Diálogo
Diálogo – o objetivo é levar a turma a buscar recursos em outras disciplinas para resolver as questões colocadas sobre a leitura de um tema interdisciplinar. Basicamente, trata-se de um diálogo entre disciplinas. É sempre encerrado com questões orais a serem debatidas em sala de aula. Ciência e Sociedade – relaciona as aplicações da ciência no âmbito tecnológico, levando em conta as questões sociais, para que haja o entendimento de que tanto a ciência quanto
Ciência e Sociedade
Hora da
prática: experimento
tecnologia são resultados do saber eaestão presentes no cotidiano. Outro humano enfoque dessa seção é destacar a historicidade científica, para evidenciar a concepção de ciência como uma construção coletiva. É sempre encerrado com questões orais a serem debatidas em sala de aula.
Hora da prática – atividade prática de cunho procedimental. Pode se apresentar na forma de experimento, criação de modelo, pesquisa, entrevista, entre outros. Essa seção é encerrada com questões que levem o aluno a refletir sobre o procedimento realizado. Atividades – possibilita ao aluno integrar o que estudou e avaliar o que aprendeu.
Atividades r o s s e f o r P o d l a u n a M
[ dentro ] Fique por
Panorama
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Estão divididas em níveis de complexidade:
Sistematizar: foca na aferição da compreensão dos conceitos apresentados; Refletir: traz
atividade que exige habilidades de análise e interpretação de dados; Desafio: tarefa a ser feita em dupla ou grupo que exige habilidade de interpretação de dados ou pesquisa.
Fique por dentro – trabalha um assunto da unidade por meio de linguagem visual atraente ao aluno, como o infográfico. Desse modo, ele tem contato, de forma mais interessante e lúdica, com conhecimentos relacionados à matéria. Panorama – resumo de encerramento do tema que contém uma série de exercícios que podem servir de instrumento de avaliação do ensino -aprendizagem. A seção pode ser desenvolvida em pequenos grupos, com o acompanhamento do professor, que pode inclusive avaliar a interação entre os alunos.
CONTEÚDOS DA COLEÇÃO 6O ANO TEMA 1
Nosso lugar no Universo
TEMA 2
Água A vida não existe sem água
TEMA 3 TEMA 4
Composição do ar e propriedades
TEMA 5
Atmosfera – o ar e a vida na Terra
TEMA 6
Fenômenos climáticos
TEMA 7
Superfície e interior da Terra
TEMA 8
Solo e ambiente
7O ANO TEMA 1
Características e classificação dos seres vivos
TEMA 2
Moneras, protoctistas e fungos
TEMA 3
Animais invertebrados I
TEMA 4
Animais invertebrados II
TEMA 5
Animais vertebrados I
TEMA 6
Animais vertebrados II
TEMA 7
O reino das plantas I – Características gerais e diversidade
TEMA 8
O reino das plantas II – Estrutura das angiospermas
30 7
8O ANO TEMA 1
Espécie humana: características e evolução
TEMA 2
Células e tecidos
TEMA 3
Nutrição e respiração
TEMA 4
Excreção e circulação
TEMA 5
Sistemas integradores – endócrino e nervoso
TEMA 6
Sistema sensorial
TEMA 7
Sistema locomotor
TEMA 8
Biosfera e biomas
9O ANO
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308
TEMA 1
Hereditariedade e sexualidade
TEMA 2
Sustentabilidade
TEMA 3
Movimento, força e energia
TEMA 4
Ondas e óptica
TEMA 5
Eletricidade e magnetismo
TEMA 6
A matéria e suas transformações
TEMA 7
Os elementos químicos e suas ligações
TEMA 8
As funções químicas e suas reações
Quadro de conteúdos e objetivos do livro do 8o ano TEMAS
CAPÍTULOS
OBJETIVOS »
1. O que é evolução biológica? »
1 ESPÉCIE HUMANA:E CARACTERÍSTICAS EVOLUÇÃO
2. O que nos torna humanos?
3. Seres humanos e a evolução da espécie
»
»
»
»
»
»
1. Visão geral sobre as células
2. Célula animal e célula vegetal
2
CÉLULAS E TECIDOS
3. Cromossomos e divisão celular
»
»
» »
»
4. Tecidos do corpo e diferenciação celular 5. Tecidos epitelial e conjuntivo 6. Tecidos muscular e nervoso
»
»
»
Conhecer os conceitos de evolução, adaptação e seleção natural na história evolutiva da Terra. Identificar teorias que explicam a evolução dos seres vivos. Reconhecer características da espécie humana. Identificar critérios de classificação aplicados à nossa espécie. Identificar a evolução dos seres humanos ao longo do tempo. Reconhecer a importância dos fósseis para o estudo da evolução humana. Conhecer as principais características da estrutura das células. Reconhecer que a célula é a unidade básica dos seres vivos. Verificar como o desenvolvimento do estudo das células está diretamente ligado à invenção e ao aprimoramento do microscópio. Reconhecer as principais características das células animais e as células vegetais e as diferenças entre elas. Conhecer o material genético das células. Entender como as células se multiplicam. Identificar os tipos de tecidos que compõem o corpo humano. Compreender o processo de diferenciação celular. Identificar os tecidos epitelial e conjuntivo. Reconhecer os tecidos muscular e nervoso.
30 9
TEMAS
CAPÍTULOS
OBJETIVOS »
1. Alimentação e nutrientes 2. Saúde e cultura alimentar
»
»
»
»
3. Sistema digestório
3
NUTRIÇÃO E RESPIRAÇÃO
»
» »
4. A digestão
»
»
5. Sistema respiratório
»
»
6. A respiração
»
»
r o s s e f o r P o d l a u n a M
»
1. Sistema excretor humano
4
EXCREÇÃO E CIRCULAÇÃO
»
2. Funcionamento e saúde do sistema urinário humano
»
3. Sistema cardiovascular humano
»
»
»
»
4. Circulação humana – sanguínea e linfática
»
»
310
Reconhecer a importância da alimentação. Compreender a função dos nutrientes para o corpo. Reconhecer os benefícios dos bons hábitos alimentares. Compreender a pirâmide alimentar. Identificar as regiões do sistema digestório. Compreender a importância da manutenção da saúde bucal. Conhecer a digestão. Diferenciar as etapas da digestão. Relacionar a falta de saneamento básico às doenças do sistema digestório que afetam as populações humanas. Identificar as estruturas e os órgãos do sistema respiratório. Compreender o processo da respiração e a função do diafragma. Compreender os movimentos respiratórios e as trocas gasosas. Identificar fatores que influenciam na saúde do sistema Identificar algumasrespiratório. doenças do sistema respiratório. Compreender as estruturas e órgãos do sistema urinário. Reconhecer a importância da hidratação para o corpo. Entender como ocorre o processo de formação da urina. Identificar algumas doenças do sistema urinário. Conhecer a função do sistema cardiovascular. Identificar as estruturas do sistema cardiovascular. Diferenciar os trajetos da circulação sanguínea. Identificar as características da circulação sanguínea humana. Compreender o sistema linfático.
TEMAS
CAPÍTULOS
OBJETIVOS »
5. A saúde dos sistemas cardiovascular e linfático
1. Hormônios e glândulas
»
» »
»
2. Sistema endócrino humano
5
SISTEMAS INTEGRADORES – ENDÓCRINO E NERVOSO
»
»
3. Sistema nervoso central
»
4. Sistema nervoso periférico
»
»
»
»
1. Tato, gustação e olfato
»
»
6
SISTEMA SENSORIAL »
2. Visão e audição
» »
Conhecer algumas doenças do sistema cardiovascular e do sistema linfático. Reconhecer a importância dos cuidados de prevenção das doenças do sistema cardiovascular e do sistema linfático. Conhecer os hormônios e as glândulas. Diferenciar os tipos de glândulas. Entender as funções dos hormônios e glândulas do sistema endócrino humano. Compreender as modificações físicas durante a puberdade. Identificar algumas doenças relacionadas ao sistema endócrino. Caracterizar o sistema nervoso central. Reconhecer algumas doenças neurodegenerativas. Compreender o sistema nervoso periférico. Reconhecer os malefícios das drogas psicotrópicas para o sistema nervoso. Compreender os sentidos do tato, gustação e olfato. Entender o olfato. a relação entre a gustação e Reconhecer a importância dos sentidos do tato, gustação e olfato para o organismo. Conhecer os sentidos da visão e audição. Identificar alguns distúrbios oculares. Reconhecer a importância da tecnologia para a melhoria da vida de pessoas com deficiência.
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TEMAS
CAPÍTULOS
OBJETIVOS »
»
1. Ossos e esqueleto »
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SISTEMA LOCOMOTOR » »
Articulações e 2. músculos
»
»
1. Biosfera – a vida ao redor da Terra
2. Ecossistemas
»
»
»
3. Biomas
»
8
Conhecer a organização do sistema locomotor. Identificar as principais características dos ossos. Conhecer o esqueleto humano e como ele atua na locomoção, na sustentação e na proteção do corpo. Identificar os tipos de articulações. Reconhecer os principais músculos do corpo humano. Reconhecer a ação antagônica nos músculos esqueléticos. Conhecer alguns conceitos relacionados à Ecologia, como biosfera, ecossistemas e biodiversidade. Entender a relação entre a biodiversidade e as diferentes condições ambientais. Reconhecer os diversos ecossistemas e sua organização. Compreender o conceito de bioma. Identificar os principais biomas mundiais e brasileiros.
BIOSFERA E BIOMAS Amazônica, 4. Floresta Mata Atlântica e Pantanal r o s s e f o r P o d l a u n a M
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5. Caatinga, Cerrado e Pampa
»
»
»
6. Interações que mantêm a vida no planeta
»
Conhecer as principais Floresta Amazônica, dacaracterísticas Mata Atlânticada e do Pantanal. Conhecer as principais características da Caatinga, do Cerrado e do Pampa. Entender como ocorrem as diversas relações entre os componentes da biosfera. Reconhecer as interações dos seres vivos entre si.
Orientações específicas para o volume do 8o ano Tema 1: Espécie humana: características e evolução Mapa conceitual do Tema O mapa conceitual é um diagrama que possibilita visualizar relações significativas de conceitos de uma disciplina, estabelecendo conexões entre esses conceitos e a hierarquia entre eles. Pode ser usado para o planejamento do curso, o encaminhamento pedagógico do conteúdo e o processo de avaliação da aprendizagem, tanto no diagnóstico do conhecimento prévio quanto no acompanhamento de como os alunos estruturam, hierarquizam e integram os conceitos temática em estudo. Inicialmente, solicite da queunidade construam um mapa conceitual com base em palavras-chave e avalie o que já sabem sobre os conceitos a serem estudados. Utilize esses mapas como o ponto de partida para o trabalho pedagógico. Após desenvolver com a turma os conteúdos do Tema 1, “Espécie humana: características e evolução”, solicite novo mapa conceitual com as mesmas palavras anteriores. A comparação e análise dos dois mapas possibilita avaliar a apropriação conceitual feita pelo aluno e fornece subsídios para o prosseguimento do curso, inclusive na verificação dos conteúdos a serem retomados.
EVOLUÇÃO DAS ESPÉCIES principais teorias
Darwin criada
teoria da
aceita
por
evolução
atualmente
Wallace
baseada na deixam mais
descendentes
criada por
lamarquismo
Lamarck
refutada baseado na
mais postula os seleção aptos
natural
apresentam
não se aplica aos
características vantajosas
seres humanos
transmissão dos caracteres adquiridos
lei do uso e desuso
Abertura do éTema Esse Tema composto de três capítulos, nos quais são apresentados conceitos sobre a srcem da vida e a evolução biológica, destacando a adaptação e a seleção natural, bem como as diferentes teorias que explicam a evolução dos seres vivos. Além disso, são estudadas as características que nos tornam humanos e os critérios de classificação aplicados à nossa espécie. Ao final do Tema, é discutida a importância dos fósseis para o estudo e a compreensão da evolução humana.
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Para despertar o conhecimento prévio dos alunos, você pode explorar a imagem de abertura do Tema discutindo os aspectos históricos, culturais e a capacidade de raciocínio que diferencia o ser humano dos outros animais. Destaque a importância das pinturas rupestres nas cavernas – registro dos nossos antepassados que lança uma luz sobre o modo de vida deles. Instigue os alunos a sugerir explicações para o modo de vida dos humanos retratados nessas pinturas. Durante essa conversa, explique que a Serra da Capivara é um dos maiores acervos de pinturas rupestres do mundo, ressaltando a importância do registro de vestígios da presença humana na América. Você pode utilizar, nesse momento, outras ilustrações, outros textos e recursos tecnológicos relacionados a pinturas rupestres ea fósseis. Como esse não é o momento de se aprofundar na teoria, apenas estimule a curiosidade dos alunos, encorajando-os a expor suas opiniões. Posteriormente utilize as questões iniciais retomarcientíficos. o conhecimento prévio deles, orientando-os no das processo de construção dospara conceitos É importante instigá-l os a participar discussões compartilhando suas experiências. Somente com base nelas é que você pode planejar uma sequência didática significativa.
Capítulo 1 O que é evolução biológica? EXPLORANDO A EVOLUÇÃO BIOLÓGICA A seção Explorando conta a história da menina Rita, que observa no parque a diversidade de aves e seus bicos. Durante a exposição dessa narrativa, explore as vivências dos alunos com a diversidade de espécies com as quais convivem talvez sem perceber. Nesse momento, mostre fotografias de diferentes aves com vários formatos de bicos pedindo que relacionem o formato do bico ao hábito alimentar delas. Com base nas discussões feitasdurante o desenvolvimento dessa seção, você pode traba-
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lhar o experimento dolink a seguir, explicando de forma lúdica que o sobre formato doativida bicodevaria acordo com o hábitat e a alimentação das ave s. Veja mais informações essa em:de » (acesso em: 8 maio 2015). Além das perguntas propostas na seção, você poderá se valer de outras, por exemplo: Será que um tucano consegue sugar o néctar de uma flor? O beija-flor consegue quebrar uma noz para se alimentar? Estimule os alunos a participar dessa discussão compartilhando seus conhecimentos sobre o assunto.
COMENTÁRIOS Durante a abordagem da srcem da vida na Terra, você deve ter cautela ao explicar como isso aconteceu do ponto de vista científico, uma vez que contraria a visão de mundo religiosa da maioria dos alunos. Tal confronto requer o entendimento da necessidade de criar espaços para a discussão da natureza da ciência, levando em consideração outros conhecimentos além dos científicos, resguardando suas diferenciações. Nesse momento, é relevante que de antemão você trabalhe a dimensão do tempo geológico, relacionando-o à história da vida na Terra, tendo como fio condutor os processos evolutivos dos seres vivos. É necessário explicar aos alunos que o planeta tem mais de 4 bilhões de anos, ao longo dos quais tanto ele quanto a biodiversidade vêm sofrendo mudanças. Para trabalhar de forma lúdica os conceitos de evolução, adaptação e seleção natural, você pode exibir o vídeo Nós, os fantásticos seres vivos (ver site a seguir), produzido por duas instituições portuguesas – Instituto Gulbenkian de Ciência e Instituto de Tecnologia Química e Biológica. Trata-se de um desenho animado que explica como surgiu toda a
diversidade de seres vivos a partir de um antepassado comum. É apresentada a árvore da vida, em que todos os seres vivos são aparentados, e explicado o aparecimento de novas espécies. Além disso, o vídeo destaca a contribuição dos estudos sobre evolução para outras áreas científicas e para a sociedade. Disponível em: » (acesso em: 8 maio 2015). Você pode utilizar uma abordagem histórico-filosófica das teorias evolutivas trabalhando a biografia de Darwin em sala de aula. Na sequência reproduza o vídeo Biografia – Charles Darwin (ver site a seguir), que conta de forma interessante o processo de construção da teoria da evolução por seleção natural, proposta pelos dois naturalistas Charles Darwin e Alfred Wallace. Esse vídeo o auxiliará durante a explicação de como ocorrerão as discussões ao longo da história da biologia evolutiva. Disponível em: » (acesso em: 8 maio 2015). Ao trabalhar o lamarckismo, destaque que Lamarck propôs uma teoria muito consistente para explicar a srcem dos seres vivos, desde os mais simples até os mais complexos. É comum, ao estudar a evolução biológica, associá-la a Darwin, mas é importante destacar que Lamarck tem mérito inquestionável nessa história por ser o primeiro cientista a apresentar uma teoria de evolução coesa e que fazia sentido dentro de seu contexto. Para agregar mais conhecimento sobre o assunto, você pode trabalhar com os alunos o texto “Viagem de Darwin: Navegando pelo mundo, Darwin revolucionou ciência”, sugerido na seção Textos de apoio deste manual.
Capítulo 2 O que nos torna humanos? EXPLORANDO A ESPÉCIE HUMANA A seção Explorando traz a ideia das mudanças anatômicas pelas quais os ancestrais humanos passaram ao longo da evolução, tendo como ponto de partida a história de Davi, que, ao sofrer uma queda decorrente de uma atividade de judô, percebeu a importância do dedo polegar. Uma sugestão interessante para trabalhar com os alunos é pedir que tentem fazer algumas tarefas do dia a dia na escola sem o uso do polegar. Oriente-os a realizar atividades corriqueiras, como abrir a mochila ou o estojo. Na sequência, esclareça que a aquisição do polegar oposto aos outros dedos constituiu um grande avanço evolutivo, possibilitando ao ser humano manipular materiais com mais precisão. COMENTÁRIOS Nesse capítulo são estudadas as características da espécie humana e os critérios de classificação aplicados à nossa espécie. Ao trabalhar esse primeiro tópico, você pode reproduzir o vídeo A história de todos nós, no Discovery Channel, que apresenta de forma bem interessante as alterações no corpo e no comportamento do ser humano que foram responsáveis por sua evolução. Aproveite esse vídeo para discutir com os alunos a relação entre a evolução biológica e a evolução cultural humana. Disponível em: » (acesso em: 8 maio 2015). A seção Aqui tem mais traz o texto “O tamanho do cérebro dos bichos é proporcional à sua inteligência?”. Explore as figuras apresentadas ao longo da seção para discutir aspectos do cérebro do ser humano, comparando-o com o de outros animais.
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Capítulo 3 Seres humanos e a evolução da espécie EXPLORANDO OS SERES HUMANOS A seção Explorando desperta a curiosidade dos alunos quanto às similaridades entre o ser humano, o orangotango e o chimpanzé. Pergunte se já foram a um zoológico e viram alguns dos animais mencionados no texto. É importante, n esse momento, que eles percebam as semelhanças entre esses animais e a espécie humana. Caso julgue necessário, organize uma visita ao zoológico da cidade ou região para trabalhar as questões dessa seção. Na sequência, reproduza o vídeo O ano do Chimpanzé, que apresenta o comportamento de três famílias de chimpanzés da reserva de Gombe, na Tanzânia, disponível em: » www.youtube.com/watch?v=P3zLaUW1RBo> (acesso em: 8 maio 2015) . Com base nas questões propostas na seção, inicie uma discussão sobre a relação da evolução humana e suas semelhanças com os macacos. Esse é o momento de maior diálogo entre as concepções dos alunos e o ensino de evolução. Seu papel de mediador nessas conversas – nas quais frequentemente aparecem conflitos entre religião e ciência – é primordial para esclarecer que essas instituições têm características diferentes, motivo pelo qual apresentam discursos distintos sobre a natureza.
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COMENTÁRIOS Esse capítulo aborda a evolução dos seres humanos e a importância dos fósseis para esse estudo. Os tópicos referentes à evolução humana são bastante complexos, o que dificulta aos alunos compreendê-los. Discutir a natureza humana implica adentrar o campo das crenças pessoais. A ancestralidade comum é um dos conceitos que mais geram controvérsia no ensino da evolução biológica, sobretudo para os alunos religiosos, por abolir explicações divinas para a srcem das espécies. Dessa maneira, percebe-se neles uma dificuldade na compreensão da história evolutiva humana. Ao trabalhar a srcem dos seres humanos, você deve focar na dimensão do tempo geológico e relacioná-lo à história da vida na Terra. Nesse momento, você pode utilizar em sala o infográfico “Tempo geológico” que contempla a relação entre a história evolutiva e o tempo geológico, disponível no site a seguir. » . Acesso em: 8 maio 2015. É importante ressaltar a importância dos fósseis e o papel da Paleontologia na busca das evidências sobre a evolução dos seres vivos. Durante o desenvolvimento do experimento “Criação de modelo”, proposto na seção Hora da prática, você pode trabalhar o texto “Vizinhos Neandertais”, da revista Ciência Hoje das Crianças. A matéria apresenta uma nova técnica que indica com mais precisão a idade de fósseis, a qual tem sido utilizada em 40 sítios arqueológicos da Europa com ossos e artefatos dos Neandertais – o Homo neanderthalensis , e está disponível no site a seguir. » . Acesso em: 8 maio 2015. É relevante discutir com os alunos a questão de os seres humanos terem evoluído dos macacos. Explique que os seres humanos e os macacos atuais descendem de um ancestral comum. Utilize a ilustração da árvore filogenética dos primatas para discutir sua ancestralidade comum. Nesse momento, providencie cópias do texto “Ardi, o mais novo elo da corrente”, sugerido na seção Textos de apoio deste manual.
Ao final do capítulo, a seção Fique por dentro apresenta um interessante infográfico que deve ser explorado com os alunos na discussão das características anatômicas da espécie humana.
Textos de apoio CAPÍTULO 1 Viagem de Darwin: Navegando pelo mundo, Darwin revolucionou ciência
[...] Sua primeira parada, em janeiro de 1832, foi na Ilha do Cabo Verde. Enquanto a maioria da população do navio a explorar a costa, Darwin ficava em terra, coletando material da flora e da fauna, tão dedicava-se pouco conhecidas pelos europeus daquela época. Darwin no Brasil
De Cabo Verde, a embarcação veio para Fernando de Noronha e, em fevereiro, aportou em Salvador. Em abril, chegou ao Rio deJaneiro, onde Darwin permaneceu emterra, enquanto seu navio retornava para Salvador para rever cálculos cartográficos. Ali realizou uma série de observações. Em meados de 1835 ancoraram no Chile, em Valparaíso. Darwin fez uma expedição nos Andes, chegou a mais de 1.000 metros de altitude e encontrou fósseis de conchas. Foi nesse momento que ele pôde perceber que as adaptações aconteciam de acordo com cada ambiente: selvas brasileiras, pampas argentinos e os Andes. A essa altura, Darwin já estava questionando a imutabilidade das espécies, o conceito estático da Terra. Tartarugas das Galápagos e tentilhões
No final do ano de 1835 a expedição chegou às ilhas Galápagos. Após as observações realizadas durante a preparação para armazenamento dos espécimes coletados, Darwin percebeu que em cada ilha do arquipélago de Galápagos existiam diferentes árvores, cágados e aves. Mas apenas quando Inglaterra, consultando ornitólogos, os tentilhões, pássaros que ele haviaretornou coletadoànas várias ilhas de Galápagos, eram depercebeu espécies que diferentes. Assim, em 1837, ele passou a escrever suas primeiras notas sobre a srcem das espécies. Foi aí que Darwin passou a relacionar as adaptações ao meio ambiente à srcem e evolução das espécies. Em 1838, Darwin tomou contato com a obra de Thomas Malthus (1766-1834), “Ensaio sobre o Princípio da População”. Nessa obra, o autor observa aumento numérico de indivíduos de uma população a cada geração e a manutenção dos recursos alimentares, concluindo que tal fato levaria a uma competição entre os indivíduos da população. Considerando a variação de cada indivíduo de uma população, Darwin chegou à conclusão que alguns estariam mais aptos que outros e assim venceriam essa competição pela sobrevivência. Os indivíduos mais adaptados ao meio possuiriam variações vantajosas em relação aos outros indivíduos que não as possuíssem. A esse processo Darwin denominou seleção natural. Darwin e Wallace
Nessa época as pessoas, inclusive da comunidade científica, acreditavam que cada espécie de ser vivo havia sido criada por Deus e assim permanecia imutável ao longo dos tempos. Durante a década de 1840, consciente das implicações de seu trabalho sobre a tese da imutabilidade das espécies e sobre os preceitos minuciosamente mecanismos evolução, baseando-se na teoriareligiosos, da seleçãoDarwin natural,estudou sem publicar suas ideias.os[...] Até que emda1858 recebeu uma carta de um jovem naturalista Alfred Russel Wallace (1823-1913) pedindo a apreciação de Darwin sobre as observações que havia feito no arquipélago Malaio. [...] Na carta, Wallace desenvolvera uma teoria de seleção natural idêntica à de Darwin. Porém, como Darwin possuía muito material para apoiar suas ideias (tinha manuscritos com mais de 15 anos), indicando quanto ele havia trabalhado sobre elas, Wallace reconheceu que Darwin deveria ser conhecido como o autor principal da teoria. [...]
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“A Origem das Espécies”
Com isso Darwin investiu no seu livro “A Origem das Espécies”, que se baseia na seleção natural e foi publicado em 1859. [...] Muitos cientistas acreditavam que a teoria era incapaz de explicar a srcem da variação entre as espécies e indivíduos de uma mesma espécie. As igrejas se sentiam afrontadas pois as ideias de Darwin, a princípio, contrariavam a criação divina. Sua teoria passou a ser totalmente aceita pelo meio científico apenas no século 20, depois das descobertas de Johann Gregor Mendel (1822-1884), um monge austríaco que se dedicava à botânica. [...] Em 1997 o papa João Paulo 2o reconheceu a inexistência de conflito entre a religião católica e a teoria de Darwin, a qual revolucionou definitivamente a compreensão do homem sobre a existência da vida no planeta. [...] ABRÃO,Disponível Maria Silva. de Darwin: Navegando pelo mundo, Darwin revolucionou ciência. UOL Educação, 15 mar. 2006. em:Viagem . Acesso em: 22 maio 2015.
CAPÍTULO 3 Ardi, o mais novo elo da corrente
Em outubro de 2009, um grupo de cientistas publicou um estudo completo sobre o mais antigo esqueleto de um ancestral humano. Ardi, com 4,4 milhões de anos, reforça outras pesquisas científicas que já afirmavam que os homens e os chimpanzés são descendentes de um ancestral comum que deu srcem a essas espécies distintas. Apesar de não ser esse o ancestral comum, a investigação desse rico fóssil apresenta um curioso universo de informações sobre o processo de evolução dos primatas. O Ardipithecus ramidus(nome científico de Ardi) detém características que nos leva acrer que ele vivia em ambientes defloresta e que poderiasubir em árvores. Contudo, ao contrário dos atuais chipanzés, essa vivência entre os galhos era bastante limitada.Na maior parte do tempo, oArdipithecus
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andava em evolutivo terra firmedee homens jácontava com umafoipostura ereta. desses dados, podemos ver que o processo e macacos distinto, masPor nãomeio radicalmente oposto. Nessa condição “meio homem e meio macaco”, Ardi dispunha de caninos superiores pequenos e grossos, sendo mais distintos dos afiados e grandes caninos dos chipanzés. Mesmo tendo dedos flexíveis que lhe permitiam saltar entre as árvores, o seu corpo não apresentava outros dispositivos anatômicos que permitiam a locomoção por um grande período de tempo. Dessa forma, seu transporte entre as árvores era efêmero e se condicionava a um pequeno conjunto de situações. Do ponto de vista social, os cientistas acreditam que eles viviam em casais, sendo que o macho cumpria a tarefa de obter e compartilhar os alimentos (frutas, cogumelos e pequenos invertebrados) com as fêmeas. Estas, por sua vez, deveriam cuidar das crias e garantir a proteção dos integrantes mais frágeis do núcleo familiar. Apesar de o cérebro assumir uma dimensão próxima à dos chipanzés, Ardi contava com uma ramificação de nervos e vasos sanguíneos que ampliava sua percepção visual e espacial. Além de trazer novas informações sobre a evolução humana, essa pesquisa também derruba antigos mitos que rondavam o processo evolutivo dos macacos. Ao contrário do que se imagina, o chimpanzé não seria apenas um tipo de primata que estacionou no tempo e, por isso, seria um animal de traços comfoiosextensa chipanzés contemporâneos, esses cientistas detectaram que aremotos. evoluçãoAo doscontrapor macacos Ardi também e complexa. SOUSA, Rainer. Ardi, o mais novo elo da corrente.Brasil Escola, [s.d.]. Disponível em: . Acesso em: 22 maio 2015.
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Atividades complementares 1. De qual representante na evolução humana falamos abaixo? Utilizava o fogo e era capaz de fazer ferramentas mais elaboradas. Habitou a Terra há cerca de 1,6 milhão de anos migrando do que hoje chamamos de África para as atuais Europa e Ásia.
2. Sobre a teoria da evolução, responda: a) Que mecanismo da teoria darwinista se refere à luta pela existência? b) As ideias de Darwin foram bem recebidas pela sociedade daépoca? Explique.
c) Que outro cientista desenvolveu em paralelo as mesmas ideias de Darwin?
d) Darwin afirmou que o ser humano é descendente do macaco? Explique.
3. (Unifesp-SP) Leia os trechos seguintes, extraídos de um texto sobre a cor de pele humana. A pele de povos que habitaram certas áreas durante milênios adaptou-se para permitir a produção de vitamina D. À medida que os seres humanos começaram a se movimentar pelo Velho Mundo há cerca de 100 mil anos, sua pele foi se adaptando às condições ambientais das diferentes regiões. A cor da pele das populações nativas da África foi a que teve mais tempo para se adaptar porque os primeiros seres humanos surgiram ali. (Scientific American Brasil, v. 6, nov. 2002).
Nesses dois trechos, encontram-se subjacentes ideias: a) da Teoria Sintética da Evolução. b) darwinistas. c) neodarwinistas. d) lamarckistas. e) sobre especiação. Leia o trecho,às extraído do 4. (Unicamp-SP) livro de Darwin, e responda questões. [...] uma mudança acidental no tamanho e na forma do corpo, ou na curvatura e tamanho da probóscide, pequena demais para ser notada por nós, poderia favorecer a abelha ou outro inseto, de tal maneira que um indivíduo com essa característica poderia conseguir seu alimento mais rapidamente e ter maior chance de sobreviver e deixar descendentes. Esses descendentes provavelmente herdariam essa tendência. [...] Assim, posso compreender como uma flor e abelha podem, lentamente [...], modificar-se e tornar-se adaptadas umas às outras através da constante preservação de indivíduos que apresentam ligeiras modificações em sua estrutura.
a) Que fenômeno srcina o que Darwin chama de “uma mudança acidental no tamanho ou na forma do corpo”? Darwin sabia explicar como mudanças desse tipo aparecem?
b) A que processo Darwin está se referindo no trecho “[...] um indivíduo com conseguiressa seu característica alimento maispoderia rapidamente e ter maior chance de sobreviver e deixar descendentes”?
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SUGESTÕES RESPOSTAS DAS ATIVIDADES COMPLEMENTARES 1. Homo erectus (antigamente denominado Pithecantropus erectus). 2. a) A seleção natural, processo no qual organismos melhor adaptados ao meio ambiente emque vivem apresentam maiores chances de reproduzir e deixar descendentes. b) Não. Ele foi alvo de zombarias e descrença, inclusive por parte de outros cientistas. c) Alfred Russel Wallace. d) Não. Ele afirmou que nós, primatas, incluindo os macacos, temos um ancestral comum na evolução. 3. Alternativad. 4. a) Mutação. Não. b) Seleção natural.
para o educador
PARA LER • Ciência Lúdica: brincando e aprendendo com Jogos sobre Ciências, de LIRA-DA-SILVA, Rejâne Maria Lira da Silva (Org.) Salvador: Edufba, 2008. Disponível em: . Acesso em: 29 maio 2015.
• Evolução sentidoUnesp, da biologia, e Charbel: oEl-Hani. 2005. de Diogo Meyer • Evolução biológica e religião: atitudes de jovens estudantes brasileiros, de Helena S. Mota, São Paulo, 2013. Tese (Doutorado em Educação) – Faculdade de Educação, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2013. Disponível em: . Acesso em: 29 maio 2015. • O ensino e a aprendizagem de evolução biológica no cotidiano da sala de aula, de Nélio Bizzo e Silvana Santos. In: ENCONTRO PERSPECTIVAS DO ENSINO DE BIOLOGIA, 7o, 2000, São Paulo. Anais... São Paulo: USP, 2000. PARA NAVEGAR • http://cienciahoje.uol.com.br/alo-professor/ intervalo/2014/08/como-ensinar-evolucao-aospequenos-1 • http://chc.cienciahoje.uol.com.br/vizinhosneandertais • www.ib.usp.br/evosite/evo101/IIE2cHumanevo. shtml
Acessos em: 5 maio 2015.
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Tema 2: Células e tecidos Mapa conceitual do Tema CÉLULAS seres vivos
presentes em todos os
podem ser
unicelulares multicelulares
procarióticas
não apresentam
podem ser
se dividem por
eucarióticas
apresentam
conjuntivo
se agrupam para formar os
meiose
mitose tecidos
produz
produz
gametas
células-filhas idênticas
núcleo organizado
podem ser
muscular epitelial ósseo
Abertura do Tema No Tema 2 são trabalhadas as principais características das células e apresentadas as semelhanças e diferenças entre as células animais e vegetais, relacionando-as à invenção e ao aprimoramento do microscópio. Além disso, são abordados aspectos da srcem de novas células por meio da mitose e da meiose durante os processos de divisão celular, bem como a diferenciação e os tipos de tecidos que compõem o corpo humano. Explore a imagem de abertura do Tema, destacando que as células da pele só podem ser visualizadas com o auxílio de uma ferramenta óptica, que oferece uma riqueza de detalhes da estrutura celular. Ressalte a importância desse instrumento para o estudo das células, salientando que existem células, como a gema do ovo, que podem ser vistas a olho nu. Além da imagem sugerida na abertura, utilize outras ilustrações, textos e recursos tecnológicos relacionados à microscopia celular, sem se esquecer, no entanto, de que esse não é o momento de se aprofundar na teoria, mas sim de estimular a curiosidade dos alunos, encorajando-os a dar opiniões. Posteriormente use as questões iniciais para retomar o conhecimento prévio deles, guiando-os no processo de construção dos conceitos científicos. É importante instigá-los a participar das discussões compartilhando suas experiências e conhecimentos sobre as células.
Capítulo 1 Visão geral sobre as células EXPLORANDO O OVO DE GALINHA O objetivo dessa seção é trabalhar a concepção prévia dos alunos em relação às células. Para isso, é apresentada a história da menina Alice que, ao auxiliar sua mãe no preparo do jantar, passa a refletir sobre os ovos de galinha. Com base nas questões propostas nessa seção, você pode iniciar uma discussão com a turma, destacando o fato de que a célula é a unidade básica dos seres vivos.
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Após as discussões, exiba a animação A vida interior da célula, produzida pelo departamento de Biologia Celular e Molecular da Universidade de Harvard. O vídeo apresenta de maneira instigante alguns processos que ocorrem nas células e está disponível em: » (acesso em: 8 maio 2015).
COMENTÁRIOS Nesse capítulo o aluno conhecerá as principais características das células eucariótica e procariótica. Além disso, é apresentado o microscópio como ferramenta primordial para o estudo das células. Ao abordar a descoberta das células, você pode solicitar uma pesquisa sobre as observações e experimentações que estabeleceram a teoria celular. Os alunos podem retratar os trabalhos dos cientistas Robert Hooke, Theodor Schwann e Matthias Schleiden por meio de uma história em quadrinhos, por exemplo. Caso julgue necessário, amplie esse projeto pedindo auxílio aos professores de Arte e Língua Portuguesa. Seria interessante, ao final dessa atividade, montar um almanaque com as histórias escritas pelos alunos. Na sequência, reproduza a animação O microscópio – História e invenções, a fim de discutir a importância dessa ferramenta para o estudo da Biologia Celular. Disponível em: » (acesso em: 8 maio 2015). Em seguida, para explicar que toda célula surge de outra preexistente, retome as discussões do Tema 1 sobre a srcem da vida e o surgimento da primeira célula. Para trabalhar as células procarióticas e eucarióticas, você pode apresentar a animação Procariotos e eucariotos, que mostra de forma lúdica as principais diferenças entre essas células, como a presença ou ausência da membrana nuclear chamada carioteca. Disponível em: » (acesso em: 8 maio 2015).
Capítulo 2 Célula animal e célula vegetal r o s s e f o r P o d l a u n a M
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EXPLORANDO OS ANIMAIS E AS PLANTAS O objetivo da seçãoExplorando é trabalhar a concepção prévia dos alunos sobre as diferenças entre células animais e vegetais por meio da história de Elaine, que observou semelhanças entre a orelha de sua cadela Happy e o formato da folha de uma planta. Comente que animais e plantas são diferentes por diversas características determinadas por seu material genético, um assunto a ser estudado no capítulo seguinte. Se julgar conveniente, antecipe esse tópico informando que o material genético é responsável pela grande diversidade que há em um mesmo grupo de seres vivos, como no caso do ser humano. Peça aos alunos que percebam semelhanças e diferenças entre si mesmos e depois pensem nas diferenças entre eles e uma árvore e entre esta e um cão, por exemplo. Solicite que se analisem e se comparem com os colegas, com um gato, um cachorro, um pássaro. Nesse momento, é importante eles entenderem que é seu material genético que os faz diferente dos colegas e dos outros animais. Na sequência, mencione que, apesar de diferentes, os seres vivos apresentam células praticamente iguais, com estruturas e funções semelhantes. Uma atividade interessante seria observar imagens de células de vários organismos. Nesse caso, podem ser usados a internet ou livros de Biologia. Se for possível, faça uma atividade de microscopia com os alunos, na qual eles possam comparar células animais (de uma mucosa) com células vegetais (como as da cebola).
COMENTÁRIOS Nesse capítulo são estudadas as diferenças entre as células animais e as células vegetais. Durante essa abordagem, você pode reproduzir a animação Célula animal e célula vegetal, que apresenta de forma didática as diferenças entre elas, trazendo com detalhes as organelas e suas funções em cada tipo de célula. Disponível em: » (acesso em: 8 maio 2015). Organize com os alunos uma oficina para construção de modelos tridimensionais de células eucarióticas animais e vegetais, com materiais recicláveis. O uso de modelos didáticos em sala de aula possibilita a construção do conhecimento científico de uma forma lúdica, principalmente com conceitos abstratos, como a temática em estudo. Sugestão disponível em: » (acesso em: 8 maio 2015).
Capítulo 3 Cromossomos e divisão celular EXPLORANDO O NANISMO A seção Explorando desse capítulo conta ahistória da família de Gisélia, que temalguns integrantes com nanismo. É interessante levantar o conhecimento prévio dos alunos sobre Genética, um assunto comum na mídia, mas que muitas vezes não é bem compreendido. É provável que os alunos já tenham ouvido termos como gene, DNA, cromossomo, entre outros, mas não compreendam seu significado. Tente trabalhar os conceitos com base na análise das situações em que eles ouviram esses termos. Na abertura desse capítulo, há uma excelente oportunidade para iniciar uma discussão sobre inclusão de pessoas com deficiência. COMENTÁRIOS Nesse capítulo são estudados o material genético das células e o processo de divisão celular. Ao trabalhar os cromossomos, utilize a animação Cromossomas, que apresenta de maneira lúdica como estão dispostos os cromossomos no núcleo celular e sua relação com a hereditariedade. Disponível em: » (acesso em: 8 maio 2015). Explique aos alunos como é a composição do núcleo celular das células eucarióticas, destancando que o DNA se encontra no núcleo. Ressalte o fato de o DNA ser o responsável por carregar a informação genética de um indivíduo. Nesse momento, mencione o teste de DNA, usado para identificar cadáveres ou a paternidade de uma pessoa. É importante eles entenderem que cada indivíduo é único graças a seu material genético. Em seguida, para auxiliar na explanação do material hereditário celular, retome os modelos de células construídos por eles durante a aula anterior. A seção Hora deapelo experimento de extração DNA fruda prática traz tos diversos. Esse experimento tema proposta um grande motivacional, uma vezdoque os de alunos costumam ter curiosidade sobre o tema. Caso julgue mais interessante, utilize-o no início do capítulo, como forma de despertar o interesse deles para o estudo a ser abordado posteriormente. Ao trabalhar a importância da divisão celular e os processos de mitose e meiose, você pode simular os principais eventos de cada fase da divisão celular utilizando massinha de modelar. O uso desse recurso torna mais lúdica a aprendizagem desse assunto e fornece
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aos alunos uma dimensão das estruturas celulares que participam dos processos de mitose e meiose. Disponível em: » (acesso em: 8 maio 2015). Na seção Diálogo, explique aos alunos que o câncer é caracterizado pela sucessão de mitoses desordenadas e irregulares de células do corpo. Em seguida, exiba a animação Câncer – Causa e tratamento, que apresenta de forma didática o desenvolvimento do câncer e a diferença entre tumor benigno e tumor maligno. Disponível em: » (acesso em: 8 maio 2015). Nesse momento, para agregar mais conhecimento sobre o assunto, você pode trabalhar o texto “Câncer”, sugerido na seção Textos de apoio deste manual, discutindo, na sequência, os fatores de risco para o desenvolvimento do câncer e seu tratamento. Por fim, a seção Aqui tem mais apresenta casos de síndromes cromossômicas, como a síndrome de Down. É interessante discutir a questão da inclusão, como o caso do rapaz da fotografia, em várias atividades na sociedade. Para aprofundar o tema, você pode comentar a história de Angela Bachiller, a primeira vereadora com síndrome de Down da Espanha, que tomou posse no ano de 2013. Para mais informações acesse: » (acesso em: 8 maio 2015).
Capítulo 4 Tecidos do corpo e diferenciação celular EXPLORANDO A FORMAÇÃO DE UM SER HUMANO
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O objetivocelular da seção é trabalhar a concepção prévia dos alunos sobrede a diferenciação queExplorando ocorre na fase embrionária. Para isso, é contada a história Ricardo, que, ao acompanhar a mãe grávida nos exames obstétricos, ficou surpreso ao saber que seu irmão era ainda um aglomerado de células. Com base nas questões iniciais propostas na seção, explique-lhes que, a partir da célula-ovo formada no processo de fecundação, ocorre a diferenciação celular, constituindo grupos de tecidos diferenciados. Em seguida, reproduza a animação Gestação semana a semana, que apresenta o desenvolvimento de um embrião humano. Disponível em: » (acesso em: 8 maio 2015).
COMENTÁRIOS Nesse capítulo é estudado o processo de diferenciação celular. Ao trabalhar os tecidos do corpo humano, explique aos alunos que a diferenciação celular explorada no capítulo anterior produz diferentes células com várias formas e funções, bem como que elas se organizam de maneira integrada formando os tecidos humanos. Essa diversidade celular é agrupada em quatro grupos principais de tecidos: epitelial, conjuntivo, muscular e nervoso. Nesse momento, reproduza a animação Eu e o meu corpo. O vídeo explora os diferentes tipos de células e suas funções no corpo humano. Disponível em: » (acesso em: 8 maio 2015). Durante a abordagem da diferenciação celular no desenvolvimento do embrião, você pode trabalhar alguns aspectos das células-tronco, distinguindo as embrionárias das adultas. Essa é uma questão bastante polêmica, que envolve crenças pessoais, mas que devem
ser discutidas em sala de aula. Explique aos alunos o que são células-tronco, os avanços que as pesquisas científicas podem trazer com elas para a Medicina e as questões éticas relacionadas a esse processo. Na sequência, você pode trabalhar o infográfico Entenda o que são células-tronco. Disponível em: » (acesso em: 8 maio 2015).
Capítulo 5 Tecidos epitelial e conjuntivo EXPLORANDO: TATUAGENS SÃO PARA SEMPRE A escolha do assunto deve-se ao fascínio que as tatuagens exercem em grande parte dos jovens. A escola não pode se furtar a discutir os diferentes aspectos dessa questão. No Brasil, a maioria dos estados permite que menores de 18 anos sejam tatuados. Porém, é necessário que seja apresentada autorização dos pais ou responsáveis. Em outros estados, apenas maiores de idade podem fazer tatuagens. Apesar de ainda não existir o crime específico, para alguns especialistas a conduta pode ser tipificada como lesão corporal, pois viola o direito à integridade física de crianças e adolescentes, tendo em vista o que dispõe os artigos 5o, 17o e 18o do Estatuto da Criança e do Adolescente (ECA). O artigo 5o afirma: “Nenhuma criança ou adolescente será objeto de qualquer forma de negligência, discriminação, exploração, violência, crueldade e opressão, punido na forma da lei qualquer atentado, por ação ou omissão, aos seus direitos fundamentais”. O artigo 17o afirma: “O direito ao respeito consiste na inviolabilidade da integridade física, psíquica e moral da criança e do adolescente, abrangendo a preservação da imagem, da identidade, da autonomia, dos valores, ideias e crenças, dos espaços e objetos pessoais”. O artigo 18o afirma: “é dever de todos velar pela dignidade da criança e do adolescente, pondo-os a salvo de qualquer tratamento desumano, violento, aterrorizante, vexatório ou constrangedor.
COMENTÁRIOS Nesse capítulo são estudados os tecidos epitelial e conjuntivo. Ao trabalhar o tecido epitelial, reproduza em sala de aula a animação Camadas de célula da pele, que apresenta de maneira didática uma representação esquemática das camadas de célula da epiderme. Disponível em: » (acesso em: 9 maio 2015). Na abordagem do tecido sanguíneo, você pode exibir a animação Processo inflamatório, que apresenta de modo interessante o funcionamento das células sanguíneas de defesa em resposta a um corpo estranho. Disponível em: » (acesso em: 9 maio 2015). A seção Ciência e Sociedade traz a questão do transplante de medula óssea . Explore esse assunto mediando uma discussão sobre a importância da doação de sangue e medula óssea.
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Capítulo 6 Tecidos muscular e nervoso EXPLORANDO O ATO REFLEXO Trabalhe a seção Explorando por meio da leitura da história de Alexandra. Na sequência, questione os alunos sobre onde eles acham que existem células nervosas, além do cérebro. Peça que representem com desenhos o sistema nervoso do corpo humano. Como é comum eles pensarem que os neurônios só se localizam no cérebro, trabalhe esse assunto conforme a demanda da turma, retomando-o sempre que necessário. No desenvolvimento desse capítulo, utilize o desenho dos alunos para fazer retomadas e ir acrescentando informações e/ou corrigindo-os.
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COMENTÁRIOS Nesse capítulo são estudados os tecidos muscular e nervoso. Antes de trabalhar o tecido muscular, você pode perguntar aos alunos como ocorre a contração dos músculos nos humanos. Deixe-os à vontade para exporem seus conhecimentos. Na sequência, reproduza a animação Contração muscular, que demonstra de forma lúdica a estrutura do músculo e como ocorre o mecanismo de contração. Disponível em: » (acesso em: 9 maio 2015). Destaque que o músculo do coração tem contrações involuntárias. Peça aos alunos que coloquem a mão no peito e sintam os batimentos cardíacos e, em seguida, questione-os se conseguiriam fazer as contrações do músculo do coração parar. Explique a importância do músculo estriado cardíaco. Durante a abordagem do tecido nervoso, reproduza o vídeo Impulso nervoso, que apresenta de maneira instigante como os impulsos nervosos são transmitidos para todo o corpo. Disponível em: » (acesso em: 9 maio 2015). Nesse momento, você pode retomar o desenho dos alunos para fazer algumas observações, reforçando o fato de também haver células nervosas fora do cérebro. Em seguida, peça que montem em sala de aulamodelos de neurônios com massa de modelar emateriais recicláveis. Por fim, trabalhe a seção Ciência e Sociedade explorando a história da pesquisadora brasileira Nise da Silveira, que foi colaboradora do psiquiatra Carl Gustav Jung e trouxe importantes contribuições para a psiquiatria mundial. Você pode concluir esse capítulo analisando, na seção Fique por dentro, o infográfico Células-tronco, que apresenta em detalhes o que são essas células e como elas formam novos tecidos. Durante essa abordagem, promova uma discussão sobre esse assunto com base no texto “Célula-tronco de gordura tem resultado melhor, diz estudo da USP”, sugerido na seção Textos de apoio a seguir.
Textos de apoio CAPÍTULO 3 Câncer
Doença não contagiosa, o câncer pode ser definido como um grupo de mais de 100 doenças que se caracterizam pelo crescimento descontrolado de células anormais, chamadas de malignas. Por vezes essas células anormais podem migrar e invadir tecidos e órgãos em diversas regiões do corpo, srcinando tumores em outros locais. Quando isso ocorre dizemos que houve metástase.
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Com uma divisão celular muito rápida e incontrolável, as células cancerosas costumam ser agressivas, determinando a formação de tumores malignos e constituindo um risco de vida para o paciente. Por outro lado, o tumor benigno se caracteriza por ser apenas um acúmulo de células que se dividem muito lentamente, sem causar maiores agressões ao indivíduo. [...] Pessoas que têm histórico de câncer na família podem ou não desenvolver a doença, mas há alguns tipos de câncer, como o de mama, estômago e intestino, que podem ter influência genética. A mortalidade de um câncer irá depender de alguns fatores, como: tipo de câncer, rapidez com que suas células se multiplicam, capacidade que o organismo da pessoa tem de combater a doença e a existência de um tratamento eficaz. O câncer de próstata já foi considerado letal, mas, hoje em dia, em razão do progresso com os tratamentos, apresenta até 95% de cura. [...] O tratamento do câncer irá depender diversos fatores, como tamanho tumor, do paciente, localização do tumor, tipo dasde células cancerosas, etc. Em muitosdocasos, os idade médicos combinam mais de um tipo de tratamento para combater o câncer. Se o tumor for localizado, a cirurgia pode ser uma opção de tratamento, que geralmente é utilizada para o câncer de mama, câncer de cólon, câncer de boca, entre outros tipos. A radioterapia é um tipo de tratamento no qual radiações são utilizadas para destruir as células cancerosas ou impedir que elas se multipliquem. Nesse tipo de tratamento o paciente não sente nada. A quimioterapia utiliza medicamentos que irão combater o tumor. Na maioria das vezes, estes são aplicados na veia, mas em outros casos podem ser dados via oral ou intramuscular. Uma vez no corpo do paciente, esses medicamentos caem na corrente sanguínea e são levados para todas as partes do corpo, destruindo todas as células que estão causando o tumor e impedindo que elas se espalhem para outras regiões do corpo. O transplante de medula óssea é feito quando há um câncer maligno que acomete as células sanguíneas. É importante lembrar que muitos tipos de câncer podem ser prevenidos, como o câncer de pele, cânceres causados pelo tabagismo e bebidas alcoólicas e cânceres relacionados à dieta alimentar. Outros tipos de câncer, como o de mama, próstata, cólon, colo de útero, reto, testículo, língua, boca e pele, podem ser detectados no início, quando se faz a prevenção a partir de exames específicos. Lembrando que, quando diagnosticado no início, o câncer tem maiores chances de cura, daí a importância de se fazer o diagnóstico precoce. LOUREDO, Paula. Câncer.Brasil Escola, [s.d.]. Disponível em: . Acesso em: 25 maio 2015.
CAPÍTULO 6 Célula-tronco de gordura tem resultado melhor, diz estudo da USP Pesquisa avaliou eficiência das células em formar tecidos musculares
A equipe da professora Mayana Zatz, do Centro de Estudos do Genoma da Universidade de São Paulo (USP), divulgou um estudo mostrando que as células-tronco formadas a partir do tecido adiposo podem ser mais eficientes do que aquelas provenientes do cordão umbilical. O estudo testou dois tipos de células-tronco em camundongos de laboratório que sofriam de distrofia muscular. Os pesquisadores descobriram que as células provenientes de tecido gorduroso conseguiram chegar até apenas o músculo e transformaram-se em células muscu lares. Já células doecordão umbilical conseguiram chegar ao lugar certo, mas não conseguiram se as diferenciar virar músculo. As células-tronco são um grupo muito peculiar que podem formar outros tipos de células do corpo. Elas podem ser retiradas de várias partes do organismo, mas as células do cordão umbilical são as mais conhecidas. No estudo, a equipe utiliza dois tipos de células que teriam o lixo como destino: a célula do cordão umbilical, que perde a função quando o bebê nasce, e a da gordura, proveniente de
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procedimentos de lipoaspiração, por exemplo. Além delas, as células-tronco do dente de leite também estão se mostrando muito eficientes para formação de outros tecidos. O estudo mostrou ainda queexistem diferenças quando o experimento acontece diretamen te em um ser vivo, como os camundongos de laboratório, e quando é infeito vitro, nos instrumentos do laboratório. Nos animais, as células de gordura se saíram melhor, enquanto fora deles, os dois tipos de células eram semelhantes. Os resultados foram publicados na revista especializadaStem Cell em setembro. Célula-Tronco de gordura tem resultado melhor, diz estudo da USP. Galileu, São Paulo: Globo, [s.d.]. Disponível em: . Acesso em: 22 maio 2015.
CAPÍTULO 2 Ameaça ao berçário
O novo Código Florestal pode agravar a depredação dos manguezais, ecossistemas que se estendem por dezesseis estados e são a base da biodiversidade no litoral. Quando se fala em ecossistemas ameaçados pela ação humana no Brasil, logo vêm à mente a Floresta Amazônica e a Mata Atlântica, que sofrem desmatamento acelerado, e o Pantanal, ocupado de forma desordenada. Menos lembrados são os manguezais, embora eles tenham importância crucial para a manutenção da vida na costa brasileira. [...] O Brasil abriga a terceira maior área de manguezais do planeta, mas estima-se que um quarto da região de mangue srcinal já tenha sido destruído, em parte para a instalação de salinas e de fazendas marinhas para a criação de camarões. [...] Os manguezais são basicamente o ecossistema de transição entre o mar e o continente. Encontram-se apenas nas regiões mais quentes do globo, principalmente na faixa entre os dois trópicos. Para se desenvolverem plenamente, necessitam de muita irradiação solar, chuvas fartas e grande amplitude de marés. [...] A flora dos manguezais não apresenta grande variedade. Existem basicamente seis espé-
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cies de plantaque nesse ecossistema no litoral raízes servem como filtro dos sedimentos correm misturados à águabrasileiro. e tambémSuas como fatorexpostas atenuante de tempestades em áreas costeiras. [...] Hoje, no Brasil, a faixa de manguezal mais ameaçada é a área conhecida como apicum, palavra de srcem tupi que significa “brejo de água salgada”. Os apicuns ocorrem geralmente nas regiões onde as marés têm dificuldade em avançar na costa por encontrar terras elevadas. [...] A água que chega a essas terras se evapora rapidamente e o chão acumula tanto sal que nele sobrevive apenas a vegetação rasteira. SALVADOR, Alexandre. Ameaça ao berçário. Disponível em: . Acesso em: 2 maio 2015.
Atividades complementares 1. (UFSE) Qual é a alternativa da tabela abaixo cujos termos preenchem corretamente a frase seguinte? “Os lisossomos têm como função I e são produzidos na organela chamada II.”
I
II
a) síntese de proteínas
cloroplasto
b) síntese de açúcares
cloroplasto
c) digestão intracelular
retículo endoplasmático retículo endoplasmático complexo golgiense
d) síntese de proteínas e) digestão intracelular
4. Relacione as letras com os números: (a) tecido epitelial (b) tecido muscular (c) tecido cartilaginoso (d) tecido nervoso I. Revestimento do corpo e dos órgãos internos. II. Transmissão de estímulos e respostas. III. Contração e distensão dos órgãos. IV. Tecido que forma a orelha. 5. Identifique as organelas representadas de 1 a 9 e suas respectivas funções. 1
2
9
2. Complete corretamente as lacunas das frases a seguir. a) O conjunto de células especializadas e semelhantes que desempenha determinado papel no organismo é denominado . b) A principal função do tecido epitelial é nosso corpo. c) O tecido forma nossa gordura e atua como isolante térmico.
3
a r u o M is u L
4 8 7
6
5
3. (UFGO) As bactérias são seres procariontes porque: a) podem apresentar “formas de resistência” que são os esporos; b) possuem uma parede celular espessa, constituída de polissacarídeos, proteínas e lipídeos; c) não possuem núcleo organizado envolto pela carioteca; d) possuem estruturas locomotoras denominadas flagelos; e) podem-se reproduzir sexuadamente por conjugação.
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RESPOSTAS DAS ATIVIDADES COMPLEMENTARES 1. Alternativae. 2. a) tecido b) proteger e revestir c) adiposo 3. Alternativac. 4. a-I; b-III; c-IV; d-II 5. • 1 – Complexo golgiense: organela que armazena parte das proteínas produzidas na célula. • 2 – Núcleo: armazena todo o material genético – DNA. • 3 – Retículo endoplasmático: facilita o transporte e a distribuição de substâncias dentro da célula, podendo ser liso ou rugoso (associados a ribossomos). • 4 – Centríolos: participam da divisão celular. • 5 – Lisossomo: contém substâncias necessárias à digestão celular. • 6 – Mitocôndria: organela ondeocorre arespiração celular, atividade que possibilita a obtenção da energia química contida nos alimentos ingeridos pelo organismo. • 7 – Membrana plasmática: envolve a célula, separando o meio externo do interno, e seleciona o que entra e o que sai dela (permeabilidade seletiva). • 8 – Ribossomos: responsáveispela produção(síntese) de proteínas, são encontrados livres no citoplasma ou associados ao retículo endoplasmático. • rais, 9 – Citoplasm a: formado poreágu aloja as organelas celular s. a e componentes mine-
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SUGESTÕES para o educador
PARA LER • As estruturas celulares: o estudo histórico do núcleo e sua contribuição para o ensino de Biologia, de Caroline B. Batisteti; Elaine de Araújo; J. J. Caluzi. In: Filosofia e História da Biologia, São Paulo: ABFHiB, v. 4, n. 1, p. 17-42, 2009. Disponível em: .
29 maio 2015. • Acesso Divisão em: celular: representação com massa de modelar, de D. B. Dentillo. Genética na escola, Ribeirão Preto: SBG, v. 1, n. 1, p. 33-36, 2009. Disponível em: . Acesso em: 29 maio 2015. • Planejamento, montagem e aplicação de modelos didáticos para abordagem de Biologia Celular e Molecular no Ensino Médio por graduandos de Ciências Biológicas, de ORLANDO, T. C. e outros. In: Revista Brasileira de Ensino de Bioquímica e Biologia Molecular, São Paulo: SBBq, v. 7, n. 1, p. 1-17, 2009. Disponível em: . Acesso em: 29 maio 2015. • Estudos sobre corpo humano, fauna, vegetação e ambiente.Caderno Pedagógico de Ciências Biológicas, de KINDEL, E. Porto Alegre: UFRGS, 2013. Disponível em: . Acesso em: 29 maio. 2015. PARA NAVEGAR • http://celulaadentro.ioc.fiocruz.br/wpcontent/ uploads/Celula_Adentro_Caderno_do_professor.pdf • http://chc.cienciahoje.uol.com.br/por-dentro-dacelula/ • http://genoma.ib.usp.br/pt-br/educacao-e-difusao/ nossos-projetos/celula-gigante • http://genoma.ib.usp.br/sites/default/files/a_usp_ vai_a_sua_escola_parte4.pdf • www.sobiologia.com.br/conteudos/Corpo/ Organizacao.php
Acessos em: 10 maio 2015.
Tema 3: Nutrição e respiração Mapa conceitual do Tema PRODUÇÃO DE ENERGIA necessita de
entra pulmões ar nos inspiração sai ar dos ocorrem
envolve
oxigênio
glicose
obtido por meio da
obtida por meio da
respiração
digestão dos alimentos
expiração
nutriente orgânico
depende de
trocas gasosas processos mecânicos
processos químicos
envolvem
mastigação
deglutição
movimentos
envolvem ação de
enzimas
peristálticos
Abertura do Tema Esse Tema contempla a nutrição e a respiração do corpo humano. É abordada a alimentação, com destaque aos nutrientes e seus benefícios para o corpo. Os hábitos alimentares são apresentados de modo que fiquem claras as consequências da adoção de bons e maus hábitos. Além disso, é estudado o modelo ideal de alimentação por meio da pirâmide alimentar. O sistema digestório é apresentado, dando destaque aos órgãos que o compreendem, bem como suas glândulas anexas e suas funções durante as etapas da digestão. Durante a abordagem do sistema respiratório são estudados os órgãos e suas funções no processo da respiração. A imagem da abertura do Tema apresenta uma pessoa bebendo água após a prática de atividades físicas. Explore essa imagem instigando os alunos a expor o conhecimento prévio a respeito disso. Para tal, você pode fazer as seguintes indagações: Por que ela está tomando água? A respiração dessa pessoa está mais rápida que o normal? Citeque outros exemplos atividades quea exigem mais energia do corpo e peça aos alunos avaliem como ode corpo responde essas atividades. Também seria interessante indagar: É necessário comer para praticar essas atividades? Se alguém parar de comer, o que acontece? Se essa pessoa comer muito pouco, conseguirá praticar essas atividades? Essas perguntas têm a finalidade de despertar a atenção dos alunos para a importância da respiração e da alimentação. O interessante é, com base na imagem proposta, promover o diálogo por meio dos questionamentos sugeridos, o debate de ideias e o levantamento das concepções deles sobre o tema.
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Capítulo 1 Alimentação e os nutrientes EXPLORANDO OS ALIMENTOS NO SUPERMERCADO Antes de iniciar a leitura da seção Explorando desse capítulo, convide os alunos a formar uma roda e refletir sobre a alimentação e sua importância para o corpo. Avalie os comentários e explique-lhes que, para fazer qualquer atividade, até mesmo dormir, o corpo necessita de energia, a qual é encontrada nos alimentos. Em seguida, faça a leitura dessa narrativa e trabalhe as perguntas propostas no livro, analisando o conhecimento prévio dos alunos sobre alimentação saudável e nutrientes. Sugira que tragam de casa embalagens de alimentos industrializados para que observem e avaliem as informações nutricionais. COMENTÁRIOS Esse capítulo trata da importância da alimentação para a obtenção de nutrientes para o corpo. Durante a abordagem, chame a atenção dos alunos para a função de cada um deles no organismo, destacando sempre a importância de uma alimentação variada para a obtenção de uma quantidade diversificada de nutrientes. Na sequência apresente a classificação dos nutrientes. A seção Hora da prática traz a sugestão de uma atividade experimental que procura investigar a presença de vitamina C nos sucos de limão e de laranja. É importante explicar aos alunos que, quando adicionamos vitamina C a uma mistura de farinha e iodo, ela interrompe a reação entre o amido e o iodo. Para finalizar esse tema, seria interessante sugerir aos alunos que façam uma pesquisa sobre alimentação saudável e exponham o resultado em cartazes, destacando cada alimento, como na pirâmide alimentar. Outra sugestão seria montar uma pirâmide com os
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alimentos pesquisados. Explique ana eles quedaapesar de atividades físicas não serem tos, no livro elas estão presentes base pirâmide por sua importância para aalimensaúde. Essa atividade é importante para a divulgação de práticas alimentares saudáveis na escola, e facilitam a visualização e compreensão desse assunto. Em seguida, é importante retomar esse tópico em sala de aula com uma discussão em que os alunos comentem o que aprenderam. Você pode, nesse momento, fazer cópias do texto “Nutricionista diz que os carboidratos devem compor de 50 a 60% da dieta”, sugerido na seção Textos de apoio deste manual, para embasar melhor essa discussão. Você deve ressaltar que esse conhecimento, aplicado na vida prática, pode trazer benefícios e incentivar a adoção de hábitos saudáveis na alimentação.
Capítulo 2 Saúde e cultura alimentar EXPLORANDO NOVOS PALADARES seção Explorando a história de umcom menino João Vítor,A natural do estado dedesse Santacapítulo Catarina,conta que faz uma viagem seus chamado pais às cidades de Belém e Boa Vista. Assim como a maioria das crianças, ele estava resistente para experimentar os pratos de cada região, mas acaba cedendo e gostando de algumas comidas típicas. Além das perguntas sugeridas no livro, você pode fazer outras como: Você passou por alguma situação parecida? Por que você não quis experimentar a comida? Houve algum prato que você achava que não iria gostar, mas, quando experimentou, gostou? Deixe os alunos à vontade para expor suas experiências.
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Em seguida, você pode reproduzir a notícia “Cartilha da FIFA sugere ao turista que experimente pratos típicos do Brasil”, para que os alunos conheçam um pouco das comidas típicas regionais brasileiras. Disponível em: » (acesso em: 9 maio 2015). Sugira uma pesquisa sobre o prato típico das regiões do Brasil, seguida de uma exposição gastronômica, em que os alunos poderão, além de conhecer os pratos típicos, ter acesso às curiosidades de cada região, bem como, em alguns casos, experimentar essas iguarias. Antes dessa atividade, confira se os alunos têm algum tipo de alergia alimentar.
COMENTÁRIOS Esse capítulo aborda a alimentação e as doenças decorrentes de maus hábitos alimentares. Ao trabalhar a relação da alimentação com a saúde, enfatize a importância de uma dieta equilibrada e saudável associada à atividade física para ter um organismo sadio. Explique a pirâmide alimentar, destacando que o objetivo dela é mostrar como é uma alimentação equilibrada. A seção Aqui tem mais trata das diferenças entre dois distúrbios alimentares: a anorexia e a bulimia. Você pode iniciar essa seção questionando os alunos se eles já ouviram falar dessas doenças. Na sequência explique as diferenças entre elas e discuta outros problemas relacionados aos hábitos alimentares, como a obesidade e a desnutrição. Proponha aos alunos que pesquisem, em duplas, dietas alimentares para perder peso. Durante a pesquisa, os alunos terão contato com diversos tipos de dieta. Discuta com eles o resultado das pesquisas e, se necessário, retome a importância de cada nutriente para a manutenção de nosso organismo. É importante que eles percebam que a maioria das dietas restringe algum tipo de alimento e consequentemente a absorção de alguns nutrientes. Chame a atenção para a importância do acompanhamento de um profissional de saúde durante a dieta, pois ele dará toda a orientação necessária para perder peso sem prejudicar a saúde. Outra sugestão é pedir aos alunos que façam um questionário para entrevistar algumas pessoas, colegas de classe ou familiares. Oriente-os durante a elaboração das questões. O objetivo delas deve ser coletar informações sobre os alimentos consumidos durantes as refeições principais e nos intervalos. Depois, cada entrevistador analisará criticamente os hábitos alimentares dos entrevistados fazendo considerações e dando dicas sobre o que devem melhorar em sua alimentação. Com esses resultados, você poderá discutir e avaliar os conhecimentos adquiridos. Nesse momento, você pode utilizar um objeto virtual de aprendizagem que testa o conhecimento do aluno por meio da montagem da pirâmide alimentar, disponível em: » (acesso em: 9 maio 2015).
Capítulo 3 Sistema digestório EXPLORANDO O SISTEMA DIGESTÓRIO Na seção capítulo há um diálogo menina ese seutransforpai. A Explorando menina, chamada Shaiene,desse mostra-se curiosa para saber entre como uma os alimentos mam em energia para manter o corpo ativo e como ocorre essa transformação. Você pode aproveitar o texto para despertar a mesma curiosidade nos alunos, questionando-os sobre como e onde acontece a digestão dos alimentos. Organize a sala em uma grande roda para que eles se sintam à vontade em expor suas opiniões e conhecimentos prévios. As questões dessa seção podem ser retomadas posteriormente, quando os alunos já tiverem compreendido os conceitos desse capítulo.
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COMENTÁRIOS O Capítulo 3 aborda o sistema digestório destacando os órgãos que o formam. Durante a abordagem do que acontece com a comida quando a ingerimos, explique as etapas da digestão dos alimentos enfatizando o papel de cada órgão no processo. Em seguida, apresente as regiões do tubo digestório: boca ou cavidade bucal, faringe, esôfago, estômago e intestinos, bem como as glândulas anexas que fazem parte desse sistema. Ao trabalhar com a saúde do sistema digestório, mostre os cuidados com a manutenção da saúde bucal explicando as fases do desenvolvimento da cárie e as principais consequências. Para aprofundar o tema, você pode seguir uma proposta didática que aborda as regiões do tubo digestório e a anatomia dos órgãos, permitindo suas visualizações. O material está disponível em: » (acesso em: 9 maio 2015). Depois, oriente os alunos a esquematizar os órgãos e elaborar um resumo destacando os pontos que consideram mais relevantes. Proponha então um debate.
Capítulo 4 A digestão EXPLORANDO A MASTIGAÇÃO As perguntas propostas nessa seção têm o intuito de incentivar os alunos a exporem seu conhecimento sobre o assunto. Para embasar melhor a discussão sobre os processos da mastigação, você pode utilizar o texto “Comer bem é comer devagar”, disponível em: » (acesso em: 9 maio 2015).
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COMENTÁRIOS O Capítulo 4 faz uma explanação do processo da digestão, com enfoque em suas etapas. Inicialmente, esclareça que, durante o processo, macromoléculas são transformadas em moléculas bem pequenas e que a digestão ocorre através de dois processos: físico e químico. Em seguida, desenvolva cada etapa da digestão: mastigação, salivação, deglutição, ingestão, digestão, absorção, reabsorção e formação das fezes. Na seção Hora da prática serão abordados dois experimentos simples que demonstram esse processo. É importante elucidar que o primeiro experimento refere-se à digestão, quando o alimento menor é digerido com mais facilidade e rapidez, já o segundo faz uma analogia entre a atuação da bile sobre as gorduras e a ação do detergente. A seção Curioso é...traz um texto sobre o vômito. Retome o assunto dos distúrbios alimentares mencionando que algumas pessoas forçam esse processo para não ganhar peso ou porque se consideram acima do peso. Aborde adisseminação, a influência e as consequências de padrões de beleza inatingíveis paraos jovens que desenvolvem esses distúrbios. Você pode também propor a leitura do texto “Doenças do aparelho digestivo são a sexta causa de morte no Brasil”, mediando, na sequência, um debate sobre as doenças no aparelho digestório causadas pela falta de saneamento no Brasil. Disponível em: » (acesso em: 9 maio 2015).
Capítulo 5 Sistema respiratório EXPLORANDO O SISTEMA RESPIRATÓRIO A seção apresenta a história de duas garotas que começam a praticar natação. Mariana questiona Beatriz sobre por que não conseguimos respirar embaixo da água e Beatriz brinca, dizendo ser possível desde que utilizemos equipamentos de mergulho. Além das perguntas propostas na seção, indague sobre o motivo de ficarmos ofegantes enquanto estamos praticando atividade física. COMENTÁRIOS O Capítulo 5 discute as estruturas e os órgãos constituintes do sistema respiratório: o nariz (onde se encontram as cavidades nasais), a faringe, a laringe, a traqueia, os brônquios, os bronquíolos e os alvéolos. Na seção Curioso é... a tosse é explicada por meio da sequência de episódios que a causam. Na seção Posso perguntar? é mostrado como o soluço ocorre. Esses assuntos s ão de interesse dos alunos, por isso, aproveite para incentivar a participação deles durante o desenvolvimento dessas seções. A seção Hora da prática apresenta um experimento que define a quantidade de ar dos pulmões de cada pessoa. Solicite aos alunos que meçam a quantidade de ar presente em seus pulmões, orientando-os a anotar todos os dados observados. Na sequência, proponha a elaboração de um quadro comparando os resultados obtidos e peça que respondam às questões sugeridas nessa seção.
Capítulo 6 A respiração
EXPLORANDO A RESPIRAÇÃO A seção Explorando desse capítulo narra a história de dois garotos que resolvem andar de bicicleta em um dia com o tempo seco. Um deles não toma água, tem dificuldade para pedalar e o nariz sangra, por causa do ressecamento das vias aéreas. Além das questões sugeridas nessa seção, você também pode perguntar aos alunos: Para que serve o nariz? O que são as vias aéreas a que esse texto se refere? Avalie os conhecimentos prévios dos alunos, sem interferir, para saber o que deverá ser aprofundado durante as aulas. O texto “Ar seco e efeitos sobre o aparelho respiratório: mitos e verdades” pode ser trabalhado em sala de aula, por meio da leitura com os alunos e posterior debate; está disponível em: » (acesso em: 9 maio 2005). Deixe os alunos à vontade para expor suas ideias e conhecimentos, e depois proponha outras questões: Vocês já pensaram como ocorre a respiração em animais que têm pulmões? Em seguida, esclareça que esses animais obtêm oxigênio do ar pelos pulmões e que a respiração é um processo de trocas gasosas, no qual os seres vivos obtêm oxigênio e eliminam gás carbônico. Explique que os seres vivos apresentam modos diferentes de realizar a troca gasosa e que existem animais que não respiram por pulmões. A respiração cutânea pode ser citada como exemplo: destaque que os animais cuja respiração é cutânea têm muitos vasos sanguíneos na superfície da pele.
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COMENTÁRIOS Esse capítulo aborda o processo da respiração e as doenças que afetam o sistema respiratório. Ao trabalhar os movimentos respiratórios, defina o que é a inspiração e a expiração. Na sequência, explique que esses movimentos são regulados pelo sistema nervoso. Nesse momento, você pode trabalhar a seção Hora da prática , que propõe a montagem de um modelo do sistema respiratório. Oriente os alunos durante a atividade. O modelo auxiliará a compreensão dos movimentos respiratórios. Depois de pronto, peça a eles que relacionem os objetos usados na montagem com as estruturas do sistema respiratório e seu funcionamento. Em seguida, aborde as trocas de gases explicando como e onde elas acontecem, chamando a atenção para o processo de hematose – trocas gasosas. Ao explicar os fatores que interferem na saúde do sistema respiratório, você pode trabalhar a seção Curioso é... sobre a lei que determina os locais proibidos para o fumo, suas restrições e as medidas adotadas nas propagandas de cigarros. Aproveite para apresentar outras patologias relacionadas a esse sistema, chamando a atenção para a diferença entre doenças infecciosas e alérgicas. Para reforçar o conteúdo estudado, você pode reproduzir o vídeo Respiração: os caminhos do ar, disponível em: » (acesso em: 9 maio 2015). No final das atividades, oriente a turma a pesquisar doenças do sistema respiratório, contemplando aquelas que não foram abordadas nesse capítulo.
Texto de apoio CAPÍTULO 1 Nutricionista diz que os carboidratos devem compor de 50 a 60% da dieta Responsáveis pela produção de energia e recuperação muscular, nutrientes estão presentes nos pães, biscoitos, cereais, hortaliças, legumes, frutas r o s s e f o r P o d l a u n a M
Os carboidratos são considerados as principais fontes alimentares responsáveis pela produção de energia, além de preservar a massa muscular através do fornecimento de energia aos músculos, facilitar o metabolismo das gorduras e garantir o bom funcionamento do sistema nervoso central. Fornecem combustível para o cérebro, a medula, os nervos periféricos e células vermelhas para o sangue. Estão presentes nos pães, biscoitos, hortaliças, legumes, batata, aipim, inhame, cereais (arroz, farinha, aveia, macarrão), frutas e leguminosas (feijão, lentilha e grão de bico). Cada um grama fornece 4 Kcal às células do corpo. [...] Funções importantes
Os carboidratos servem de matéria-prima para a produção do glicogênio muscular, que é a primeira e a principal fonte de energia utilizada durante o exercício, sendo a redução dos estoques deste nutriente o fator determinante da fadiga muscular. Também são essenciais após a atividade física, para repor os estoques de glicogênio gastos no exercício, beneficiando assim a recuperação muscular e preparando o músculo para atividades subsequentes. [...] Recomendações
A ingestão insuficiente desse macronutriente traz prejuízos ao sistema nervoso central e provoca fadiga durante a atividade física. Em excesso, gera acúmulo de açúcar no corpo, causando aumento de peso. [...] CLARCK , Bebel. Nutricionista diz que os carboidratos devem compor de 50 a 60% da dieta. Globo Esporte. Disponível em: . Acesso em: 22 maio 2015.
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Atividades complementares 1. Leia o trecho de uma matéria de revista e faça o que se pede. Tape o nariz e beba de um gole só: leite com cenoura e morango, suco de mamão com maçã, fígado cru batido com beterraba. Desde criança nos acostumamos a sufocos alimentares para conseguir ingredientes fundamentais para saúde, força e beleza: as vitaminas. Até que, em algum momento, alguém ofereceupor umdia trato mais camarada: um comprimido e nada mais de dietas e sucos esquisitos. As vitaminas viriam prontas em um frasco. [...] Para ser membro do grupo, é preciso preencher certos critérios. Primeiro: vitaminas são substâncias não produzidas pelo corpo e, portanto, retiradas de fontes externas. Segundo: estão presentes na comida. Terceiro: são necessárias para o funcionamento do corpo. Veja a vitamina X [] [...], por exemplo, encontrada em alimentos como ovos, cenouras e alguns queijos. Veja, aliás, é um verbo apropriado: a vitamina [X] [...] garante a regeneração de um pigmento da retina chamado rodopsi-
2. Leia e responda às questões a seguir. Manter hábitos de vida saudável, com uma alimentação rica em fibras, ajuda a prevenir doenças dointestino. A presença da fibra na dieta é importante para o bom funcionamento peristáltico desse órgão, evitando prisão de ventre. Além disso, as fibras reduzem a absorção de gorduras corpo. Procure comer mais vegetais epelo frutas cruas, inclusive a casca, quando adequado. O cozimento reduz o teor de fibras. Entre os alimentos ricos em fibras, temos as frutas, vegetais, pão integral, nozes, legumes, cereais integrais e farelos em geral. a) De qual sistema e de que função de nutrição de nosso corpo o intestino faz parte?
b) Como ele é composto?
na, responsável pela nossa em locais com pouca luz. Quem temvisão carência dessa vitamina tem cegueira noturna, que é a dificuldade de enxergar em lugares mais escuros. [...]. João Vito Cinquepalmi. A verdade sobre as vitaminas. Superinteressante, ed. 283, out. 2010. Disponível em: . Acesso em: 3 maio 2015.
a) As vitaminas não são produzidas pelo nosso organismo, sendo retiradas de fontes externas. Cite três vitaminas e as respectivas fontes alimentares.
[ ] ... garante b) No trecho “... a vitamina X a regeneração de um pigmento da retina...”, o X refere-se a que vitamina?
c) Quais são suas principais funções?
3. (Unicamp-SP) O suco gástrico é rico em ácido clorídrico, que é secretado pelas células parietais do estômago humano. Ocorrendo uma deficiência na produção desse ácido pelo estômago, o que aconteceria com a digestão gástrica de proteínas? Por quê?
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RESPOSTAS DAS ATIVIDADES COMPLEMENTARES
SUGESTÕES para o educador
1. a) Resposta pessoal. Sugestões: Vitamina A; cenoura, pi-
mentão e leite. Vitamina C; tomate, laranja eacerola. Vitamina D; leite e ovos. b) Vitamina A. 2. a) O intestino faz parte dosistema digestório e atua no pro-
cesso da digestão. b) Ele é composto pelo intestino delgado e pelo intestino grosso. No intestino delgado, há o duodeno, o jejuno e o íleo; no intestino grosso, o ceco, o colo e o reto. c) O intestino delgado complementa o processo digestório, Nessa etapa, o alimento recebe o suco pancreático (produzido pelo pâncreas) e o entérico. Ocorre aí também a absorção pelo sangue e pela linfa dos produtos finais da digestão. O intestino grosso absorve a água e os sais minerais e elimina do corpo (defecação) o material não digerido. 3. Na falta do ácido clorídrico, não ocorre a digestão das pro-
teínas no estômago, uma vez que a enzima que digere proteínas (pepsina) só atua em pHácido.
PARA LER
• O ensino e a aprendizagem das Ciências Naturais através da aprendizagem baseada na resolução de problemas: um estudo com alunos de 9 o ano, centrado no Tema sistema digestório, de Carla
Joana Carvalho. Dissertação de Mestrado em Educação (área de especialização em Supervisão Pedagógica em Ensino das Ciências). 2009. Disponível em: . Acesso em: 9 maio 2015. • Os conhecimentos alternativos e científicos na área de Ciências Naturais: uma revisão a partir da literatura internacional, de D. R. Castro e N. R. R. Bejarano. In: Ciência & Educação, v. 19, n. 1, p. 1-14, 2013. Disponível em: . Acesso em: 9 maio 2015. PARA NAVEGAR
• http://educacao.uol.com.br/planos-de-aula/ fundamental/ciencias-alimentacao-saudavel.htm • http://revistaescola.abril.com.br/fundamental-1/ indice-fundamental-1.shtml?ensino-fundamental-1. ciencias.corpo-humano-e-saude.habitos-saudaveis • www.gentequeeduca.org.br/planos-de-aula/ nutricao-importancia-de-uma-alimentacao-saudavel Acessos em: 15 maio 2015.
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Tema 4: Excreção e circulação Mapa conceitual do Tema
capilares
CIRCULAÇÃO SANGUÍNEA
veias
responsável pelo transporte de
artérias transportado por meio
sangue
filtram o
substâncias úteis
excretas
absorvem
enviadas para os
néfrons
possuem
rins
gases
produzem
nutrientes
urina
bombeado para
coração
possui
quatro cavidades
dois átrios dois ventrículos
Abertura do Tema O Tema aborda os processos de excreção e de circulação do corpo humano e os cuidados preventivos relacionados às doenças dos sistemas urinário, circulatório e linfático. Inicialmente são descritas as estruturas e os órgãos do sistema urinário, bem como o processo de formação da urina e algumas das principais doenças que acometem esse sistema. A abordagem do sistema circulatório – e, depois, do sistema linfático – segue a mesma linha: são apresentadas as estruturas, o funcionamento e as doenças relacionadas a eles. Durante a explanação inicial do tema, é importante abrir espaço para que os alunos exponham seu conhecimento prévio. A imagem de abertura do Tema é um ponto de partida para a discussão. Ela mostra alguns adolescentes suados bebendo água após uma atividade física. Peça aos alunos que relatem a primeira impressão que tiveram da imagem. Para direcionar a discussão, além das questões sugeridas, trabalhe com outras como: Quando fazem uma atividade física ou esforço físico, vocês também ficam suados, como as pessoas da imagem? Por que vocês acham que transpiram? Por que sentem vontade de tomar água? Já notaram como ficam as batidas do coraçãodedurante a atividade física? Explique, então, que o suor é um importante mecanismo regulação da temperatura corporal, e que através desse sistema uma pequena parcela das impurezas e substâncias tóxicas acaba sendo eliminada. Além disso, esclareça que a mudança de ritmo dos batimentos cardíacos está diretamente relacionada ao funcionamento do sistema circulatório. Com base nos comentários dos alunos, você poderá abordar brevemente os assuntos, uma vez que eles serão aprofundados no desenvolvimento desse capítulo.
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Capítulo 1 Sistema excretor humano EXPLORANDO A VONTADE DE FAZER XIXI A seção Explorando desse capítulo refere-se a uma situação muito comum no cotidiano das pessoas. O personagem Marcelo, durante uma viagem para encontrar sua avó, fica com vontade de fazer xixi e consegue convencer o motorista do ônibus a fazer uma parada na estrada. Além das perguntas sugeridas nessa seção, você pode usar como referência o texto “Infecção urinária: tire 10 dúvidas sobre o problema”, para que os alunos reconheçam a importância da ingestão de água, compreendam as causas e sintomas da infecção urinária, bem como os cuidados para a prevenção. O texto está disponível em: » (acesso em: 9 maio 2015). COMENTÁRIOS Nesse capítulo são descritas as estruturas e os órgãos que compõem o sistema urinário – um par de rins e as vias urinárias (ureteres, a bexiga urinária e a uretra) – mostrando a importância do sistema para a eliminação de resíduos. Leia o texto da seção Diálogo, sobre a Lei do Apartheid, destacando a divisão de banheiros entre negros e brancos devido à ideia errônea de contaminação por doenças ent re as raças. Nesse momento, você pode mediar uma discussão entre os alunos sobre o assunto. No final desse capítulo, você pode trabalhar a proposta didática “Eliminando impurezas: sistema excretor”, que traz algumas sugestões de atividades, por exemplo, uma aula prática de visualização macroscópica de rins de boi. Essas atividades poderão auxiliar a compreensão e a assimilação do conteúdo pelos alunos. Está disponível em: » (acesso em: 8 de maio 2015). r o s s e f o r P o d l a u n a M
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Capítulo 2 Funcionamento e saúde do sistema urinário humano EXPLORANDO A URINA ADOCICADA Para aprofundar a discussão do assunto desse capítulo, pergunte aos alunos se algum deles já se submeteu a exame de urina ou se conhece alguém que tenha feito o exame. Cite alguns problemas que podem levar a pessoa a se submeter ao exame de urina, por exemplo, infecção urinária e problemas renais. Você pode se basear no texto “Infecção urinária”, disponível em: » (acesso em: 9 maio 2015). Chame a atenção dos alunos para os cuidados com a higiene e a importância deles para prevenir as doenças do sistema urinário. Use como exemplo a urina respingada no vaso sanitário, que serve de fonte para proliferação de bactérias que geram mau odor e podem causar infecções nas pessoas que entrem em contato com ela. Comente que antigamente as pessoas diagnosticavam a diabetes observando se a urina atraía as formigas. Essa técnica só era possível porque pessoas com diabetes apresentam alta taxa glicêmica na urina.
COMENTÁRIOS Esse capítulo descreve o processo de formação da urina, dando destaque a algumas doenças do sistema urinário. Inicie explicando aos alunos as etapas desse processo: filtração, reabsorção e secreção. Depois apresente as substâncias que compõem a urina, bem como as que são reabsorvidas pelo organismo. Nesse momento, caso julgue necessário, explore o texto “Sistema urinário: conjunto de órgãos filtra o sangue e elimina toxinas”, sugerido na seção Textos de apoio deste manual. A seção Aqui tem mais mostra que o exame de urina revela a presença de doenças, alterações e drogas no sistema urinário. Comente as moléstias que prejudicam o sistema urinário, além daquelas que se desenvolvem nas vias urinárias como: cistite, uretrite e ureterite. Na seção Ciência e Sociedade são abordados os benefícios da impressora 3D para o transplante de órgãos. Discuta com os alunos as vantagens e as desvantagens dessa técnica para os pacientes que sofrem de insuficiência renal. A seção Fique por dentro traz um infográfico que esclarece como ocorre a hemodiálise. Nesse momento, é interessante organizar uma aula no laboratório de informática com a apresentação do vídeo Sistema urinário, disponível em: » (acesso em: 9 maio 2015). Proponha também aos alunos que entrevistem seus familiares e amigos para saber se eles já tiveram algum tipo de doença renal. Oriente-os a organizar os dados coletados em tabelas ou gráficos e verificar quais foram as doenças mais comuns entre os familiares. Caso julgue necessário, retome-as destacando seus sintomas e modos de prevenção.
Capítulo 3 Sistema cardiovascular humano EXPLORANDO O CORAÇÃO PALPITANTE Após as discussões sobre a história desse Explorando, proponha a leitura do texto “Frequência cardíaca: aprenda a medir a sua” e discuta a importância da avaliação médica da condição cardiovascular antes de iniciar qualquer atividade física. Disponível em: » (acesso em: 9 jun 2015). Peça aos alunos que façam uma atividade prática. Organize a sala em dois grupos e solicite a um deles que fique em repouso e ao outro que fique em movimento. Em seguida, peça que meçam os batimentos, comparando-os no final. Oriente-os a anotar todos os dados obtidos e organizá-los em gráficos ou tabelas para facilitar a visualização e a análise. Aproveite para discutir com os alunos as diferenças entre os dois grupos, esclarecendo brevemente que, quando o corpo faz um esforço maior, ele precisa de mais energia. Para isso, o coração necessita trabalhar mais, bombeando o sangue até as células. Peça aos alunos que exemplifiquem situações de emoção intensa em que notaram seu coração em ritmo mais acelerado. Relacione essas emoções com a crença popular antiga de o coração ser a srcem dos sentimentos. Se houver pessoa com deficiência física na sala de aula ou na escola, você e o professor de Educação Física podem verificar adaptações para as aulas dessa disciplina com o intuito de que todos sejam incluídos na prática dessas atividades. Em seguida, você pode trabalhar textos sobre atividades físicas adaptadas para pessoas com deficiência, encontrados, por exemplo, no blog Atletismo para cegos, disponível no endereço a seguir, ou ainda os textos: “Escola adapta aula de Educação Física para
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deficientes” e “A importância das aulas inclusivas de Educação Física para os portadores de deficiência”. Disponíveis respectivamente em: » (acesso em: 1 maio 20 15). » (acesso em: 1 jun 2015). » (acesso em: 1 maio 2015).
COMENTÁRIOS O Capítulo 3 aborda o papel do sistema circulatório, destacando suas estruturas. Inicie a aula apresentando as estruturas que compõem o sistema cardiovascular, bem como as respectivas funções. Você pode organizar uma aula no laboratório para estudo macroscópico do coração. Para essa aula prática, providencie um coração de boi ou porco. Em seguida, trabalhe os principais vasos sanguíneos – artérias, veias e capilares – chamando a atenção dos alunos para suas diferenças estruturais. Quando falar do sangue, explique as funções que ele desempenha no corpo humano, onde suas células são formadas e quais são elas. Ao explicar a função do coração, apresente suas estruturas internas, descrevendo como elas realizam os movimentos de contração e relaxamento. Pergunte aos alunos: Onde se localiza o coração? Qual é a função desse órgão? Qual é a função do marca-passo natural do coração? Qual é o papel das válvulas nas veias? Depois, exiba o vídeo Sistema cardiovascular, disponível em: » (acesso em: 9 maio 2015).
Capítulo 4 Circulação humana – sanguínea e linfática r o s s e f o r P o d l a u n a M
EXPLORANDO A CIRCULAÇÃO DA VALQUÍRIA A seção conta a história de Valquíria, cujos pés e pernas estão inchados por causa da gravidez. Ao procurar o médico, ela descobre algumas medidas simples para melhorar a circulação da região afetada. Questione os alunos sobre o motivo dessas recomendações. Para orientar o debate, você pode recorrer ao texto “Como amenizar o inchaço nas gestantes?”, disponível em: » (acesso em: 9 maio 2015). Em seguida, proponha um debate sobre a importância dos exercícios físicos para o sistema circulatório, tendo como base o texto “Exercício físico e o coração”, disponível em: » (acesso em: 9 maio 2015). COMENTÁRIOS O capítulo explica a circulação sanguínea, com destaque para o sistema linfático. Quando abordar a circulação sanguínea, chame a atenção do aluno para os dois trajetos: a pequena e a grande circulação. Em seguida, enfatize as características da circulação sanguínea humana. A seção Diálogo traz um quadro de Frida Khalo. Durante a interpretação da obra, comente a relação que ela faz entre emoção e coração. Discuta com os alunos por que o coração é popularmente considerado o órgão responsável pelos sentimentos.
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Ao abordar a circulação linfática, apresente a linfa e os vasos linfáticos, destacando sua importância para a defesa do organismo. A seção Hora da prática sugere um experimento com a pulsação, em que os alunos poderão exercitar habilidades de observação, coleta sistemática e registro de dados. Oriente-os a anotar todas as informações, organizando-as em gráficos e tabelas para posterior análise. Durante a explanação do sistema linfático, mostre aos alunos os órgãos e as redes de capilares e vasos que o compõem. Antes de começar a trabalhar com a seção Curioso é... pergunte aos alunos se sabem o que são ínguas. Então explique como elas se formam e quais suas causas. Esse capítulo comenta também o papel do sistema linfático no corpo. Você pode usar o texto “Sistema linfático” para complementar esse conteúdo, ele descreve a atuação desse sistema, bem como as diferenças entrepois os vasos linfáticosdetalhadamente e os vasos sanguíneos. O texto está disponível em: » (acesso em: 9 maio 2015).
Capítulo 5 A saúde dos sistemas cardiovascular e linfático EXPLORANDO A SAÚDE CARDIOVASCULAR A narrativa conta o resultado do examerealizado pelo personagem Rodrigo, que indicou pressão alta, e como sua esposa rapidamente planeja a adoção de hábitos mais saudáveis para o controle dessa doença. Inspire-se nessa narrativa e proponha uma pesquisa aos alunos. A pesquisa consiste em duas etapas. Na primeira, os alunos deverão entrevistar os familiares para investigar quantas pessoas da família apresentam esse tipo de problema. Na segunda, deverão buscar em livros ou emsites informações que definam a hipertensão, os fatores que influenciam o aparecimento da doença e as medidas de prevenção. Oriente-os a anotar todas as informações coletadas e organizá-las em gráficos ou tabelas para facilitar as análises. O intuito da pesquisa é promover um debate com base nos resultados, direcionando para a importância dos hábitos saudáveis, além de aprofundar o conhecimento dessa doença. Caso julgue necessário, faça breves retomadas dos assuntos abordados no Tema 3. Explique para aqueles alunos cujas famílias apresentem mais casos de hipertensão a importância de tomar cuidados redobrados, porém enfatize que a prevenção deve ser incorporada à vida de todos. O texto “Hipertensão” pode ser útil para a discussão do assunto. Disponível em: » (acesso em: 9 maio 2015). COMENTÁRIOS O Capítulo 5 relata as doenças do sistema cardiovascular e do sistema linfático, bem como suas medidas preventivas. Ao abordar a saúde do sistema cardiovascular, apresente as moléstias que podem afetar o coração e as estruturas envolvidas nesse sistema, como infarto, cerebral, aterosclerose, leucemia e hipertensão. Então, trabalhe o texto “Como derrame é ressuscitada uma vítima de parada cardíaca?”, sugerido na seção Textos de apoio deste manual. A seção Aqui tem mais traz informações sobre os aparelhos que medem a pressão arterial. Seria interessante providenciar um esfigmomanômetro e um estetoscópio, para que você possa demonstrar como são empregados. Outra sugestão é montar um estetoscópio para que os alunos possam utilizá-lo para ouvir os batimentos cardíacos dos colegas. Veja como fazê-lo no material disponível em:
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» (acesso em: 9 maio 2015). Na sequência, explique algumas doenças que comprometem o sistema linfático, como elefantíase, linfoma e angina tonsilar. Por fim, a seção Ciência e Sociedade explica o que é marca-passo, qual é sua função e como ele é implantado no corpo do paciente. É importante comentar que as doenças cardiovasculares são uma das principais causas de morte no Brasil e no mundo. Para trabalhar o conteúdo desse capítulo, você pode se basear na proposta didática “Doenças cardíacas: causas, prejuízos e formas de prevenção”, disponível em: » (acesso em: 9 maio 2015). Organize os alunos em grupos e peça que criem em cartazes, histórias em quadrinhos sobre uma das doenças estudadas. Esses cartazes podem ser expostos na sala de aula ou mesmo em um painel no pátio da escola.
Textos de apoio CAPÍTULO 2 Sistema urinário: conjunto de órgãos filtra o sangue e elimina toxinas
O sistema urinário é um conjunto de órgãos responsável pela filtração do sangue. Entre suas funções estão o controle da quantidade de líquidos no organismo (equilíbrio hídrico) e a eliminação, através da urina, de substâncias tóxicas (excretas) ou em excesso. [...] Controle da reabsorção de água
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Uma das funções do sistema urinário é manter o equilíbrio hídrico do organismo. Ou seja, eliminar ou reabsorver líquidos de acordo com a concentração destes na circulação sanguínea. Esse controle é realizado por um hormônio chamado de hormônio antidiurético ou ADH (sigla para o termo em inglês: antidiuretic hormone). O ADH é liberado pela hipófise, uma glândula do sistema endócrino. O hormônio atua nos dutos que deixam os néfrons, favorecendo a reabsorção e, assim, aumentando a quantidade de líquido que retorna ao sangue. Portanto, o resultado é a formação de uma urina mais concentrada. Quando a concentração de líquidos no sangue volta ao normal, a liberação de ADH é inibida e a urina se torna mais diluída. Problemas do sistema urinário
Existem diversas disfunções ou doenças que afetam os órgãos do sistema urinário. Entre elas, podemos citar a incontinência urinária, a cistite, os cálculos renais e a nefrite. A incontinência urinária atinge principalmente as mulheres e sua incidência aumenta com a idade. Existem diversos tipos de incontinência, mas, de maneira geral, o problema é caracterizado pela eliminação involuntária de urina através da uretra. Existem diversas causas para a incontinência urinária, tais como comprometimento da musculatura que controla a micção, inflamações no sistema urinário e doenças que comprimem a bexiga. O tratamento varia de acordo com a causa que provoca a incontinência. é o nome dado processodadecistite inflamação ou infecção da bexiga, geralmente provocado porCistite bactérias. Alguns dosaosintomas são: aumento da frequência de micção, dor ou ardência ao urinar, febre e dores na região da bexiga. O tratamento é realizado através da administração de antibióticos, receitados de acordo com o tipo de bactéria infectante. Durante os processos de filtração e reabsorção do sistema urinário pode ocorrer a formação de pequenos cristais de sais minerais e outras substâncias. Dependendo do tamanho dos cristais e de características individuais do organismo, estes podem passar despercebidos ou provocar uma doença conhecida como cálculo renal. No segundo caso, a pessoa sente fortes dores na região dos
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rins e muita dor ao urinar. Dependendo do tamanho do cálculo, ele pode ser eliminado naturalmente com a urina, ou pode ser necessária uma intervenção cirúrgica para a sua remoção. A nefrite é uma inflamação nos néfrons que provoca lesões nos glomérulos de Malpighi. Existem dois tipos principais de nefrite: a aguda e a crônica. A nefrite aguda pode ser causada por alguns vírus ou bactérias. A forma crônica pode ser uma evolução da nefrite aguda ou pode ser uma doença autoimune. No caso da nefrite autoimune, as células do sistema imunológico não reconhecem os glomérulos e passama atacá-los, provocando as lesões. Retenção de líquidos e aumento da pressão arterial são alguns dos sintomas dessa doença. Devido ao mau funcionamento dos néfrons, o sangue não é filtrado de maneira apropriada e substâncias tóxicas começam a se acumular no organismo. Em casos muito graves é necessário realizar hemodiálise. A hemodiálise é um procedimento no qual uma máquina realiza a filtração do sangue, seja,Sistema realizaurinário: a função dos derins, organismo. BRITES, Aliceou Dantas. conjunto órgãodesintoxicando que filtra o sangue eoelimina as toxinas. Disponível em: . Acesso em: 22 maio 2015.
CAPÍTULO 5 Como é ressuscitada uma vítima de parada cardíaca?
Com uma corrida contra o tempo, que inclui uma sequência de massagens, choques e medicamentos para fazer o coração voltar a bater e a realizar sua função primordial: bombear sangue e oxigênio pelo organismo. Nesse processo de ressuscitação, o mais importante é agir rápido. “Se a vítima for socorrida no primeiro minuto após a parada, ela tem 90% de chances de sobreviver”, diz o cardiologista Sérgio Timerman, do Instituto do Coração (Incor), de São Paulo. Como quase 80% das mortes por parada cardíaca no Brasil acontecem fora dos hospitais, as etapas iniciais do salvamento ficam nas mãos de pessoas como nós. O primeiro passo é checar os sinais vitais da vítima. Se ela não tiver pulso e não estiver respirando, é bem provável que o coração tenha parado de bater. Depois de chamar ajuda médica, é hora de agir, fazendo a chamada respiração de resgate. É uma espécie de assoprão na boca que difere um pouco da tradicional respiração boca-a-boca, onde também se puxa o ar. O segundo passo é aplicar a massagem cardíaca, uma série de compressões no peito da vítima para “acordar” o coração. Se nada disso der certo, a última coisa que dá para fazer fora do hospital é apelar para os choques elétricos – desde que haja por perto um aparelho específico para isso, o desfibrilador. O choque pode funcionar quando o coração para de bombear sangue porque o órgão nessa situação começa a bater muito rápido e sem ritmo. É a chamada fibrilação ventricular. Como esse problema é responsável por 90% das paradas cardíacas, os médicos insistem para que locais públicos tenham desfibriladores à mão. “Se eles forem usados no local da emergência, a vítima tem 70% de chances de sobreviver. Se ela esperar até o hospital, esse número cai para 2%”, afirma Sérgio. Depois disso, o negócio é deixar o trabalho para os cardiologistas, que vão medicar a pessoa ou optar por táticas mais drásticas para tentar reverter a parada. MOIÓLI, Julia. Como é ressuscitada uma vítima de parada cardíaca? Mundo Estranho. Disponível em: . Acesso em: 22 maio 2015.
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Atividades complementares 1. As funções de nutrição são executadas por diversos sistemas que atuam articuladamente. Por exemplo, para nos mantermos vivos, necessitamos de alimento e de oxigênio. Nosso corpo tem órgãos especiais cuja função é digerir os alimentos e absorver o oxigênio do ar, mas é necessário que os nutrientes e o oxigênio sejam levados para todas as células de nosso corpo.
No organismo humano, várias substâncias presentes no sangue chegam ao néfron. Algumas são reabsorvidas e retornam ao sangue. Assim, por meio do sistema circulatório, são distribuídas a outras partes do corpo. Entre as substâncias normalmente reabsorvidas, no nível do néfron, podem ser relacionadas:
a) b) c) d)
Quais são os sistemas que atuam nas atividades vitais citadas no parágrafo acima?
água e ureia. glicose e ureia. água e glicose. água e ácido úrico.
3. Em relação à excreção humana responda: a) Quais são os órgãos do sistema urinário humano?
b) Quais são as estruturas microscópicas dos rins responsáveis pela filtração e regulação da composição química do sangue?
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2. Na imagem a seguir, está esquematizada parte da unidade fisiológica do sistema excretor humano – o néfron. arteríola eferente
capilar do glomérulo
in t e u q e S o ld a sv O
artéria renal cápsula renal túbulo renal
Legenda capilar peritubular
filtração reabsorção
sangue (para as veias)
secreção fluxo de sangue urina
346
c) Qual é a composição normal da urina humana?
d) Quais os principais processos que ocorrem, respectivamente, no glomérulo localizado na cápsula de Bowman e no túbulo do néfron?
Atividades complementares 4. Sobre o sangue, responda: a) Quais são suas funções?
a) Nomeie as estruturas indicadas pelos números de 1 a 8.
b) Quais são as partes que compõem o sangue?
c) Como são classificadas as células sanguíneas?
5. (Fuvest-SP) Considere o coração de um mamífero, por exemplo, o do ser humano. a) Qual das quatro cavidades apresenta parede mais espessa? Por quê?
b) O que é o sangue venoso? Em quais estruturas podemos encontrá-lo?
c) O que é sangue arterial? Em quais estruturas podemos encontrá-lo?
b) O que é sístole? d) Qual estrutura é responsável por levar o sangue do coração para os pulmões? 6. Observe a seguir o esquema do coração e faça o que se pede. 3
4
e) Qual estrutura é responsável por levar o sangue do coração para o corpo?
4
1
7. Quais são as funções do sistema linfático? 6
5 2
8 7
o h l e o C r e n g a V
3
34 7
RESPOSTAS DAS ATIVIDADES COMPLEMENTARES 1. A digestão dos nutrientes é realizada pelo sistema digestório. A respiração (absorção do gás oxigênio e liberação do gás carbônico) é feita pelo sistema respiratório. O sistema circulatório e o sistema linfático são responsáveis pela circulação dos gases, dos nutrientes e de outras substâncias por todos os órgãos, tecidos e células de nosso corpo. 2. Alternativac. 3. a) Rins, ureteres, bexiga urinária e uretra.
4.
5.
6.
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7.
b) Néfrons. c) A urina normal deve conter apenas água, sais minerais e excretas nitrogenados como a ureia e traços de ácido úrico. d) Nos glomérulos ocorre a filtração do sangue arterial. Nos túbulos do néfron, a reabsorção das substâncias úteis. a) As funções do sangue são: transporte (oxigênio, gás carbônico, vitaminas, hormônios, nutrientes etc.), defesa e homeotermia. b) O sangue é uma mistura heterogênea composta por células e plasma. c) As células sanguíneas são classificadas em: hemácias, glóbulos brancos (leucócitos) eplaquetas. a) O ventrículo esquerdo, pois é a cavidade que bombeia o sangue da artéria aorta para os tecidos do corpo. b) Sístole é o movimento de contração do músculo do coração (miocárdio). a) 1 – artéria aorta; 2 – artéria pulmonar; 3 – veia cava; 4 – veias pulmonares; 5 – átrio direito; 6 – átrio esquerdo; 7 – ventrículo direito; 8 –ventrículo esquerdo. b) Sangue venoso é o sangue rico em gás carbônico. Ele é encontrado nas estruturas: artéria pulmonar (2); veia cava (3); átrio direito (5) eventrículo direito (7). c) Sangue arterial é o sangue rico emoxigênio. Ele é encontrado nas estruturas: artéria aorta (1); veias pulmonares (4); átrio esquerdo (6) e ventrículo esquerdo (8). d) Artéria pulmonar (2). e) Artéria aorta (1). As funções do sistema linfático são: evitar inchaços, devolvendo à circulação sanguínea o excesso delíquido presente nas células e tecidos; absorver gorduras do intestino delgado; participar da defesa doorganismo.
SUGESTÕES para o educador
PARA LER • O movimento do sangue no corpo humano: do contexto da produção do conhecimento para o do seu ensino, de Nair Delizoicov e Maria Helena C. Silva. Ciência & Educação (Unesp – Bauru), v. 10, n. 3, p. 443-460, set.-dez. 2004. Disponível em:
S1516-73132004000300009&lng=pt&nrm=iso>. Acesso em: 3 maio 2015. • O uso de modelos no ensino de Biologia, de Leandro Duso. In: XVI ENDIPE – ENCONTRO NACIONAL DE DIDÁTICA E PRÁTICAS DE ENSINO. Campinas, Unicamp, 2012. Disponível em: . Acesso em: 3 maio 2015. PARA NAVEGAR • www.boasaude.com.br/artigos-de-saude/4165/ -1/o-coracao-sua-anatomia-e-funcoes.html • www.misodor.com/CORACAO.php • http://saude.ig.com.br/coracao/
Acessos em: 20 maio 2015.
Tema 5: Sistemas integradores – endócrino e nervoso Mapa conceitual do Tema regulam o
metabolismo
HORMÔNIOS
testículos sintetizados por
timo
hipotálamo
tireoide ovários suprarrenais pâncreas
glândulas endócrinas
pineal
localizam-se no
secretam diretamente na
hipófise
cérebro
corrente sanguínea
subdividido em
cerebelo
encéfalo SNP
SNC
é composto de
medula espinhal
tronco encefálico
integram eo coordenam
Abertura do Tema O Tema 5 contempla os sistemas endócrino e nervoso. Inicialmente é abordado o sistema endócrino, apresentando seus hormônios, glândulas e funções. Além disso, destacam-se as modificações durante a puberdade relacionadas às alterações hormonais. Em seguida, é apresentado o sistema nervoso central e periférico, bem como algumas doenças degenerativas relacionadas a ele. Por fim, as substâncias psicotrópicas são abordadas, mostrando como atuam nesse sistema. A imagem da abertura do Tema mostra médicos em cirurgia, atividade em que precisam executar movimentos precisos. Aproveite a imagem para conferir o conhecimento prévio dos alunos. Incentive-os a relatar suas impressões sobre a imagem e interfira na conversa quando necessário. Para instigá-los ainda mais, faça perguntas como: Você já esteve em situação envolvesse emocional? Comoem você queconsegue controla suasalguma emoções? E os que movimentos docontrole corpo? Existem situações queacredita você não controlar suas reações e movimentos? Quais são elas? Durante a análise da imagem, oriente os alunos a associá-la a outras situações que exijam controle emocional e coordenação motora. A ideia é que o aluno descubra que existem reações motoras voluntárias e involuntárias, refletindo sobre a srcem das emoções. Nesse momento, comente que as reações motoras e as emoções estão relacionadas ao sistema nervoso e que o estudo desse sistema será desenvolvido ao longo desse Tema.
34 9
Capítulo 1 Hormônios e glândulas EXPLORANDO UM MEDO DO CÃO! O assunto abordado na seção Explorando é a reação ao medo. Após discutir com os alunos as reações ao medo, é importante que você explique que existem hormônios que atuam em resposta a estímulos ambientais. Esses hormônios estão presentes em plantas e animais. É importante esclarecer que o sistema nervoso e o sistema endócrino são influenciados por estímulos externos do ambiente, como temperatura, luz, alimentação etc. Para que os alunos compreendam melhor o assunto, oriente-os a testar seus atos reflexos por meio de um simples experimento. Para isso, organize-os em duplas. Peça a um dos colegas da dupla que bata palmas próximo ao rosto do outro colega. Os alunos podem repetir para testar seu controle. Nesse momento, é importante elucidar que o reflexo está relacionado ao sistema nervoso e é resultado de uma mensagem enviada ao cérebro. Outros exemplos podem ser citados, como a reação ao fogo. Outros estímulos que é importante mencionar são os da visão e do olfato em relação a um alimento, principalmente quando se está com fome. Incentive os alunos a participar dessa conversa expondo suas experiências. Deixe claro que são esses estímulos que provocam uma resposta do cérebro, junto com o sistema nervoso e os hormônios. COMENTÁRIOS O Capítulo 1 contempla a definição de hormônios, dando destaque para sua forma de ação no organismo por meio do reconhecimento das células. Inicie esse capítulo esclarecendo o que são os hormônios, quem os produz e qual a sua relação com os estímulos ambientais. Na sequência, apresente os dois tipos de glândulas: as endócrinas e as exócrinas. Ao explicar como os hormônios agem no nosso corpo, é importante deixar claro que
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eles são específicos de forma seletiva. de determinadas células, como “chave-fechadura”, isto é, eles agem Para aprofundar os assuntos trabalhados nesse capítulo, reproduza o vídeo Atlas do corpo humano – glândulas e hormônios, disponível em: » (acesso em: 9 maio 2015). Caso julgue necessário, trabalhe o texto “Fiéis mensageiros, hormônios”, sugerido na seção Textos de apoio deste manual.
Capítulo 2 Sistema endócrino humano EXPLORANDO OS HORMÔNIOS QUE MODIFICAM O ORGANISMO A história da seção Explorando desse capítulo mostra um garoto constatando as mudanças que seu corpo sofrerá até a fase adulta. Para auxiliá-lo no desenvolvimento do assunto, utilize as atividades da sequência didática “Entendendo a puberdade”, disponível em: » (acesso em: 9 maio 2015). Comente com os alunos que, assim como os humanos, os animais passam por transformações ao longo da vida, da fase juvenil à fase adulta. Como exemplo, mencione o leão: quando jovem, ele não tem juba; ela aparecerá somente na fase adulta; já as fêmeas não desenvolvem a juba.
COMENTÁRIOS O Capítulo 2 descreve as funções das diferentes glândulas do sistema endócrino humano e alguns hormônios produzidos e secretados por elas. As glândulas abordadas nesse capítulo são: pineal, hipófise, testículos, ovários, tireoide, paratireoides, pâncreas e suprarrenais ou adrenais. A seção Aqui tem mais relata as modificações do corpo durante as fases pré-puberal, puberal e pós-puberal. É normal que os alunos tenham dúvidas e queiram saber mais a respeito dessas alterações. Aproveite o momento e incentive-os a pensar como o corpo “sabe” que está na hora de mudar e quando isso deve parar. Para complementar os assuntos tratados, oriente os alunos a pesquisar as doenças relacionadas ao sistema endócrino. Peça que organizem sua pesquisa em um quadro, compondo-o de modo que seja possível visualizar a lista das doenças, os hormônios relacionados e a glândula responsável por sua síntese. Solicite a eles que destaquem os sintomas, o diagnóstico e os possíveis tratamentos das enfermidades. Proponha um debate para que os alunos exponham e discutam as informações mais relevantes encontradas na pesquisa. Nesse momento, reproduza o vídeo Hipotiroidismo e hipertiroidismo: descubra as diferenças de cada um, disponível em: » (acesso em: 9 maio 2015).
Capítulo 3 Sistema nervoso central EXPLORANDO O ÁLCOOL E O CÉREBRO A seção traz um assunto essencial para discutir com seus alunos: o uso de substâncias psicotrópicas, ou seja, que agem no cérebro. Converse com eles baseado nas manifestações e dúvidas que eles levantarem. Reforce a pesquisa da personagem Thalita sobre os efeitos do álcool, esclarecendo que eles estão diretamente relacionados ao sistema nervoso. Sugira uma discussão sobre os riscos da dependência do álcool e o uso do álcool associado à direção. Para auxiliar no debate, tenha como base o texto “Uso de álcool entre jovens”, disponível em: » (acesso em: 9 maio 2015). Outro texto que pode ser trabalhado é “Dados sobre o uso de álcool e outras drogas no Brasil”, disponível em: » (acesso em: 9 maio 2015). COMENTÁRIOS O Capítulo 3 estuda o sistema nervoso destacando o sistema nervoso central. Ao explicar o sistema nervoso e sua função, mostre como ele interage com os outros sistemas do corpo. A seção Diálogo comenta as doenças neurodegenerativas, ressaltando a doença da vaca louca ou encefalopatia. Sugira uma pesquisa sobre outras doenças neurodegenerativas, focando em como elas comprometem esse sistema. Essa atividade proporcionará um aprofundamento do assunto, discussão que deve ser mediada por você. Com o objetivo de estimular a curiosidade dos alunos, reproduza, antes da pesquisa, o vídeo Doenças que atacam o sistema nervoso, disponível em: » (acesso em: 9 maio 2015).
35 1
Você pode trabalhar depois o texto “Brasileiros criam método para estudar danos do Alzheimer ao cérebro”, presente na seção Textos de apoio deste manual. Em seguida, mostre como o sistema nervoso está dividido, apresentando as estruturas que compõem o sistema nervoso central: encéfalo (cérebro, cerebelo e tronco encefálico) e medula espinhal, destacando suas funções.
Capítulo 4 Sistema nervoso periférico EXPLORANDO UMA JOGADA PERIGOSA Uma aquestão importante abordada da seção desse Explorando capítulo: lesão demuito coluna que podeécausar perdanadehistória movimentos da perna. Ao começar a discussão, tente desenvolver com os alunos uma ideia crítica a respeito da violência em qualquer situação, principalmente entre torcidas ou entre os jogadores durante uma partida de futebol. Avalie as respostas dos alunos relacionadas à lesão da coluna e aproveite para conversar com eles sobre as deficiências causadas por esse tipo de lesão, fazendo os alunos refletirem sobre os problemas que uma pessoa com limitações enfrenta em seu cotidiano. Peça a eles que imaginem soluções para aumentar a acessibilidade das pessoas em suas atividades diárias.
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COMENTÁRIOS Esse capítulo trata do sistema nervoso periférico e algumas substâncias que o afetam. Apresenta o sistema nervoso periférico e os tipos de nervos que o constituem: cranianos e raquidianos. Além disso, explica o sistema nervoso somático e o sistema nervoso autônomo. Ao esclarecer o funcionamento do ato e do arco reflexos, você pode apresentar o vídeo Ato reflexo para facilitar a compreensão dos alunos sobre o assunto. Disponível em: » (acesso em: 9 maio 2015). Você pode ainda usar a proposta didática intitulada “Reflexos: nossas ações e reações” para aprofundar a questão. Disponível em: » (acesso em: 9 maio 2015). Na seção Fique por dentro há um interessante infográfico em que são abordadas as substâncias psicotrópicas e seus prejuízos ao sistema nervoso. Trata-se de um assunto cuja abordagem é de importância crucial na escola, especialmente nas aulas de Ciências, que têm muita afinidade com o tema. Durante a adolescência, muitos fatores podem contribuir para as experiências com as drogas, e esse é também um período de vulnerabilidade física e emocional, propício para o início da dependência. Por isso, seria oportuno dar a atenção necessária à abordagem desse conteúdo, provendo leitura e interpretação do infográfico na sala de aula e debate sobre o tema. Entre os os fatores que para a iniciação uso dessas esubstâncias pelos jovens estão lugares depodem convíviocontribuir social, o ambiente familiar,ao a curiosidade a necessidade de participação social. Leia mais sobre esse assunto no texto: “Drogas: um mundo de vício não tão distante”, disponível em: » (acesso em 2 jun. 2015). Uma sequência didática que permite ao aluno conhecer melhor os riscos do consumo de drogas psicotrópicas, compreender a dependência física e emocional causada por drogas
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psicotrópicas e conhecer formas de tratamento da dependência de drogas psicotrópicas, e inclusive propõe uma pesquisa e sugere vídeos a serem assistidos, está disponível no site a seguir. » .Acesso em 2 jun. 2015. Por fim, desenvolva a seção Hora da Prática, que traz um experimento que propõe a observação e a análise da reação do corpo quando em contato com uma superfície (parede) por determinado tempo. A atividade permitirá que o aluno desenvolva habilidades relacionadas à observação, levantamento de hipóteses e registro sistemático de informações.
TCAPÍTULO extos de 1apoio Fiéis mensageiros, hormônios
Todo o seu organismo sente quando algum deles deixa de trabalhar direito. Por meio dos hormônios – substâncias secretadas pelas glândulas que agem como mensageiros bioquímicos – os seus órgãos modificam o funcionamento. Quando você dá um bocejo, é porque existe uma glândula, a pineal, dando o sinal de que está na hora de dormir. Como um relógio, ela regula os ritmos do seu organismo. Na hora de acordar, entra em cena outra glândula, a suprarrenal, localizada um pouco acima dos rins. Graças ao cortisol, um hormônio que a suprarrenal secreta na corrente sanguínea, você sente disposição para iniciar as atividades depois de uma noite de sono. Aliás, a palavra “hormônio” vem de “acordar”, em grego. No comando desse sofisticado laboratório interno está a hipófise, também conhecida como pituitária. Não por acaso, ela merece o honroso título de glândula-mestra. É a hipófise que analisa as necessidades do organismo e, como um computador central, coordena produção de hormônios pelas glândulas. Secretados em doses ínfimas, de milionésimos de grama, os hormônios ligam-se apenas às células que precisam deles. Uma vez cumprida a tarefa, a produção é suspensa. “É um liga-e-desliga que funciona como um mecanismo autorregulador”, explica o endocrinologista Filippo Pedrinola, do Hospital das Clínicas de São Paulo. LISBÔA, Lívia. Fiéis mensageiros, hormônios. Superinteressante. Disponível em: . Acesso em: 25 maio 2015.
CAPÍTULO 3 Brasileiros criam método para estudar danos do Alzheimer ao cérebro Cientistas recriam sintomas da doença em primatas em busca da cura. Animais foram testados no Canadá; pesquisa é de grupo da UFRJ.
Pesquisadores do Brasil e do Canadá desenvolveram um novo protocolo de pesquisa com exemplares de macacos para analisar os efeitos do Alzheimer no cérebro e, com isso, ajudar na busca da cura para a doença, que, segundo estimativas, afeta 36 milhões de pessoas no mundo. O grupo da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), em parceria com a Queen’s University, de Kingston, “recriou” os sintomas enfermidade em primatas jovens que estavam em um laboratório canadense. A prática substituida o emprego de animais idosos nas investigações. Antes, era necessário aguardar o envelhecimento natural dos primatas para analisar o surgimento de sintomas semelhantes ao do Alzheimer – como a redução das sinapses, que leva à perda da memória, e problemas de cognição –, o que, na opinião da professora Fernanda De Felice, uma das autoras da investigação, tornava o estudo inviável. Segundo ela, cada primata da espécie Macaca fasciculares, utilizado na pesquisa, pode viver até 30 anos, o que fazia “demorar décadas para obter algum dado sobre a doença”.
35 3
[...] Novo método
Agora, os cientistas aplicam toxinas – oligômeros formados pelo peptídeo (pequenos pedaços de proteína) denominado beta-amiloide, formados nos estágios iniciais do Alzheimer – em cobaias com idade entre 9 e 16 anos. O desenvolvimento da doença está relacionado ao excesso desta toxina no cérebro. De acordo com Fernanda, a necessidade de se usarem os primatas se deve à semelhança com o cérebro humano. Antes, segundo ela, foram feitos vários experimentos referentes ao tratamento do Alzheimer em roedores. O êxito desses testes não se repetiu quando foram refeitos em pacientes humanos. Por isso, a necessidade de outro modelo de pesquisa. “O cérebro dos roedores é muito diferente ao cérebro humano. Apesar de não sabermos exa-
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tamente qual o percentual semelhança o cérebro cria de um macaco e o neurofibrilares do ser humano,no o tamanho é parecido. Outrodeexemplo é queentre o Alzheimer emaranhados cérebro (proteínas que causam o mau funcionamento dos neurônios). Nos roedores isso não aparecia, no macaco, sim”, explica. O uso de animais em experimentos científicos é um tema delicado no Brasil. No ano passado, ativistas invadiram um laboratório em São Roque (SP) e libertaram cães da raça beagle, além de roedores, utilizados em testes em um laboratório de pesquisas. Após esse episódio, o Conselho Nacional de Controle de Experimentação Animal (Concea), ligado ao Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação, deu mais atenção aos métodos alternativos ao uso de cobaias, no intuito de reduzir a quantidade de diferentes espécies aplicadas em laboratórios. No início de setembro, o órgão reconheceu 17 métodos alternativos para diversos testes, entre eles o de potencial de irritação e corrosão da pele. No entanto, ainda não há um substituto ao animal em pesquisas voltadas ao Alzheimer, de acordo com Fernanda.“Não há como eliminar totalmente o uso de animais. Os testes clínicos em doenças neurodegenerativas vêm falhando e isso indica que precisamos entender os mecanismos em diferentes modelos [além dos roedores]. O primata é crucial para pegarmos alguns aspectos que não conseguimos entender”, explica. A cientista diz ainda que seu grupo trabalha com a “teoria da pirâmide”, em que o uso de animais é deixado para o último caso (no topo), após a experimentação com a cultura de células in vitro (base). “Temos que usar o mínimo possível [de animais]”, finaliza. A pesquisa foi aprovada pelo Comitê de Ética de Experimentação Animal da Queen’s University. CARVALHO, Eduardo. Brasileiros criam método para estudar danos do Alzheimer ao cérebro. Ciência e Saúde . Disponível em: . Acesso em: 22 maio 2015.
Atividades complementares 1. Relacione cada hormônio com sua função no organismo. I testosterona II ocitocina III insulina IV estrogênio • Estimula a contração da musculatura do útero. • Responsável pelo desenvolvimento das características sexuais masculinas. • Regula a taxa de glicose. • Responsável pelo desenvolvimento das características sexuais femininas e pelo desenvolvimento da parede uterina. Agora marque a alternativa que contém a sequência de respostas corretas encontrada. a) I, II, III e IV. b) II, I, III e IV. c) II, III, IV e I.
d) I, IV, III e II. e) III, I, IV e II. 2. Qual dos hormônios citados no exercício anterior é produzido no pâncreas?
outros hormônios. Cite dois hormônios produzidos pela adeno-hipófise, a glândula que foi estimulada e quais foram os hormônios produzidos por ela depois desse estímulo.
5. (UFC) O momento do vestibular, sem dúvida, causa nos candidatos uma mistura de sensações, como prazer, por estar próxima à tão sonhada aprovação; emoção, por vivenciar uma grande escolha, e medo de cometer um equívoco ao responder às questões. Essas sensações estimulam o sistema nervoso, ocasionando taquicardia e aumento da frequência respiratória. Assinale a alternativa que apresenta a glândula que foi estimulada e o hormônio produzido como consequência das sensações citadas no texto. a) Suprarrenal e adrenalina. b) Tireoide e adrenalina. c) Tireoide e calcitonina. d) Hipófise e adrenalina. e) Pineal e melatonina 6. Como o sistema nervoso está dividido?
3. Entre as funções do sistema endócrino estão as seguintes: • controle do metabolismo do açúcar; • preparação do corpo para situações de emergência; • controle de outras glândulas endócrinas.
7. Qual é o nome das membranas responsáveis por revestir e proteger o encéfalo, a medula e o líquido que circula entre elas?
Que glândulas desempenham, respectivamente, esses papéis?
8. Qual é a principal célula do sistema nervoso e qual é sua função? 4. A hipófise produz alguns hormônios que estimulam outras glândulas a produzir
35 5
RESPOSTAS DAS ATIVIDADES COMPLEMENTARES 1. 2. 3. 4.
Alternativab. A insulina. Pâncreas, suprarrenais, hipófise. O TSH produzido pela adeno-hipófise estimula a tireoide a produzir tiroxina. O LH estimula os testículos e os ovários a produzir respectivamente testosterona e estrógeno e progesterona.
5. 6. 7. 8.
Alternativa a. O sistema nervoso está dividido em SNC e SNP. Meninges. São os neurônios. Sua função é conduzir oimpulso nervoso, articulando tanto a percepção de estímulos quanto o seu processamento e as respostas a eles.
SUGESTÕES para o educador
PARA LER • Uso de drogas e fatoresde risco entre estudantes de Ensino Médio. M. L. J. Jinez; J. R. M. Souza; S. C. Pillon. Revista Latino-americana Enfermagem, v. 17, n. 2, 2009. Disponívelem: . Acesso em: 3 maio 2015. • Fatores associados ao usode drogas entre
adolescentes escolares. F. Tavaresa; riab; M. S. Lima.Revista SaúdeB.Pública , v. 38,J.n.U. 6,Bé p. 78796, 2004. Disponível em: . Acesso em: 3 maio 2015. PARA NAVEGAR • http://educacao.uol.com.br/colunas/icami-tiba/2008/ 10/07/como-fazer-a-prevencao-com-adolescentesem-relacao-as-drogas.htm • www.tiba.com.br/artigo.php?id=063 • www.uel.br/revistas/ssrevista/c_v3n1_jovens.htm
Acessos em: 3 maio 2015.
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Tema 6: Sistema sensorial Mapa conceitual do tema
SISTEMA SENSORIAL
responsável pela percepção de
interação com o ambiente
permitem
pele
nariz
estímulos
conduzidos até o
cérebro
captados pelos
responsável pela
órgãos dos sentidos
interpretação
língua
orelha
olhos
Abertura do Tema Esse Tema contempla o sistema sensorial humano. Abordam-se os cinco sentidos: tato, gustação, olfato, visão e audição, bem como todas as estruturas que os compõem. Explica o funcionamento dessas estruturas naestímulos captaçãoem de impulsos estímulosnervosos do meioque ambiente e de que modo ocorre a transformação desses são encaminhados até o cérebro. A imagem de abertura do tema representa uma festa junina, típica do interior do Brasil, em especial na Região Nordeste. Trata-se de uma festa cheia de cores e com músicos, dança, balões e fogueira. Explore a imagem instigando os alunos a expor seus conhecimentos prévios, mas associe a conversa ao uso dos sentidos. Peça-lhes que imaginem que estão na festa e pergunte: De que modo você conseguiria perceber as cores e os sons desse ambiente? Nessa festa também são servidas comidas típicas juninas – o que lhe dá condições de identificar os alimentos pelo cheiro e pelo sabor, sem vê-los? De que maneira você consegue “sentir” o ambiente em que está? Há uma atividade interessante que pode ser feita como introdução ao tema. Providencie diversos frutos maduros, como laranja, banana, maçã e mamão, e exponha-os na sua mesa. Organize a turma em dois grupos. Um dos grupos deve levantar-se e olhar de perto os frutos, manuseá-los, cheirá-los, sentir seu peso etc. Em seguida, cada aluno desse grupo deve escolher um fruto, sem falar a ninguém o nome dele, e escrever, em um pedaço de papel, a descrição detalhada desse fruto, como se fosse para um ser inteligente que não vive no planeta Terra e não conhece nem nunca viu o fruto. Depois os textos devem ser distribuídos aleatoriamente aos alunos do outro grupo, que terão de identificar os frutos pelas descrições. Ao final da atividade pergunte à turma quais sentidos foram utilizados para fazer a descrição dos frutos. Veja mais detalhes sobre essa atividade em: » (acesso em: 10 abr. 2015).
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Capítulo 1 Tato, gustação e olfato EXPLORANDO OS SENTIDOS A seção Explorando do Capítulo 1 relata algumas brincadeiras em que os personagens deveriam, sem usar a visão, identificar o que seria um alimento ou adivinhar o que seria um presente. Você pode explorar a percepção dos alunos durante o desenvolvimento da atividade aplicando uma atividade similar à descrita no livro. Providencie alguns alimentos de sabores marcantes (como limão, laranja, cravo e canela) e objetos de diferentes tamanhos, formatos e texturas, e peça que os alunos usem os sentidos, exceto a visão, para descobrir o que está oculto. Antes de iniciar a atividade pergunte se algum aluno tem alergia aos alimentos que você trouxe para a sala de aula. Para incentivar a participação deles, peça-lhes que atribuam pontos a cada descoberta. Algumas perguntas podem ser feitas na sequência, por exemplo: Como vocês conseguiram descobrir o objeto/alimento? Que órgão do sentido vocês usaram para descobri-lo? Aproveite o momento para discutir sobre o tato. Leve-os a refletir em como seria não ter um dos sentidos ou alguns deles. Você pode sugerir-lhes tentar, num segundo momento, adivinhar que alimentos seriam, de olhos ainda vendados e tampando também o nariz. Em seguida, faça as seguintes indagações: Você teve mais facilidade para identificar o alimento sentindo o cheiro dele ou sem senti-lo? Em sua opinião, o olfato é importante na alimentação? É essencial que os alunos percebam que o sentido do paladar está diretamente relacionado ao olfato. COMENTÁRIOS
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O Capítulo faz uma explanação sobre sistema de sensorial humano. Apresente aos alunos os órgãos1 sensoriais responsáveis pela ocaptação estímulos ambientais. Trabalhe o sentido do tato destacando o papel dos receptores localizados na pele. Na abordagem da gustação chame a atenção da turma para os tipos de papilas presentes na língua. Sugerimos desenvolver o assunto do texto “O poder do umami, o quinto gosto fundamental”, sugerido na seção Textos de apoio deste manual. Na sequência explique de que modo as moléculas de substâncias aromáticas dissolvidas no ar são captadas pelo nariz. A seção Hora da prática traz um experimento simples para testar e avaliar o sentido do tato nas diferentes partes do corpo. Para fixar e revisar o conteúdo trabalhado, você pode reproduzir o vídeo 5 sentidos, disponível em: » (acesso em: 10 maio 2015). Uma reflexão importante que você pode propor aos alunos é sobre as deficiências que acometem os sentidos. Alguns textos podem instigar a curiosidade e a atenção deles. Para abordar a deficiência no sentido do paladar, trabalhe com o texto Disgeusia , disponível em: » (acesso em: 5 jun. 2015). O texto “Deficiência olfativa gera depressão e vulnerabilidade” pode ser trabalhado durante a discussão sobre a perda do olfato, veja em: » (acesso em: 5 jun. 2015). O sentido do tato pode ser abordado por meio do texto “Qual a importância do sentido do tato?”, disponível em: » (acesso em: 5 jun. 2015).
Capítulo 2 Visão e audição EXPLORANDO A VISÃO E A AUDIÇÃO DE UM CASAL A narrativa da seção Explorando desse capítulo relata a viagem de um casal ao litoral. Apesar de Sandra ter deficiência visual e Isidoro ter deficiência auditiva, eles conseguem viajar sem problemas. Para demonstrar o uso e a importância de outros sentidos na ausência da visão, eleja um dos alunos e proponha uma dinâmica. O aluno vendado deve caminhar lentamente até o aluno que o chamar pelo nome. O intuito é mostrar-lhes que, na ausência da visão, outros sentidos, como tato e audição, são utilizados para a localização espacial. Em seguida, assista com a turma ao vídeo Alunos com deficiência auditiva têm inclusão em escolas de Itapetininga , que mostra a importância da Língua Brasileira de Sinais (Libras) para o deficiente auditivo. Disponível em: » (acesso em: 10 jun. 2015). COMENTÁRIOS Esse capítulo aborda os sentidos visão e audição. Apresente as estruturas que constituem o sentido da visão: veias, artérias, retina, coroide, esclera, lente, córnea, pupila, íris, humor aquoso, humor vítreo e nervo óptico. Na sequência explique de que modo a luz é captada pelo olho e descreva o caminho percorrido até a informação ser transformada em impulsos nervosos. Você pode apresentar aos alunos o texto “Código Braille”, sugerido na seção Textos de apoio deste manual, e retomar a discussão iniciada no capítulo anterior sobre as deficiências que acometem os órgãos do sentido. O capítulo apresenta duas seções Curioso é..., explicando em uma delas a reprodução, por meio de pintura, das sensações e impressões captadas pelos olhos do famoso pintor Claude Monet, e na outra a sensação de estranheza que temos ao ouvir a própria voz. Apresente o órgão responsável pelo sentido da audição, destacando suas partes e estrutura. Explique de que modo os sons são captados pela orelha e suas estruturas descrevendo o caminho percorrido até sua transformação em impulsos nervosos e a interpretação no cérebro. Aborda-se também o desenvolvimento de uma nova tecnologia por Graham Bell incorporada nos primeiros aparelhos auditivos elétricos. Para aprofundar o assunto, você pode trabalhar o texto “Sistema facilita a comunicação com surdo e deficiente auditivo”, disponível em: » (acesso em: 6 jun. 2015). Outra sugestão é organizar uma aula no laboratório de informática para mostrar aos alunos algumas doenças oculares. Sugerimos o site: » (acesso em: 6 jun. 2015).
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Textos de apoio CAPÍTULO 1 O poder do umami, o quinto gosto fundamental Além do salgado, azedo, amargo e doce, existe o umami, que tem o poder de fazer com que os pratos fiquem mais agradáveis com ingredientes naturais.
Coloque um pedaço de tomate na boca, deguste lentamente. Repita a operação com um pedaço de queijo parmesão. Depois de sentir o gosto ácido e doce do tomate e o gosto salgado do parmesão, o que dá continuidade ao paladar é o umami, quinto gosto fundamental (junto com salgado, azedo, amargo e doce), descoberto no início do século XX pelo cientista japonês Kikunae Ikeda , mas só reconhecido pela comunidade mundial no ano 2000. Umami, aliás, quer dizer saboroso em japonês, uma propriedade conferida pela combinação do glutamato monossódico característico desse gosto (que também é composto pelos nucleotídeos inosinato e o guanilato) com moléculas de outros alimentos. Isso faz com que o prato fique mais saboroso, sem que haja vontade de comer mais quantidade. [...] Estímulos associados potencializam sabor
Com os cinco gostos fundamentais, a recepção no cérebro se dá da mesma maneira: há um aumento de atividade em determinadas áreas quando o sistema nervoso central recebe sinais transmitidos pelos receptores na cavidade oral e identifica o que é salgado, doce, azedo, amargo ou umami. Mais especificamente as áreas do córtex gustatório primário, na ínsula, e o córtex orbital, acima dos olhos, associado à resposta a quaisquer estímulos agradáveis, não só de comida. Esses receptores, no entanto, se encaixam melhor quando há mais de um estímulo, segundo o estudo do neurocientista. Um prato bonito, com cheiro ótimo, portanto, melhora a sensação do gosto no cérebro. Com o umami, que consegue potencializar o sabor do prato, esta interpretação do cérebro fica mais intensa. [...] O umami foi percebido pelapeixe primeira vezdesidratado no dashi, eum caldo típico da seco. culinária japonesa composto de alga marinha seca, bonito cogumelo shiitake Carnes (principalmente maturadas), aspargos, frutos do mar, queijos e cogumelos (champignon, shiitake e shimeji) são fontes de umami. r o s s e f o r P o d l a u n a M
Identificação começa no útero
Um estudo publicado este ano na revista “Current Biology” pelo Departamento de Nutrição da Universidade de Drexel, na Filadélfia, defende que a habilidade de perceber sabores começa no útero, com o início do funcionamento e desenvolvimento dos sistemas gustativo e olfativo. Como o líquido amniótico e o leite materno contêm moléculas derivadas da dieta da mãe, essa iniciação determina as preferências ao longo da vida. Logo após o nascimento, os gostos doces e umami têm respostas positivas do bebê. Amargo e azedo têm respostas negativas. [...] NOGUEIRA, Viviane. O poder do umami, o quinto gosto fundamental. O Globo, 17 ago. 2013. Disponível em: . Acesso em: 23 maio 2015.
CAPÍTULO 2 Código Braille
Para compreendermos a srcem do Código Braille, devemos nos reportar à vida de um brilhante jovem francês nascido no início do século XIX. Louis Braille vivia em Coupvray, um pequeno distrito localizado a cerca de 45 quilômetros da cidade de Paris. Quando tinha apenas três anos de idade, Louis sofreu um grave acidente quando manejava uma das ferramentas da oficina de seu pai. Por fim, o jovem Braille acabou perdendo a visão dos dois olhos.
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Apesar da infeliz limitação, os pais de Braille decidiram mandá-lo para escola junto das outras crianças. Incapaz de enxergar e escrever, Braille desenvolveu a incrível capacidade de memorizar todas as lições repassadas por seus mestres. Graças ao seu notório desempenho escolar, acabou conseguindo ingressar em uma instituição de ensino para cegos ad ministrada por Valentin Haüy. As possibilidades de aprimoramento intelectual de Braille pareciam cada vez mais viáveis. Nessa escola, os textos eram adaptados de forma que as letras eram impressas em alto relevo. Apesar de funcional, o método exigia a confecção de livros pesados e grandes. Além disso, o tempo gasto para a leitura de qualquer material era bastante extenso. Em razão dessas dificuldades, o instituto de Valentin sempre estava à procura de novos métodos que pudessem facilitar a vida e o acesso à informação dos deficientes visuais. Sob talcomo contexto, o capitão de artilharia Charles Barbier la Serre apresentou um método conhecido “sonografia” ou“escrita noturna” . Nesse novode sistema, o usuário utilizava um código feito em pontos que poderia ser lido com a ponta dos dedos. Apesar de oferecer várias facilidades, o código apresentado por Barbier apresentava dois sérios problemas: era complexo demais para ser memorizado e os símbolos usados não permitiam a soletração das palavras. Nesse meio tempo, Braille conheceu a jovem Teresa von Paradise, que lhe apresentou o mundo da música. Por meio dos esforços de Teresa, que também era cega, foi idealizado um aparelho que permitia a leitura e a composição de partituras para piano. Interessado por essa novidade, Braille se tornou organista, violoncelista e, logo em seguida, foi aceito como músico na Igreja Santa Ana de Paris. Sua incrível habilidade musical lhe concedeu apresentações nas mais famosas casas de concerto da cidade. Em um desses concertos, Braille acabou conhecendo Alphonse Thibaud, conselheiro comercial do Estado francês. Durante uma conversa informal, Thibaud perguntou ao jovem músico se ele não estaria disposto a criar um método que permitisse os cegos lerem e escreverem. Após refutar tal proposta, pensando que isso só poderia ser feito por alguém que enxergasse, Braille passou a se empolgar com esse projeto desafiador. Após três anos de pesquisa e experimentos, Louis Braille estabeleceu um novo sistema de escrita e leitura para cegos. No ano de 1829, publicou esse novo código no livro “Processo para escrever as palavras, a música e o canto-chão, por meio de pontos, para uso dos cegos e dispostos para eles”. Em 1852, Braille faleceu sem ter a oportunidade de ver seu trabalho amplamente reconhecido. O código Braille é composto por uma combinação de pontos dispostos em uma célula de três linhas e duas colunas. Por meio da combinação destes símbolos, o deficiente visual pode realizar a leitura e a escrita de qualquer tipo de texto. Em situações mais simples, o texto em Braille pode ser produzido com a utilização de uma régua especial e um estilete que registra os pontos em uma base que marca os lugares marcados. Atualmente, existem máquinas de escrever adaptadas para a confecção de textos em Braille e computadores que conseguem transformar um simples comando de voz em um texto adaptado a esse mesmo código. Sem dúvida, o sistema Braille abriu um campo de possibilidades que irrompe com as limitações impostas pelo corpo. Mesmo sem a visão do mundo material, os cegos podem produzir conhecimento, realizar projetos e, principalmente, sentir o mundo à sua maneira. SOUSA, Rainer. O Código Braille.Brasil Escola. Disponível em: . Acesso em: 23 maio 2015.
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Atividades complementares 1. A pele, as orelhas, os olhos, a língua e as narinas – nossos órgãos dos sentidos – têm estruturas sensíveis aos estímulos do ambiente, e o cérebro os transforma em sensações. Indique as sensações percebidas pelas células sensoriais: a) da pele;
(I) mecanorreceptor (II) quimiorreceptor (III) fotorreceptor (IV) termorreceptor a) I - 3; II - 1; III - 2; IV - 4 b) I - 4; II - 1; III - 3; IV - 2 c) I - 3; II - 1; III - 4; IV - 2 d) I - 3; II - 4; III - 1; IV - 2 e) I - 4; II - 2; III - 4; IV - 1
b) das orelhas;
c) dos olhos;
d) da língua;
tato (1) (2) calor odor (3) (4) luz
4. (USS-RJ) “Uso do computador aumenta problemas de visão cansada, mas alguns cuidados podem evitar ou minimizar o problema”, alertava matéria de jornal.
e) das narinas.
r o s s e f o r P o d l a u n a M
3. (Udesc) Os animais possuem órgãos dos sentidos que lhes permitem relacionarem -se com o meio ambiente. Esses órgãos podem ser classificados de várias maneiras. Um dos sistemas de classificação os situa em categorias de acordo com o tipo de estímulo a que são sensíveis. Assinale a alternativa correta.
2. Observe os canais semicirculares e o utrículo na representação da estrutura da orelha. canais semicirculares
o h l e o C r e n g a V
utrículo
A vista outem presbiopia, é um defeito decansada, visão que as características a seguir, exceto uma. Assinale-a. a) Atinge principalmente pessoas com idade acima de 40 anos. b) Acarreta dificuldade para enxergar de perto. c) Provoca perda da capacidade de acomodação do cristalino. d) É contornada com lentesconvergentes. e) Aumenta a capacidade de sensibilização da retina.
5. Relacione o sentido de gustação com o olfato. Essas estruturas que constituem o aparelho vestibular têm função diferente daaudição. Qual é a função desse aparelho?
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6. Como são formados os sons?
RESPOSTAS DAS ATIVIDADES COMPLEMENTARES 1. a) Variação de pressão, dor e aumento ou diminuição de temperatura (calor e frio). b) Ondas sonoras (som). c) Luminosidade. d) Sabores (salgado, azedo, doce, amargo e umami). e) Odores (cheiros). 2. Manter o equilíbrio de nosso corpo. 3. Alternativac. 4. Alternativae. 5. As substâncias gasosas captadas peloolfato interferem diretamente na gustação, modificando o sabor dosalimentos. 6. As ondas sonoras são captadas pelo pavilhão da orelha externa e conduzidas pelo canal auditivo até o tímpano. Esse, ao vibrar, movimenta os ossículos, alterando a pressão da endolinfa e convertendo uma força mecânica em sinal elétrico.
SUGESTÕES para o educador
PARA LER • A história da Ciência iluminando o ensino de visão, de Marcelo A. Barros e Ana Maria P. de Carvalho. Revista Ciência & Educação, v. 8, n. 1, p. 83-94, 1998. Disponível em: . Acesso em: 7 jun. 2015. • Ciência Hoje na Escola: ver e ouvir. v. 5. São Paulo:
Global, SBPC, 2000. PARA NAVEGAR • www.brasilescola.com/oscincosentidos/ • http://hypescience.com/10-sentidos-humanospouco-conhecidos-mas-importantes/ Acessos em: 15 maio 2015.
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Tema 7: Sistema locomotor Mapa conceitual do Tema SISTEMA LOCOMOTOR formado pelos são classificados em
ossos
músculos
articulações
são classificadas em
são classificados em
longo
nãoestriados
fixas
divididos em
curto
estriados são classificados em
irregular chato ou plano
móveis
cabeça
cardíaco
semimóveis
esquelético coluna vertebral
tronco
dividido em
caixa torácica superiores r o s s e f o r P o d l a u n a M
membros
divididos em
inferiores
Abertura do Tema Esse Tema aborda as características dos ossos e do esqueleto humano e o modo como atuam na locomoção, sustentação e proteção do corpo. Apresentamos os tipos de articulações, os tipos de músculos e a ação antagônica nos músculos esqueléticos. Para despertar os conhecimentos prévios dos alunos, trabalhe com eles a imagem de abertura do tema discutindo os movimentos que os artistasde circo podem fazer com o corpo. Questione, por exemplo, como os alunos imaginam que os contorcionistas conseguem fazer movimentos tão elásticos. Peça-lhes que proponham hipóteses para o fato de que alguns seres humanos têm muita flexibilidade. Durante essas interações, explique aos alunos que o sistema esquelético é composto depossibilita ossos que sevários juntam por meio de articulações, que dão suporte ao sistema muscular, e isso que movimentos sejam realizados. Na sequência explique aos alunos que alguns seres humanos conseguem dobrar as articulações com mais facilidade do que outros, o que os possibilita fazer movimentos elásticos, como os contorcionistas. Destaque a importância do sistema locomotor na realização dos movimentos e na sustentação do corpo humano. Além da imagem da abertura do Tema, você pode utilizar outras relacionadas às estruturas que compõem o sistema esquelético, articular e muscular.
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Capítulo 1 Ossos e esqueleto EXPLORANDO A RIGIDEZ DO OSSO
O objetivo da seção Explorando é trabalhar as concepções prévias dos alunos sobre fraturas ósseas. Valendo-se das questões propostas na seção, explique-lhes que a fratura ocorre quando a força aplicada sobre o osso é maior que a força que ele consegue suportar. Após as discussões reproduza o vídeo Videoaula/fraturas, que mostra como ocorrem fraturas ósseas e dá algumas orientações de primeiros socorros básicos em casos de fraturas e deslocamento de ossos. Está disponível em: » (acesso em: 2 jun. 2015). COMENTÁRIOS
Estudamos, nesse capítulo, as características dos ossos e do esqueleto humano e sua atuação na locomoção, na sustentação e na proteção do corpo. Apresente os ossos e suas classificações enquanto trabalha a locomoção. A seção Fique por dentro apresenta um infográfico que detalha um osso e suas diversas estruturas. É interessante utilizar um modelo de esqueleto humano tridimensional, caso haja na escola, para discutir esse assunto com os alunos. Se não houver um modelo, use desenhos de esqueletos humanos e peça aos alunos que pintem os ossos que conhecem. Outra sugestão é organizar uma aula macroscópica com um osso no laboratório. Para isso, providencie um fêmur de boi serrado ao meio, que você pode conseguir em frigoríficos ou açougues. Explique aos alunos que o esqueleto dá sustentação ao corpo, protege os órgãos internos em ação integrada com o sistema muscular e possibilita os movimentos atuando como alavanca e ponto de apoio. Aborde o esqueleto apresentando-o em três partes: cabeça, tronco e membros. Destaque para a turma que apesar de muitas pessoas pensarem que o osso é algo “inanimado”, o tecido ósseo é altamente dinâmico e vascularizado. Para trabalhar de forma lúdica o sistema esquelético, você pode construir junto com os alunos um modelo de esqueleto humano. Encontre o molde e o roteiro dessa atividade em: » (acesso em:2 jun. 2015). Oriente os alunos durante a montagem do esqueleto identificando os principais ossos – isso facilitará a construção do conhecimento deles. É importante que eles não sejam compelidos a somente decorar os nomes dos ossos, e sim a compreender as principais funções do sistema esquelético, bem como o funcionamento do conjunto. Ressalte que, além de sustentar o corpo e possibilitar o movimento, os ossos são encarregados de produzir os glóbulos vermelhos na medula óssea. Essa é uma boa oportunidade, caso julgue necessário, de trabalhar o texto “Exercício físico na dose certa é arma poderosa contra osteoporose”, sugerido na seção Texto de apoio deste manual.
Capítulo 2 Articulações e músculos EXPLORANDO AS MARIONETES
Na seção Explorando você pode investigar as concepções prévias dos alunos em relação aos movimentos das articulações do corpo humano conversando com eles sobre o 36 5
funcionamento de bonecos marionetes. Use as questões propostas para explicar-lhes que as articulações são conexões entre dois ou mais ossos. As articulações têm várias formas e funções, faça a associação delas com o trabalho que exercem em conjunto com os ossos e músculos. Utilize o modelo de esqueleto humano sugerido no capítulo anterior para simular alguns movimentos das articulações. Lembre-se de que esse não é o momento de se aprofundar na teoria, mas apenas estimular a curiosidade dos alunos, encorajando-os a emitir opiniões.
COMENTÁRIOS Estudamos, nesse capítulo, as articulações, os músculos e como se dá a ação antagônica dos músculos esqueléticos. Ao apresentar as articulações explique aos alunos a importância delas para o corpo humano. Na sequência, peça a eles que imaginem o que seria de nosso corpo sem elas. Para aprofundar-se no tema, você pode realizar a atividade “Lubrificando a articulação”, que está explicada em: » (acesso em: 2 jun. 2015). A seção Aqui tem mais apresenta um texto sobre as posturas que, quando incorretas, podem ocasionar problemas na coluna vertebral. Durante a abordagem dos músculos, você pode desenvolver a atividade prática “Simulando músculos”, disponível em: » (acesso em: 2 jun. 2015). Para trabalhar a função antagônica dos músculos faça o experimento sugerido na seção Hora da prática. Após concluir a atividade, explique aos alunos que, para haver contração muscular, há uma ação conjunta de músculos que se relaxam enquanto outros se contraem, mediante a coordenação dos impulsos nervosos nos músculos antagônicos. Ressalte a importância da prática de atividades físicas para um crescimento e desenvolvimento saudáveis. momento, você podede trabalhar o texto “Benefícios da atividade física para crianças”,Nesse indicado na seção manual. Textos apoio deste
r o s s e f o r P o d l a u n a M
Textos de apoio CAPÍTULO 1 Exercício físico na dose certa é arma poderosa contra osteoporose A perda da massa óssea é uma consequência natural do envelhecimento. Em níveis elevados pode gerar uma doença, a osteoporose
Com os ossos enfraquecidos, a probabilidade de fratura aumenta. É uma enfermidade silenciosa e geralmente o paciente só é diagnosticado quando faz exames preventivos de rotina ou quando sofre uma ou mais fraturas. O mais grave é a difícil recuperação após a quebra do osso. Estudos divulgados pela International Osteoporosis Foundation – IOS (Fundação Internacional de Osteoporose) apontam que fraturas no quadril são invariavelmente associadas com dor crônica, redução de mobilidade, incapacidade aumento do grau de dependência. De acordo com a idade, estado clínico e gravidade da fraturaepodem ocorrer complicações e óbito. Ao contrário do que se possa imaginar, uma pessoa portadora de osteoporose pode praticar exercícios físicos para diminuir a progressão da doença, evitar quedas e suas consequências. A osteopenia é um estágio anterior à osteoporose e neste caso exercícios regulares podem prevenir a progressão para osteoporose.
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O efeito pisoelétrico, que é a troca de cargas positivas e negativas entre a superfície e a parte interna do osso, é um fator determinante na fixação do cálcio. Este efeito é obtido quando ocorre a compressão do osso. Pode ser gerado através de exercício de impacto ou simples compressão óssea, como acontece com o fortalecimento muscular. Exercícios com impacto são contraindicados para portadores de osteoporose devido ao risco de fratura. O importante é que o paciente procure uma academia especializada com programa de exercícios e profissionais habilitados a oferecer programas específicos para portadores de osteoporose, pois o acompanhamento adequado é ideal para uma recuperação satisfatória da mobilidade sem envolver riscos. […] APTER, Benjamin. Exercício físico na dose certa é arma poderosa contra osteoporose. IG Saúde, 26 jul. 2010. Disponível em: . Acesso em: 25 maio 2015.
CAPÍTULO 2 Benefícios da atividade física para crianças
As crianças ao longo de seu desenvolvimento devem ser bastante ativas, para que tenham um crescimento saudável. Crianças que estabelecem padrões de vida saudáveis, com bons hábitos em uma idade jovem, terão seus benefícios por toda fase da sua vida. Principais benefícios das atividades para crianças
• • • • • •
Crescimento e desenvolvimento saudável Maior autoestima Ossos, músculos e articulações mais fortes Maior postura e equilíbrio Um coração mais forte A faixa de peso saudável
• Melhor interação social com os amigos • Aprender novas habilidades enquanto se diverte • Maior foco e concentração durante as aulas As atividades têm que ser como brincadeiras para crianças. Os pais devem fornecer apoio e orientação sobre como começar a atividade física. Pergunte a eles se querem ser parte de uma equipe ou fazer uma atividade individual, inscrever-se em uma aula ou fazer a sua atividade com um amigo ou membro da família. As crianças precisam se sentir motivadas a desfrutar das suas atividades. Manter um registro das atividades pode ajudá-las a traçar seu progresso, enquanto elogios e recompensas para cada pequeno passo alcançado podem ajudar a mantê-las motivadas. [...] Atividades para Força de Crianças
Trabalhando contra uma resistência ajuda as crianças a construir músculos mais fortes. Força muscular adequada permite que as crianças possam lidar com as exigências da vida diária sem estresse excessivo em suas articulações e músculos. Atividades que desenvolvam a força promovem ossos fortes, músculos e boa postura, melhoram a capacidade de levantar objetos de manobras e os obstáculos e aumentar o crescimento e desenvolvimento saudável. [...] Atividades físicas. Disponível em: . Acesso em: 11 jun. 2015.
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Atividades complementares 1. Leia o trecho a seguir e responda às questões. O osso, além de promover sustentação ao nosso organismo, é a fonte decálcio, necessário para a execução de diversas funções, como os batimentos cardíacos e a força muscular.[O osso] É uma estrutura viva que está sendo sempre renovada. Essa remodelação acontece diariamente em todo o esqueleto, durante a vida inteira. Aosteoporoseé uma doença que se caracteriza pela diminuição de massa óssea, com o desenvolvimento de ossos ocos, finos e de extrema sensibilidade, tornando-os mais sujeitos a fraturas. Dez coisas que você precisa saber sobre osteoporose. Sociedade Brasileira deEndocrinologia e Metabologia. Disponívelem: . Acesso em: 6 jun. 2015.
a) Por que as mulheres acima dos 50 anos são as mais afetadas pela osteoporose?
b) Qual é o exame que possibilita diagnosticar a osteoporose? r o s s e f o r P o d l a u n a M
c) Como é possível prevenir a doença?
d) Qual é a importância da vitamina D na prevenção da doença e de que modo podemos obtê-la?
2. Relacione os itens às articulações representadas a seguir. A C
a ir re e P r sa é C o l u a P
B
a) sinartrose b) semimóvel c) anfiartrose
d) imóvel e) diartrose f ) móvel
3. Foi noticiado, em maio de 2001, que uma equipe dos EUA implantou células do braço no coração. Os pesquisadores da Universidade da Califórnia injetaram células do bíceps de um paciente na parede de seu coração deteriorado. O objetivo foi recuperar a função do órgão. Com base nessas informações e no estudo dos músculos, classifique as afirmações a seguir em verdadeiras ( V) ou falsas (F) e justifique a resposta. a) ( ) As células desse coração não apresentam diferenças, uma vez que ambos os músculos são estriados. b) ( ) As células da região do coração que recebeu o enxerto do bíceps têm controle voluntário e ação rápida. c) ( ) Poderia ser obtido o mesmo resultado se fossem enxertadas fibras musculares do tubo digestório.
e) A ação do cálcio é condicionada à fabricação de vitamina D por nosso organismo. Explique essa afirmação.
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d) ( ) O miocárdio também é est riado, mas tem contração e controle diferentes do músculo esquelético.
RESPOSTAS DAS ATIVIDADES COMPLEMENTARES 1. a) Nossos ossos recebem grande influência do estrogênio. Na menopausa, os níveis de estrogênio caem bruscamente. Com essa diminuição, os ossos passam a se descalcificar e se tornam mais frágeis. b) Densitometria óssea. c) Por meio de alimentação saudável, comboa quantidade de alimentos ricos em cálcio. d) A vitamina D auxilia o fortalecimento ósseo. Como ela não está presente na maioria dos alimentos, temos de obtê-la pela exposição ao Sol ou, quando não for possível, por meio de suplementos vitamínicos. e) Sem a vitamina D o cálcio não pode ser absorvido. 2. a) C c) B e) A b) B d) C f) A 3. Os itens a, b e c são falsos. Apesar de ambos os tipos de musculatura serem estriados, apresentam diferenças marcantes entre si. A musculatura estriada esquelética (composta de células responsáveis pelo chute) são de contração rápida e voluntária. Essas células são longas e multinucleadas (com núcleos periféricos) e sua contração possibilita os movimentos dos diversos ossos ecartilagens do esqueleto. A musculatura do tubo digestivo é nãoestriada, com células alongadas, mononucleadas e sem estrias transversais. Sua contração, apesar de involuntária. como a do músculo estriado cardíaco, é lenta. Oitem d é verdadeiro. O miocárdio apresenta células alongadas, irregularmente ramificadas, que se unem por discos intercalares. A contração do miocár-
SUGESTÕES para o educador
PARA LER • Ensinando Biomecânica nas séries iniciais do ensino fundamental: um relato de experiência, de A. M. Toigo. Experiências em Ensino de Ciências, v. 1, p. 58-66, 2006. Disponível em: . Acesso em: 2 jun. 2015. PARA NAVEGAR • www.auladeanatomia.com/sistemamuscular/ gen-musc.htm • http://educacao.uol.com.br/planos-de-aula/ fundamental/ciencias-como-estudar-os-movimentosdo-esqueleto.htm • www.biomania.com.br/bio/conteudo.asp?cod=1195 • http://drauziovarella.com.br/drauzio/doacao-demedula-ossea • http://portaldoprofessor.mec.gov.br/buscaGeral. html?q=articula%C3%A7%C3%B5es
Acessos em: 25 maio 2015.
dio é involuntária, vigorosa e rítmica enquanto a do músculo esquelétic o é voluntária e rápida.
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Tema 8: A biosfera e suas interações Mapa conceitual do Tema TERRA composta de
litosfera
atmosfera
hidrosfera
a interação entre essas camadas constitui a ambiente participam seres biosfera dos de vivos formada por
Geleiras
formada por compreendem
ecossistemas
Tundra
mundiais
Taiga ou Coníferas Floresta Temperada
em conjunto formam compreendem
biomas
Floresta Tropical
cadeia alimentar
fatores abióticos
níveis tróficos
fatores bióticos
Savana Desertos
r o s s e f o r P o d l a u n a M
Amazônia
brasileiros
Caatinga
compreendem
Cerrado
restinga compreende
manguezal
Mata Atlântica Pampa Pantanal
Abertura do Tema Esse Tema aborda os níveis de organização dos seres vivos em um ecossistema relacionando a biodiversidade com as diferentes condições ambientais. Apresentamos o conceito de bioma e suas principais características, bem como as diversas relações entre os componentes da biosfera e a interação entre os seres vivos. Inicie assobre atividades dialogando comque os alunos com o objetivo de investigar o que eles já sabem o assunto e a relação estabelecem com o cotidiano. Nesse primeiro momento é importante estimular a turma a participar registrando na lousa os conhecimentos prévios deles. Dessa maneira, você pode ir trabalhando esses conceitos ao longo dos capítulos que compõem o Tema. Explore a imagem da abertura do Tema, bem como outras ilustrações, textos e recursos tecnológicos relacionados ao Pantanal e outros biomas. Além das perguntas sugeridas, questione também: De que modo vocês acham que os animais e as plantas da imagem se
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relacionam nesse ambiente? Posteriormente, no desenvolvimento do capítulo, retome as questões iniciais conduzindo os alunos no processo de construção de conceitos científicos. Em cada aula sobre os biomas, é aconselhável que você estabeleça relações entre a biodiversidade e as diferentes condições ambientais. É importante que os alunos sejam instigados a participar das discussões compartilhando experiências.
Capítulo 1 A vida ao redor d a Terra EXPLORANDO O SIGNIFICADO DE BIOSFERA objetivo daaseção as vivências doscomponente alunos em relação à biosfera.OEstimule-os falar Explorando quais funçõesé trabalhar eles acreditam ter cada da biosfera. Após as discussões propostas na seção, reproduza o vídeo Globo Ciência: Biosfera, lar dos seres vivos. É importante que, com a ajuda do vídeo, os alunos compreendam que os seres vivos e o ambiente estão intimamente relacionados. O vídeo está disponível em: » (acesso em: 2 jun. 2015).
COMENTÁRIOS Apresentamos a biosfera com detalhes e relacionamos a biodiversidade às diferentes condições ambientais. Ao trabalhá-la, você pode reproduzir para a turma o vídeo Sintonia ecologia-biodiversidade , que, além do conceito de biodiversidade, exemplifica a importância da diversidade biológica para a qualidade de vida e sobrevivência da humanidade. Esse vídeo está disponível em: » (acesso em: 2 jun. 2015). É importante aproveitar essa oportunidade para discutir o uso sustentável da biodiversidade no desenvolvimento econômico e na conservação ambiental. Se possível, convide representantes de instituições da sua região que trabalhem com unidades de conservação ambiental para dar uma palestra aos alunos sobre a importância do tema.
Capítulo 2 Ecossistemas EXPLORANDO OS ECOSSISTEMAS DO JARDIM O objetivo da seção Explorando é levantar as concepções prévias dos alunos sobre ecossistemas. Estimule-os a falar quais são os elementos que compõem um ecossistema. Na sequência, discuta o conceito de ecossistema explicando que compreende os fatores não vivos (abióticos), os elementos vivos (bióticos) e a interação entre ambos. Uma sugestão é você solicitar aos alunos que imaginem exemplos de ecossistemas e, assim como Otávio – personagem da seção – façam desenhos retratando-os. Lembre-se de que esse não é o momento de se aprofundar na teoria, apenas estimule a curiosidade dos alunos e encoraje-os a emitir opiniões. COMENTÁRIOS Estudamos, nesse capítulo, os níveis de organização dos seres vivos de um ecossistema. Reproduza o vídeo Como funciona um ecossistema, em que são apresentados os níveis de organização dos seres vivos em um ecossistema e suas interações com os fatores abióticos. Esse vídeo pode ser encontrado em:
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» (acesso em: 2 jun. 2015). Após a exibição do vídeo, discuta com os alunos de que modo os fatores ambientais influenciam na manutenção dos seres vivos. Peça-lhes que pesquisem as adaptações dos seres vivos em diferentes ecossistemas, de acordo com a seção Curioso é...
Capítulo 3 Os biomas EXPLORANDO OS BIOMAS A seção Explorando investiga as concepções prévias dos alunos em relação às diferenças entre ecossistemas e biomas. Por meio das discussões que surgirem das questões propostas na seção, questione os alunos se todos os seres vivos conseguem viver nos diferentes lugares da Terra, por exemplo: Uma laranjeira viveria bem num ambiente desértico? Na sequência, explique à turma que os seres vivos têm diferentes necessidades e apresentam adaptações para determinados ambientes e peça-lhes que façam desenhos de diferentes biomas que acreditem fazer parte do planeta Terra. Use os desenhos deles para começar a desenvolver o assunto do capítulo.
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COMENTÁRIOS Nesse capítulo estudamos o conceito de biomas e a identificação dos principais biomas mundiais e brasileiros. Você pode, para iniciar a abordagem, levar uma bromélia para a sala de aula e explicar que essas plantas são consideradas agregadoras de biodiversidade, porque formam verdadeiros ecossistemas em seu interior. Mostre que elas são capazes de armazenar água misturada a restos orgânicos, além de servir de abrigo para uma fauna bastante rica, como microrganismos, larvas de insetos, aranhas, pererecas, entre outros. A partir da exemplificação de um ecossistema, explique que outros ecossistemas que se desenvolvam em condições ambientais semelhantes e regiões espaciais contíguas podem ser agrupados em biomas. Em seguida, apresente a distribuição desses biomas no planeta. Use um mapa-múndi para os alunos identificarem a localização geográfica dos biomas: Geleiras, Tundra, Taiga, Floresta Temperada, Floresta Tropical, Savana e Desertos. Discuta os principais tipos de vegetação, clima e espécies de animais encontrados em cada bioma. Na sequência, peça à turma que faça uma pesquisa sobre a ameaça ao equilíbrio ambiental de alguns biomas. Explore a seção Fique por dentro, que aprofunda o assunto por meio de um minucioso infográfico. Mostre aos alunos onde estão localizados os principais biomas brasileiros. Você pode usar, para isso, o vídeo Biomas brasileiros produzido pela Universidade de São Paulo. Ele traz o personagem Zeca, um adolescente brasileiro que “curte” percorrer o país e pesquisar/aprender, seja por meio de livros ou conversando com os habitantes dos lugares que visita. A narração de Zeca descreve esses locais e discute o conceito de bioma. Mostra ainda as modificações que os biomas sofrem, as consequências dessas mudanças e as ações empreendidas para sua conservação. Esse recurso desperta o interesse dos alunos, por abordar de forma lúdica e resumida as principais características dos biomas brasileiros. O vídeo está disponível em: » (acesso em: 2 jun. 2015).
Capítulo 4 Floresta Amazônica, Mata Atlântica e Pantanal EXPLORANDO AS FLORESTAS A atividade do extrativismo na Floresta Amazônica é apresentada na seçãoExplorando, além da história de vida de Chico Mendes, um dos mais importantes ambientalistas do Brasil que era seringueiro na região da Amazônia e grande defensor da floresta. Sugerimos a você providenciar cópias da letra da música “Tributo a Chico Mendes”, composta por Gutemberg Landi, e, se possível, cante-a com os alunos. Você pode encontrá-la disponível em: » (acesso em: 10 jun. 2015). Depois de trabalhar a letra da música e conversar com a turma sobre Chico Mendes e sua luta para conservar o bioma Floresta Amazônica, se julgar necessário, você pode exibir o vídeo Tributo a Chico Mendes. Encontre o vídeo disponível em: » (acesso em: 10 jun. 2015).
COMENTÁRIOS Apresentamos, nesse capítulo, as características da Floresta Amazônica, da Mata Atlântica e do Pantanal. Inicie a discussão com as questões sobre a Floresta Amazônica, e peça aos alunos que preparem um seminário sobre esse bioma. Organize-os em grupos e distribua um dos temas a seguir a cada grupo. » Vegetação típica » Clima e hidrografia » Fauna típica »» » » » »
Queimadas Localização na da Amazônia Floresta Amazônica Expansão da fronteira agropecuária na Amazônia Mata de cocais Amazônia, pulmão do mundo? Importância da conservação da diversidade biológica e cultural do bioma
Oriente-os durante a pesquisa e na organização das informações para o seminário. Se quiser ampliar esse projeto, convide professores de outras disciplinas, como Língua Portuguesa, Arte e Geografia – eles podem contribuir muito no desenvolvimento do trabalho. Ao final, incentive os alunos a apresentar o trabalho a toda a escola por meio de painéis explicativos. No trabalho com a Mata Atlântica, reproduza os episódios “Mata Atlântica” do projeto Os Guardiões da Biosfera, que visa fomentar, por meio de desenhos animados, uma consciência ecológica voltada para a preservação do meio ambiente. Os vídeos estão disponíveis em: » (acesso em: 3 jun. 2015). Na sequência, apresente o bioma Pantanal aos alunos, chamando a atenção para suas particularidades. Para complementar o assunto, peça aos alunos que façam uma pesquisa sobre as curiosidades desse bioma, por exemplo: nele é encontrado o peixe jaú, um bagre gigante que pode pesar até 120 quilos e chegar a 1,5 metro de comprimento.
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Estimule os alunos a organizarem a pesquisa em painéis explicativos que possam ser expostos para toda a comunidade escolar. É relevante que nessa atividade também seja trabalhada a importância da conservação da diversidade biológica e cultural do bioma Pantanal. No ano 2000, a Organização das Nações Unidas para a Educação, Ciência e Cultura (Unesco) reconheceu o Pantanal como Reserva da Biosfera Mundial. Para aprofundar esse assunto, reproduza os episódios “Pantanal” do projeto Os Guardiões da Biosfera que estão disponíveis em: » (acesso em: 3 jun. 2015).
Capítulo 5 Caatinga, Cerrado e Pampa EXPLORANDO OS FRUTOS BRASILEIROS A seção Explorando do capítulo aborda as vivências dos alunos em relação a algumas frutas típicas do Brasil, encontradas no bioma Cerrado. É interessante trazer para a escola alguns exemplares de frutos típicos do Cerrado, como gabiroba, ananás, buriti, jatobá, jenipapo, entre outros. Esses frutos podem ser encontrados em supermercados ou feiras livres. Na ausência dos frutos, use ilustrações. Investigue quais são os conhecimentos prévios dos alunos sobre o bioma Cerrado. Lembre-se de que esse não é o momento de se aprofundar na teoria, apenas estimule a curiosidade dos alunos e os encoraje a emitir opiniões. Após as discussões, chame a atenção deles para o fato de que o Cerrado brasileiro é reconhecido como a savana mais rica do mundo.
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COMENTÁRIOS Nesse capítulo apresentamos as características do Cerrado, da Caatinga e dos Pampas. Ao apresentar o Cerrado, você pode utilizar o texto “2030: o ano final do Cerrado”, que revela a grande devastação desse bioma, causada principalmente pela expansão agropecuária. O texto está disponível em: » (acesso em: 3 jun. 2015). Se possível, reproduza na sala de aula os episódios “Cerrado” do projeto Os Guardiões da Biosfera. Os vídeos estão disponíveis em: » (acesso em: 3 jun. 2015). Essa é uma atividade interessante para trabalhar o bioma Cerrado. Nos episódios, os personagens estão em busca do amuleto do Cerrado, bioma que ocupa quase todo o centro do Brasil. Ao chegarem ao Parque Nacional da Chapada Diamantina, no interior da Bahia, encontram um garimpeiro, que tem nessa atividade o único sustento de sua família. Ao final do episódio, o garimpeiro compreende que é melhor preservar a natureza e, tempos depois, cria o Museu do Garimpo, que atrai turistas e ajuda a desenvolver a região sem destruí-la. Sugerimos o trabalho com o texto “Segundo maior bioma brasileiro, Cerrado corre risco de desaparecer”, sugerido na seção Textos de apoio deste manual, que apresenta os problemas causados pelo ser humano a esse bioma. Na sequência, você pode mediar uma discussão sobre o assunto. Para trabalhar a Caatinga, reproduza os episódios do projeto Os Guardiões da Biosfera em que são apresentadas as características da fauna e da flora da Caatinga. Os personagens caminham pelo Parque Nacional da Serra da Capivara, no Piauí, e visitam as cavernas com desenhos que os primeiros habitantes das Américas fizeram há mais de 10 mil anos.
Esses vídeos estão disponíveis em: » (acesso em: 3 jun. 2015). Na sequência, organize a turma em grupos, distribua um tema para cada grupo sobre a Caatinga e peça-lhes que desenvolvam uma pesquisa sobre esse bioma. As temáticas que devem ser abordadas são: » Vegetação típica » Clima e hidrografia » Fauna típica, destaque para a ararinha-azul, ave com maior risco de extinção no Brasil » Localização, destaque para o Parque Nacional da Serra da Capivara, Patrimônio Cultural da Humanidade » Ecossistemas presentes » Recuperação de áreas degradadas » Importância da conservação da diversidade biológica e cultural do bioma Os alunos podem apresentar o trabalho em forma de um jornal intitulado “Caatinga – um bioma tipicamente brasileiro”. Estenda o projeto convidando professores de outras disciplinas para participarem – a contribuição dos professores de Geografia, Língua Portuguesa e Arte seria de muita valia para o enriquecimento do trabalho. É importante ressaltar que, embora a diversidade de plantas e animais da Caatinga seja menor do que a de outros biomas brasileiros, nesse bioma há plantas e animais adaptados às suas condições extremas, o que o torna um ambiente com alta taxa de endemismos de fauna e flora. Ao abordar o Pampa, reproduza o vídeo De olho no mundo – Biomas do Brasil – Pampas, que apresenta a fauna, a flora e os problemas ambientais desse bioma. O vídeo está disponível em: » (acesso em: 3 jun. 2015). Para aprofundar o assunto, trabalhe o texto “O que é o bioma Pampa”, encontrado em: » (acesso em: 3 jun. 2015).
Capítulo 6 Interações que mantêm a vida no planeta EXPLORANDO AS RELAÇÕES COM A NATUREZA As vivências dos alunos em relação às interações entre os seres vivos e o meio ambiente são trabalhadas na seção Explorando. Você pode pedir-lhes que retratem, por meio de desenhos, como seria a Mata Atlântica se a onça-pintada fosse extinta. Indague: Será que as relações entre os seres vivos naqueles ecossistemas iriam mudar? Por meio das questões propostas na seção, medeie uma discussão sobre o assunto e explique a importância das relações entre os seres vivos e o meio ambiente para o equilíbrio ecológico e a manutenção da vida na Terra. COMENTÁRIOS Estudamos, nesse capítulo, as diversas relações entre os componentes da biosfera e de que modo os seres vivos interagem entre si. Ao explicar a adaptação aos ambientes, você pode retomar o jogo os bicos das aves, proposto anteriormente como atividade no
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Capítulo 1 do Tema 1 deste volume. Inicie a abordagem questionando: O que é evolução biológica? Relembre à turma que o jogo é uma simulação de como a disponibilidade de alimentos no ambiente influencia a sobrevivência das espécies de aves e que algumas espécies de aves têm maiores chances de sobrevivência em um ambiente do que em outros. Explore a eficiência ou ineficiência dos diferentes formatos de bicos para pegar os diversos tipos de alimentos. Para abordar as cadeias e teias alimentares, sugere-se a atividade Cadeia alimentar com empilhamento de copos, que traz de forma lúdica os conceitos trabalhados no capítulo. A atividade está disponível em: » (acesso em: 3 jun. 2015).
Textos de apoio CAPÍTULO 2 Número de animais ameaçados de extinção aumenta 75% O número de animaisameaçados de extinçãono Brasil aumentou 75% entre 2003 e 2014, segundo a nova lista nacional deespécies ameaçadas, divulgada quarta-feira, 17/11, pelo Minis-
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tério do Meio Ambiente. Entraram na lista 395 espécies, a maior parte de invertebrados terrestres, e 88 animais não fazem mais parte do grupo dos ameaçados de extinção, que reúne 698 espécies. A ministra do Meio Ambiente, Izabella Teixeira, atribui o aumento ao maior número deespécies analisadas. O estudo foi realizado entre 2010 e 2014 por maisde 1,3 mil especialistas, e considerou 12.256 espécies – número 800% maior que o relatório anterior, segundo o MMA. “Nós fizemos o maior inventário defauna do mundo e, em algumas classes deanimais, avaliamos 100% de espécies conhecidasno Brasil, o que não aconteceu antes. Quando você conhec e mais, tem uma amostra maior, o número de ameaçados at mbém sobe”, disse a ministra. O grupo de espécies de animais que mais entraram na lista foi o dos invertebrados terrestres (148), seguido das aves (100), dos répteis (62), mamíferos (55) e anfíbios (30). Com a atualização, as aves são os animais mais ameaçados, com 234 espécies na lista. O pássaro maçarico-rasteirinho é uma das novas espécies ameaçadas e apresenta grande declínio populacional, segundo o ministério. Outra espécie ameaçada é o macaco-prego-galego, da Mata Atlântica nordestina, que sofreu grande redução nas últimas décadas. O ministério diz que a expansão agrícola e urbana, os grandes empreendimentos e assentamentos, a poluição, as queimadas, o desmatamento e as espécies invasoras são fatores importantes para o aumento no risco de extinção de espécies da fauna. A lista divide os animais ameaçados em três categorias, que servem para orientar as ações nacionais de proteção: criticamente em perigo, que têm risco extremamente alto de extinção na natureza; em perigo, com risco muito alto, e vulnerável, com risco alto. “As espécies que entraram na lista terão planos de conservação, todas serão hierarquizadas e todas farão parte do plano nacional de recuperação de espécie. Nossa intenção é retirá-las dessa lista. É um trabalho que casa ciência com conservação de políticas públicas e a tomada de decisão de novas políticas”, informou Izabella Teixeira. Entre os animais que saíram da lista estão a baleia jubarte, a arara-azul-grande e o uacari, que estão, segundo o ministério, em recuperação da população. A ampliação do conhecimento sobre as espécies e o aumento populacional são fatores considerados pelos pesquisadores como determinantes para a saída de alguns grupos de animais da lista. O Ministério do Meio Ambiente também divulgou dados referentes às espécies de plantas e peixes ameaçadas. Foram consideradas com risco de sumirem do meio ambiente 2 113 espécies de plantas – 4,8% da flora do Brasil. Dessas, 286 têm algum valor socioeconômico, como plantas medicinais e espécies madeireiras. No total, 82 espécies de peixes ou invertebrados aquáticos
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saíram da lista dos ameaçados de extinção, e 325 entraram na classificação, aumentando de 232 para 475 o número de espécies ameaçadas de desaparecer da natureza. O ministério diz que o principal motivo para a ameaça às espécies de peixes continentais é a perda de hábitat, enquanto o fator responsável para o aumento do risco às espécies marinhas é a sobrepesca. As listas completas podem ser acessadas no site* do Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade (ICMBio). WAMBURG, Jorge. Número de animais ameaçados de extinção aumenta 75%. Planeta Sustentável, 18 dez. 2014. Disponível em: . Acesso em: 25 maio 2015.
CAPÍTULO 5 Segundo maior bioma brasileiro, Cerrado corre risco de desaparecer
O Cerrado é o segundo maior bioma brasileiro, localizado em uma grande área do Brasil Central. Por fazer fronteira com outros importantes biomas, (a Amazônia ao norte, a Caatinga a nordeste, o Pantanal a sudoeste e a Mata Atlântica a sudeste) a fauna e flora do Cerrado são extremamente ricas. Dados levantados pelo IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) mostram que o Cerrado teve sua cobertura vegetal reduzida a quase metade, de 2.038.953 km² para 1.052.708 km² nos últimos anos. Segundo o grupo Conservação Internacional Brasil (CI-Brasil), o Cerrado conta com mais de 10.000 espécies vegetais, uma grande variedade de vertebrados terrestres e aquáticos e um elevado número de invertebrados. Espécies ameaçadas como a onça-pintada, o tatu-canastra, o lobo-guará, a águia-cinzenta e o cachorro-do-mato-vinagre, entre muitas outras, ainda têm populações significativas no Cerrado, reafirmando sua importância como ambiente natural. Risco de desaparecer
Estudos realizados pelos pesquisadores do Programa Cerrado da CI-Brasil indicam que o bioma corre o risco de desaparecer até 2030, já que o desmatamento chega a 1,5% ou três milhões de hectares/ano. Isso equivale a 2,6 campos de futebol/minuto. A ameaça ao bioma começou a partir dos anos de 1970, quando o Cerrado tornou-se a principal área de produção de grãos no país, o que trouxe ganhos econômicos ao país e um grande passivo ambiental, pela introdução de espécies invasoras, uso de agroquímicos e emissão de gases de efeito estufa. Os incêndios naturais fazem parte da dinâmica do Cerrado, mas o uso indiscriminado do fogo na expansão de áreas agrícola e pastoril, aliado à extração de madeira e carvão vegetal, constituem causas determinantes do desmatamento no Cerrado, segundo o IBGE. UOL Notícias – Ciência, 15 set. 2010. Disponível em:
2010/09/15/segundo-maior-bioma-brasileiro-cerrado-corre-risco-de-desaparecer.htm>. Acesso em: 23 maio 2015.
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Atividades complementares 1. Identifique a alternativa correta. Entre os seres vivos, a relação entre presa e predador é fundamental para o equilíbrio ambiental. Em uma comunidade, o predador pode ser o regulador do equilíbrio ambiental quando: a) determina a rápida extinção das presas naquele bioma.
b) contribui para a manutenção da densidade populacional das presas. c) mantém a taxa de densidade populacional e contribui para elevá-la. d) influi na extinção das presas, pois impede o acasalamento. 2. O que torna a Terra especial em relação aos outros planetas considerando o desenvolvimento da vida? Justifique.
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3. Os ambientes terrestres de nosso planeta são agrupados em oito biomas principais localizados em partes diferentes do mundo. Associe cada bioma às suas respectivas características: A – Taiga ou Floresta de Coníferas B – Deserto C – Geleiras D – Savana e Cerrado E – Floresta Tropical F – Floresta Temperada G – Tundra I. Bioma com a maior diversidade biológica do planeta, localiza-se entre os trópicos de Câncer e de Capricórnio, onde as chuvas são intensas, os solos geralmente são férteis e as temperaturas ao longo do ano são altas. A vegetação é exuberante, com uma enorme diversidade de espécies e formas. II. Com temperaturas mais amenas, porém tão frio quanto as geleiras, esse bioma espalha-se por parte do Hemisfério Norte e tem pouca diversidade animal. Raposas, coelhos e bisões são alguns dos espécimes que lá habitam. III. São ambientes extremamente secos, com umidade muito baixa. Por causa dessa característica, sua vegetação é geralmente esparsa, rasteira e herbácea, sendo raras as espécies de maior porte. Contudo, algumas de suas espécies apresentam muitas adaptações, como as folhas reduzidas do cacto, que evitam seu dessecamento. porelefantes, conter grandes IV. Famoso dos, como girafasvertebrae leões, é um bioma tipicamente africano. Na América do Sul, há um bioma que é possível classificar como seu correlato, também com muitas espécies características, como tamanduá-ban-
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Atividades complementares deira, lobo-guará e algumas serpentes, como a cascavel. Nesse bioma, as chuvas são classificadas como de moderadas a altas. Seus solos costumam ser pobres em nutrientes e pouco férteis, o que não impede que espécies de árvores se desenvolvam em alguns locais de maior produtividade, mesmo que predominem as gramíneas. V. As chuvas nesse bioma são moderadas, o que faz com que não seja um ambiente predominantemente úmido. Árvores como carvalhos, nogueiras e faias crescem sobre os férteis solos da floresta e perdem suas folhas durante o inverno. Esse fato a nomeia como floresta de caducifólia (em razão de suas folhas “caducarem”, ou seja, caírem). Nela vivem muitas aves, insetos, alguns anfíbios e mamíferos, como ursos, lobos e esquilos. VI. Apresentam uma diversidade de fauna e flora. Animais como os ursos-polares, no Polo Norte, e os pinguins, no Polo Sul, são exemplos dessa pequena, mas presente, diversidade biológica. O clima é constantemente frio e quase não chove ao longo do ano, o que torna o solo congelado, recoberto por apenas algumas espécies de musgos e liquens. VII. Estendendo-se pelo norte da Europa, América do Norte e Ásia, é composta de árvores que desenvolvem suas sementes dentro de “cones”. Pinheiros, abetos e álamos são alguns exemplos. Abaixo das copas das árvores, musgos e liquens se desenvolvem no solo pedregoso. A chuva é moderada e as temperaturas se tornam amenas durante o verão. No inverno as temperaturas são muito baixas.
4. Leia as afirmativas a seguir sobre a Floresta Amazônica, a Mata Atlântica e o Pantanal e escreva (V) para as verdadeiras e (F) para falsas. Depois reescreva as falsas corrigindo-as. a) ( ) A Floresta Amazônica é a maior floresta tropical do planeta Terra e está presente nos territórios doBrasil, Venezuela, Colômbia, Bolívia,Francesa. Equador,A Suriname, GuianaPeru, e Guiana vegetação predominante nessa região são: palmeiras carnaúba, babaçu, buriti, oiticica e outras plantas amplamente usadas para extração de óleos. Atualmente a região está sendo desmatada e substituída por plantações de soja.
b) ( ) Na paisagem amazônica, a vegetação é exuberante, com clima quente e seco, rica em matéria orgânica e há grande quantidade de rios.
c) ( ) Há diversos ecossistemas que formam o bioma da Mata Atlântica, dentre eles podemos destacar a mata de araucárias, as restingas e os manguezais.
5. A biosfera é o meio em que a vida se desenvolve em uma combinação dos elementos da: a) biosfera, litosfera e hidrosfera. b) atmosfera, litosfera e biosfera. c) atmosfera, hidrosfera e biosfera. d) atmosfera, litosfera e hidrosfera. e) biosfera, atmosfera e hidrosfera.
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RESPOSTAS DAS ATIVIDADES COMPLEMENTARES 1. Alternativab. 2. O planeta Terra recebe quantidade suficiente de energia solar; apresenta água em estado líquido, não apenas em estado sólido ou gasoso, o que é importante para a formação e manutenção da vida; contém em sua atmosfera gás carbônico, que mantém a temperatura do planeta, além do gás oxigênio, importante nos processos vitais da maioria dos seres vivos. 3. A-VII B-III C-VI D-IV E-I F-V G-II 4. a) V. b) F – Na paisagem amazônica a vegetação é exuberante, com clima quente e úmido, rica em matéria orgânica e há grande quantidade de rios. c) V. 5. alternativad.
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SUGESTÕES para o educador
PARA LER • Temáticas ambientais e biomas brasileiros: análise dos trabalhos de pesquisa em educação em ciências em eventos científicos nacionais nos últimos cinco anos, de C. H. Saito, F. P. de Bastos e I. Abegg. REMEA – Revista Eletrônica do Mestrado de Educação Ambiental, v. 17, 2012. Disponível
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Acessos em: 10 maio 2015.
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