ENEM - Biologia by Curso Luther King

Biologia

BIOLOGIA Como estudar biologia para o Enem? Na prova de Ciências da Natureza e suas Tecnologias o Enem costuma cobrar os temas em assuntos do cotidiano e questões interdisciplinares. O assunto mais cobrado é ecologia, seguido por evolução, fisiologia e genética. É muito importante que você faça a leitura atenta do enunciado, especialmente no final do parágrafo em que se encontra a pergunta, além das alternativas que, muitas vezes, podem conter alguma dica para a resolução. Não se esqueça de treinar interpretação de gráficos e tabelas, muito importantes para resolver boa parte das questões. Bons estudos

UNIDADE 1 CITOQUÍMICA

calor específico. Outra característica muito importante da água, como regulador térmico para os seres vivos, é com relação ao seu elevado grau de vaporização, quando comparada com outros líquidos. A evaporação da água evita o superaquecimento dos animais e vegetais. As plantas só não se superaquecem durante um dia de muito sol porque o intenso calor que esses vegetais absorvem acaba sendo perdido quando a água evapora de sua superfície. Fato semelhante também ocorre com os animais, quando o suor, presente na superfície do corpo, devido a uma atividade física ou a um dia muito quente, promove o resfriamento. Além disso, a água protege os organismos contra os efeitos do congelamento, devido ao seu alto calor de fusão. Portanto, para que a água se torne gelo, esta terá que ser exposta, por um longo tempo, a temperaturas muito baixas. - AGENTE PASSIVO NA OSMOSE A osmose é a passagem de moléculas de água de uma solução menos concentrada (meio hipotônico) para outra mais concentrada (meio hipertônico).

COMPONENTES INORGÂNICOS 1) ÁGUA A água exerce um papel fundamental e essencial nos organismos, sendo, inclusive, o componente químico encontrado em maior quantidade nas células e, consequentemente, nos seres vivos. No entanto, observase que a quantidade de água nas células varia de espécie para espécie e, também, de acordo com a idade e o tipo de atividade funcional. Por exemplo, nos celenterados (água viva), a concentração de água em suas células pode chegar a mais de 90%, enquanto nas sementes de alguns vegetais a quantidade de água é, aproximadamente, 5%. Já nas células nervosas, que são super ativas, a concentração de água pode chegar a 80%, ao contrário das células ósseas, que apresentam uma concentração em torno de 40%. Além disso, num bebê, a água é responsável por mais de 85% do peso corporal, ao passo que, numa pessoa idosa, corresponde cerca de 70 a 75% do seu peso corporal. FUNÇÕES DA ÁGUA - REAÇÕES DE HIDRÓLISE A água é um reagente indispensável para a maioria das reações químicas que ocorrem nos seres vivos. Por exemplo, todo o oxigênio existente na atmosfera, também é proveniente da quebra de moléculas de água. Por outro lado, a exemplo do que ocorre nos processos de digestão, as proteínas obtidas nos alimentos, como a carne e o leite, terão que ser fragmentadas em pequenas moléculas (aminoácidos), para que as células possam absorvê-las. Nesse tipo de reação, na qual ocorre a quebra de grandes moléculas em pequenas moléculas, também há participação da molécula de água. Essa reação recebe o nome espaço de reação de hidrólise (hydro: água / lise: quebra). - REGULADOR TÉRMICO A água contribui para conservar a temperatura constante dos animais, não deixando que ocorram variações bruscas, o que poderia levar o organismo à morte. Essa característica deve-se ao fato de a água apresentar um alto

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- SOLVENTE UNIVERSAL A água é um excelente solvente pois é capaz de dissolver várias substâncias químicas polares, ou seja, com cargas positivas e negativas, como, por exemplo, os sais minerais, os açúcares, os aminoácidos, as proteínas e os ácidos nucleicos. As substâncias químicas que se dissolvem na água são denominadas substâncias hidrófilas (hydro: água / philos: amigo), enquanto os lipídios (gorduras e ceras), por apresentarem baixa polaridade (são substâncias não polares), são insolúveis em água, sendo denominadas substâncias hidrófobas (hydro: água / phobos: medo). - VEÍCULO DE TRANSPORTE Devido à característica de solvente universal, a água é o principal veículo transportador, pois ao dissolver muitas substâncias químicas, permite que a célula realize a ingestão, a digestão e a absorção, além de facilitar a entrada e a saída de muitos compostos através da membrana celular. 2) SAIS MINERAIS Como a água, os sais minerais são fundamentais para o bom funcionamento e sobrevivência do organismo. A quantidade de sais minerais também varia de espécie para espécie. Algumas espécies apresentam concentrações ao

Ciências da Natureza e suas Tecnologias redor de 1%, e outras podem apresentar até 5%. Os sais minerais podem ser encontrados nos seres vivos sob duas formas básicas: imobilizados e pouco solúveis, constituindo, por exemplo, as carapaças, as cascas dos ovos e os esqueletos dos animais; e dissolvidos em água, portanto dissociados em íons, sendo considerados de máxima importância para o bom funcionamento da célula e, consequentemente, do organismo. SAIS MINERAIS Cálcio

Cloro

Cobre Cobalto Enxofre Fósforo

Ferro

Flúor Iodo Magnésio

Manganês Potássio

Sódio

Zinco

IMPORTÂNCIA

FONTES

 Importante componente na constituição dos ossos e dos dentes;  É de fundamental importância para que inicie a coagulação do sangue;  É necessário para o funcionamento do impulso nervoso e da contração dos músculos.  Importante no balanço de líquidos do corpo;  Importante íon negativo no líquido extracelular;  Componente importante na manutenção do pH.  Importante componente de muitas enzimas;  Essencial para a síntese (produção) de hemoglobina.  Constituinte da vitamina B12;  Essencial para a produção das hemácias.  Constituinte de muitas proteínas, também é essencial para a atividade normal do metabolismo.  Como o cálcio, o fósforo também é um importante componente dos ossos e dos dentes;  Essencial para o armazenamento e transferência de energia no interior das células, sendo componente da molécula de ATP;  Também é o componente das moléculas de DNA e RNA.  Constituinte importe da hemoglobina, da mioglobina e de enzimas respiratórias.  É fundamental para a respiração celular.  Também é constituinte dos ossos e dos dentes, protegendo-os contra as cáries.  Componente dos hormônios da tireoide, os quais, por sua vez, estimulam o metabolismo.  Componente de muitas coenzimas;  É necessário para que ocorra o funcionamento normal dos nervos e músculos.  Importante para que ocorra a ativação de diversas enzimas.

É encontrado nos vegetais verdes, no leite e nos laticínios.

É encontrado nos feijão, ovos, peixe e no trigo integral. É encontrado na carne e nos laticínios. É encontrado na carne e nos vegetais. São encontrados no leite, laticínios, carnes e cereais.

É encontrado na carne, no fígado, na gema do ovo, nos legumes e nos vegetais verdes. Água fluorada. É encontrado no sal de cozinha, laticínios e frutos do mar. É encontrado nos cereais e vegetais verdes.

É encontrado nos cereais, gema de ovo e vegetais verdes. É encontrado na carne, leite e, em muitas  Importante íon positivo no interior das células;  Participa na contração muscular e na atividade das células frutas. nervosas. É encontrado no sal de cozinha.  Fundamental para a condução do impulso nervoso;  Importante no balanço de líquidos do corpo;  Importante íon negativo no líquido extracelular.  Constituinte de várias enzimas, como por exemplo, no É encontrado em vários alimentos. processo de digestão.

Exercícios 1) Qual das alternativas abaixo não está relacionada à economia de água ou proteção contra desidratação? a) Pele queratinizada. b) Redução da taxa de transpiração. c) Folhas vegetais com cutícula espessa. d) Embrião envolvido pela vesícula amniótica (bolsa d’água). e) Alta taxa de micção.

Sal de cozinha.

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UNIDADE 2 COMPOSTOS ORGÂNICOS Os compostos orgânicos presentes nos seres vivos são: 1) GLICÍDIOS (Carboidratos) São moléculas orgânicas que também recebem a denominação de carboidratos, hidratos de carbono, sacarídeos e açúcares. Ao longo das moléculas de carboidratos, sempre está presente um grupo aldeído ou um grupo cetona, e, nos demais carbonos, o grupamento hidroxila. FUNÇÕES DOS GLICÍDIOS  Energética: Os glicídios constituem a primeira e a principal substância a ser convertida em energia calorífica na forma de ATP (trifosfato de adenosina) nas células, através dos processos de respiração celular e pela fermentação.  Estrutural ou plástica: Alguns carboidratos, em determinadas células proporcionam rigidez, consistência e elasticidade, como por exemplo, a celulose, encontrados na parede das células vegetais e a quitina, constituindo o exoesqueleto dos artrópodos. CLASSIFICAÇÃO DOS GLICÍDIOS Os glicídios apresentam a seguinte formula geral: Cn(H2O)n e são classificados em três grupos:  Monossacarídeos: são glicídios que possuem um baixo número de átomos de carbono em sua molécula.  Oligossacarídeos: são glicídios que se formam a partir da união de dois até dez monossacarídeos, podendo ser denominado de OSÍDEOS. O grupo mais importante de oligossacarídeos são os denominados dissacarídeos, formados pela união de apenas dois monossacarídeos ou oses, como por exemplo, a maltose constituída por duas moléculas de glicose; a lactose, constituída por uma molécula de glicose mais uma de galactose e a sacarose que é constituída por uma molécula de glicose mais uma de frutose.  Polissacarídeos: São glicídios que possuem mais de dez monossacarídeos ligados em cadeia, como a celulose que é constituída por mais de 1000 glicoses; o amido, principal reserva energética dos vegetais, constituído por mais de 1400 glicoses e o glicogênio, principal reserva energética dos animais e fungo é constituído por mais de 30000 glicoses. 2) LIPÍDIOS São moléculas orgânicas encontradas em grande quantidade nos seres vivos, constituindo, aproximadamente, 5% da matéria viva. Os lipídios são formados pela associação de uma molécula de álcool ligada a moléculas de ácidos graxos, os quais são longas cadeias de carbono e hidrogênio, apresentando numa das extremidades um grupo ácido (COOH).

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FUNÇÕES DOS LIPÍDIOS  Estrutural: Os lipídios, juntamente com as proteínas, conferem às células rigidez, consistência e elasticidade.  Reserva Energética: Os lipídios constituem a segunda fonte de energia calorífica para as células, produzindo quatro vezes mais energia do que uma molécula de glicídio. Entretanto, as células oxidam muito mais facilmente os glicídios do que os lipídios. Nos animais, os lipídios são armazenados em células especiais denominadas adiposas ou adipócitos. Essas células localizam-se no panículo adiposo (camada de tecido que se dispõe abaixo da pele), ao redor de certas vísceras e na medula óssea amarela.  Isolamento térmico: O panículo adiposo constitui um revestimento natural dos animais homeotérmicos contra o frio, mantendo o calor do corpo e, consequentemente, atuando como um isolante térmico.  Isolamento elétrico: Os lipídios não conduzem cargas elétricas, portanto suas moléculas são denominadas apolares, como por exemplo, a camada de fosfolipídios da membrana plasmática e a bainha de mielina das células nervosas, as quais são responsáveis pela diferença de potencial (DDP), entre o meio interno e o meio externo da célula. CLASSIFICAÇÃO DOS LIPÍDIOS Os lipídios são classificados em simples e complexos.  Lipídios simples: São lipídios que apresentam na molécula de álcool e nos ácidos graxos somente os átomos de carbono (C), de hidrogênio (H) e oxigênio (O), como por exemplo: - os glicerídeos, formados por um glicerol (glicerina), mais três ácidos graxos. São os óleos e gorduras, que se diferenciam apenas com relação ao ponto de fusão. Enquanto os óleos são líquidos, à temperatura ambiente, e de origem vegetal, as gorduras são sólidas e de origem animal; - os cerídeos são lipídios semelhantes aos glicerídeos, possuindo o ácido graxo em sua molécula, diferindo-se apenas pelo tipo de álcool que possui até dezesseis carbonos na cadeia. As ceras de abelha e a carnaúba são exemplos de cerídeos. - os esterídeos são lipídios com alcoóis policíclicos com ésteres de ácidos graxos. A progesterona, a testosterona e o estrógeno que são hormônios sexuais, o colesterol, a vitamina A, D e a cortisona.  Lipídios complexos: São lipídios que apresentam, além dos átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio, outros átomos, como por exemplo, o nitrogênio, fósforo e o enxofre. Os fosfolipídios da membrana plasmática de todas as células, a esfingomielina que forma a bainha de mielina em determinados neurônios e a lecitina, presente na gema do ovo, são exemplos de lipídios complexos.

Exercícios 2) Os itens I, II, III e IV da tabela a seguir correspondem, respectivamente, a:

Ciências da Natureza e suas Tecnologias Polissacarídeo I

Função energética

Localização fígado e músculos (mamíferos) II energética raízes de plantas III estrutural parede de células vegetais IV estrutural carapaça de insetos a) amido, glicogênio, celulose e quitina. b) celulose, amido, glicogênio e quitina. c) glicogênio, amido, celulose e quitina. d) glicogênio, amido, quitina e celulose. e) glicogênio, celulose, amido e quitina. 3) A medicina hoje nos indica que, ao controlar a pressão arterial, consegue-se reduzir a ocorrência de derrames, assim como a diminuição de colesterol evita, por si só, a morte por doenças cardiovasculares. Por outro lado, a medicina também nos recomenda uma dieta alimentar equilibrada, evitando assim a ingestão exagerada de alimentos que contenham o colesterol. Este colesterol pertence ao grupo: a) dos ácidos nucléicos,substâncias formadas por unidades denominadas nucleotídeos. b) de substâncias com diferentes origens químicas, mas que são necessárias ao organismo em pequenas quantidades denominadas vitaminas. c) de substâncias caracterizadas pela insolubilidade em água e solubilidade em solventes orgânicos, denominadas lipídios. d) dos carboidratos, também chamados de glucídios, hidratos de carbono ou açúcares. e) de substâncias formadas essencialmente por carbono, oxigênio, nitrogênio e hidrogênio, denominadas proteínas.

UNIDADE 3 3) PROTEÍNAS O termo proteína é utilizado quando a molécula apresenta mais de setenta aminoácidos, os quais estão unidos uns aos outros através das ligações peptídicas, formando longas cadeias. Como já foi citado, a enorme variedade de proteínas existentes nos seres vivos é decorrente do fato de que os 20 aminoácidos apresentam-se formando muitas sequências e combinações diferentes, possibilitando uma variedade incrível de moléculas proteicas. As proteínas ainda diferem umas das outras pela quantidade de aminoácidos, pelos tipos de aminoácidos e pela sequência em que esses aminoácidos estão unidos. Por exemplo, a bactéria Escherichia coli contém aproximadamente 800 espécies distintas de proteínas e, em cada uma das células humanas, já foram identificados mais de três mil tipos de proteínas que atuam em todos os processos vitais da célula, desde a produção de energia até a síntese e destruição de substâncias intracelulares. OS AMINOÁCIDOS

Os aminoácidos são unidades que constituem as proteínas. Essas moléculas se caracterizam por apresentar cadeias de carbono contendo, obrigatoriamente, o átomo hidrogênio, o

de oxigênio e o de nitrogênio, podendo, algumas vezes, aparecer também o de enxofre. Os vegetais produzem todos os aminoácidos de que necessitam a partir da fotossíntese e do nitrato (NO3-), retirado do meio ambiente. Já os animais, não são capazes de produzir todos os aminoácidos que necessitam, tendo de obtê-los através da alimentação. Na espécie humana, são necessários 20 tipos diferentes de aminoácidos, os quais, em combinações diferentes, são capazes de originar milhares de proteínas. O organismo humano, contudo, é capaz de produzir apenas onze dos vinte aminoácidos, sendo necessário obter através da alimentação (carne, leite, queijo, peixe e ovos) os outros nove aminoácidos que lhe faltam. Todos os aminoácidos obtidos através da alimentação são denominados aminoácidos essenciais, enquanto que aqueles sintetizados pelo próprio organismo são conhecidos como aminoácidos não essenciais ou naturais. LIGAÇÕES ENTRE OS AMINOÁCIDOS

A ligação química que se estabelece entre dois aminoácidos é denominada ligação peptídica. Essa ligação ocorre devido a união de um átomo de hidrogênio (H), proveniente do grupo amina (NH2), com a hidroxila (OH), proveniente do grupo carboxila (COOH), resultando a união dos aminoácidos e a formação de uma molécula de água. As moléculas resultantes da união de aminoácidos são denominadas peptídeos. ESTRUTURA DAS PROTEÍNAS

A sequência de aminoácidos na proteína é denominada estrutura primária. Essa sequência é o fator responsável pela atividade biológica da proteína e, atualmente, já se conhece a sequência de muitos aminoácidos que formam algumas proteínas, como, por exemplo, a hemoglobina, que é constituída por 574 aminoácidos; da insulina (um hormônio secretado pelo pâncreas), da ocitocina (hormônio responsável pelas contrações do parto), da mioglobina (proteína do músculo), entre outros. É interessante ressaltar que a simples troca de um desses aminoácidos poderá causar consequências graves, como é o caso da anemia falciforme, provocada pela substituição de um aminoácido, o ácido glutâmico, por outro aminoácido, a valina, numa certa região da molécula. No entanto, as proteínas não são simples fios esticados, geralmente as cadeias polipeptídicas estão enroladas em forma helicoidal, lembrando um fio de telefone. Esse enrolamento é denominado estrutura secundária da proteína, a qual é consequência da atração entre átomos de aminoácidos que estão próximos um dos outros. Esta cadeia polipeptídica helicoidal costuma ainda dobrar-se sobre si mesma, assumindo o aspecto de um novelo e constituindo a estrutura terciária da proteína. Além disso, muitas proteínas são constituídas por mais de uma cadeia polipeptídica, como por exemplo, a hemoglobina do nosso sangue e a clorofila dos vegetais, que são constituídos por quatro cadeias polipeptídicas. Essa estrutura extremamente complexa de algumas moléculas proteicas é denominada de estrutura quaternária.

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FUNÇÕES DAS PROTEÍNAS

 Função estrutural ou plástica: são proteínas que participam da estrutura dos tecidos, conferindo-lhes, consistência, rigidez e elasticidade. Exemplo: o colágeno, proteína de alta resistência encontrada na pele, nas cartilagens, nos ossos e nos tendões; a actina e a miosina, proteínas contráteis encontradas em grande quantidade nos músculos, participando do mecanismo de contração muscular; queratina, proteína impermeabilizante encontrada na pele, cabelos e unhas, que protege contra a dessecação; o fibrinogênio, proteína encontrada no sangue e relacionada ao mecanismo de coagulação e a albumina, proteína encontrada na maioria dos tecidos animais e nos ovos das aves. No sangue, é constituinte do plasma (parte líquida), o qual desempenha importante papel na regulação osmótica.  Função hormonal: vários hormônios são de constituição proteica, como, por exemplo, a insulina.  Função de defesa: as proteínas que realizam a defesa do nosso organismo são denominadas anticorpos, os quais irão atuar sobre os corpos estranhos conhecidos como antígenos, causadores de várias doenças.  Função energética: o organismo obtém energia para a realização de várias atividades a partir das moléculas de glicídios, de lipídios e das proteínas. Os aminoácidos que constituem as moléculas de proteínas passam a fazer parte da respiração celular, sendo convertidos em ATP.  Função enzimática: todas as enzimas são proteínas, as quais são fundamentais na aceleração das reações bioquímicas que ocorrem no organismo, como por exemplo, as lipases, que transformam os lipídios em unidades menores denominados ácidos graxos, para serem posteriormente utilizados pelas células.  Condução dos gases: a hemoglobina, presente nos animais vertebrados, e a hemocianina, nos invertebrados, são dois tipos de proteínas responsáveis pelo transporte do gás carbônico e do oxigênio no organismo dos animais.

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ALIMENTOS TRANSGÊNICOS Os alimentos transgênicos são geneticamente modificados com o objetivo de melhorar a qualidade e aumentar a produção e a resistência às pragas, visando o lucro. O DNA desses alimentos é modificado. Em algumas técnicas, são implantados fragmentos DNA de bactérias, vírus ou fungos no DNA da planta. Esses fragmentos contêm genes que codificam a produção de herbicidas. As plantas que receberam esses genes produzem as toxinas contra as pragas da lavoura, não necessitando de certos agrotóxicos. Algumas são resistentes a certos agrotóxicos, pois em determinadas lavouras precisa-se exterminar outro tipo de vegetal, como ervas daninhas, e o mesmo agrotóxico acaba prejudicando a produção total. Alguns produtos são modificados para que contenha um maior valor nutricional, como o arroz dourado da Suíça, que é muito rico em betacaroteno, substância precursora de Vitamina A. O arroz é um alimento muito consumido em todo o mundo, e quando rico em betacaroneto, ajuda a combater as doenças por deficiência de vitamina A. Alguns vegetais são modificados para resistirem ao ataque de vírus e fungos, como a batata, o mamão, o feijão e banana. Outros são modificados para que a produção seja aumentada e os vegetais sejam de maior tamanho. Existem também alimentos que têm o seu amadurecimento prolongado, resistindo por muito mais tempo após a colheita.

Exercícios 4) O gráfico a seguir representa a atividade enzimática de uma determinada reação em função da temperatura. Sobre o gráfico, analise as alternativas e indique a correta.

a) O ponto ótimo de temperatura para a atividade enzimática está localizado próximo a 45 °C. b) O aumento da temperatura acelera a velocidade da reação enzimática e não provoca desnaturação da enzima. c) A seta aponta a temperatura de desnaturação da enzima. d) Até 30 °C a velocidade da ação enzimática aumenta e neste caso o seu ponto ótimo de atuação se localiza entre 40 °C e 50 °C. e) Esta enzima não funcionará após 55 °C, pois ela irá sofrer desnaturação.

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UNIDADE 4 4) ÁCIDOS NUCLEICOS Existem dois tipos de ácidos nucleicos, o DNA (ácido desoxirribonucleico) e o RNA (ácido ribonucleico). Os ácidos nucleicos são macromoléculas constituídas por milhares de unidades ligadas entre si, denominados nucleotídeos. Cada nucleotídeo é sempre composto por um uma base nitrogenada, grupo fosfato e uma pentose. Com relação à pentose, as moléculas de DNA são constituídas pela desoxirribose e as moléculas de RNA constituídas pela ribose. Com relação às bases nitrogenadas dos ácidos nucleicos, existem 5 tipos diferentes: guanina; adenina; citosina; timina e uracila. As duas primeiras bases nitrogenadas são denominadas púricas e são constituídas por um anel simples de carbono, ao passo que as três últimas são denominadas pirimídicas e são constituídas por um anel duplo de carbono ESTRUTURA DA MOLÉCULA Bases nitrogenadas Pentose Tipo de filamento

DNA

RNA

A-T / G-C

A-U / G-C

desoxirribose duplo

ribose simples

A MOLÉCULA DE DNA

A molécula de DNA também é denominada de ADN (Ácido Desoxirribonucleico). Essa molécula é formada por milhares de nucleotídeos, os quais se encontram dispostos ao longo de duas cadeias enroladas uma sobre a outra e de forma helicoidal. Nas moléculas de DNA, sempre a base púrica de um filamento liga-se por pontes de hidrogênio à base pirimídica do outro filamento, como, por exemplo: a adenina, que é púrica, liga-se por duas pontes de hidrogênio, à timina, que é pirimídica, ou viceversa. Já a guanina, que também é púrica, liga-se à citosina, que é pirimídica, ou vice-versa, através de três pontes de hidrogênio.

duplicação da molécula de DNA, as pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas se rompem e os dois filamentos que constituíam a hélice dupla começam a se separar. À medida que as bases nitrogenadas vão se separando, os nucleotídeos que se encontram dispersos na cariolinfa ou líquido nuclear vão se unindo a cada um dos filamentos rompidos, através da ação de uma enzima denominada DNA polimerase, dando origem a um filamento complementar. Entretanto, a união dos nucleotídeos sempre ocorre entre adenina com timina, ou timina com adenina e, ainda, a citosina com a guanina ou a guanina com a citosina. Observa-se, entretanto, que cada um dos dois novos filamentos formados apresentam um filamento original e um filamento novo. Assim, dizemos que as moléculas de DNA apresentam uma duplicação semiconservativa. A MOLÉCULA DE RNA

A molécula de RNA apresenta-se constituída por apenas um único filamento. Com relação à pentose, a molécula de RNA possui a ribose, e as bases nitrogenadas são: adenina, citosina, guanina e uracila, não existindo no RNA a timina. As moléculas de DNA, além de possuírem a capacidade de autoduplicação, também são capazes de produzir as moléculas de RNA, as quais receberão as mensagens do DNA e passarão a comandar a síntese de uma determinada proteína no citoplasma celular. SÍNTESE DA MOLÉCULA DE RNA

Para que ocorra a formação da molécula de RNA é necessário que haja o rompimento das pontes de hidrogênio que unem as bases nitrogenadas da molécula de DNA. Esse rompimento pode ser total ou parcial, uma vez que pode ocorrer a cópia de apenas uma parte da molécula de DNA. Em seguida, ocorre a união dos nucleotídeos pertencentes à molécula de RNA, num processo semelhante ao que ocorre na duplicação do DNA. No entanto, onde havia a união da timina com a adenina na molécula de DNA, no RNA, a timina não se faz presente e sempre será a uracila que se ligará a adenina. Além disso, a união dos nucleotídeos da molécula de RNA só ocorre sobre uma das fitas do DNA, denominada de fita-molde ou fita-ativa. Após a formação das moléculas de RNA, estes migram para o citoplasma, onde realizarão a síntese das proteínas.

Formação das moléculas de RNAm . Observe que para a formação do RNA a uracila se liga a adenina, formando uma fita única. SÍNTESE DE PROTEÍNAS DUPLICAÇÃO DA MOLÉCULA DE DNA

Como se observa na figura acima, a estrutura da molécula de DNA é helicoidal e para que ocorra a sua duplicação é necessária a participação de algumas enzimas para que possa haver o desemparelhamento e o desenrolamento da hélice dupla, abrindo-se a molécula. No processo de

Quando realizamos uma análise bioquímica das células, observamos que em todas elas existe uma variedade muito grande de proteínas, responsáveis, inclusive, pelas propriedades específicas de cada célula, como, por exemplo, a contração dos músculos, revestimento, transporte de gases, etc. Portanto, as características de

Biologia qualquer organismo vivo dependem basicamente dos tipos de proteínas que o constituem. As moléculas de DNA possuem todas as instruções para que ocorra a síntese (formação) das proteínas. No entanto, essas instruções não são transferidas diretamente da molécula de DNA para a molécula proteica que está sendo sintetizada. Existe, entretanto, a participação de uma molécula intermediária, a qual atua como mensageira dessas instruções. Na verdade, essa molécula mensageira é um tipo especial de RNA, denominado de RNA mensageiro (RNAm). Este RNAm transportará a mensagem contida na molécula de DNA e orientará a síntese de proteínas. Sendo assim, podemos dividir a síntese de proteínas em duas etapas: - a primeira é a transcrição do código genético, que consiste no processo de transferência das instruções contidas no DNA para o RNA; - a segunda é a tradução do código genético, que consiste na síntese das proteínas, orientando os tipos de aminoácidos que serão utilizados e, também, a posição que estes deverão ocupar na molécula proteica. No capítulo sobre as proteínas, verificamos que na constituição química das moléculas proteicas podem existir até 20 tipos diferentes de aminoácidos (lembre-se que as proteínas são formadas por muitos aminoácidos). Se cada uma destas letras (A), (T), (C) e (G) da molécula de DNA fosse específica para formação de um determinado tipo de aminoácido, consequentemente, todas as proteínas possuiriam apenas quatro tipos diferentes de aminoácidos. No entanto, os pesquisadores concluíram que para uma proteína possuir os possíveis 20 aminoácidos em sua estrutura molecular seria necessário um código tríplice, ou seja, que as bases nitrogenadas se agrupassem três a três, possibilitando a codificação dos vinte aminoácidos. Sendo assim, cada sequência de três bases nitrogenadas da molécula de DNA codifica a posição de um determinado tipo de aminoácido numa proteína. Essa sequência de três bases nitrogenadas recebe a denominação códon. Durante a síntese de proteínas, observa-se a presença de três tipos de moléculas de RNA, como: o RNA mensageiro (RNAm), o RNA transportador (RNAt) e o RNA ribossômico (RNAr). O RNAm é formado a partir da molécula de DNA, num processo denominado de transcrição do código genético. Durante esse processo, verifica-se a presença da enzima RNA-polimerase unindo as bases nitrogenadas adenina com a uracila e citosina com a guanina e, em seguida, o destacamento da fitamolde da molécula de DNA que lhe deu origem. O RNA transportador (RNAt) também é produzido no núcleo, a partir de algumas moléculas de DNA. Logo após a sua formação no núcleo da célula, o RNAt migra para o citoplasma e passa a capturar aminoácidos, transportandoos, em seguida, para o RNA mensageiro (RNAm), o qual se encontra associado aos ribossomos. O RNAt se caracteriza por possuir poucos nucleotídeos e, sua molécula, apresenta-se dobrada sobre si mesma. Além disso, também possui uma região específica para cada aminoácido que será transportado até o RNA mensageiro (RNAm) e, de uma outra região, constituída por uma trinca de nucleotídeos, denominada de anticódon. É através do anticódon que o RNAt reconhece o local no qual o RNAm deverá colocar o aminoácido por ele transportado.

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O RNA ribossômico (RNAr) também origina-se no núcleo a partir do DNA, mas estes migram para o citoplasma e associam-se a determinadas proteínas, originando os ribossomos. Esses ribossomos são responsáveis pelo acoplamento do RNAt, que transporta os aminoácidos ao RNAm, o qual possui o código para a formação de uma determinada proteína.

Exercícios 5) (ENEM–09) Um novo método para produzir insulina artificial que utiliza tecnologia de DNA recombinante foi desenvolvido por pesquisadores do Departamento de Biologia Celular da Universidade de Brasília (UnB) em parceria com a iniciativa privada. Os pesquisadores modificaram geneticamente a bactéria Escherichia coli para torná-la capaz de sintetizar o hormônio. O processo permitiu fabricar insulina em maior quantidade e em apenas 30 dias, um terço do tempo necessário para obtê-la pelo método tradicional, que consiste na extração do hormônio a partir do pâncreas de animais abatidos. Ciência Hoje, 24 abr. 2001. Disponível em: http://cienciahoje.uol.com.br (adaptado).

A produção de insulina pela técnica do DNA recombinante tem, como consequência, a) o aperfeiçoamento do processo de extração de insulina a partir do pâncreas suíno. b) a seleção de microrganismos resistentes a antibióticos. c) o progresso na técnica da síntese química de hormônios. d) impacto favorável na saúde de indivíduos diabéticos. e) a criação de animais transgênicos. 6) (ENEM-09) A figura seguinte representa um modelo de transmissão da informação genética nos sistemas biológicos. No fim do processo, que inclui a replicação, a transcrição e a tradução, há três formas protéicas diferentes denominadas a, b e c.

Depreende-se do modelo que

Ciências da Natureza e suas Tecnologias a) A única molécula que participa da produção de proteínas é o DNA. b) O fluxo de informação genética, nos sistemas biológicos, é unidirecional. c) As fontes de informação ativas durante o processo de transcrição são as proteínas.

d) É possível obter diferentes variantes proteicas a partir de um mesmo produto de transcrição. e) A molécula de DNA possui forma circular e as demais moléculas possuem forma de fita simples linearizadas.

5) VITAMINAS As vitaminas são substâncias orgânicas essenciais para o organismo e são obtidas somente através da alimentação. As principais vitaminas, a sua utilização pelo organismo, os sintomas de sua deficiência e a sua obtenção, estão resumidos na tabela a seguir. VITAMINA Tipo A

Tipo B3(niacina)

Tipo B1 (tiamina)

Tipo B2 (Riboflavina)

UTILIZAÇÃO PELO ORGANISMO necessária para o bom funcionamento dos olhos, evita a cegueira noturna e previne resfriados. mantém o estado normal de resistência e elasticidade do tecido nervoso e muscular e o bom funcionamento do sistema digestivo. mantém o estado normal do tecido muscular e nervoso e previne o beribéri mantém a tonalidade saudável da pele e atua na coordenação motora.

SINTOMAS DA FONTES DEFICIÊNCIA cegueira noturna, xeroftalmia cenoura, abóbora, milho, e cegueira total. pêssego (vegetais amarelos em geral), gema do ovo e fígado. nervosismo, problemas carnes magras, ovos, fígado e digestivos, cansaço. leite.

beribéri (fraqueza muscular), perda de apetite e nervosismo. ruptura da mucosa bucal, dos lábios e da língua.

couve, repolho, espinafre (vegetais de folha), carnes magras e ovos. doenças da pele, distúrbios levedo de cerveja, cereais, nervosos e cansaço. fígado, carnes magras. cansaço, fadiga, insônia, nas frutas cítricas como o limão, a crianças ocorre sangramento acerola e a laranja. das gengivas, dentes alterados e escorbuto. ossos fracos, problemas nos gema de ovo e óleo de fígado de dentes e raquitismo. bacalhau. esterilidade e aborto. carnes, laticínios, alface.

Tipo B6 (piridoxina)

mantém a pele saudável.

Tipo C

previne infecções, mantém a integridade dos vasos e o escorbuto (tendência à hemorragia).

Tipo D

mantém os ossos e os dentes em bons estados e previne o raquitismo. previne o aborto, promove a fertilidade. atua na coagulação do sangue e Hemorragias. previne as hemorragias.

Tipo E Tipo K

UNIDADE 5 CITOLOGIA A célula é a unidade básica estrutural e funcional da vida de todos os seres vivos e o ramo da biologia que estuda as células é a citologia. A maioria das células apresenta medidas microscópicas, mas algumas podem ser macroscópicas, como: a gema do ovo, fibra de algodão, o Paramecium sp, alvéolo da laranja, entre outras. PADRÕES DE ORGANIZAÇÃO DAS CÉLULAS Todas as células seguem um padrão inicial, apresentando uma membrana celular delimitando um líquido interno do meio externo. No entanto, internamente as células podem ser: procarióticas ou eucarióticas. As células procarióticas não contêm compartimentos internos delimitados por membranas. O DNA encontra-se disperso no citoplasma, não protegido por membrana nuclear (carioteca), como se observa nas bactérias e cianobactérias. Já as células eucarióticas são células que apresentam todo um sistema de compartimentos

cereais, feijão, fígado, carne de porco, vegetais de folha.

vegetais verdes, castanha.

tomate

constituído por membranas, como, por exemplo: os protistas, fungos, plantas e animais. As células diferem muito em suas formas, como pode ser observado no corpo humano, por exemplo. A forma da célula depende da função exercida por ela. ENVOLTÓRIOS CELULARES - PAREDE CELULAR Junto à membrana citoplasmática das células vegetais existe um reforço externo formado por celulose (polissacarídeo composto por 4.000 moléculas de glicose), sendo também denominada parede celulósica. Essa parede é porosa, permitindo a livre passagem de água. - MEMBRANA PLASMÁTICA Presente nas células vegetais e animais, a membrana plasmática também é chamada de membrana celular, membrana citoplasmática ou plasmalema. A membrana se caracteriza por ser uma película delgada e elástica que envolve todas as células, revestindo e separando o citoplasma e as organelas celulares do meio externo. Funcionando como uma barreira seletiva facilitando ou dificultando a entrada de substâncias que interessam à célula, a membrana possui uma permeabilidade seletiva.

Biologia Medindo em média 75 Å, a membrana só pode ser visualizada ao microscópio eletrônico. Em 1972, S. J. Singer e G. L. Nicholson elaboraram o atual modelo para a estrutura da membrana: o modelo do mosaico fluido. Esse modelo propõe que a membrana é composta por três tipos de moléculas, lipídeos (fosfolipídeos e colesterol), proteínas (globulares) e uma pequena fração de glicídios, que nas células animais podem estar aderido aos dois primeiros, formando os glicolipídios e as glicoproteínas, que juntas formam o glicocálice.

citoplasma, ocasionando um afastamento da membrana plasmática da parede celulósica. Em solução hipotônica, a célula vegetal ao ganhar solvente, passa a apresentar um aumento do vacúolo e do citoplasma, fazendo com que a membrana plasmática encoste-se à parede celulósica. Ao contrário do que se observa nas hemácias, a célula vegetal não sofre plasmoptise.

Osmose em hemácias e células vegetais

TRANSPORTES ATRAVÉS DA MEMBRANA PLASMÁTICA Os transportes através da membrana podem acontecer sem que ocorra gasto de energia (ATP) ou com gasto de energia. No primeiro processo, o transporte é denominado transporte passivo e, no segundo caso, em que há gasto de energia, é denominado transporte ativo. TRANSPORTE PASSIVO 1) DIFUSÃO - É o deslocamento de substâncias do local de maior concentração para o local de menor concentração e podem ser do seguinte tipo: - Difusão Simples - é quando a substância passa pela bicamada de fosfolipídios da membrana plasmática. Passam facilmente substâncias lipossolúveis, tais como: oxigênio, monóxido e dióxido de carbono. - Difusão Facilitada – substâncias polares como a maioria dos aminoácidos, açúcares, íons não se difundem pela bicamada lipídica. Esses elementos terão que atravessar a membrana com o auxílio de proteínas porosas ou proteínas carregadoras. As proteínas integrais à camada lipídica formam canais, os quais se abrem para a passagem dos referidos elementos. 2) OSMOSE - é a passagem de solventes do meio menos concentrado em soluto (hipotônico) para o meio mais concentrado (hipertônico). Esse mecanismo ocorre onde há uma membrana com poros que só permitem a passagem de moléculas de solvente. A Osmose pode ser facilmente observada ao colocarmos hemácias e células vegetais em soluções com concentração de diferentes solutos. As hemácias, quando colocadas em solução hipertônica, murcham, perdem H2O e sofrem plasmólise. Ao serem colocadas em soluções hipotônicas, ganham H2O e podem sofrer plasmoptise (ou hemólise no caso das hemácias). Células de vegetais se caracterizam por apresentarem parede celulósica. Essa estrutura é porosa, portanto permeável aos solventes e aos solutos. No entanto, é a membrana plasmática que seleciona as substâncias que deverão penetrar nas células. Sendo assim, células vegetais, quando colocadas em solução hipertônica, observa-se uma nítida perda de volume do vacúolo e do

ENEM

Exercícios 7) (ENEM-12) Osmose é um processo espontâneo que ocorre em todos os organismos vivos e é essencial à manutenção da vida. Uma solução 0,15 mol/L de NaCl (cloreto de sódio) possui a mesma pressão osmótica das soluções presentes nas células humanas. A imersão de uma célula humana em uma solução 0,20 mol/L de NaCl tem, como consequência, a a) adsorção de íons Na+ sobre a superfície da célula. b) difusão rápida de íons Na+ para o interior da célula. c) diminuição da concentração das soluções presentes na célula. d) transferência de íons Na+ da célula para a solução. e) transferência de moléculas de água do interior da célula para a solução. TRANSPORTE ATIVO Nesses tipos de transporte, as substâncias deslocam-se do meio de menor concentração para o meio de maior concentração. Nesses casos, a célula ou a membrana plasmática gasta energia (ATP) para movimentar a substância. Alguns exemplos seriam: 1) BOMBA DE SÓDIO/POTÁSSIO (Na+ e K+) constituída por proteínas que removem o Na + para o lado externo da célula e devolvem o K + para o interior das células. Proteínas que acoplam o Ca++ na membrana plasmática e no retículo endoplasmático. A concentração de Ca ++ fora da célula é muito alta e tende a penetrar nas células. Há proteínas transportadoras que transportam o Ca++ contra um gradiente iônico e de concentração. As células intestinais absorvem ativamente aminoácidos e Na+ através da mesma proteína transportadora da membrana plasmática. 2) ENDOCITOSE - Proteínas, ácidos nucleicos e polissacarídeos, são grandes moléculas polares que não conseguem atravessar a membrana, mesmo gastando energia.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias - FAGOCITOSE: Macromoléculas fusionam-se à membrana plasmática e são englobadas. Durante esse processo, observa-se que a membrana invagina-se e forma uma vesícula (estrutura que lembra uma “bolsa”) com as macromoléculas em seu interior, as quais sofrerão a ação de enzimas digestivas. As substâncias aproveitáveis pela célula serão assimiladas e as substâncias não desejáveis serão eliminadas. - PINOCITOSE: Na pinocitose, as macromoléculas são sempre dissolvidas em um solvente. Como na fagocitose a membrana invagina-se, forma uma vesícula e as substâncias aproveitáveis pela célula serão assimiladas e as substâncias não desejáveis serão eliminadas. Esse processo é observado nos capilares sanguíneos e tecido adjacente, os quais captam e eliminarem rapidamente os seus fluídos. 3) EXOCITOSE - É a eliminação de grandes substâncias pelas células. As substâncias a serem eliminadas são envolvidas pela membrana, a qual se fusiona originando um canal, o qual possibilita a eliminação dos produtos não aproveitáveis pela célula, durante a fagocitose e a pinocitose.

eletrônico, devido a sua espessura, que é semelhante a da membrana plasmática. O retículo endoplasmático pode ser de dois tipos: - Reticulo Endoplasmático Rugoso - também conhecido como granular ou ergastoplasma, possui ribossomos aderidos e participa da síntese de proteínas; - Reticulo Endoplasmático Liso - não possui ribossomos, participando da síntese de lipídeos e polissacarídeos. Além de transportar substâncias no interior da célula, o retículo facilita as reações enzimáticas. O retículo liso também promove a síntese triglicerídeos, fosfolipídios e esteroides, os quais são bem desenvolvidos em células das suprarrenais e das gônadas que secretam hormônios esteroides. Além disso, armazenam temporariamente diferentes tipos de substâncias como: enzimas, proteínas e lipídeos e regulam a pressão osmótica por armazenar substâncias como o Ca ++, modificando a concentração desse elemento no hialoplasma.

UNIDADE 6 CITOPLASMA O espaço compreendido entre o núcleo e a membrana plasmática é preenchido por uma massa coloidal, na qual se encontram suspensas as estruturas intracelulares, e é denominado citoplasma. O hialoplasma é a parte do citoplasma mais próxima ao núcleo. É nessa região que se encontram a maioria dos organoides (Retículo Endoplasmático, Ribossomo, Complexo de Golgi, Lisossomo, Centríolos, Mitocôndrias). O coloide é formado por milhares de micelas proteicas suspensas na água e apresenta um movimento constante (movimento Browniano), o qual impede a precipitação da suspensão coloidal. A maior ou menor concentração dessas proteínas proporciona o surgimento de um plasma-gel, (mais proteínas, mais gelatinoso) e plasma-sol, (menos proteínas, mais fluído). O plasma sol é mais interno, daí a denominação de endoplasma; o plasma-gel é mais externo-ectoplasma. No hialoplasma também existem inúmeras fibras formadas de actina e miosina, proteínas contráteis que formam o citoesqueleto das células. Essas proteínas estão constantemente em contração e relaxamento provocando um deslocamento contínuo do citoplasma como um todo. Nesse fluxo de citoplasma, os organoides também se deslocam ativa ou passivamente promovendo a CICLOSE. PRINCIPAIS ORGANELAS CITOPLASMÁTICAS 1) RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO As células eucarióticas possuem uma continuação da carioteca (membrana nuclear) formada por um sistema de membranas duplas de lipoproteínas em forma de rede de túbulos ou sacos achatados. Seu aspecto e distribuição variam de célula para célula, mas é abundante nas células secretoras e ausente nas hemácias adultas de mamíferos. Essa estrutura só pode ser observada ao microscópio

2) RIBOSSOMOS Podem ser encontrados livres, presos ao retículo endoplasmático ou ligados entre si por uma fita de RNA, sendo, nesse caso, denominados de polissomos ou polirribossomos. Os ribossomos são constituídos por duas subunidades de RNA ribossômico e proteínas e fundamentais na síntese de proteínas, estando, portanto, presente em todas as células. Na forma de polissomos, fabricam proteínas para a própria célula e quando há necessidade de produzir proteínas para fora da célula, estas são produzidas junto ao retículo endoplasmático rugoso. 3) COMPLEXO GOLGIENSE Conjunto de vesículas ou sáculos achatados lipoproteico proveniente de expansões do retículo endoplasmático liso presente apenas nas células eucarióticas. Pode ser visualizado ao microscópio óptico e possuem como funções: - Armazenamento de proteínas sintetizadas pelo retículo endoplasmático rugoso, as quais são armazenadas nas vesículas do complexo golgiense. A partir dessas vesículas brotam outras vesículas menores repletas de enzimas denominadas lisossomos primários; - Síntese de mucopolissacarídeos, os quais são polimerizados no complexo golgiense e transformados em polissacarídeos, os quais se associam as proteínas oriundas do retículo endoplasmático rugoso formando as glicoproteínas, as quais posteriormente serão eliminadas pela célula; - Síntese de lipídeos, como o colesterol, hormônios sexuais, cortisol, estrógeno, progesterona, testosterona;

Biologia - Nas células vegetais, observam-se entre as membranas os dictiossomos, os quais são bolsas do complexo golgiense que polimerizam monossacarídeos formando a celulose, constituindo a parede celulósica das células vegetais. 4) LISOSSOMOS São pequenas bolsas de membrana lipoproteica contendo no seu interior enzimas digestivas e presente apenas nas células eucarióticas. Essas vesículas surgem a partir de dobras do retículo endoplasmático e do Complexo golgiense, sendo observado somente microscópio eletrônico. Apresentam as seguintes funções: Heterofagia - nos casos de fagocitose e pinocitose, formando-se dentro da célula o fagossomo e o pinossomo, respectivamente. Juntam-se ao fagossomo e pinossomo inúmeros lisossomos que irão constituir o lisossomo secundário ou vacúolo digestivo. As enzimas passam então a interagir com os produtos englobados e as substâncias aproveitáveis pela célula serão eliminadas pelo vacúolo, sobrando em seu interior apenas resíduos da digestão, denominados de corpo residual ou vesícula de clasmocitose, que será eliminada pela célula, através da exocitose. Autofagia - quando uma estrutura intracelular deixa de exercer sua função, ocorre a formação de um vacúolo como fagossomo, originando lisossomos que provocarão a digestão. Autólise - com a morte celular observa-se o aumento significativo de lisossomos que rompem a sua membrana liberando sobre toda a célula suas enzimas. São exemplos da autólise a involução da cauda do girino e a destruição das células cardíacas no enfarte do miocárdio ou outra região enfartada. 5) PEROXISSOMOS São vesículas que contêm enzimas, como a peroxidase e a catalase, as quais são produzidas no retículo endoplasmático rugoso e participam do metabolismo dos peróxidos (água oxigenada) que são formados pelo metabolismo celular. São encontrados tanto em células animais, como em vegetais e no homem. São muito desenvolvidos nos hepatócitos, pois essas células têm um importante papel na metabolização de moléculas tóxicas, como o álcool. 6) MITOCÔNDRIAS São organelas que apresentam forma de grãos ou bastões, sendo observadas em células aeróbias e responsáveis pela respiração celular (processo responsável pela produção de energia). As mitocôndrias podem ser visualizadas ao microscópio óptico, porém seus detalhes, somente ao microscópio eletrônico. Constituídas por uma dupla membrana lipoproteica, a parte interna forma dobras ou septos chamados cristas mitocondriais, que contêm enzimas aceptoras de elétrons, fundamentais para que ocorra o processo de respiração celular. Entre essas cristas há uma solução coloidal semelhante citoplasma, a matriz mitocondrial, a qual apresenta diversas enzimas respiratórias, DNA e RNA próprios, além de ribossomos. Por isso, as mitocôndrias possuem autonomia reprodutiva e são considerada organismos primitivos que passaram a viver de forma

ENEM

simbiótica com as células eucarióticas atuais. Ao conjunto de mitocôndrias dá-se o nome de condrioma e quanto maior for o metabolismo celular, maior será a quantidade de mitocôndria para produzir energia. 7) CENTRÍOLOS Estrutura não membranosa do centro celular ou centrossomo. Ao redor dos centríolos partem fibrilas que constituem o áster, o qual se caracteriza por ser um conjunto de fibrilas proteicas de tubulina que apresentam capacidade de encurtamento e alongamento proporcionando a migração dos cromossomos para os polos durante a divisão celular e a formação cílios e flagelos. Os centríolos são duas formações cilíndricas dispostas perpendicularmente, em que cada cilindro é formado por 9 grupos de 3 micro-túbulos dispostos concentricamente. Esses microtúbulos são de constituição proteica, os quais se autoduplicam, podendo originar outro par de centríolos. 8) PLASTOS São organoides encontrados em células vegetais, algas e certos protozoários com função de armazenamento de substâncias de reserva e pigmentos fotossintetizantes. Podem ser visualizados ao microscópio óptico, podendo assumir diversas formas: espiralizada, estrelada, lenticular, esférica. Tipos de plastos: - leucoplastos: Não possuem pigmentos, mas acumulam substâncias de reserva nutricional. - cromoplastos: São os plastos que sob luminosidade sintetizam pigmentos. Mais importantes são os cloroplastos. Estrutura dos cloroplastos - delimitados por duas membranas lipoproteicas, sendo a externa lisa e a interna formando dobras denominadas lamelas. Em determinados locais estas lamelas sofrem vários dobramentos sobrepostos, sendo o conjunto desses dobramentos, em todo o cloroplasto, denominado grana. A unidade do grana que corresponde a uma única pilha de dobras é o granum e cada dobra de membrana é um tilacoide. No interior das membranas do tilacoide são encontradas milhares de moléculas de clorofila, responsáveis pela fotossíntese.

Exercícios 8) (ENEM-13) Para a identificação de um rapaz vítima de acidente, fragmentos de tecidos foram retirados e submetidos à extração de DNA nuclear, para comparação com o DNA disponível dos possíveis familiares (pai, avô materno, avó materna, filho e filha). Como o teste com o DNA nuclear não foi conclusivo, os peritos optaram por usar também DNA mitocondrial, para dirimir dúvidas. Para identificar o corpo, os peritos devem verificar se há homologia entre o DNA mitocondrial do rapaz e o DNA mitocondrial do (a): a) pai. d) avó materna. b) filho. e) avô materno. c) filha.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

UNIDADE 7 NÚCLEO Estrutura celular identificada por Robert Brown em 1831, em células da epiderme de orquídeas, o núcleo detém em sua constituição as informações genéticas que serão transmitidas às células filhas ao se reproduzirem. Além disso, o núcleo é o centro de controle de todas as atividades que acorrem nas células. IMPORTÂNCIA  É do núcleo que parte todo o comando do metabolismo celular, pois nenhuma proteína é sintetizada sem a participação das moléculas de DNA presente no núcleo, determinando assim, os aspectos metabólicos e morfológicos de uma célula;  Em células-ovo ou zigotos, das quais o núcleo foi removido, observa-se que as células não podem se dividir, sempre acabam morrendo;  Quando o núcleo é removido de organismos unicelulares, estes sobrevivem muito pouco e acabam morrendo. No entanto, se o núcleo de outra bactéria for transplantado, este organismo se mantém vivo.  Células anucleadas, como as hemácias de mamíferos, apresentam um período de vida curto, por volta de 120 dias. VARIAÇÕES NO NÚMERO E NA FORMA DO NÚCLEO CELULAR A maioria das células apresenta um único núcleo, mas os protozoários ciliados, por exemplo, possuem dois núcleos: um com pequeno tamanho, denominado micronúcleo, e outro maior, o macronúcleo. Algumas células são multinucleadas, como as células musculares estriadas esqueléticas e outras, não apresentam núcleo, como as hemácias. Geralmente, o núcleo é esférico e mantém uma relação direta com o formato da célula. Contudo, alguns leucócitos (glóbulos brancos), possuem formato riniforme (forma de rins) e as algumas células musculares apresentam formato fusiforme. COMPONENTES DO NÚCLEO

Um núcleo eucarionte apresenta as seguintes estruturas: 1 - CARIOTECA

A carioteca, também denominada de membrana nuclear ou cariomembrana, é um envoltório constituído por duas membranas lipoproteicas, visíveis apenas ao microscópio eletrônico. Uma membrana da carioteca está em contato direto com o citoplasma, apresentando ribossomos aderidos à superfície e formando o retículo endoplasmático rugoso. A outra membrana fica em contato com o interior do núcleo envolvendo o material genético e, entre estas duas membranas existe um espaço denominado perinuclear. Além disso, a carioteca é perfurada por milhares de poros, através dos quais determinadas substâncias entram e saem do núcleo. 2 - CARIOLINFA

A cariolinfa, também denominada de carioplasma ou suco nuclear, é o líquido que preenche o espaço interno do núcleo e que mantém suspensas as estruturas

intranucleares, como a cromatina e os nucléolos. Além disso, a cariolinfa apresenta como principais características o pH variando entre 7,6 a 7,8, alguns lipídios, sais minerais, enzimas, proteínas, glicídios e água, logo, uma composição química semelhante ao hialoplasma. 3 - CROMATINA

A cromatina é observada quando a célula não se encontra em processo de divisão celular, numa fase denominada de interfase. Nesta fase, a cromatina se apresenta como sendo um conjunto de filamentos formado por uma longa molécula de DNA associada a moléculas proteicas chamadas de histonas. Cada um destes filamentos recebe o nome de cromonema e quando a célula entrar no processo de divisão celular, estes filamentos irão se condensar e se espiralizar, transformando-se em cromossomos. Ao usar corantes básicos numa célula em interfase, é possível observar ao microscópio óptico que certas regiões desse conjunto de filamentos (cromatina) coram mais intensamente do que outras. Essas regiões mais coradas correspondem a porções dos filamentos mais enroladas e mais condensados e denominam-se de heterocromatina. As regiões menos coradas correspondem a regiões distendidas dos filamentos e são chamadas de eucromatina. 4 - NUCLÉOLOS

Durante a interfase, período de não divisão celular, é possível observar corpos esféricos ou ovais, constituídos de RNA associado a proteínas e, também, de um pouco de DNA, o qual é proveniente de um cromossomo denominado cromossomo organizador do nucléolo. No nucléolo são produzidas moléculas de RNA ribossômico, que se associam a proteínas para formar as subunidades que constituem os ribossomos, as quais irão migrar para o citoplasma e se tornarão ativas na síntese de proteínas. CROMOSSOMOS

Como já foi salientada, a fase da vida de uma célula que não se encontra em divisão é denominada de interfase. Nesta fase, pode-se observar no interior do núcleo um conjunto de filamentos denominado cromatina. Cada um desses filamentos, durante a divisão celular, sofre um processo de espiralização e condensação, tornando-se mais espesso e, consequentemente, transformando-se em cromossomos. Sendo assim, os cromossomos também apresentam a mesma constituição química da cromatina, ou seja, são filamentos formados por uma longa molécula de DNA associada a moléculas proteicas (histonas). Além disso, um cromossomo pode ser definido, geneticamente, como sendo uma série linear de genes (segmentos de DNA), os quais controlam todo o metabolismo celular, através da produção de proteínas.

Biologia

FIQUE LIGADO NO ENEM! TIPOS DE CROMOSSOMOS - Acrocêntrico – quando o centrômero está próximo a uma das extremidades. - Metacêntrico – quando o centrômero está no meio. - Sub-metacêntrico – quando o centrômero está submediano. - Telocêntrico – quando centrômero está nas extremidades.

CROMOSSOMOS HOMÓLOGOS

As células da espécie humana possuem 46 cromossomos, dos quais 23 são provenientes do espermatozoide e 23 do óvulo. Estes 46 cromossomos apresentam-se em pares, com as seguintes características: - Mesmo tamanho; - Mesma posição do centrômero; - Mesmo loci gênico (localização dos genes); - Um de origem paterna, outro de origem materna. CROMOSSOMOS AUTOSSOMOS E HETEROSSOMOS

Dos 23 pares de cromossomos encontrados nas células da espécie humana, 22 pares determinam características não sexuais e são denominados de cromossomos autossomos. Esses cromossomos são representados pela letra “A”, quando a célula for haploide (por exemplo: os gametas) ou por “2A”, quando a célula for diploide como, por exemplo, as células que formam o nosso corpo, conhecidas como somáticas. Enquanto 22 pares de cromossomos são autossomos, um único par, que pode ser XX ou XY, é chamado de cromossomo sexual ou heterossomo ou alossomo e manifesta as características sexuais do indivíduo. O par de cromossomos XX manifesta todas as características femininas e o par XY, as masculinas. GENOMA E CARIÓTIPO

CROMÁTIDE

Em determinados momentos da divisão celular, os cromossomos se encontram com o formato de uma letra “X” e passam a ser denominados de cromossomos duplicados. Essa duplicação ocorre na fase de interfase e cada lado longitudinal dos cromossomos duplicados, passa a ser chamados de cromátides-irmãs, ou simplesmente de cromátides.

ENEM

O genoma é o conjunto haploide de cromossomos que uma célula possui. Sendo assim, nas células gaméticas existe um único genoma e nas células que formam o nosso corpo, as denominadas somáticas, apresentam dois genomas. O cariótipo constitui uma análise dos cromossomos de uma célula diploide, com relação: ao tamanho, posição do centrômero e quantidade. A organização desses cromossomos aos pares e em ordem decrescente, ou seja, do par maior para o menor, recebe o nome de idiograma.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias Exercícios 9) (ENEM-07) Todas as reações químicas de um ser vivo seguem um programa operado por uma central de informações. A meta desse programa é a autorreplicação de todos os componentes do sistema, incluindo-se a duplicação do próprio programa ou mais precisamente do material no qual o programa está inscrito. Cada reprodução pode estar associada a pequenas modificações do programa. M. O. Murphy e l. O’neill (Orgs.). O que é vida? 50 anos depois — especulações sobre o futuro da biologia. São Paulo: UNESP. 1997 (com adaptações). São indispensáveis à execução do “programa” mencionado acima processos relacionados a metabolismo, autorreplicação e mutação, que podem ser exemplificados, respectivamente, por: a) fotossíntese, respiração e alterações na sequencia de bases nitrogenadas do código genético. b) duplicação do RNA, pareamento de bases nitrogenadas e digestão de constituintes dos alimentos. c) excreção de compostos nitrogenados, respiração celular e digestão de constituintes dos alimentos. d) respiração celular, duplicação do DNA e alterações na sequencia de bases nitrogenadas do código genético. e) fotossíntese, duplicação do DNA e excreção de compostos nitrogenados. 10) (ENEM–08) Define-se genoma como o conjunto de todo o material genético de uma espécie, que, na maioria dos casos, são as moléculas de DNA. Durante muito tempo, especulou-se sobre a possível relação entre o tamanho do genoma — medido pelo número de pares de bases (pb) — o número de proteínas produzidas e a complexidade do organismo. As primeiras respostas começam a aparecer e já deixam claro que essa relação não existe, como mostra a tabela abaixo.

De acordo com as informações acima, a) o conjunto de genes de um organismo define o seu DNA. b) a produção de proteínas não está vinculada à molécula de DNA. c) o tamanho do genoma não é diretamente proporcional ao número de proteínas produzidas pelo organismo. d) quanto mais complexo o organismo, maior o tamanho de seu genoma. e) genomas com mais de um bilhão de pares de bases são encontrados apenas nos seres vertebrados.

UNIDADE 8 DIVISÃO CELULAR Desde a formação da célula-ovo ou zigoto, todas as nossas células estão em constante divisão celular, com exceção das células nervosas e musculares estriadas que são altamente especializadas e acabaram por perder a capacidade proliferativa. No entanto, antes das células se dividirem, se encontram em uma etapa denominada interfase, a qual é constituída por 3 fases: Fase G1: Essa fase se caracteriza pelo fato de a célula apresentar suas atividades funcionais normais. Os cromossomos sofrem uma desespiralização e a célula aumenta consideravelmente o seu volume. Fase S: Nesta fase ocorre a duplicação do material genético, fenômeno extremamente importante para a formação de duas células idênticas ao final da mitose, pois, para que haja a formação de 2 células com o mesmo número de cromossomos da célula-mãe, é necessário que ocorra a duplicação do DNA. Fase G2: A célula novamente aumenta o seu volume e se prepara para sofrer a uma divisão. O gráfico abaixo representa a variação da concentração do material genético (DNA) nos 3 períodos da interfase (G 1 , S e G2 ) e, também, ao longo das etapas da divisão de uma célula. MITOSE

As células que formam os órgãos dos animais são denominadas somáticas. Essas células sofrem divisões do tipo mitose, a qual se caracteriza por originar, ao final duas células-filhas com mesmo número de cromossomos da célula mãe. Nos animais pluricelulares, esse tipo de divisão tem como objetivo principal a multiplicação celular e, consequentemente, o crescimento do ser. Em alguns seres vivos, a mitose tem por finalidade formar gametas masculinos e femininos, como ocorre, por exemplo, nos vegetais. ETAPAS DA MITOSE Quando uma célula sofre divisão celular, observa-se profunda alteração ao nível do citoplasma e do núcleo. Essas alterações podem ser divididas didaticamente em quatro fases distintas propostas por Fleming. Estas etapas são: 1) PRÓFASE

No início da prófase ocorre a espiralização e a condensação dos filamentos de cromatina, os quais se tornam cromossomos. Os nucléolos diminuem de tamanho e acabam por desaparecer. No citoplasma, o centro celular (fibras do áster mais centríolo) duplica-se e, em seguida, cada centro-celular migra para pólos opostos. No final da prófase, os cromossomos encontram-se espalhados pela célula, mas unidos aos centros celulares através de fibras de constituição proteica, originando as fibras do fuso acromático ou o aparelho mitótico.

Biologia 2) METÁFASE

Nessa fase, os cromossomos estão ocupando a região mediana (equatorial) da célula. No centrômero de cada cromossomo existem duas regiões denominadas cinetócoros, onde há formação de fibras de proteínas em cada cromátide. Essas fibras proteicas ligam-se às fibras do fuso. É na metáfase que ocorre o momento de melhor visualização dos cromossomos, pois estes se encontram no máximo de sua condensação. 3) ANÁFASE

A anáfase se caracteriza pelo rompimento dos cromossomos duplicados ao nível do centrômero e cada cromátide (lado longitudinal), passará a migrar para polos opostos e cada uma das cromátides passará a ser um novo cromossomo. Esse fenômeno de rompimento dos cromossomos denomina-se cromocinese. Nessa fase, se a mitose estiver ocorrendo com uma célula diploide (2n), devido à migração das cromátides para polos opostos, a célula será, por um rápido momento, tetraploide (4n). Caso a mitose esteja ocorrendo com uma célula haploide (n), essa passará a ser uma célula diploide. 4) TELÓFASE

Nessa fase, os cromossomos se encontram nos polos opostos devido à migração que ocorreu na anáfase. Ao redor dos cromossomos, localizados nos polos opostos, observa-se a formação da carioteca (cariocinese). Todos os cromossomos iniciam a sua descondensação, voltando a ser longos filamentos e os nucléolos reaparecem. Na região central da célula a membrana plasmática sofre uma citocinese (divisão do citoplasma), originando duas células-filhas.

MITOSE EM CÉLULAS VEGETAIS

As células vegetais, quando sofrem mitose, também passam pelas fases de prófase, metáfase, anáfase e telófase. No entanto, observam-se algumas diferenças entre a mitose das células vegetais, com relação às células animais, como por exemplo: - Nas células vegetais não há centríolos e fibras do áster, sendo denominado, portanto, de mitose anastral e acêntrica. - A citocinese nas células vegetais é do tipo centrífuga (ocorre do centro para a periferia) e nas células animais é centrípeta (ocorre da periferia em direção ao centro da célula).

ENEM

FIQUE LIGADO NO ENEM! CÂNCER É uma doença caracterizada por uma população de células que cresce e se divide sem respeitar os limites normais, invade e destrói tecidos adjacentes, e pode se espalhar para lugares distantes no corpo, através de um processo chamado metástase. Estas propriedades malignas do câncer o diferenciam dos tumores benignos, que são auto-limitados em seu crescimento e não invadem tecidos adjacentes (embora alguns tumores benignos sejam capazes de se tornarem malignos). O câncer pode afetar pessoas de todas as idades, mas o risco para a maioria dos tipos de câncer aumenta com o acréscimo da idade. O câncer causa cerca de 13% de todas as mortes no mundo, sendo os cânceres de pulmão, estômago, fígado, cólon e mama os que mais matam. Quase todos os cânceres são causados por anomalias no material genético de células transformadas. Estas anomalias podem ser resultado dos efeitos de carcinógenos, como o tabagismo, radiação, substâncias químicas ou agentes infecciosos. Outros tipos de anormalidades genéticas podem ser adquiridas através de erros na replicação do DNA, ou são herdadas, e consequentemente presente em todas as células ao nascimento.

Exercícios 11) Uma célula somática que tem quatro cromossomos, ao se dividir, apresenta na metáfase: a) quatro cromossomos distintos, cada um com uma cromátide. b) quatro cromossomos distintos, cada um com duas cromátides. c) quatro cromossomos pareados dois a dois, cada um com duas cromátides. d) quatro cromossomos pareados dois a dois, cada um com uma cromátide. e) dois cromossomos, cada um com duas cromátides.

MEIOSE A meiose é um tipo de divisão celular que ocorre nos animais para a formação de gametas e nos vegetais para a formação de esporos. As células que se dividem por meiose são diploides e sofrem duas divisões consecutivas. A primeira divisão é denominada reducional, pois reduz o número de cromossomos à metade, e a segunda divisão é do tipo equacional, pois equaciona o número de células. O resultado final da meiose é a formação de 4 células haploides e, geralmente, uma é diferente da outra, característica extremamente importante para que ocorra a variabilidade das espécies.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias centrômeros dos cromossomos homólogos se ligam às fibras proteicas provenientes dos centríolos localizados nos polos opostos. Além disso, é nessa fase que os cromossomos se encontram mais condensados. ANÁFASE I

Na anáfase I não ocorre divisão dos centrômeros, como se observa na anáfase da mitose. Cada par de cromossomos homólogos migra em direção a um dos polos da célula, por encurtamento das fibras do fuso. Esquema representando a divisão meiótica. Esse tipo de divisão é constituída por duas etapas a meiose I (Reducional) e a meiose II (Equacional), originando 4 células haploides.

A meiose é constituída pelas mesmas fases da mitose.

TELÓFASE I

Nessa fase, observa-se a reorganização da carioteca e os cromossomos começam a se desespiralizar, ocorrendo, em seguida, a divisão do citoplasma (citocinese). No entanto, algumas vezes estes eventos da telófase I não ocorrem e a célula inicia diretamente a segunda divisão meiótica.

PRÓFASE I

Eventos da prófase I: 5 subfases  Leptóteno, os filamentos de cromatina estão iniciando a espiralização e transformando-se em cromossomos. É o início da prófase.  Zigóteno ocorre a sinapse cromossômica, ou seja, os cromossomos homólogos ficam emparelhados e cada locus (local onde o gene está situado no cromossomo) se dispõe exatamente paralelo ao locus correspondente do cromossomo homólogo.  Paquíteno, as cromátides homólogas estão muito próximas, observando-se a formação das tétrades bivalentes. Em seguida, essas se entrelaçam, podendo ocorrer quebras ao longo das cromátides dos cromossomos homólogos, seguidos por soldaduras. No entanto, essas soldaduras ocorrem de modo trocado, ou seja, uma cromátide solda-se ao fragmento de seu homólogo e vice-versa. Esse fenômeno denomina-se crossing-over ou permuta gênica.  Diplóteno, os cromossomos começam a se separar, surgindo, entre as cromátides homólogas, a formação de figuras com o formato de uma letra “X”, denominadas de quiasmas. Os quiasmas indicam quantas permutações ocorreram.  Diacinese, os cromossomos homólogos continuam a separar e os quiasmas deixam de existir, é a terminalização dos quiasmas. Nessa fase ainda ocorre a desintegração da carioteca, marcando o final da prófase I. METÁFASE I

Nessa fase os pares de cromossomos se organizam na região central, formando a placa equatorial. Os

PRÓFASE II Nessa fase, os cromossomos encontram-se espalhados pela célula em total desordem. Como na prófase da mitose, os centríolos localizam-se nos polos opostos (superior e inferior) e todos os cromossomos estão unidos aos centríolos através das fibras do fuso ou cromossômicas. Além disso, ocorre a desintegração da carioteca. METÁFASE II Os cromossomos encontram-se alinhados na região mediana da célula, formando a placa equatorial. Nesta fase, como ocorre na metáfase da mitose, os cromossomos estão no máximo de sua condensação, sendo o momento de melhor visualização. ANÁFASE II Nesta fase, os cromossomos se rompem ao nível do centrômero e cada cromátide migra para polos opostos, devido ao encurtamento das fibras do fuso. TELÓFASE II

Os cromossomos nos polos opostos iniciam a sua desespiralização e a carioteca em cada polo começa a sua reorganização (fenômeno denominado de cariocinese), envolvendo todos os cromossomos. Além disso, todas as organelas celulares separam-se em iguais quantidades para os dois lados da célula e a membrana plasmática sofre uma divisão (fenômeno denominado citocinese), formando-se, consequentemente, quatro células haploides.

Biologia

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a) Z, apenas. b) W, apenas. c) Y, apenas.

d) Z e da W, apenas. e) Z, W e Y.

- Se a vaca Y, utilizada como “mãe de aluguel”, for a mãe biológica da vaca W, a porcentagem de genes da “mãe de aluguel”, presente no clone será. a) 0% d) 75% b) 25% e) 100% c) 50%

UNIDADE 9 Exercícios 12) (ENEM-99) A sequencia abaixo indica de maneira simplificada os passos seguidos por um grupo de cientistas para a clonagem de uma vaca: I. Retirou-se um óvulo da vaca Z. O núcleo foi desprezado, obtendo-se um óvulo anucleado. II. Retirou-se uma célula da glândula mamária da vaca W. O núcleo foi isolado e conservado, desprezando-se o resto da célula. III. O núcleo da célula da glândula mamária foi introduzido no óvulo anucleado. A célula reconstituída foi estimulada para entrar em divisão. IV. Após algumas divisões, o embrião foi implantado no útero de uma terceira vaca Y, mãe de aluguel. O embrião se desenvolveu e deu origem ao clone. - Considerando-se que os animais Z, W e Y não têm parentesco, pode-se afirmar que o animal resultante da clonagem tem as características genéticas da vaca.

ENEM

CLASSIFICAÇÃO GERAL DOS SERES VIVOS

Atualmente, os seres vivos estão agrupados em cinco reinos, de acordo com algumas características anatômicas e fisiológicas, como demonstrado no quadro abaixo.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias REGRAS DE NOMENCLATURA

Para facilitar o estudo dos seres vivos é necessário que se faça uma organização em grupos, de acordo com alguns critérios, como: semelhanças fisiológicas, anatômicas, bioquímicas e DNA. Também é preciso dar nomes comuns aos diversos seres vivos e, que esses ainda tenham o mesmo nome em qualquer lugar da Terra. Em 1735, um botânico sueco chamado Kal von Liné, estabeleceu a espécie como unidade básica de classificação. Mais tarde, outros cientistas estabeleceram mais duas novas divisões: FILO e FAMÍLIA. Sendo assim, a sequência taxonômica atual é: REINO - FILO CLASSE - ORDEM – FAMÍLIA - GÊNERO e ESPÉCIE.

Sendo assim: - ESPÉCIES com muitas semelhanças podem ser reunidas em outro grupo taxonômico, o GÊNERO; - GÊNEROS afins formam uma FAMÍLIA, que podem ser reunidas para formar uma ORDEM e assim, sucessivamente, até serem classificados e formarem um REINO. Para definir essas semelhanças existem algumas regras, muitas delas, inclusive, estabelecidas por Lineu, como: • Todo nome deve ser escrito em latim ou latinizado; • Do REINO até o GÊNERO, os nomes deverão ser escritos com a primeira letra maiúscula; • A ESPÉCIE é binominal e o primeiro nome é igual ao do GÊNERO, sendo que o segundo nome deverá ser escrito com letra minúscula, como, por exemplo: Felis domesticus. • A forma da escrita terá que ser destacado do texto, em itálico ou sublinhado (Homo sapiens);

os vírus como seres extremamente simples. Contudo, uma tendência é considerar os vírus como sendo seres vivos. ESTRUTURA

Os vírus são constituídos por uma cápsula de proteína, denominada capsídeo, que envolve o material genético, o qual pode ser o ácido desoxirribonucleico (vírus de DNA) ou ácido ribonucleico (vírus de RNA), nunca ocorrendo os dois tipos de ácidos nucleicos no mesmo vírus. Os envoltórios proteicos podem apresentar várias formas, como, por exemplo, esférica, helicoidal, hexagonal, cilíndrica, etc. Alguns vírus são formados apenas pela cápsula proteica (capsídeo) e o material genético (DNA ou RNA). Outros, por sua vez, apresentam um envoltório externo envolvendo a cápsula proteica, sendo estes vírus denominados de envelopados ou capsulados, como, por exemplo: o vírus da AIDS. Existem vírus que infectam apenas bactérias, outros infectam os fungos, outros as plantas e animais. O vírus mais estudado até hoje é o bacteriófago, o qual apresenta uma cápsula proteica de formato hexagonal envolvendo a molécula de DNA e uma região denominada de cauda, constituída por um eixo cilíndrico e fibras proteicas na extremidade, com função de fixar o vírus à bactéria.

1) VÍRUS Os vírus se diferem de todos os seres vivos, devido às seguintes características: - Não apresentam um metabolismo próprio; - Não possuem uma organização celular e se cristalizam, quando não estão parasitando uma célula. - Só se reproduzem no interior de células vivas, sendo, portanto, parasitas intracelulares obrigatórios, sendo responsáveis por várias doenças. Até hoje, a classificação dos vírus gera muita discussão, pois alguns pesquisadores os consideram como sendo partículas ou fragmentos de células e, outros, classificam

VIROSE

CAXUMBA

TRANSMISSÃO Objetos contaminados, gotículas de saliva.

LOCAL DA INFECÇÃO O vírus multiplica-se nas glândulas parótidas, podendo localizar-se em outros órgãos como ovários e testículos.

Estrutura do bacteriófago PRINCIPAIS VIROSES

PROFILAXIA Vacinação.

Picada do mosquito Aedes aegypti.

O vírus, através da picada do mosquito, localiza-se no fígado, na medula óssea e no baço.

Vacinação e combate aos mosquitos Aedes aegypti.

Gotículas de secreção.

O vírus instala-se nas vias respiratórias.

Nenhum.

GRIPE

HIDROFOBIA (raiva)

Saliva introduzida pela mordida de animais.

O vírus instala-se no sistema nervoso.

HEPATITE

Gotículas de saliva,

O vírus instala-se no fígado,

Vacinação em animais e aplicação de soro e vacina em pessoas mordidas. Saneamento, cuidado

FEBRE AMARELA

SINTOMAS Inchaço abaixo e em frente das orelhas e, se atingir os testículos ou os ovários, pode tornar a pessoa estéril. Febre alta, vômitos, calafrios e pele amarelada, podendo ser fatal. Febre, dores de cabeça e musculares, obstrução nasal e tosse. Febre, mal estar, delírios e morte.

febre, náuseas, ictericia.

Biologia objetos contaminados.

destruindo as células.

Alimentos e objetos contaminados.

O vírus penetra pela boca, multiplica-se no intestino e, em seguida instala-se no sistema nervoso central destruindo os neurônios. Penetra pelas vias respiratórias e se dissemina pelo sangue.

POLIOMIELITE

RUBÉOLA

Saliva, contato direto.

Saliva e secreções. SARAMPO

O vírus penetra pelas vias respiratórias e se dissemina através do sangue.

com alimentos e injeção de gamaglobulina. Vacinação.

Aplicação de imunoglobulina.

Vacinação.

Paralisia dos membros.

Febre, erupções cutâneas. No feto provoca morte ou deficiências congênitas. Febre, vermelhidão por todo corpo, podendo ser fatal em crianças.

UNIDADE 10 FIQUE LIGADO NO ENEM! VACINA X SORO Há vacinas contra vírus, bactérias e outros parasitas. Elas podem ser fabricadas com partes dos micróbios ou com micróbios mortos. Podem ser usados também micróbios atenuados, que não causam a doença, mas estimulam o organismo a produzir anticorpos. (imunização ativa) O soro é extraído do sangue do cavalo, que recebeu previamente o antígeno que ativou a produção de anticorpos. Sendo assim a pessoa que recebe o soro, na verdade está recebendo o anticorpo já pronto. (imunização passiva).

Exercícios 13) (ENEM-02) Uma nova preocupação atinge os profissionais que trabalham na prevenção da AIDS no Brasil. Tem-se observado um aumento crescente, principalmente entre os jovens, de novos casos de AIDS, questionando-se, inclusive, se a prevenção vem sendo ou não relaxada. Essa temática vem sendo abordada pela mídia: “Medicamentos já não fazem efeito em 20% dos infectados pelo vírus HIV. Análises revelam que um quinto das pessoas recém-infectadas não haviam sido submetidas a nenhum tratamento e, mesmo assim, não responderam às duas principais drogas anti-AIDS. Dos pacientes estudados, 50% apresentavam o vírus FB, uma combinação dos dois subtipos mais prevalentes no país, F e B.” Adaptado do Jornal do Brasil, 02/10/2001. Dadas as afirmações acima, considerando o enfoque da prevenção, e devido ao aumento de casos da doença em adolescentes, afirma-se que I. O sucesso inicial dos coquetéis anti-HIV talvez tenha levado a população a se descuidar e não utilizar medidas de proteção, pois se criou a ideia de que estes remédios sempre funcionam. II. Os vários tipos de vírus estão tão resistentes que não há nenhum tipo de tratamento eficaz e nem mesmo qualquer medida de prevenção adequada. III. Os vírus estão cada vez mais resistentes e, para evitar sua disseminação, os infectados também devem usar camisinhas e não apenas administrar coquetéis. Está correto o que se afirma em a) I, apenas. c) I e III, apenas. e) I, II e III. b) II, apenas. d) II e III, apenas.

ENEM

2) MONERA Os organismos que fazem parte do Reino Monera se caracterizam por serem unicelulares e procariontes, ou seja, não possuem a carioteca (membrana que envolve o material genético). Além disso, os moneras não apresentam organelas membranosas, como acorre com a maioria das células dos seres vivos, como, por exemplo, o retículo endoplasmático, o complexo Golgiensi, as mitocôndrias e os plastos. ESTRUTURA DAS BACTÉRIAS As bactérias são encontradas nos mais variados ambientes, sendo amplamente disseminadas em nosso planeta, podendo ser encontradas no solo, na água, nos animais, nas plantas, nos objetos, parasitando organismos ou vivendo em mutualismo, sendo, portanto heterótrofas. No entanto, algumas espécies, podem produzir o seu próprio alimento através da quimiossíntese ou por um tipo especial de fotossíntese denominado fotossíntese bacteriana, as quais possuem o pigmento bacterioclorofila. As bactérias são portadoras de uma parede celular rígida, semelhante a dos vegetais, mas de composição química diferente. No interior da célula bacteriana, encontra-se a membrana plasmática, que é lipoproteica, o citoplasma e o DNA bacteriano, o qual está ligado a uma invaginação da membrana plasmática, denominada mesossomo.

Estruturas da bactéria

TIPOS MORFOLÓGICOS • cocos: quando a bactéria apresenta um formato esférico;

Ciências da Natureza e suas Tecnologias • bacilos: quando a bactéria apresenta um formato em bastão; • espirilos: quando a bactéria apresenta um formato em espiral; • vibriões: quando a bactéria apresenta um formato em vírgula. Os cocos, no entanto, podem formar colônias, originado as bactérias que dependendo do seu arranjo recebem as seguintes denominações: diplococos, estreptococos, estafilococos, tétrades e sarcina. Mais raramente, os bacilos também podem formar colônias, ocorrendo aos pares, formando os diplobacilos, ou em fileira, formando os estreptobacilos.

A maioria das bactérias se reproduz através de um tipo de reprodução assexuada denominado cissiparidade, divisão binária ou bipartição. Nesse tipo de divisão o cromossomo sofre uma duplicação e forma-se mais um mesossomo. Em seguida, ocorre a cotocinese (divisão do citoplasma), originando duas células-filhas idênticas. As bactérias possuem um alto poder de reprodução e, em algumas horas, sob condições favoráveis, podem originar milhares de descendentes, todos geneticamente idênticos entre si. Esse conjunto de seres geneticamente idênticos é denominado clone. No entanto, alterações genéticas também ocorreram nas bactérias, as quais podem ser por mutação ou por transmissão de material genético de uma bactéria para outra. Essa transmissão de material genético pode ocorrer através de três mecanismos distintos: conjugação, transformação e transdução.

REPRODUÇÃO DAS BACTÉRIAS

FIQUE LIGADO NO ENEM!

ALGUMAS DOENÇAS CAUSADAS POR BACTÉRIAS DOENÇA Coqueluche Tétano Tifo Hanseníase Gonorreia ou blenorreia Sífilis Cólera Pneumonia Tuberculose Difteria

BACTÉRIA Bordetella pertussis Clostridium tetani Rickettsia prowazeki Mycobacterium leprae Neisseria gonorrheae Treponema pallidum Vibrio cholerae Diplococos pneumoniae Mycobacterium tuberculosis Corinebacterium dipheteriae

TRANSMISSÃO vias respiratórias contaminação em ferimentos picada de artrópodes contato direto contato sexual contato sexual contaminação água e alimentos vias respiratórias vias respiratórias vias respiratória

Biologia Peste bubônica Resfriado Febre tifoide Meningite

Pasteurella pestis Hemophilus influenzae Salmonela typhosa Neisseria meningitidis

CIANOBACTÉRIAS As cianobactérias se caracterizam por serem unicelulares, mas a maioria forma colônias filamentosas constituídas por vários indivíduos e envolvidas por uma espessa camada de muco. Sendo procariontes, não apresentam carioteca e os seus pigmentos responsáveis pela fotossíntese encontram-se espalhados pelo citoplasma, ao contrário dos vegetais superiores, que possuem os pigmentos no interior de estruturas membranosas denominadas plastos. Algumas cianobactérias são seres extremamente importantes, pois são capazes de fixar o nitrogênio diretamente da atmosfera. Esse fato permite com que as cianofíceas sobrevivam em ambientes extremamente áridos, onde outros grupos biológicos normalmente não se desenvolvem. REPRODUÇÃO DAS CIANOBACTÉRIAS As cianobactérias se reproduzem assexuadamente por cissiparidade e em espécies que formam colônias a reprodução é feita por hormogônios. O hormogônio é um pequeno pedaço da colônia, geralmente apical (situado na extremidade da colônia) e que possui algumas poucas células. Esse pedaço se destaca da colônia, passando a formar novas cianofíceas, também coloniais. As do gênero Nostoc, Anabaena e Oscillatoria são exemplos de cianobactérias.

FIQUE LIGADO NO ENEM! A matéria orgânica que se acumula na água é decomposta, resultando em sais minerais, nutrientes que aceleram a reprodução de algas e bactérias aeróbias. As algas tornam a água turva, impedindo que a luz solar penetre. Quando morrem, são decompostas, aumentando mais ainda o número de bactérias decompositoras aeróbias. A grande quantidade de seres consumidores faz com que diminua drasticamente a quantidade de oxigênio disponível. Isso acarreta a morte dos peixes e outros seres que vivem ali, propiciando o desenvolvimento de bactérias anaeróbias. Esse fenômeno é denominado eutrofização. Ela pode ser natural ou provocada por resíduos urbanos, industriais ou agrícolas.

Exercícios 14) (ENEM-04) O que têm em comum Noel Rosa, Castro Alves, Franz Kafka, Álvares de Azevedo, José de Alencar e Frédéric Chopin? Todos eles morreram de tuberculose, doença que ao longo dos séculos fez mais de 100 milhões de vítimas. Aparentemente controlada durante algumas décadas, a tuberculose voltou a matar. O principal obstáculo para seu controle é o aumento do número de linhagens de bactérias

ENEM

do rato ao homem por picada de pulga vias respiratórias contaminação de água e alimentos vias respiratórias

resistentes aos antibióticos usados para combatê-la. Esse aumento do número de linhagens resistentes se deve a: a) modificações no metabolismo das bactérias, para neutralizar o efeito dos antibióticos e incorporá-los à sua nutrição. b) mutações selecionadas pelos antibióticos, que eliminam as bactérias sensíveis a eles, mas permitem que as resistentes se multipliquem. c) mutações causadas pelos antibióticos, para que as bactérias se adaptem e transmitam essa adaptação a seus descendentes. d) modificações fisiológicas nas bactérias, para torná-las cada vez mais fortes e mais agressivas no desenvolvimento da doença. e) modificações na sensibilidade das bactérias, ocorridas depois de passarem um longo tempo sem contato com antibióticos. 15) (ENEM-05) Entre 1975 e 1999, apenas 15 novos produtos foram desenvolvidos para o tratamento da tuberculose e de doenças tropicais, as chamadas doenças negligenciadas. No mesmo período, 179 novas drogas surgiram para atender portadores de doenças cardiovasculares. Desde 2003, um grande programa articula esforços em pesquisa e desenvolvimento tecnológico de instituições científicas, governamentais e privadas de vários países para reverter esse quadro de modo duradouro e profissional. Sobre as doenças negligenciadas e o programa internacional, considere as seguintes afirmativas: I- As doenças negligenciadas, típicas das regiões subdesenvolvidas do planeta, são geralmente associadas à subnutrição e à falta de saneamento básico. II- As pesquisas sobre as doenças negligenciadas não interessam à indústria farmacêutica porque atingem países em desenvolvimento sendo economicamente pouco atrativas. III- O programa de combate às doenças negligenciadas endêmicas não interessa ao Brasil porque atende a uma parcela muito pequena da população. Está correto apenas o que se afirma em: a) I. d) I e II. b) II. e) II e III. c) III. 3) PROTISTAS Os protistas são seres vivos unicelulares e eucariontes; portanto possuem núcleo individualizado, envolvido por membrana. Possuem também organelas membranosas diversas. Nesse grupo incluem-se os protozoários e as algas. PROTOZOÁRIOS

• São eucariontes, unicelulares e desprovidos de clorofila;

Ciências da Natureza e suas Tecnologias • Com formas variadas: esféricas, ovais, alongadas, amorfas, etc.; • Livres, fixos, simbiontes, comensais ou parasitas; • Heterótrofos; • Reprodução em geral assexuada por cissiparidade; • Hábitat variado, desde que haja umidade. ESTRUTURA DOS PROTOZOÁRIOS

Sendo unicelulares e eucariontes, os protozoários são formados por membrana, citoplasma e núcleo e por várias organelas, as quais são classificadas de acordo com a função: • de digestão: citóstoma, citofaringe, vacúolo digestivo, vacúolo excretor, citopígeo; • de regulação osmótica: vacúolo pulsátil ou contrátil; • de sustentação: carapaça ou teca, cápsula central; • de coordenação: estigma ou mancha ocelar motorium; • de locomoção e resposta: flagelos, cílios, pseudópodos.

Esquema geral de um protozoário ciliado, evidenciando as estruturas relacionadas com a nutrição. CLASSIFICAÇÃO

Fazem parte do Reino Protista as algas e os protozoários. Estes últimos que estão sendo estudados neste capítulo da Biologia pertencem ao Filo Protozoa, o qual é dividido em 4 Classes, dependendo da estrutura de locomoção: - FLAGELATA OU MASTIGOPHORA: Compreende protozoários que se locomovem por flagelo. - SARCODINA OU RHIZOPODA: protozoários que se locomovem por pseudópodos. - CILIATA: Compreende protozoários que se locomovem por cílios. - SPOROZOA: Compreende protozoários sem estrutura de locomoção. PRINCIPAIS PROTEOSES Doença de chagas Causado pelo flagelado Trypanossoma cruzi, a transmissão ocorre pelo percevejo Triatoma infestans, conhecido popularmente como barbeiro ou chupança. O barbeiro torna-se vetor quando adquire o protozoário ao picar animais silvestres, como o gambá ou o tatu. Durante a noite, ao picar o indivíduo, o Trypanossoma que se encontra nas fezes desse barbeiro, penetra na pele do indivíduo após este se coçar. O protozoário, através do sangue chega ao fígado e ao coração, provocando febre prolongada, anorexia e insuficiência cardíaca, por aumento do volume do coração. Profilaxia: Para erradicar a doença é necessário o uso de inseticidas ou como o barbeiro vive em casas de pau-apique, a construção de casa de alvenaria.

Malária Causada por um esporozoário denominado Plasmodium, a transmissão ocorre pela picada da fêmea do mosquito Anopheles, muito encontrado em climas tropicais ou por transfusões ou seringas contaminadas pelo protozoário. Essa doença provoca febres em períodos constantes, dependendo da espécie. Segundo a Organização Mundial de Saúde milhões de pessoas em todo o mundo são infectadas com o Plasmodium, o que a coloca como um das doenças mais importantes da atualidade. Existem três espécies diferentes: • Plasmodium vivax que causa a febre terçã benigna, caracterizada por produzir febre de 48 em 48 horas. • Plasmodium malarie que causa a febre quartã benigna, caracterizada por produzir febre de 72 em 72 horas. • Plasmodium falciparum que causa a febre maligna, caracterizada por produzir febre de em intervalos irregulares. Profilaxia: Evitar a procriação do vetor Anopheles e tomar cuidado nas transfusões e procedimentos cirúrgicos. ALGAS Nas algas não aparecem raízes, caules, folhas, vasos condutores, flores, sementes e frutos. O corpo da maioria das algas é formado apenas por um talo. As algas são quase todas aquáticas, podendo ser encontradas tanto na água doce quanto na água salgada. Algumas poucas podem viver em pedras, troncos ou mesmo na terra, em locais úmidos. Por serem fotossintetizantes, as algas são importantes na produção de oxigênio para os ecossistemas. Além disso, constituem a base da alimentação de animais aquáticos e algumas espécies são também utilizadas na alimentação humana. Certas espécies de algas produzem grande quantidade de substâncias utilizadas comercialmente. É o caso dos alginatos, substâncias viscosas produzidas por certas espécies de algas pardas, que são usados na fabricação de papel e como estabilizadores em cremes dentais e sorvetes.

FIQUE LIGADO NO ENEM! MARÉ VERMELHA É um fenômeno relacionado principalmente com a intensa proliferação do dinoflagelado Gonyaulax, que sob determinadas condições, forma populações extraordinariamente grandes. Essas populações dão origem a extensas manchas avermelhadas na superfície do mar, donde o nome de maré vermelha. O grande problema está na elevada toxidade da neurotoxina eliminada pelo protista, que leva à morte de animais marinhos. Os principais fatores ecológicos relacionados ao surgimento das marés vermelhas incluem o aumento da temperatura e da quantidade de nutrientes da água do mar, redução da salinidade (que ocorre em períodos de muitas chuvas) e mar calmo.

Exercícios 16) (ENEM-03) A malária é uma doença típica de regiões tropicais. De acordo com dados do Ministério da Saúde,

Biologia no final do século XX, foram registrados mais de 600 mil casos de malária no Brasil, 99% dos quais na região amazônica. Os altos índices de malária nessa região podem ser explicados por várias razões, entre as quais: a) as características genéticas das populações locais facilitam a transmissão e dificultam o tratamento da doença. b) a falta de saneamento básico propicia o desenvolvimento do mosquito transmissor da malária nos esgotos não tratados. c) a inexistência de predadores capazes de eliminar o causador e o transmissor em seus focos impede o controle da doença. d) a temperatura elevada e os altos índices de chuva na floresta equatorial favorecem a proliferação do mosquito transmissor. e) o Brasil é o único país do mundo que não implementou medidas concretas para interromper sua transmissão em núcleos urbanos.

UNIDADE 11 4) FUNGI Os fungos são seres eucariontes (com carioteca), unicelulares ou pluricelulares e sem pigmentos fotossintetizantes e encontrados nos mais variados ambientes, mas desenvolvem-se melhor em lugares úmidos e ricos em matéria orgânica. Possuem uma parede celular de quitina e a sua reprodução normalmente envolve a participação de esporos, como ocorre entre os vegetais. No entanto, os fungos se distinguem dos vegetais por não serem autótrofos e por armazenarem glicogênio como substância energética, enquanto que os vegetais armazenam o amido. Além disso, os fungos são heterótrofos por absorção, pois possuem uma digestão extracorpórea, eliminando, para o ambiente, enzimas que digerem o alimento, os quais, em seguida, são absorvidos. Já os animais, também são heterótrofos, mas por ingestão. ESTRUTURA DOS FUNGOS

A maioria dos fungos é pluricelular, sendo que as células se caracterizam por serem longas e filamentosas e recebem a denominação de hifas. O conjunto de hifas forma o micélio, o qual por sua vez, não origina um tecido verdadeiro. Poucas espécies de fungos são unicelulares ou formados por poucas células, como é o caso das leveduras (Saccharomyces cervisiae). O corpo da maioria dos fungos apresenta um micélio vegetativo e um micélio de reprodução, também denominado de corpo de frutificação. O micélio vegetativo apresenta as hifas estão mergulhadas no meio onde o fungo se encontra em busca de nutrientes, enquanto o micélio de reprodução se encontra acima do substrato.

fungos podem ser aquáticos ou terrestres, tendo-se com exemplo de ficomicetos o bolor do pão.

Bolor do pão Rhizopus nigricans. Os esporângios maduros são constituídos por muitos esporos que sob ação do vento disseminam-se, originando novos fungos.

2) ASCOMICETOS Os ascomicetos se caracterizam por apresentarem hifas em forma de saco, em cujo interior são produzidos esporos denominados ascósporos. No grupo dos ascomicetos estão incluídos os fungos do gênero Saccharomyces, Penicillium e Aspergillus, entre outros. 3) BASIDIOMICETOS Os basidiomicetos são conhecidos como cogumelos-dechapéu, orelhas-de-pau, entre outros. O corpo de frutificação é denominado de basidiocarpo e assemelha-se a um chapéu, o qual é constituído por várias hifas férteis denominadas basídios. Esses basídios, no entanto, produzem os basidiósporos, que quando expulsos podem originar novos micélios. Entre os basidiomicetos, encontramos os fungos comestíveis (Agaricus cumpestris), os cogumelos alucinógenos (Amanita muscaria), os causadores do ferrugem do café, do trigo, entre outros.

Exercícios 17) Na década de 1920, o bacteriologista Alexander Fleming, cultivando linhagens de estafilococos, notou que uma das placas de cultura, contendo colônias de bactérias, apareceu contaminada por um tipo de fungo. Ao transferir o fungo para um caldo nutritivo, Fleming verificou que nesse meio não se desenvolviam vários tipos de bactérias, devido à ação de substâncias produzidas pelo fungo. Esse trabalho foi um dos mais significativos deste século, pois permitiu aos cientistas, posteriormente, a produção de a) hormônios, utilizados no tratamento de doenças hereditárias. b) corticóides, utilizados no tratamento de doenças alérgicas. c) antibióticos, utilizados no tratamento de doenças infecciosas. d) vacinas, utilizadas na imunização de doenças causadas por fungos e bactérias. e) soros, utilizados na imunização de doenças causadas por fungos e bactérias.

CLASSIFICAÇÃO DOS FUNGOS

1) FICOMICETOS Caracterizam-se por apresentarem hifas do tipo cenocíticas, ou seja, sem paredes transversais. Esses

ENEM

5) VEGETAIS (BOTÂNICA)

Ciências da Natureza e suas Tecnologias BRIÓFITAS - São plantas de pequeno porte representadas na natureza principalmente pelos musgos. Os musgos possuem rizoides, cauloides e filoides e são desprovidos de vasos condutores de seiva o que justifica o seu porte físico reduzido. Como não produzem flores, a reprodução das briófitas é dependente da água existente no meio. O ciclo reprodutivo desses vegetais ocorre por metagênese (alternância de gerações). A etapa duradoura e haploide é denominada etapa gametofítica (gametófito). A etapa efêmera e diploide é denominada etapa esporofítica (esporófito). REPRODUÇÃO DAS BRIÓFITAS

PTERIDÓFITAS - São plantas consideradas mais evoluídas que as briófitas, pois, ao contrário destas, já possuem vasos

condutores de seiva. Os representantes mais conhecidos das pteridófitas são as samambaias e as avencas. Assim como as briófitas, não produzem flores, tendo então seu processo reprodutivo dependente da água. As pteridófitas também possuem ciclo de vida com alternância de gerações, sendo duradoura a etapa esporofítica (esporófito) e efêmera a etapa gametofítica (gametófito). REPRODUÇÃO DAS PTERIDÓFITAS

Biologia

UNIDADE 12 GIMNOSPERMAS - São representadas pelos pinheiros, sequoias e ciprestes. São plantas tipicamente terrestres e vivem preferencialmente em ambientes frios e temperados. As gimnospermas apresentam raízes, caules, folhas e são as primeiras plantas dentro da escala evolutiva e apresentarem flores e sementes. As gimnospermas não possuem o fruto envolvendo as sementes e, por este motivo, a denominação de gimnospermas (gymno = nu; sperma = semente), sementes nuas. REPRODUÇÃO DAS GIMNOSPERMAS

Exercícios

ANGIOSPERMAS - Possuem raízes, caules, folhas, sementes e são os únicos vegetais a desenvolverem frutos. Por esse motivo, a denominação de angiospermas (angion = bolsa; sperma = semente), ou seja, plantas com sementes no interior de uma bolsa, o fruto, como, por exemplo: a laranjeira, o limoeiro, o abacateiro, o coqueiro, a jabuticabeira, etc. REPRODUÇÃO DAS ANGIOSPERMAS

CLASSIFICAÇÃO DAS ANGIOSPERMAS

As angiospermas podem ser classificadas de acordo com o número de cotilédones presentes na semente.

ENEM

18) (ENEM-05) Caso os cientistas descobrissem alguma substância que impedisse a reprodução de todos os insetos, certamente nos livraríamos de várias doenças em que esses animais são vetores. Em compensação teríamos grandes problemas como a diminuição drástica de plantas que dependem dos insetos para polinização, que é o caso das: a) algas. b) briófitas como os musgos. c) pteridófitas como as samambaias. d) gimnospermas como os pinheiros. e) angiospermas como as árvores frutíferas. 19) (ENEM–10) Os frutos são exclusivos das angiospermas, e a dispersão das sementes dessas plantas é muito importante para garantir seu sucesso reprodutivo, pois permite a conquista de novos territórios. A dispersão é favorecida por certas características dos frutos (ex: cores fortes e vibrantes, gosto e odor agradáveis, polpa suculenta) e das sementes (ex: presença de ganchos e de outras estruturas fixadoras que se aderem às penas e pelos de animais, tamanho reduzido, leveza e presença de expansões semelhantes à asas). Nas matas brasileiras, os animais da fauna silvestre têm uma importante contribuição na dispersão de sementes e, portanto, na manutenção da diversidade da flora. Das características de frutos e sementes apresentadas, quais estão diretamente associadas a um mecanismo de atração de aves e mamíferos? a) Ganchos que permitem a adesão aos pelos e penas. b) Expansões semelhantes a asas que favorecem a flutuação. c) Estruturas fixadoras que se aderem as asas das aves. d) Frutos com a polpa suculenta que fornecem energia aos

Ciências da Natureza e suas Tecnologias dispersores. e) Leveza e tamanho reduzido das sementes, que favorecem a flutuação.

do cilindro central, proporcionando o crescimento em espessura em dicotiledôneas e gimnospermas.

UNIDADE 13 HISTOLOGIA VEGETAL É o ramo da botânica que estuda os tecidos de origem vegetal. Os mesmos são classificados em dois tipos básicos: 1) Tecidos Embrionários ou Meristemas São tecidos constituídos por células embrionárias que por mitose originam todos os demais tecidos definitivos. Os meristemas são subdivididos em dois tipos diferentes: o meristema primário é o meristema secundário. O Meristema Primário As células do meristema primário, ao se diferenciarem, formarão estruturas que irão determinar o crescimento em comprimento (longitudinal) de todos os vegetais e um pequeno crescimento em espessura. Classificação: → Dermatogênio (Protoderme): Tecido embrionário responsável pela formação da epiderme vegetal. → Periblema (Meristema fundamental): Tecido responsável pela formação dos tecidos do córtex (casca) do caule ou raiz. → Pleroma (Procâmbio): Tecido responsável pela formação dos tecidos que constituem o cilindro central do caule e raiz. Obs.: Na raiz, existe também o caliptrogênio, responsável pela formação da coifa ou caliptra, estrutura que não se encontra no caule.

2) Tecidos Permanentes ou Adultos Epiderme: Tecido que reveste, protege e possibilita trocas entre o meio ambiente e os tecidos internos do corpo do vegetal. As células epidérmicas possuem as seguintes peculiaridades: forma física achatada e justaposta (muito unidas); normalmente sem cloroplastos, consequentemente, forma uma película incolor. Anexos epidérmicos: → Cutícula: A cutícula é formada por um lipídio (cutina) que impermeabiliza (caule e folhas.) o vegetal. É bastante espessa em vegetais de clima quente e seco onde impede o excesso de transpiração. → Pelos ou tricomas: São anexos epidérmicos, que formam prolongamentos em direção ao meio. Dependendo da planta os pelos podem ter função secretora, protetora, ou ainda absorvente. →Estômatos: São anexos epidérmicos que permitem as trocas gasosas entre o interior e exterior do vegetal. O estômato é estruturado por duas células (células guardiãs) em forma de rim que limitam uma abertura (ostíolo). Essa abertura comunica-se com espaços existentes abaixo da epiderme. Normalmente, os estômatos são encontrados na face inferior das folhas.

→ Acúleos: É um anexo com forma pontiaguda e O Meristema Secundário Tecido embrionário que determina o crescimento em espessura da maioria das Gimnospermas e Dicotiledôneas. Classificação: →Felogênio: O Felogênio é responsável pela formação do súber, que é tecido definitivo de revestimento, e também origina os tecidos da Feloderme. → Câmbio: A atividade do câmbio produz os vasos do xilema para o lado de dentro e floema para o lado de fora

resistente devido ao depósito de lignina. Protegem o caule de certos vegetais.

Biologia Súber: Tecido constituído por células mortas e que reveste o caule e raiz de dicotiledôneas e gimnospermas. O súber apresenta um conjunto de células pluriestratificadas e justapostas. O súber possui as seguintes funções: Substitui a epiderme em caule e raízes de gimnospermas e dicotiledôneas; Protegem o vegetal contra a umidade, variações bruscas de temperatura, ataque de fungos, insetos e outros agentes.

Parênquima Clorofiliano: Tecido que apresenta células ricas em cloroplastos, portanto relacionadas ao processo de fotossíntese. Localiza-se abaixo da epiderme das folhas e dos caules verdes, e ainda em frutos verdes. O parênquima clorofiliano é constituído por dois tipos de células que lhe confere a subdivisão em: → Paliçádico: É constituído por células volumosas e justapostas. São células ricas em cloroplastos. Suas células estão localizadas imediatamente abaixo da epiderme. →Lacunoso: É constituído por células menos volumosas e com menor quantidade de cloropastos. Entre as células há espaços (lacunas) para a circulação dos gases para a fotossíntese. Fica localizado abaixo do parênquima paliçádico. Colênquima: Conjunto de células vivas com cloroplastos e que se caracterizam por apresentarem uma parede celular com reforços celulósicos. O colênquima atua na sustentação e determina resistência e flexibilidade nas regiões mais jovens do vegetal. Esclerênquima: Conjunto de células mortas por deposição de lignina em sua parede. Essa impregnação da parede por lignina determina a morte celular, proporcionando, alta resistência para alguns órgãos da planta.

Xilema: Tecido responsável pelo transporte da seiva bruta ou mineral da raiz até as folhas. As células do xilema são mortas devido à impregnação de lignina na parede celular. Floema: Tecido envolvido com o transporte da seiva elaborada ou orgânica das folhas a todas as regiões vivas do vegetal. Os vasos do floema são formados por células vivas.

Parênquima de Reserva ou Amilífero: Tecido que apresenta células vivas e concentradas principalmente em certos caules, raízes, frutos e sementes. Os plastos e vacúolos das suas células armazenam substâncias tais como: proteínas, glicídios (amido), lipídios, vitaminas, sacarose, etc. O parênquima de reserva pode ser comparado ao tecido adiposo dos animais. Parênquima Aquífero: Tecido formado por células que armazenam grande quantidade de água. Esse tipo de parênquima é encontrado principalmente em certos caules de plantas xerófitas (ex:cactos). Parênquima Aerífero: Tecido formado por células que circundam espaços em que no interior é armazenado ar. É um parênquima encontrado em plantas aquáticas (flutuadoras)

Exercícios 20) (ENEM–12) A imagem representa o processo de evolução das plantas e algumas de suas estruturas. Para o sucesso desse processo, a partir de um ancestral simples, os diferentes grupos vegetais desenvolveram estruturas

ENEM

Ciências da Natureza e suas Tecnologias adaptativas que lhes permitiram sobreviver em diferentes ambientes.

a) As sementes aladas, que favorecem a dispersão aérea. b) Os arquegônios, que protegem o embrião multicelular. c) Os grãos de pólen, que garantem a polinização cruzada. d) Os frutos, que promovem uma maior eficiência reprodutiva. e) Os vasos condutores, que possibilitam o transporte da seiva bruta.

UNIDADE 14 6) ANIMAIS (ZOOLOGIA) No Reino Animal ou Metazoa estão incluídos os seres pluricelulares, heterótrofos e eucariontes. PARAZOÁRIOS – São animais que não possuem tecido organizado, sendo representado pelo grupo dos poríferos. EUMETAZOÁRIOS – São animais que possuem tecido organizado e compreende todos os outros grupos animais. 1) PORÍFEROS Os poríferos ou espongiários, são animais classificados como parazoários, por não apresentarem tecidos organizados. São aquáticos, sendo a maioria marinha, não possuem órgãos de locomoção e, por isso, são sésseis, vivendo fixos nas rochas marinhas ou no fundo do mar. ESTRUTURA GERAL A superfície do corpo dos poríferos é constituída por milhares de minúsculos poros por onde a água penetra, trazendo o alimento (plânctons) e o oxigênio. O interior do corpo desses animais recebe o nome de espongiocele ou átrio e a abertura localizada na extremidade superior é o ósculo. As esponjas possuem um tegumento interno e outro externo, separados por substância gelatinosa, a espongina, que em muitos casos, possuem estruturas de sustentação, as espículas, as quais podem ser calcárias ou de sílica. Como não possuem tecidos, consequentemente, não podemos mencionar sistema digestivo, excretor, nervoso, etc. No entanto, esses animais apresentam grupos de células que executam importantes funções para a manutenção de suas vidas, como os coanócitos que se localizam na cavidade atrial e tem como função a nutrição do animal e a remoção do oxigênio da água. Outras células também aparecem, como:

Porócito – células formadoras dos poros; Pinacócitos – células com função de revestimento; Amebócitos – transporte de alimentos e regeneração; Esclerócitos – células formadoras de espículas.

REPRODUÇÃO ASSEXUADA

Brotamento - forma comum de reprodução assexuada nas esponjas, onde, forma-se um broto que pode permanecer grudado, formando colônias, ou se soltar, formando um indivíduo isolado. REPRODUÇÃO SEXUADA Por não apresentarem tecidos, não podem formar gônadas (órgãos). Existem espécies dioicas (sexos separados) e espécies monoicas (hermafroditas), neste último caso, a produção dos gametas masculinos e femininos, ocorrem em épocas diferentes, para evitar a autofecundação. Os gametas formam-se a partir de amebócitos, transformando-se em espermatozoides, que são liberados e penetram em outra esponja, portanto uma fecundação interna forma uma larva ciliada (anfiblástula), que nada, saindo do corpo esponja e se fixando em um substrato rígido. 2) CNIDÁRIOS OU CELENTERADOS São os primeiros animais com simetria radial e os únicos que fazem metagênese ou alternância de gerações. Não possuem aparelho respiratório, circulatório ou excretor. No entanto, são os primeiros a possuírem sistema nervoso, o qual é do tipo difuso. Todos os cnidários são aquáticos e predominantemente marinhos. Possuem uma boca e uma cavidade gástrica. ESTRUTURA GERAL Os cnidários possuem duas camadas: a epiderme e a gastroderme e entre elas situa-se a mesogleia. Na epiderme existem milhares de células denominadas cnidoblastos ou cnidócitos, as quais liberam substâncias urticantes (por isso o nome cnidário) e paralisantes, com função de proteção e captura de alimentos. Essas substâncias urticantes estão no interior de um longo filamento, o qual selocaliza dentro de uma cápsula denominada nematocisto. TIPOS ANATÔMICOS Os celenterados possuem como morfológicos: - Pólipos - vivem fixos em substratos; - Medusas - são de vida livre. REPRODUÇÃO ASSEXUADA

principais

tipos

Biologia Podem formar colônias por brotamento ou realizarem a estrobilização. REPRODUÇÃO SEXUADA A reprodução sexuada típica dos cnidários é a metagênese ou alternância de geração. Esse tipo de reprodução se caracteriza por apresentar reprodução sexuada, seguida de reprodução assexuada do tipo estrobilização.

Metagênese ou alternância de geração CLASSIFICAÇÃO

- Scyphozoa - Predominam as formas de medusas. A fase do pólipo é passageira. O exemplo típico é a Aurelia aurita. - Hydrozoa - Existem espécies com forma de pólipos, como, também de medusas. No entanto, a forma predominante é a de pólipo. É a única classe que possui representantes de água doce. Os principais exemplos são: Obelina - forma colônias e a Hidra - de água doce, que só possui forma de pólipos; - Anthozoa - Encontra-se exclusivamente na forma de pólipos. O exemplo típico é a anêmona. Muitos pólipos dessa classe formam colônias e originam, devido à calcificação, recifes de corais.

Exercícios 21) A “Grande Barreira de Recifes” se estende por mais de 2.000 km ao longo da costa nordeste da Austrália e é considerada uma das maiores estruturas construídas por seres vivos. Quais são esses organismos e como eles formam esses recifes? a) Esponjas – à custa de secreções calcárias. b) Celenterados – à custa de espículas calcárias e silicosas do seu corpo. c) Pólipos de anthozoa – à custa de secreções calcárias. d) Poríferos – à custa de material calcário do terreno. e) Cnidários – à custa do material calcário do solo.

UNIDADE 15 3) PLATELMINTOS – VERMES ACHATADOS Surge pela primeira vez, entre os grupos animais, as seguintes características. • Simetria bilateral; • Presença de mesoderme (triblásticos), mas são acelomados; • Olhos simples (ocelos); • Sistema excretor através de células denominadas célulasflama ou solenócitos;

ENEM

• Sistema nervoso com gânglios cerebroides a partir dos quais partem cordões nervosos para todo o corpo, indicando um início de cefalização. CLASSIFICAÇÃO Possui representantes de vida livre e parasita de interesse médico e veterinário. São três classes de platelmintos: CLASSE TURBELLARIA • São de vida livre; • Possuem tubo digestivo incompleto; • O corpo não é segmentado; • As planárias são monoicas (hermafrodita), mas realizam fecundação cruzada, trocando espermatozoides. Também podem se reproduzir assexuadamente por laceração; • Presença de ocelos. CLASSE TREMATODA • São endoparasitas; • Possuem tubo digestivo incompleto; • O corpo não é segmentado; • Possuem ventosas para fixação no hospedeiro; • O principal representante é o esquistossoma. O macho possui canal ginecóforo o qual aloja a fêmea. Outro exemplo é a Fascíola hepática, parasita de carneiros. CLASSE CESTODA

• São endoparasitas; • Podem atingir mais de 8 metros de comprimento; • Não possuem aparelho digestivo; • O corpo é segmentado; • Os principais representantes são: Taenia solium e a Taenia saginata. • Larva chama-se cisticerco. DOENÇAS DE PLATELMINTOS Schistosoma mansoni É o verme causador da esquistossomose (barriga d’água). Vivem no interior dos vasos abdominais, onde ocorre o acasalamento e a fecundação. As fezes dos indivíduos parasitados, contendo os ovos, ao atingirem a água doce, originam uma larva ciliada, denominada miracídio. Essa larva, ao encontrar um caramujo Biomphalaria, o penetra e transforma-se em “sacos” de centenas de células reprodutoras, os esporocistos, que originarão as larvas do tipo cercárias, com ventosas. Essas larvas abandonam o caramujo, penetrando, posteriormente, na pele das pessoas para fechar o ciclo de vida. Taenia solium e Taenia saginata Vive no intestino humano e, sendo hermafrodita, formam dentro das proglótides os ovos, os quais são eliminados com as fezes, contaminando o solo. O porco (no caso da Taenia solium) ou o boi (no caso da Taenia saginata), ao ingerirem os ovos, terão na musculatura formas da larva da tênia denominadas de cisticerco e popularmente de pipoquinha ou canjiquinhas. O homem, ao ingerir os cisticercos, ao comer a carne malcozida ou crua, passa a adquirir a teníase. No entanto, se o homem ingerir diretamente o ovo da Taenia solium, passará a ter uma doença denominada cisticercose.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

4) ASQUELMINTOS – VERMES CILÍNDRICOS A maioria dos asquelmintos é de vida livre. No entanto, alguns possuem interesse médico são vermes parasitas. Esses animais são triblásticos, pseudocelomados e possuem o corpo protegido por uma cutícula resistente, em função da qual foi dado o nome do filo (askos = saco, envoltório; helminis = vermes). Principais características do grupo: • é o primeiro grupo animal a possuir sistema digestivo completo, ou seja, com boca e ânus; • o sistema nervoso é ganglionar e ventral; • a excreção é realizada por células em forma de H, os tubos em H. • não possuem sistema respiratório, sendo realizada diretamente pela epiderme (cutânea). • não possuem sistema circulatório; • não são segmentados; • Possuem sexos separados, sendo a fecundação interna. DOENÇAS DE NEMATELMINTOS Ascharis lumbricoides Vivem no intestino do homem delgado e causam a ascaridíase, conhecida como “lombriga”, sendo, portanto um endoparasita. No intestino, ocorre reprodução sexuada e os ovos eliminados juntos com as fezes contaminam a água e os alimentos. Ao serem ingeridos surge uma larva no intestino, migrando, depois, para a corrente sanguínea, fígado, coração, pulmão, traqueia, retornando ao sistema digestivo.

Ancylostoma duodenalis e Necator americanus Esses vermes possuem o ciclo semelhante ao do Ascaris lumbricoides, no entanto, o contágio ocorre diretamente através da pele, geralmente dos pés. Ao cair na circulação passa por vários órgãos, como o ascaris, chegando até os pulmões, traqueias, indo se instalar no intestino. O ancilostoma possui dentes e o necator lâminas. Ambas estruturas servem para penetrar na pele e ao chegarem ao sistema digestivo, raspar a parede intestinal, para alimentarem-se de sangue, fazendo assim com que a pessoa fique com aspecto anêmico. Devido a tal fato a doença causada é o amarelão.

Biologia

FIQUE LIGADO NO ENEM!

Exercícios 22) (ENEM-98) Em uma aula de Biologia, o seguinte texto é apresentado: LAGOA AZUL ESTÁ DOENTE Os vereadores da pequena cidade de Lagoa Azul estavam discutindo a situação da Saúde no Município. A situação era mais grave com relação a três doenças: Doença de Chagas, Esquistossomose e Ascaridíase (lombriga). Na tentativa de prevenir novos casos, foram apresentadas várias propostas : Proposta 1: Promover uma campanha de vacinação. Proposta 2: Promover uma campanha de educação da população com relação a noções básicas de higiene, incluindo fervura de água. Proposta 3: Construir rede de saneamento básico.

ENEM

Proposta 4: Melhorar as condições de edificação das moradias e estimular o uso de telas nas portas e janelas e mosquiteiros de filó. Proposta 5: Realizar campanha de esclarecimento sobre os perigos de banhos nas lagoas. Proposta 6: Aconselhar o uso controlado de inseticidas. Proposta 7: Drenar e aterrar as lagoas do município. - Em relação à Esquistossomose, a situação é complexa, pois o ciclo de vida do verme que causa a doença tem vários estágios, incluindo a existência de um hospedeiro intermediário, um caramujo aquático que é contaminado pelas fezes das pessoas doentes. Analisando as medidas propostas, o combate à doença terá sucesso se forem implementadas: a) 1 e 6, pois envolvem a eliminação do agente causador da doença e de seu hospedeiro intermediário.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias b) 1 e 4, pois além de eliminarem o agente causador da doença, também previnem o contato do transmissor com as pessoas sãs. c) 4 e 6, pois envolvem o extermínio do transmissor da doença. d) 1, 4 e 6, pois atingirão todas as fases do ciclo de vida do agente causador da doença, incluindo o seu hospedeiro intermediário. e) 3 e 5, pois prevenirão a contaminação do hospedeiro intermediário pelas fezes das pessoas doentes e a contaminação de pessoas sãs por águas contaminadas. - Para o combate da Ascaridíase, a proposta que trará maior benefício social, se implementada pela Prefeitura, será: a) 1 d) 5 b) 3 e) 6 c) 4 - Você sabe que a Doença de Chagas é causada por um protozoário (Trypanosoma cruzi) transmitido por meio da picada de insetos hematófagos (barbeiros). Das medidas propostas no texto “A Lagoa Azul Está Doente” , as mais efetivas na prevenção dessa doença são: a) 1 e 2 d) 1 e 3 b) 3 e 5 e) 2 e 3 c) 4 e 6

- CEFALÓPODA

Possuem pés que saem da cabeça. São os moluscos mais complexos, com um cérebro e olhos bem desenvolvidos. Possuem concha interna, são dióicos, com fecundação interna e desenvolvimento externo. - GASTRÓPODA

São os moluscos que possuem os pés na barriga. O exemplo típico é o caracol, univalve e a lesma, que não possui concha. A cabeça possui dois pares de tentáculos, o primeiro olfativo e o segundo portador de olhos. 6) ANELÍDEOS CARACTERÍSTICAS GERAIS Os anelídeos são vermes mais evoluídos e se caracterizam por apresentarem um corpo segmentado (metameria), são celomados, protostômios, com simetria bilateral. O sistema digestivo é completo e possuindo papo responsável pela digestão física a e moela, que realiza a digestão mecânica. Além disso, o intestino possui um dobramento que aumenta a superfície de absorção, denominado tiflossole. O sistema nervoso é do tipo ganglionar e ventral, o sistema circulatório é fechado e a excreção é realizada por nefrídeos, os quais são encontrados em número de dois, em cada anel que forma o corpo dos anelídeos. A respiração é cutânea, sendo que as espécies marinhas apresentam respiração branquial. CLASSIFICAÇÃO

UNIDADE 16 5) MOLUSCOS CARACTERÍSTICAS GERAIS Os moluscos são animais de corpo mole e a maioria das espécies possui o corpo dividido em cabeça, pé e massa visceral. Podem conter órgãos recobertos ou não por concha, a qual é produzida pela cavidade denominada manto ou palio. Possuem simetria bilateral, são protostômios, triblásticos e celomados. Existem espécies marinhas, terrestres e dulcícolas. São de vida livre, raramente são parasitas. O sistema excretor é constituído por nefrídeos e o sistema circulatório é aberto ou lacunar, com exceção dos polvos e das lulas, os quais, além de possuírem hemoglobina (como nos vertebrados), o sistema circulatório é fechado. Muitos também apresentam uma língua com dentículos denominada de rádula, utilizada para raspar o alimento no substrato. A maioria dos moluscos é hermafrodita, com fecundação cruzada, mas existem espécies marinhas dioicas e com fecundação externa, como ocorre com as ostras e os mexilhões. CLASIFICAÇÃO - PELICÍPODA OU BIVALVIA São exclusivamente aquáticos. O significado do nome da classe é derivado do seu pé em forma de “machado”, porém são conhecidos pela presença de duas valvas, sendo assim chamados de bivalves. Não possuem diferenciação da cabeça e não possuem rádula. São dióicos, com fecundação externa e desenvolvimento indireto, sendo a larva ciliada denominada de trocófora e véliger. Os exemplos mais conhecidos são o marisco, a ostra, o berbigão.

- POLIQUETA

Os poliquetos são anelídeos marinhos que se caracterizam por possuírem várias cerdas no corpo. - OLIGOQUETA

Possuem poucas cerdas que, a olho nu, nem sempre podem ser observadas. São geralmente terrestres e o exemplo típico é a minhoca.

- ACHAETA ou HIRUDINEA

A maioria é de água doce e se caracterizam por possuírem duas ventosas para fixação e outra para sugar o sangue. As espécies mais conhecidas são as sanguessugas. 6) ARTROPODA CARACTERÍSTICAS GERAIS Os artrópodos se caracterizam por apresentarem apêndices (patas) articulados para locomoção e um exoesqueleto quitinoso. Devido ao exoesqueleto rígido, o crescimento desses animais é descontínuo, sendo necessário, para que o animal cresça a realização de mudas ou ecdise.

Biologia Nesses, animais a circulação é aberta ou lacunar dimorfismo sexual, a fecundação é interna e o possuindo hemocianina como pigmento respiratório. O desenvolvimento externo é característica da maioria das sistema nervoso é ganglionar e ventral, com ocelos ou espécies. olhos e antenas com função táctil ou quimiorreceptora, além de órgãos gustativos e auditivos. São dioicos com Quadro com os diferentes grupos de artrópodos e suas características peculiares

INSECTA –

representada pelos insetos, apresentam respiração do tipo traqueal, a qual se caracteriza por ser constituída por tubos (semelhantes a traqueias) que se abrem ao longo do corpo do animal (na região do abdome) e se comunicam diretamente com os vários tecidos. Consequentemente, nesses animais o sistema circulatório não participa do transporte dos gases. O sistema excretor são projeções do intestino, denominado túbulos de Malpighi. Os insetos possuem sexos separados, fecundação interna e podem ser classificados, de acordo com o desenvolvimento, em: Ametábolo: Que não sofre metamorfose. Exemplo: traça. Hemimetábolo: A metamorfose ocorre de maneira gradual (ovo-ninfa-adulto), como por exemplo: o gafanhoto. Holometábolo: Com metamorfose completa, como ocorre nas borboletas e nas moscas. Nesses animais, do ovo, eclode surge uma larva ou lagarta, totalmente diferente do adulto. CRUSTACEA –

representada pelos camarões, siris, lagostas, barata-da-praia, tatu de jardim e as cracas, possuem como sistema excretor as glândulas verdes ou antenais.

de pernas por segmento. Compreende as centopeias ou lacraias. DIPLOPODA - Apresentam o corpo dividido em anéis, com dois pares de patas em cada anel. Compreende o piolho-de-cobra ou embuás. 7) EQUINODERMAS CARACTERÍSTICAS GERAIS Todos os representantes do Filo Equinodermata são exclusivamente marinhos e se caracterizam por apresentarem espinhos na pele com pequenas estruturas em forma de pinça, as pedicilárias, que têm a função: defesa e limpeza do corpo. Também possuem um conjunto de canais denominado sistema ambulacrário, o qual realiza importantes funções como: participação na locomoção, obtenção de alimento, respiração e excreção. Seu sistema nervoso é pouco desenvolvido e, apesar dos equinodermos apresentarem um aspecto simples, são animais deuterostômios, característica embrionária que torna esses animais muito próximos do Filo dos Cordados.

ARACHNIDA – representada pelas aranhas, escorpiões,

carrapatos e ácaros. As aranhas são ovíparas e os escorpiões são ovovivíparos. Alguns possuem apêndices parecidos com patas denominados palpos, que servem para prender as presas ou como órgão sexual e, também, as quelíceras, órgãos inoculadores de veneno. Algumas aranhas possuem fiandeiras para tecer as teias. CHILOPODA - O corpo dos quilópodes possui o formato

Esquema representando o sistema ambulacral CLASSIFICAÇÃO

achatado e alongado, composto por cabeça e tronco com vários anéis (segmentos) interligados. Apresentam um par

ENEM

Ciências da Natureza e suas Tecnologias Asteroides - Possuem o corpo em forma de estrela, sendo que seu corpo tem de 5 a 50 braços que partem de um anel central. O exemplo mais conhecido é a estrela-do-mar. Equinoides - O exemplo típico é o ouriço-do-mar; possui o corpo desprovido de braços e com lanterna de Aristóteles (aparelho triturador do alimento). Ofiuroides - Possuem corpo achatado do qual saem cinco tentáculos em forma de serpentes, por isso a denominação serpente do mar. São os únicos que não possuem ânus. Crinoides - Nessa Classe estão os lírios do mar. Esses animais são fixos e seus tentáculos dão aspecto de flor. O ânus e a boca ficam lado a lado. Holoturoides - Possuem corpo alongado e cilíndrico, com tentáculos ao redor da boca que são modificações dos pés ambulacrais. O mais conhecido é o pepino do mar.

Não possuem crânio e vértebras. São divididos em: SUBFILO UROCORDATA – Também chamados de

Tunicados, esse grupo possui notocorda na fase embrionária, não estando presente na fase adulta. São animais marinhos, sésseis e o mais conhecido é a Ascídia.

Exercícios 23) Você está montando um aquário em casa e gostaria que ele representasse um lago ou um rio de pouca correnteza. Agora você deve decidir sobre os organismos que poderá colocar em seu aquário, em função de suas adaptações a esse tipo de ambiente. Assinale a alternativa correta com informações adequadas a esse objetivo. a) Existem moluscos que vivem em água doce. Entre eles, os gastrópodes são animais interessantes para se ter em um aquário, pois limpam as paredes recobertas de algas devido ao modo de alimentação raspador, para o qual utilizam a rádula. b) Crustáceos, de maneira geral, pssuem respiração cutânea e vários deles podem viver em ambiente dulcícola. c) Equinodermos vão se adaptar muito bem nesse aquário pois são todos aquáticos. d) Se você quiser colocar cnidários no seu aquário, anemonas serão uma boa opção, por que são cnidários de água doce. e) Não é possível que você encontre poríferos no seu aquário, pois todos são marinhos.

UNIDADE 17 8) CORDADOS CARACTERÍSTICAS GERAIS Os animais do Filo Cordado se caracterizam por possuírem: SISTEMA NERVOSO DORSAL - nos filos anteriores os cordões nervosos eram duplos e ventrais. Os cordados são os únicos nos quais o sistema nervoso tem origem a partir do tubo neural, localizado na região dorsal do animal. NOTOCORDA - estrutura de sustentação, situada na linha mediana dorsal, ocorrendo durante o processo embrionário ou permanecendo por toda a vida, em alguns; serve de molde para o tecido ósseo que vai formar a coluna vertebral. FENDAS BRANQUIAIS – estrutura que ocorre pelo menos na fase embrionária; em seres aquáticos permanece por toda a vida. CLASSIFICAÇÃO: Acranios ou protocordata.

Ascídia adulta e sua larva SUBFILO CEFALOCORDATA

A notocorda persiste no adulto, desde a cauda até a cabeça. É representado pelo anfixo, um pequeno animal que parece um peixe sem nadadeiras. Vive quase sempre enterrado na areia do mar. É muito estudado pelos embriologistas, por possuir notocorda, tubo neural e fendas branquiais.

Anfioxo SUBFILO VERTEBRATA

CARACTERÍSTICAS GERAIS Os vertebrados se caracterizam por apresentarem um endoesqueleto cartilaginoso ou ósseo, um eixo principal (coluna vertebral) e um crânio na região anterior. Os vertebrados, como pode ser observado no quadro de classificação, são divididos em dois grupos: • Agnata (sem mandíbula); • Gnatostomata (com mandíbula). GRUPO AGNATA Os agnatos ou ciclostomados (lampreias e feiticeiras) não possuem mandíbula, escamas e nadadeiras pares. GRUPO GNATOSTOMATA 1) PEIXES CARACTERÍSTICAS GERAIS: Os peixes possuem o corpo

recoberto por escamas e movimentam-se por nadadeiras pares e ímpares. São pecilotérmicos, apresentam respiração branquial e circulação simples com um coração constituído por duas cavidades. • Condrícties – peixes com esqueleto cartilaginosos; • Osteícties – peixes com esqueleto ósseos. Essas duas classes diferenciam-se por vários fatores. CHONDRICTHYES OU CARTILAGINOSOS

• Esqueleto cartilaginoso;

Biologia • Boca ventral e transversal; • Não possuem bexiga natatória; • Não possuem opérculo (com exceção das quimeras); • Corpo coberto por escamas de origem dermoepidérmica, também denominadas escamas placoides ou dentículos dérmicos. OSTEICHTHYES OU ÓSSEOS

• Esqueleto ósseo; • Boca anterior; • Possuem bexiga natatória; • Possuem opérculo protegendo as brânquias; • Corpo geralmente coberto por escamas de origem dérmica, que podem ser de três tipos: cicloide, ctenoide e ganoide. Existem osteícties de pele lisa, sem escamas.

Exercícios 24) O esquema a seguir representa a seqüência evolutiva das classes dos vertebrados. Os números indicados sobre as setas indicam formas de transição entre os grupos. Âmnio e respiração aérea na fase adulta surgiram pela primeira vez, respectivamente, em:

a) I e II b) II e III c) III e II d) IV e I e) V e III TETRÁPODAS 2) ANFÍBIOS CARACTERÍSTICAS GERAIS: Representam um importante

passo na história evolutiva dos vertebrados, pois foram os primeiros a conquistarem o ambiente terrestre. No entanto, ainda dependem do ambiente aquático, principalmente, para a reprodução. A sua pele é lisa, sem escamas, como mucosas, adaptadas a respiração cutânea. Nesses animais a respiração é branquial na fase larval, e cutânea e pulmonar na fase adulta. O coração possui três cavidades, sendo do tipo dupla, incompleta e fechada, fatos que os torna pecilotérmicos. A classe dos anfíbios é dividida em três ordens: - ANURA: O nome significa “sem cauda”, são os sapos, rãs e pererecas. Alguns sapos possuem junto à cabeça glândulas paratoides que produzem um líquido venenoso que não pode ser espirrado ou inoculado, mas quando um predador tenta comê-lo, ao apertar esta glândula, libera o veneno. - APODA/GIMNOFIONA: Possuem semelhança com as cobras, sendo o principal exemplo, a cobra-cega. - URODELA: São os anfíbios com cauda e patas, possuindo um aspecto de lagarto, sendo o exemplo típico a salamandra. 3) RÉPTEIS

ENEM

CARACTERÍSTICAS GERAIS: A pele dos répteis é

impermeável e seca, recoberta por placas córneas dérmicas (crocodilianos), escamas ou carapaças (tartarugas). Sua respiração é pulmonar e circulação é fechada, dupla e incompleta, apesar de possuir quatro cavidades, pois o septo que separa os dois ventrículos permite a mistura do sangue arterial com o venoso, com exceção dos crocodilianos. Esses são os principais fatores que os tornam pecilotérmicos. Ocorre fecundação interna, sendo que a maioria é ovípara, com ovos ricos em vitelo, amniótas e com casca. Porém, algumas espécies são ovovivíparas. Ambos possuem desenvolvimento direto. Essa classe possui as seguintes ordens: - QUELONIA: Corpo recoberto por carapaça compreende as tartarugas (marinhas), cágados (dulcícolas) e jabutis (terrestres). - SQUAMATA: São os répteis revestidos por escamas. Subdividem-se em lacertílios (lagartos e lagartixas) e ofídios (cobras), estes últimos, apresentam várias espécies peçonhentas, que podem ser identificadas por possuírem: cabeça triangular, cauda que se afina bruscamente, olhos pequenos, movimentos vagarosos, atitude de ataque, a maioria ovovivíparas. São exemplos de peçonhentas: jararaca, surucucu, coral. Sendo exemplos de não peçonhentas: sucuri, jiboia. - CROCODILIA: Possuem escamas e placas ósseas dérmicas revestindo o corpo. São animais semi-aquáticos e podem ser encontrados na água doce e no mar. Estão divididos em três grupos: o dos jacarés, o dos crocodilos e o dos gaviais. 4) AVES CARACTERÍSTICAS GERAIS: São vertebrados bípedes,

homeotérmicos, que apresentam respiração pulmonar, circulação dupla, fechada e coração com quatro cavidades, além de hipoderme, que até então não existia, o que lhes proporciona a homeotermia. Os membros anteriores são transformados em asas.

Estrutura geral das aves

As aves são dotadas de várias estruturas que facilitam o voo, como, por exemplo: • Ossos pneumáticos; • Musculatura peitoral bem desenvolvida; • Sacos aéreos; • Presença da glândula uropigiana que impermeabiliza as penas, impedindo que se encharquem. Estas são as únicas glândulas presentes na pele das aves; • Osso externo em forma de quilha. Na traqueia, há um órgão sonoro, a siringe. São dioicos com dimorfismo sexual, fecundação interna e desenvolvimento direto, no interior dos ovos.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias Possuem sistema digestivo completo, com papo e moela. 5) MAMÍFEROS CARACTERÍSTICAS GERAIS: • Presença de glândulas mamárias; • Respiração exclusivamente pulmonar; • Pele com diversos fâneros (cornos, unhas, pelos) e glândulas (mamárias, sebáceas, sudoríparas); • Coração com quatro cavidades, e circulação dupla e completa; • São os únicos com placenta e cordão umbilical; • Presença de diafragma; • São todos dioicos, havendo nítido dimorfismo sexual, com desenvolvimento interno e direto. A classe dos mamíferos compreende três grupos: - MONOTREMADOS OU PROTÉRIOS: Os únicos mamíferos ovíparos; possuem glândulas mamárias, cloaca; o exemplo típico é o ornitorrinco da Austrália.

 Tecido epitelial;  Tecido muscular;

1) TECIDOS EPITELIAIS Os tecidos epiteliais surgem por diferenciação das células da ectoderme e apresentam como funções, o revestimento externo dos animais e das cavidades internas de alguns órgãos. Podem apresentar função secretora e de absorção de substâncias, além de captarem estímulos do meio. As células que formam os tecidos epiteliais se caracterizam por apresentarem: → Células muito unidas (justapostas); → Pouca ou nenhuma substância intersticial (intercelular); → Ausência de vasos sanguíneos; → Pequena variabilidade celular. TECIDO EPITELIAL DE REVESTIMENTO

Classificação:

Pavimentoso Cúbico Colunar

bolsa, chamada de marsúpio, na região do ventre, que serve de abrigo para o embrião, pois o útero destes animais é pouco desenvolvido, então o desenvolvimento do embrião se dá no marsúpio, sendo o exemplo típico o canguru. - PLACENTÁRIOS OU EUTÉRIOS: Possuem o útero bem desenvolvido, nos quais se encontram diversas ordens, como por exemplo: Carnívora - Possuem dentes caninos bem desenvolvidos, adaptados a rasgar e a perfurar a carne de outros animais que usam como alimento. Exemplo: cachorro, leão, urso, gato, leão-marinho, foca. Chiropteptera - Braços modificados em asas. Exemplo: morcego. Cetacea - Mamíferos aquáticos, representados pelas baleias e golfinhos. Possuem membros anteriores transformados em nadadeiras, membros posteriores ausentes e cauda propulsora bem desenvolvida. São excelentes nadadores. Possuem narinas no alto da cabeça, por onde sai o “esguicho” da baleia e do golfinho. Esse “esguicho” se forma no momento em que esses animais expiram: o ar quente, contendo vapores de água, é expelido e condensa ao entrar em contato com o ar externo mais frio. Primatas - Mãos e pés com cinco dedos distintos, cabeça em ângulo reto com o pescoço. Exemplo: homem.

UNIDADE 18 HISTOLOGIA ANIMAL A histologia é o ramo da ciência que estuda os tecidos, os quais são definidos como sendo agrupamentos de células que trabalham com a mesma finalidade. Os tecidos humanos estão classificados em quatro grandes grupos:

Forma da Exemplos Principais célula

Tipo Simples

Ornitorrinco Équidna - MARSUPIAIS OU METATÉRIOS: São dotados de uma

 Tecido conjuntivo;  Tecido nervoso.

Pseudoestratificado Estratificado Pavimentoso

. Paredes dos vários vasos sanguíneos (endotélio), pleuras. Cúbica Ductos da maioria das glândulas Maior parte do trato digestório, Colunar vesícula biliar. Cavidade nasal, traqueia, brônquios e epidídimos. . Achatada Epiderme, boca e vagina. Achatada

Cúbico

Cúbica

Ductos das glândulas sudoríparas.

Colunar

Conjuntiva do olho.

Transição

Transitória

Revestimento dos cálices renais, pelve renal, ureter, bexiga e parte da uretra.

TECIDO EPITELIAL GLANDULAR Classificação das glândulas

- Exócrinas: Eliminam os produtos na superfície do epitélio através de dutos ou canais. Ex: Sudoríparas, mamárias, lacrimais, sebáceas, salivares. - Endócrinas: Eliminam os produtos que são coletados pelos vasos sanguíneos (hormônios), são desprovidas de dutos ou canais. Ex: Hipófise, tireoide, paratireoides, adrenais. Anficrinas ou mistas: Apresentam determinadas regiões exócrinas e outras endócrinas. Ex: Pâncreas: Suco pancreático & Insulina Ovários: Óvulos & Progesterona Testículos: Espermatozoides & Testosterona

2) TECIDOS CONJUNTIVOS Características Gerais: → Origem embrionária mesodérmica; → Altamente vascularizado (menos cartilaginoso); → Grande quantidade de substância intercelular (apresenta consistência variável, como por exemplo: gelatinosa, flexível, rígida e líquida); → Células com grande diversidade morfológica. TECIDO CONJUNTIVO PROPRIAMENTE DITO

O tecido conjuntivo propriamente dito (TCPD) é encontrado abaixo dos epitélios e envolvendo os órgãos. Tal tipo de tecido envolve nervos, músculos, vasos

Biologia sanguíneos e preenche os espaços entre dois órgãos diferentes além de nutrir os tecidos que não possuem vasos sanguíneos, como por exemplo: o tecido epitelial. TCPD frouxo: entre órgãos; derme. TCPD denso: tendões e ligamentos TECIDO CONJUNTIVO ADIPOSO

Caracteriza-se por apresentar células (adipócitos) que armazenam lipídios (gordura) em seus citoplasmas. A gordura armazenada nos adipócitos encontra-se em constante renovação, podendo atuar como reservatório energético, isolante térmico e, também contra choques mecânicos.

firme e flexível, permitindo sustentar diversas partes do corpo, proporcionando, ao mesmo tempo, certa flexibilidade de movimento. Tipos de Cartilagem: • Hialina: anéis da traqueia, nariz, laringe, brônquios, extremidades de ossos (fibra colágena em moderada quantidade); • Elástica: pavilhão do ouvido, epiglote, laringe (fibras elásticas predominantes e colágenas); • Fibrosa (fibrocartilagens): discos intervertebrais e meniscos, ossos pubianos (fibra colágena abundante). TECIDO CONJUNTIVO ÓSSEO

Exercícios 25) (ENEM–07) A pele humana é sensível à radiação solar, e essa sensibilidade depende das características da pele. Os filtros solares são produtos que podem ser aplicados sobre a pele para protegê-la da radiação solar. A eficácia dos filtros solares é definida pelo fator de proteção solar (FPS), que indica quantas vezes o tempo de exposição ao sol, sem o risco de vermelhidão, pode ser aumentado com o uso do protetor solar. A tabela seguinte reúne informações encontradas em rótulos de filtros solares.

As informações acima permitem afirmar que: a) as pessoas de pele muito sensível, ao usarem filtro solar, estarão isentas do risco de queimaduras. b) o uso de filtro solar é recomendado para todos os tipos de pele exposta à radiação solar. c) as pessoas de pele sensível devem expor-se 6 minutos ao sol antes de aplicarem o filtro solar. d) pessoas de pele amarela, usando ou não filtro solar, devem expor-se ao sol por menos tempo que pessoas de pele morena. e) o período recomendado para que pessoas de pele negra se exponham ao sol é de 2 a 6 horas diárias TECIDO CONJUNTIVO CARTILAGINOSO

Também conhecido como cartilagem caracteriza-se pela presença de fibras colágenas e elásticas. Essas duas fibras proporcionam ao tecido cartilaginoso uma consistência

ENEM

Tecido conjuntivo rígido e resistente que forma o esqueleto da maioria dos vertebrados. A rigidez do tecido ósseo é resultado da interação entre o componente orgânico (fibras colágenas) e o componente mineral (sais minerais) da substância intercelular (matriz óssea). Tipos celulares: • Osteoblastos: células jovens, quando entram em atividade, secretam a substância intercelular (parte orgânica), quando adultas serão denominadas osteócitos; • Osteócitos: células adultas situadas no interior dos osteoplastos (lacunas). Mantém os constituintes da matriz e metabolismo ósseo; • Osteoclastos: permitem a regeneração do osso e relacionam-se com a reabsorção da matriz e a renovação óssea.

TECIDO CONJUNTIVO HEMATOPOIÉTICO

Tecido conjuntivo responsável pela produção dos elementos figurados (células) do sangue. Tipos Mieloide

Ocorre

Produção Hemácias Medula óssea Plaquetas vermelha Leucócitos granulócitos

Gânglios linfáticos = linfonodos Linfoide Timo, baço Tonsilas, etc.

Monócitos, linfócitos (leucócitos agranulócitos)

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Exercícios TECIDO CONJUNTIVO SANGUÍNEO

Tecido conjuntivo que apresenta como particularidade o fato de possuir sua substância intercelular em estado líquido (plasma). Constituição

→ Plasma: solução amarelada e translúcida; - Água, Sais e Proteínas (Fibrinogênio, Globulinas, Albumina). →Elementos Figurados: – Hemácias Anucleadas Formadas na medula vermelha Transportam CO2 e O2 ( 5 milhões/mm3) – Leucócitos Formados no baço, timo, linfonodos e medula óssea. Defesa através da fagocitose e da produção de anticorpos ( 7 a 11 mil / mm3) – Plaquetas ou trombócitos Formadas na medula óssea Coagulação sanguínea (200 a 400 mil/mm3) COAGULAÇÃO SANGUÍNEA

26) O sangue é formado a partir do tecido hematopoiético e é constantemente renovado. Sobre o sangue, é correto afirmar que: a) Na coagulação sanguínea, são envolvidas proteínas plasmáticas, como o fibrinogênio e a hemoglobina. b) As hemácias são responsáveis pelo transporte de gases por possuírem grande quantidade de mioglobina. c) As plaquetas são células responsáveis pela coagulação sanguínea. d) Os leucócitos são elementos figurados do sangue com função de defesa. e) Num processo infeccioso, há o aumento do número de hemácias no sangue.

UNIDADE 19 3) TECIDOS MUSCULARES Os tecidos musculares são responsáveis pelo movimento dos animais e pela contração dos vários órgãos que formam os organismos. Constituído por células alongadas (fibras musculares ou miócitos) e especializadas em contração, esse tecido caracteriza-se por apresentar filamentos contráteis de constituição proteica, denominados de actina e miosina. TEC. MUSCULAR LISO

Está presente em alguns órgãos internos (tubo digestório, bexiga, útero etc) e também na parede dos vasos sanguíneos (artérias). As fibras musculares lisas são uninucleadas e os filamentos de actina e miosina estão dispostos aleatoriamente, sem formar padrão estriado como nos demais tecidos musculares. A contração dos músculos lisos é lenta e involuntária. TEC. MUSCULAR ESTRIADO CARDÍACO

A musculatura estriada cardíaca ou miocárdio é encontrado formando o coração. As células desse tipo de musculatura são longas, ramificadas e com as membranas intimamente unidas, através de estruturas especiais denominadas, discos intercalares. Essas estruturas possuem como função, aumentar a coesão entre as células, permitindo que o estímulo necessário à contração passe rapidamente de uma célula para outra. Além disso, a

Biologia musculatura estriada cardíaca rápidas, ritmadas e involuntárias.

apresenta

contrações

TEC. MUSCULAR ESTRIADO ESQUELÉTICO

Tecido que forma os músculos ligados à estrutura óssea, permitindo a movimentação do corpo. A musculatura estriada esquelética é formada por células cilíndricas, multinucleadas com estrias longitudinais e transversais a contração é voluntária, dependente da vontade do indivíduo.

celular possui um núcleo grande com nucléolo evidente. O citoplasma apresenta grande número de mitocôndrias e o retículo rugoso é bem desenvolvido, visível ao microscópio como manchas denominadas Corpúsculos de Nissl. Atua recebendo estímulos de outros neurônios durante a transmissão do impulso nervoso. Os dendritos (gr. dendron = árvore) são ramificações que possuem a função de captar estímulos.O axônio (gr. axon = eixo) é o maior prolongamento do neurônio, cuja porção final é ramificada. A função do mesmo é atuar na transmissão dos estímulos nervosos.

CONTRAÇÃO MUSCULAR

As fibras musculares apresentam inúmeras miofibrilas contráteis, entre as quais, existem muitas mitocôndrias com função energética. As miofibrilas são constituídas por dois tipos de proteínas: a actina e a miosina, responsáveis pela contração dos músculos. Na musculatura estriada, as miofibrilas organizam-se em feixes, conferindo a este tipo de musculatura uma característica estriada. Através da observação microscópica de um músculo estriado, é possível verificar que as miofibrilas apresentam, alternadamente, faixas claras e escuras,. Ainda com o auxílio desta figura, observa-se que as faixas claras são denominadas de faixas I e possuem na região central uma estria mais escura, conhecida como estria Z. A região compreendida entre duas estrias Z recebe a denominação de sarcômero. Quando o tecido muscular se contrai, os filamentos de actina deslizam sobre os filamentos mais grossos de miosina. Quando isso ocorre, a faixa I diminui de tamanho, podendo, inclusive, desaparecer. Sendo assim, as estrias Z se aproximam, proporcionando um encurtamento do sarcômero e, consequentemente, a contração muscular.

→Neuróglias (Células da Glia): são células relacionadas com a sustentação e nutrição dos neurônios, produção de mielina e fagocitose. Existem três tipos de células: - Astrócitos: maiores células da neuróglia, com grande número de ramificações. Preenchem os locais lesados dos neurônios no processo de cicatrização do tecido nervoso. - Oligodentrócitos: são menores, com poucas e curtas ramificações, associadas ao corpo celular ou ao axônio formando uma bainha de mielina. - Micróglia: menores células da neuróglia, com muitas ramificações curtas, com numerosas saliências. Responsáveis pela fagocitose no tecido nervoso. CONDUÇÃO DO IMPULSO NERVOSO

O impulso nervoso é causado por um estímulo no neurônio, provocando modificações elétricas e químicas que são transmitidas ao longo dos neurônios sempre no sentido: dendrito→corpo celular→axônio. A membrana do axônio em repouso apresenta carga elétrica positiva do lado externo e a carga negativa do lado interno; diz-se, então, que o axônio está polarizado. Essa diferença é mantida através da bomba de Na e K. Ao receber um estímulo, a membrana do neurônio torna-se mais permeável ao Na, invertendo-se as cargas ao redor da membrana.

4) TECIDO NERVOSO CÉLULAS DO TECIDO NERVOSO

→Neurônios: São células grandes que apresentam um corpo celular de onde partem dois tipos de prolongamentos, os axônios e os dendritos. O corpo

ENEM

SINAPSES NERVOSAS

São os locais onde as extremidades entre neurônios vizinhos se encontram e os estímulos passam de um neurônio para o

Ciências da Natureza e suas Tecnologias seguinte por meio de substâncias químicas específicas denominadas mediadores químicos ou neurotransmissores. O contato físico entre os neurônios não existe realmente. Os neurotransmissores são liberados e migram através (dentro de vesículas) do espaço entre os mesmos transmitindo assim o impulso nervoso de um neurônio para o outro. FASE DE GASTRULAÇÃO

Exercícios 27) Os neurônios são as conhecidas células nervosas responsáveis pela transmissão de impulsos elétricos pelo organismo, graças à diferença de um potencial elétrico que ocorre na membrana dos mesmos. Esta transmissão envolve gasto de energia, por se tratar de um transporte ativo. Não podemos esquecer da presença das neuróglias ou células da Glia que se responsabilizam por inúmeras funções nos tecidos, dentre as quais, o preenchimento, a sustentação, a nutrição e a defesa. Porém, o impulso somente se propagará nos neurônios. Qual seria o sentido do impulso nervoso num neurônio? a) corpo celular - dendritos – axônio; b) dendritos – corpo celular – axônio; c) axônio – dendritos – corpo celular; d) axônio – corpo celular – dendritos; e) dendritos – axônio – corpo celular;

A gastrulação é o processo no qual a blástula evolui para gástrula. Esse estágio embrionário caracteriza-se pela formação dos primeiros folhetos germinativos ou embrionários, a ectoderme e a endoderme. A gastrulação, inicia-se pela invaginação do polo vegetativo para o interior da blastocele, originando dois folhetos embrionários, a ectoderme mais externa e a endoderme mais interna, revestindo uma cavidade denominada arquêntero ou intestino primitivo. O arquêntero se comunica com meio externo através de uma abertura denominada blastóporo. Tal blastóporo poderá futuramente originar a boca, sendo os grupos animais denominados de protostômios. Entretanto, se o blastóporo originar o ânus, os grupos animais serão classificados como deuterostômios (ex: equinodermos e cordados). A gástrula, que a princípio é didérmica ou diblástica, evolui para uma estrutura tridérmica ou triblástica denominada nêurula. Durante a formação da nêurula ocorre a formação do terceiro folheto: a mesoderme. Na maioria dos animais, a mesoderme forma uma cavidade denominada celoma. Enquanto a mesoderme se diferencia, a ectoderme forma na região superior da gástrula, um aprofundamento, o qual dará origem ao tubo neural. Nessa etapa o teto do arquêntero inicia um processo de multiplicação celular que dará origem ao eixo de sustentação do embrião: a notocorda.

UNIDADE 20 EMBRIOLOGIA A Embriologia é o ramo da ciência que estuda o desenvolvimento embrionário dos animais desde a formação da célula-ovo (zigoto) até o nascimento. Fases do desenvolvimento embrionário: Segmentação, Blastulação, Gastrulação, Neurulação e Organogênese ·. FASE DE SEGMENTAÇÃO

Após a fecundação, a célula-ovo ou zigoto sofre muitas divisões celulares denominadas clivagens resultando na formação das primeiras células embrionárias chamadas de blastômeros. Após algumas horas o embrião apresenta a forma de uma “amora”: a mórula. Uma vez formada a mórula, essa é invadida por um líquido que promove a migração dos blastômeros para a periferia, formando-se a blástula ou blastocisto (no caso dos mamíferos). Esta estrutura embriológica apresenta uma cavidade central cheia de líquido denominada blastocele e uma camada celular periférica denominada blastoderme. ORGANOGÊNESE

Biologia ECTODERME

MESODERME

ENDODERME

 a epiderme e seus anexos (exemplo: pelos, cabelos e unhas)

o celoma

o tubo digestório, com exceção da mucosa bucal e anal, as quais são de origem ectodérmica.

 o revestimento bucal, nasal, anal e o esmalte dos dentes  o sistema nervoso (cérebro, medula, nervos e gânglios nervosos)

a derme (camada situada abaixo da pele) os músculos estriados, cardíacos e lisos o sistema circulatório (coração, vasos sanguíneos e sangue) o esqueleto (crânio, coluna vertebral e ossos dos membros)

as glândulas anexas do sistema digestório, como o fígado e o pâncreas. o revestimento do sistema respiratório e da bexiga urinária

o sistema urogenital (rins, bexiga, uretra, gônadas e dutos genitais

Exercícios 28) (ENEM–10) A utilização de células-tronco do próprio indivíduo (autotransplante) tem apresentado sucesso como terapia medicinal para a regeneração de tecidos e órgãos cujas células perdidas não têm capacidade de reprodução, principalmente em substituição aos transplantes, que causam muitos problemas devidos à rejeição pelos receptores. O autotransplante pode causar menos problemas de rejeição quando comparado aos transplantes tradicionais, realizados entre diferentes indivíduos. Isso porque as: a) células-tronco se mantêm indiferenciadas após sua introdução no organismo do receptor. b) células provenientes de transplantes entre diferentes indivíduos envelhecem e morrem rapidamente. c) células-tronco, por serem doadas pelo próprio indivíduo receptor, apresentam material genético semelhante. d) células transplantadas entre diferentes indivíduos se diferenciam em tecidos tumorais no receptor. e) células provenientes de transplantes convencionais não se reproduzem dentro do corpo do receptor. ANEXOS EMBRIONÁRIOS

São estruturas que se desenvolvem junto ao embrião sendo fundamentais para o seu desenvolvimento. São eles: →Saco ou Vesícula Vitelínica: Estrutura que possui a função de armazenar substâncias nutritivas (vitelo) que serão consumidas pelo embrião. Nos mamíferos placentários tal estrutura é apenas vestigial. → Âmnio ou Bolsa Amniótica: Membrana que forma uma bolsa contendo em seu interior o liquido amniótico o

ENEM

qual protege o embrião contra choques mecânicos e também evita a sua desidratação. → Alantoide: Esse anexo se apresenta especialmente bem desenvolvido nos animais ovíparos. O mesmo é responsável pelas trocas gasosas entre o embrião e o meio externo,pela transferência de Cálcio da casca para o esqueleto do embrião e também promove a eliminação de excretas (Ac.Úrico).Nos mamíferos, devido a presença da placenta, o alantoide é um anexo muito pouco desenvolvido. → Córion: O Córion é uma fina membrana que cobre o embrião e os demais anexos embrionários. Tal estrutura possui função protetora e nos mamíferos também é responsável pela fixação da placenta (vilosidades coriônicas) na parede uterina. → Placenta: A placenta é um anexo embrionário exclusivo dos mamíferos e apresenta várias funções, como: * Transferência de nutrientes; * Passagem de anticorpos; * Trocas gasosas; * Remoção de excretas; * Produção e passagem de hormônios. Pela placenta, temos a circulação de sangue materno e fetal, porém convém salientar, que os mesmos não se misturam. Ao final dos meses de gestação, com queda da produção de progesterona por parte da placenta tem início as contrações uterinas e o trabalho de parto. → Cordão Umbilical: Anexo que une o feto à placenta. No interior do cordão umbilical existem vasos sanguíneos (2 artérias e 1 veia) por onde uma série de substâncias são transportadas.

FIQUE LIGADO NO ENEM! CÉLULAS-TRONCO As células-tronco, células-mães ou células estaminais são células que possuem a melhor capacidade de se dividir dando origem a duas células semelhantes às progenitoras. As células-tronco de embriões têm ainda a capacidade de se transformar, num processo também conhecido por diferenciação celular, em outros tecidos do corpo, como ossos, nervos, músculos e sangue. Devido a essa característica, as célulastronco são importantes, principalmente na aplicação terapêutica,

Ciências da Natureza e suas Tecnologias sendo potencialmente úteis em terapias de combate a doenças cardiovasculares, neurodegenerativas, Diabetes mellitus tipo 1, acidentes vasculares cerebrais, doenças hematológicas, traumas na medula espinhal e nefropatias. O principal objetivo das pesquisas com células-tronco é usá-las para recuperar tecidos danificados por essas doenças e traumas. No Zoológico de Brasília (Brasil), uma fêmea de lobo-guará, vítima de atropelamento, recebeu tratamento com células-tronco. Este foi o primeiro registro do uso de células-tronco para curar lesões num animal selvagem. São encontradas em células embrionárias e em vários locais do corpo, como no cordão umbilical, na medula óssea, no sangue, no fígado, na placenta e no líquido amniótico.

DIGESTÃO NO ESTÔMAGO

No estômago, o bolo alimentar é misturado ao ácido clorídrico, que além de atuar na função antisséptica, é responsável pela conversão do pepsinogênio (enzima inativa) em pepsina (enzima ativa). A pepsina é uma protease sendo, portanto, responsável pela quebra das ligações químicas existentes entre os aminoácidos que formam as proteínas. A produção de suco gástrico (ácido clorídrico e enzimas) é estimulada pelo hormônio gastrina, o qual é secretado pelas células localizadas na parte final do estômago. A massa ácida e pastosa formada no interior do estômago recebe o nome de quimo.

UNIDADE 21 FISIOLOGIA HUMANA 1) SISTEMA DIGESTÓRIO O sistema digestório humano é constituído pelos seguintes órgãos: boca, faringe, esôfago, estômago, intestino e ânus.

DIGESTÃO NO DUODENO

DIGESTÃO NA BOCA

Na boca, o alimento sofre inicialmente a ação mecânica, ou seja, é mastigado e misturado à saliva que é produzida pelas glândulas salivares (parótidas, submaxilares e sublinguais). A saliva é uma secreção constituída, principalmente, por água, substâncias bactericidas e por enzimas, como a ptialina (amilase salivar), que atua na digestão do amido, convertendo-o em moléculas menores (maltoses). Após a mastigação o alimento é deglutido. Na deglutição, o alimento passa para o esôfago e através de fortes contrações (involuntárias) da musculatura (lisa), o bolo alimentar alcança, através dos movimentos peristálticos, a abertura do estômago.

Peristaltismo

O quimo passa para o intestino delgado que mede cerca de 6 metros de comprimento e ao longo do seu interior ocorre a principal parte da digestão e da absorção do alimento pelo organismo. O intestino delgado é dividido em duas regiões, o duodeno e o jejuno-íleo. O duodeno possui cerca de 25 centímetros e forma a parte inicial do intestino delgado. No duodeno são lançadas as secreções provenientes do fígado e do pâncreas. O Pâncreas secreta o suco pancreático que é alcalino (pH entre 7,5 e 8,8) que, junto com a bile, neutralizam a acidez do quimo. O suco pancreático possui algumas enzimas como tripsina e quimiotripsina, as quais continuam o processo digestivo das proteínas iniciado no estômago. O suco pancreático também apresenta outras enzimas como: a amilíase pancreática, que atua a quebra de moléculas de amido, as nucleases, que fragmentam ácidos nucleicos (DNA e RNA) e a lípase pancreática, que metaboliza moléculas de gordura. É importante salientar que a bile produzida no fígado e armazenada na vesícula biliar, não é dotada de enzimas digestivas, apenas sais biliares, que atuam na emulsão das gorduras, ou seja, transformam “placas” de gordura em pequenas gotículas facilitando a ação da lípase. As células localizadas na parede intestinal secretam o suco entérico (intestinal). Este apresenta as seguintes enzimas: → Maltase, a que converte a maltose em glicose; → Lactose: converte a lactose em glicose e galactose; → Lípase entérica: converte gorduras em ácidos graxos, glicerol e monoglicerídeos; → Peptidases: convertendo peptídeos em aminoácidos.

Biologia

Exercícios

O FIM DA DIGESTÃO

As moléculas de glicose, aminoácidos, nucleotídeos e ácidos graxos são absorvidos pela parede intestinal, que apresenta uma série de dobras, denominadas microvilosidades, que aumentam consideravelmente a superfície de contato com os diversos nutrientes, favorecendo a absorção.

29) (ENEM-13) As serpentes que habitam regiões de seca podem ficar em jejum por um longo período de tempo devido à escassez de alimento. Assim, a sobrevivência desses predadores está relacionada ao aproveitamento máximo dos nutrientes obtidos com a presa capturada. De acordo com essa situação, essas serpentes apresentam alterações morfológicas e fisiológicas, como a aumento das vilosidades intestinais e a intensificação da irrigação sanguínea na porção interna dessas estruturas. A função do aumento das vilosidades intestinais para essas serpentes é maximizar o (a): a) comprimento do trato gastrointestinal para caber mais alimento. b) área de contato com o conteúdo intestinal para absorção dos nutrientes. c) liberação de calor via irrigação sanguínea para controle térmico do sistema digestório. d) secreção de enzimas digestivas para aumentar a degradação proteica no estômago. e) processo de digestão para diminuir o tempo de permanência do alimento no intestino. 2) SISTEMA RESPIRATÓRIO Os órgãos que formam o sistema respiratório são: as fossas nasais, faringe, laringe, traqueia, brônquios, bronquíolos e alvéolos pulmonares, onde ocorrem as trocas gasosas.

INTESTINO GROSSO

O intestino grosso é um tubo muscular medindo cerca de 1,5 metro de comprimento e 7 centímetros de diâmetro. O intestino grosso é dividido, didaticamente, em três partes: ceco, cólon e reto. O cólon (parte mais longa) é subdividido em cólon ascendente (que sobe em direção ao fígado), cólon descendente (desce pelo lado esquerdo) e cólon transverso (que atravessa a parte superior do abdome). No intestino grosso ocorre a reabsorção da água e sais minerais além da formação das fezes. As fezes são formadas por água e restos não digeridos de alimento, os quais através do reto alcançam o ânus e são eliminadas para o meio externo (egestão). Nas fossas nasais ocorrem muitos pelos curtos, estes tem como função reter partículas em suspensão do ar e também microrganismos. Além disso, as fossas nasais apresentam um grande número de vasos sanguíneos o que proporciona um aquecimento do ar. Da região das fossas nasais, o ar vai para a faringe, que também é comum ao sistema digestório. Da faringe o ar segue para traqueia. Na região anterior da traqueia fica a laringe, que possui as pregas vocais. A traqueia bifurca-se e forma os brônquios. Estes ramificam-se inúmeras vezes no interior dos pulmões e assumem um aspecto semelhantes aos galhos de uma árvore. A ramificação dos brônquios origina os bronquíolos, os quais terminarão em uma

ENEM

Ciências da Natureza e suas Tecnologias diminuta estrutura em forma de cacho denominada alvéolo pulmonar. VENTILAÇÃO PULMONAR

A entrada de ar pelas vias respiratórias deve-se a contração do músculo diafragma e dos músculos intercostais. O diafragma, ao se contrair, juntamente com os intercostais, provoca um aumento de volume da caixa torácica, fazendo com que a pressão interna diminua, tornando-se menor que a pressão do ar atmosférico. É essa diferença que faz com que o ar penetre nos pulmões. Na expiração, ocorre exatamente o inverso, ou seja, a musculatura envolvida relaxa e isso provoca a redução do volume torácico. Com isso, o ar sai dos pulmões.

UNIDADE 22 3) SISTEMA CIRCULATÓRIO CORAÇÃO HUMANO

Localizado no centro da caixa torácica e atrás do osso esterno, o coração humano é constituído por quatro câmaras: dois átrios (esquerdo e direito) e dois ventrículos (também esquerdo e direito) que se contraem e relaxam de forma rítmica, impulsionando o sangue para todas as partes do corpo. A contração cardíaca recebe a denominação de sístole e o relaxamento de diástole. Os dois átrios não possuem comunicação entre si e localizam-se na região superior do coração. Recebem sangue trazido ao coração pelas veias. O átrio esquerdo comunica-se apenas com o ventrículo esquerdo e o átrio direito com o ventrículo direito. Essa comunicação entre o átrio e o ventrículo ocorre por meio de orifícios protegidos por válvulas. No lado direito, localiza-se a válvula tricúspide e no lado esquerdo a válvula bicúspide ou mitral.

TRANSPORTE GASOSO E HEMATOSE

O mecanismo de transporte dos gases ocorre nos alvéolos pulmonares, onde a concentração de oxigênio é superior a dos capilares sanguíneos que envolvem os mesmos. Pelo mecanismo de difusão, o oxigênio passa dos alvéolos para o sangue, onde uma pequena parcela fica dissolvida no plasma, mas a maior parte entra nos glóbulos vermelhos, indo se combinar com as moléculas de hemoglobina. Dessa maneira, combinado com a hemoglobina, o oxigênio é transportado aos tecidos. Nos tecidos, o oxigênio passa do sangue para as células. Essa difusão ocorre porque a concentração de oxigênio no interior da célula é reduzida devido ao contínuo consumo desse gás no processo de respiração celular. A respiração celular além de consumir oxigênio também produz gás carbônico, que é transferido das células para o sangue. Ao entrar nos glóbulos vermelhos o gás carbônico reage com a água e, com a participação de uma enzima (anidrase carbônica), transforma-se em ácido carbônico. Em seguida, o ácido carbônico dissocia-se em íons bicarbonato, que são transferidos para o plasma por difusão. A maior parte do gás carbônico é transportado, portanto, na forma íon bicarbonato, dissolvido no plasma, mas convém salientar, que a hemoglobina também transporta certa parcela (cerca de 15% - 23%) e, também, encontramos CO2 diretamente dissolvido no plasma (cerca de 7%).

PEQUENA E GRANDE CIRCULAÇÃO

A circulação humana é do tipo dupla, ou seja, o sangue passa duas vezes pelo coração. Essas duas passagens determinam a divisão da circulação em dois tipos: grande (sistêmica) e pequena (pulmonar) circulação. O sangue arterial sai do ventrículo esquerdo pela artéria aorta e se ramifica pelo corpo. Essas ramificações tornam-se cada vez menores e mais finas, formando as arteríolas e, finalmente, os capilares sanguíneos. É nos capilares que ocorrem as trocas gasosas, de nutrientes e excretas. Nesse momento, o gás carbônico e as excretas saem das células e penetram no sangue, transformando o sangue arterial em sangue venoso. No retorno as ramificações dos capilares unem-se formando vasos denominados vênulas e veias. As veias irão transportar o sangue venoso até o átrio direito. O sangue venoso penetra no átrio direito e passa para o ventrículo direito. Em seguida, o sangue é bombeado e, através da artéria pulmonar, chega aos pulmões, onde ocorrerá a troca gasosa. O sangue venoso rico em gás carbônico recebe oxigênio dos alvéolos, transformando-se em sangue arterial. A circulação que transporta sangue venoso aos pulmões e retorna com sangue arterial ao coração é denominada pequena circulação ou circulação pulmonar.

Biologia denominado glomérulo renal, que, por sua vez, encontrase envolvido por uma cápsula chamada, cápsula renal. Essa cápsula é proveniente da dilatação do túbulo renal, que se caracteriza por apresentar um longo túbulo contorcido denominado túbulo proximal, que, por sua vez, desemboca numa estrutura em forma de U, denominada alça néfrica, a partir da qual se distende o túbulo distal. A união de vários túbulos distais, de vários néfrons, forma um túbulo coletor.

Exercícios 30) A circulação fechada se caracteriza por ser mais eficiente, devido ao fato do sangue não sair do interior de vasos. Estes vasos são classificados como artérias, veias, vênulas, arteríolas e capilares. Com relação às artérias, é correto afirmar: a) conduzem sangue do corpo ao coração; b) são mais finas, delgadas e menos musculosas; c) só carregam sangue arterial; d) impulsionam sangue do coração às demais partes do corpo; e) só transportam sangue venoso; 4) SISTEMA EXCRETOR OS RINS

A maior parte da excreção é realizada pelos rins. Os dois rins estão localizados na região dorsal da cavidade abdominal, um de cada lado da coluna vertebral. Esses órgãos são responsáveis pela eliminação de ureia e também pelo controle da concentração de água e sais no corpo. De cada rim parte um ureter, esses canais transportam a urina até bexiga urinária, a urina será lançada para o exterior através da uretra.

OS NÉFRONS

Os rins são abastecidos com sangue através das artérias renais, as quais se ramificam muitas vezes em seu interior, formando inúmeras arteríolas. Cada arteríola alcança um néfron, que é a unidade excretora do rim. Cada néfron é composto de duas partes: o corpúsculo de renal e os túbulos renais. O corpúsculo de renal é constituído por um emaranhado de pequenos vasos provenientes das ramificações da arteríola aferente,

ENEM

FORMAÇÃO DA URINA

Durante a etapa de filtração, a pressão sanguínea expulsa, do glomérulo renal para a cápsula renal, substâncias como: água, pequenas moléculas de sais minerais, aminoácidos, vitaminas, ácidos graxos, ureia e ácido úrico. No entanto, muitas dessas substâncias são úteis ao organismo e devem ser reabsorvidas pelo sangue enquanto outras como a ureia, deverão ser expulsas para o meio externo através da urina. Sendo assim, o filtrado produzido na cápsula renal passa para o interior do túbulo contorcido proximal, onde terá início o processo de reabsorção. A arteríola eferente que surge, a partir da cápsula renal, tem como função capturar os nutrientes desejáveis ao organismo que se encontram no filtrado. Nesta região cerca de 85% da água presente no filtrado retorna ao sangue através dos capilares por osmose. As partículas de soluto (glicose, aminoácidos e os íons sódio) retornam aos capilares sanguíneos através do mecanismo de transporte ativo com gasto de energia. Ao longo da alça néfrica, mais água será reabsorvida por osmose e íons sódio por transporte ativo e no túbulo distal, ocorre novamente reabsorção ativa dos sais. A permeabilidade dos túbulos renais à água é regulada pelo hormônio antidiurético (ADH), que é produzido pelo hipotálamo e lançado no sangue pela neuro-hipófise. Sendo assim, o rim, que controla a concentração de água e de sais minerais, é órgão é muito importante para o bem-estar do organismo. Ao sair do túbulo coletor, a composição da urina é: 95% de água; 2% de ureia; 1% de cloreto de sódio e 2% de outros sais e produtos nitrogenados, como o ácido úrico, a amônia e a creatina.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias Adeno-hipófise Controlada por uma região do cérebro, denominada hipotálamo, a adeno-hipófise libera no sangue uma série de hormônios. Estes hormônios secretados pela adenohipófise recebem a denominação de hormônios tróficos, e têm como função, controlar as outras glândulas. São eles: -

UNIDADE 23 5) SISTEMA ENDÓCRINO As glândulas que formam o sistema endócrino são: a hipófise, a tireoide, as paratireoides, o pâncreas, as adrenais, além dos ovários e testículos.

HORMÔNIO TIREOTRÓFICO (TSH) - Estimula a tireoide; - HORMÔNIO ADRENOCORTICOTRÓFICO (ACTH) - Controla o córtex das suprarrenais; - PROLACTINA (LTH) - Estimula a produção e a secreção de leite; - HORMÔNIO FOLÍCULO-ESTIMULANTE (FSH) Provoca o crescimento dos folículos nos ovários e a formação de espermatozoides nos testículos; - HORMÔNIO LUTEINIZANTE (LH) - Responsável pela ovulação, pela formação do corpo lúteo nos ovários e a produção de testosterona nos testículos. Obs.: A adeno-hipófise também secreta o hormônio do crescimento, denominado somatotrófico ou GH. Tal hormônio tem como função, aumentar a estatura dos jovens em fase de desenvolvimento. A deficiência desse hormônio provoca o nanismo, já a hiperfunção, provoca o gigantismo. Neuro-hipófise A neuro-hipófise é uma expansão anatômica do próprio hipotálamo e os hormônios que esta glândula secreta: ocitocina e antidiurético (ADH), são produzidos pelos neurônios localizados nessa região específica do cérebro. A ocitocina é responsável pelas contrações uterinas durante o parto, esse hormônio também atua na liberação do leite durante a amamentação, através da estimulação da musculatura que expulsam o líquido quando o bebê suga o seio. O hormônio antidiurético nos túbulos renais, aumentando a permeabilidade à água, provocando, assim, uma maior reabsorção desse líquido e controlando a quantidade de urina eliminada.

HIPÓFISE

Pequena glândula localizada no interior da caixa craniana (base do cérebro) está anatomicamente dividida em três regiões: adeno-hipófise, neuro-hipófise e lobo intermediário.

LOBO INTERMEDIÁRIO

Essa região da hipófise é responsável pela secreção do hormônio melanotrófico, que estimula a produção de melanina. No homem, o lobo intermediário da hipófise é muito reduzido. TIREOIDE

Essa glândula, localizada no pescoço, é responsável pela secreção dos hormônios tetraiodotironina (tiroxina) e triiodotironina. Ambos possuem átomos de Iodo em suas moléculas. A tireoide controla o metabolismo geral do organismo. A hiperfunção da tireoide causa o hipertireoidismo (glândula funciona acima do nível normal). Os indivíduos portadores de hipertireoidismo, em geral, são nervosos, tensos, os batimentos cardíacos são acelerados, apresentam intolerância ao calor, transpiração excessiva e insônia, entre outros sintomas. A hipofunção da tireoide causa o hipotireoidismo (glândula funciona abaixo do nível normal). Os indivíduos portadores de hipotireoidismo, em geral, são apáticos, sonolentos, apresentam batidas cardíacas fracas e, algumas vezes, inchação em várias partes do corpo. Caso esse quadro ocorra na infância, surge uma deficiência mental,

Biologia denominada cretinismo. Tal patologia pode ser eliminada pela adição de pequenas quantidades de iodo ao sal de cozinha. Além disso, a tireoide ainda secreta pequenas quantidades de calcitonina, que participa no controle do cálcio no organismo.

PARATIREOIDES

Também localizadas no pescoço encontram-se em número de quatro. Essas glândulas produzem o hormônio paratormônio (PTH), que é responsável pelo controle da taxa de cálcio no organismo. Quando ocorre uma redução na concentração de cálcio no sangue, esse hormônio passa a promover a retirada de cálcio dos ossos, lançando, em seguida, no sangue. Além disso, estimula a absorção de cálcio no intestino e a reabsorção pelos túbulos renais. A calcitonina, secretada pela tireoide, atua de forma oposta. Sendo assim, esses dois hormônios ajudam a controlar a taxa de cálcio no sangue, que é importante para diversas funções do organismo, como por exemplo: a coagulação sanguínea e a contração muscular.

Essas glândulas estão localizadas na parte superior de cada rim e se caracterizam por apresentar duas regiões distintas: o córtex e a medula. O córtex é a região mais superficial da glândula e responsável pela produção dos seguintes hormônios: → Cortisol: Produz glicose a partir de proteínas e gorduras, além de diminuir o consumo de glicose nas células; → Aldosterona; Promove um aumento da reabsorção de sódio nos túbulos renais e, consequentemente, de cloro e água. → Corticossexuais: Compreendem os andrógenos, com efeitos masculinizantes e pequenas quantidades de progesterona e estrógenos (hormônios femininos), os exercem efeitos pouco significativos na fisiologia normal. A medula é a região mais interna da glândula e responsável pela produção dos seguintes hormônios: →Adrenalina e Noradrenalina: Em situações de perigo, a medula é estimulada por uma parte do sistema nervoso e passa a liberar uma grande de hormônios, principalmente adrenalina. Como resultado, aumenta o ritmo respiratório e circulatório, além da elevação da pressão arterial. Esses eventos, entre outros proporcionados pela adrenalina e noradrenalina, fazem com que o organismo consiga enfrentar situações de críticas e perigosas.

PÂNCREAS

Localizado no abdômen, próximo ao estômago, o pâncreas apresenta uma região exócrina, produtora de suco pancreático; e uma endócrina, representada por centenas de milhares de pequenos grupos de células, as chamadas Ilhotas de Langerhans. Essas células que formam as Ilhotas de Langerhans produzem dois hormônios: → Células ALFA: produzem o hormônio glucagon (atua no desdobramento do glicogênio em glicose); → Células BETA: Responsáveis pela produção do hormônio insulina (atua na membrana celular, tornandoas permeáveis à glicose),

ADRENAIS

ENEM

Exercícios 31) (ENEM-10) Experimentos realizados no século XX demonstraram que hormônios femininos e mediadores químicos atuam no comportamento materno de determinados animais, como cachorros, gatos e ratos, reduzindo o medo e a ansiedade, o que proporciona maior habilidade de orientação espacial. Por essa razão, as fêmeas desses animais abandonam a prole momentaneamente, a fim de encontrar alimentos, o que ocorre com facilidade e rapidez. Ainda, são capazes de encontrar rapidamente o caminho de volta para proteger os filhotes. Considerando a situação descrita sob o ponto de vista da hereditariedade e da evolução biológica, o comportamento materno decorrente da ação das substâncias citadas é: a) transmitido de geração a geração, sendo que indivíduos portadores dessas características terão mais chances de sobreviver e deixar descendentes com as mesmas características. b) transmitido em intervalos de gerações, alternando descendentes machos e fêmeas, ou seja, em uma geração recebem a característica apenas os machos e, na outra geração, apenas as fêmeas. c) determinado pela ação direta do ambiente sobre a fêmea quando ela está no período gestacional, portanto, todos os descendentes receberão as características.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias d) determinado pelas fêmeas, na medida em que elas transmitem o material genético necessário à produção de hormônios e dos mediadores químicos para sua prole de fêmeas, durante o período gestacional. e) determinado após a fecundação, pois, os espermatozoides dos machos transmitem as características para a prole e, ao nascerem, os indivíduos são selecionados pela ação do ambiente.

é formado por milhares de corpos celulares de neurônios, o que acaba conferindo a esta região, uma cor cinzenta. Já a sua camada inferior é formada pelos prolongamentos dos neurônios (axônios), e apresenta uma cor branca. → Cerebelo: órgão que atua em conjunto com o cérebro, coordenando os movimentos do corpo, o equilíbrio e o tônus muscular.

32) (ENEM–10) A cafeína atua no cérebro, bloqueando a ação natural de um componente químico associado ao sono, a adenosina. Para uma célula nervosa, a cafeína se parece com a adenosina e combina-se com seus receptores. No entanto, ela não diminui a atividade das células da mesma forma. Então, ao invés de diminuir a atividade por causa do nível de adenosina, as células aumentam sua atividade, fazendo com que os vasos sanguíneos do cérebro se contraiam, uma vez que a cafeína bloqueia a capacidade da adenosina de dilatá-los. Com a cafeína bloqueando a adenosina, aumenta a excitação dos neurônios, induzindo a hipófise a liberar hormônios que ordenam às suprarrenais que produzam adrenalina, considerado o hormônio do alerta. Infere-se do texto que o objetivo da adição de cafeína em alguns medicamentos contra a dor de cabeça é: a) contrair os vasos sanguíneos do cérebro, diminuindo a compressão sobre as terminações nervosas. b) aumentar a produção de adrenalina, proporcionando uma sensação de analgesia. c) aumentar os níveis de adenosina, diminuindo a atividade das células nervosas do cérebro. d) Induzir a hipófise a liberar hormônios, estimulando a produção de adrenalina. e) Excitar os neurônios, aumentando a transmissão de impulsos nervosos.

cérebro. A ponte atua na condução do impulso nervoso para o cerebelo, e também serve como uma área de passagem para as fibras nervosas que ligam o cérebro à medula. → Bulbo: estrutura situada acima da medula espinhal, o bulbo recebe informações de muitos dos nossos órgãos internos, controlando suas funções, como, por exemplo: o batimento cardíaco, a pressão sanguínea, a respiração, salivação, tosse, o ato de engolir, piscar dos olhos, etc.

6) SISTEMA NERVOSO Anatomicamente, o sistema nervoso dos vertebrados pode ser dividido em: → SISTEMA NERVOSO CENTRAL (SNC): constituído pelo encéfalo e pela medula raquidiana ou espinhal; → SISTEMA NERVOSO PERIFÉRICO (SNP): constituído por uma rede de nervos que se espalham ao longo de todo organismo.

→ Ponte: estrutura situada acima do bulbo e abaixo do

MEDULA RAQUIDIANA (ESPINHAL)

A medula raquidiana é uma estrutura cilíndrica, com cerca de 1 cm de diâmetro, que se distribui ao longo dos ossos (vértebras) que formam a coluna cervical. Ao contrário do cérebro, a medula espinhal apresenta a substância branca disposta externamente e a substância cinzenta disposta internamente. Da substância branca partem prolongamentos de neurônios motores e sensitivos. Obs. → Arco Reflexo: Os reflexos são respostas involuntárias a um estímulo sensorial. Por exemplo, ao aproximarmos a mão sobre um metal muito quente, o estímulo térmico é captado por terminações nervosas sensitivas e transformado em impulso nervoso o qual será transmitido até a medula, onde neurônios associativos estimulam os neurônios motores. Estes, por sua vez, transmitem o impulso nervoso até os músculos do braço, que se contraem, determinando a retirada da mão da fonte de calor. Cabe salientar que nos reflexos não ocorre a participação do cérebro nas “respostas” aos estímulos.

ENCÉFALO

Esta parte do sistema nervoso é constituída por quatro regiões, denominadas: cérebro, cerebelo, ponte e bulbo.

SISTEMA NERVOSO PERIFÉRICO (SNP)

→ Cérebro: centro da inteligência, da memória e da linguagem. A massa cerebral ocupa quase toda caixa craniana, na sua região mais externa (córtex cerebral) apresenta uma série de dobras, as quais aumentam consideravelmente a área superficial do cérebro. O córtex

Esse sistema é constituído por gânglios e nervos. Os nervos cranianos (12 pares) partem da região encefálica, e os raquianos (31 pares), partem da medula raquidiana. O sistema nervoso periférico apresenta neurônios sensoriais que recebem as informações dos órgãos do sentido e dos órgãos internos. Além deles, também existem os neurônios motores que levam mensagens do sistema nervoso central para os músculos e para as glândulas. SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO (SNA)

Biologia Constituído por nervos que levam impulsos nervosos para a musculatura lisa, as glândulas e ao miocárdio. Sendo assim, o sistema nervoso autônomo tem o papel de controlar, de forma involuntária, a secreção glandular, a digestão, a excreção, os batimentos cardíacos, etc. A maioria dos órgãos controlados pelo sistema autônomo recebe dois tipos de nervos, os quais funcionam de forma antagônica, ou seja, enquanto um dos nervos estimula um determinado órgão, o outro inibe o funcionamento do mesmo órgão. Dessa forma, o sistema nervoso autônomo é dividido em: sistema nervoso simpático e parassimpático. O efeito de cada um desses sistemas, simpático e parassimpático, difere de órgão para órgão, como, por exemplo, o coração, que é estimulado pelo simpático e inibido pelo parassimpático; já com a musculatura do tubo digestório ocorre o contrário, o simpático diminui o peristaltismo enquanto o parassimpático aumenta.

Exercícios 33) (ENEM–09) Para que todos os órgãos do corpo humano funcionem em boas condições, é necessário que a temperatura do corpo fique sempre entre 36 ºC e 37 ºC. Para manter-se dentro dessa faixa, em dias de muito calor ou durante intensos exercícios físicos, uma série de mecanismos fisiológicos é acionada. Pode-se citar como o principal responsável pela manutenção da temperatura corporal humana o sistema: a) digestório, pois produz enzimas que atuam na quebra de alimentos calóricos. b) imunológico, pois suas células agem no sangue, diminuindo a condução do calor. c) nervoso, pois promove a sudorese, que permite perda de calor por meio da evaporação da água. d) reprodutor, pois secreta hormônios que alteram a temperatura, principalmente durante a menopausa. e) endócrino, pois fabrica anticorpos que, por sua vez, atuam na variação do diâmetro dos vasos periféricos.

UNIDADE 24

ENEM

ECOLOGIA A palavra Ecologia deriva do grego Oikos = casa Logos = estudo. A ecologia estuda as relações entre os seres vivos e o meio ambiente. O termo ecologia foi usado pela primeira vez por Ernest Haeckel (biólogo alemão) em 1870, para definir as interações do seres vivos entre si e com o meio ambiente. Para sistematizar o estudo da ecologia, utilizamos os seguintes níveis de organização: POPULAÇÃO – COMUNIDADE – ECOSSISTEMAS - BIOSFERA CONCEITOS ECOLÓGICOS

Os principais conceitos ecológicos são: Espécie - Indivíduos semelhantes que se reproduzem entre si, gerando descendentes férteis e apresentando o mesmo número de cromossomos. População - conjunto de indivíduos da mesma espécie, que vive na mesma área e no mesmo tempo, mantendo, entre si, uma interação. O tamanho de uma população deve manter-se, mais ou menos constante ao longo do tempo. As populações apresentam um potencial biótico, ou seja, uma capacidade de aumentar o número indivíduos em exageradamente, desde que as condições sejam ótimas. No entanto, caso uma população cresça muito, pode ocorrer a extinção de uma ou mais populações menores. Sendo assim, existem fatores que regulam o tamanho das populações, como os outros seres vivos (parasitas e predadores) e os aspectos físicos e químicos do ambiente. Além disso, o crescimento da população também depende da taxa de natalidade e da taxa de imigração, já os fatores que a diminuem são: a taxa de mortalidade e a taxa de emigração. Habitat - É o lugar onde a população interage com os componentes bióticos e abióticos. Fatores bióticos - Os fatores bióticos constituem os seres vivos do ecossistema. Fatores abióticos - São todos os fatores físicos e químicos do ecossistema. Fatores físicos - Radiação solar, temperatura, luz, umidade, ventos. Fatores químicos - Nutrientes orgânicos ou inorgânicos presentes no solo ou águas. Na atmosfera os principais fatores abióticos são: CO2; CO; O2; O3; H2O; N2. Nicho ecológico - É o comportamento da população. É o modo pelo qual a população se adapta a seu meio. Qual o alimento da população, de quem os indivíduos servem de alimento e seu comportamento reprodutivo. Comunidade ou biocenose ou biota - É o conjunto de várias populações que ocupam uma determinada área. Biosfera - É a camada da terra ocupada pelos seres vivos. CADEIA ALIMENTAR

A cadeia alimentar é uma sequência ordenada, na qual um ser vivo serve de alimento para outro. Com exceção dos organismos denominados autótrofos, os outros seres necessitam capturar seus alimentos para que ocorram os processos vitais para a manutenção da vida. CLASSIFICAÇÃO DOS SERES NUMA CADEIA ALIMENTAR SERES AUTÓTROFOS - São aqueles que a partir dos elementos abióticos produzem seu próprio alimento. Caracterizam-se por realizarem fotossíntese ou

Ciências da Natureza e suas Tecnologias quimiossíntese e são chamados de produtores. Dentre os produtores, os mais importantes na manutenção dos ecossistemas são os fotossintetizantes, como os vegetais terrestres, os aquáticos e as algas (principalmente marinhas). SERES HETERÓTROFOS - São todos aqueles que não conseguem produzir seu próprio alimento como acontece com os autótrofos. Necessitam, portanto, se alimentar direta ou indiretamente dos produtores. Os seres heterótrofos são de dois tipos: os consumidores ou decompositores. - Consumidores primários - são aqueles que se alimentam diretamente dos produtores. Se o hábito alimentar for exclusivamente de vegetais, serão chamados de herbívoros. Já os consumidores secundários são aqueles que se alimentam dos consumidores primários e os terciários, seriam aqueles que se alimentam dos secundários, podendo estes dois últimos seres denominados de carnívoros. (alimenta-se exclusivamente de carne) ou onívoros (com hábito alimentar bem variado). DECOMPOSITORES – Também denominados de saprófitos, são seres que usam os produtores e os consumidores como alimento, depois de mortos. Estes organismos possuem importante papel para os ecossistemas por deixarem no ambiente subprodutos da decomposição, como compostos inorgânicos. Este processo recebe a denominação de ciclagem da matéria e é realizada, principalmente, por bactérias e os fungos.

Esquema de uma teia alimentar

Exercícios 34) (ENEM-11) Os personagens da figura estão representando uma situação hipotética de cadeia alimentar.

TEIA ALIMENTAR – Num ecossistema, várias cadeias

alimentares se intercruzam formando o que se denomina de teia ou rede alimentar. Enquanto a cadeia é uma sequência linear de seres vivos onde um ser vivo serve de alimento para outro, a teia ou rede alimentar é o conjunto de várias cadeias alimentares do ecossistema. Numa cadeia ou teia alimentar observam-se diversos níveis, os quais são denominados de: níveis tróficos ou alimentares. Nível trófico - É o conjunto de todos os seres vivos que apresentam, ao longo da cadeia ou teia alimentar, o mesmo hábito alimentar ou mesma forma de nutrição. Sempre o primeiro nível trófico é ocupado pelos produtores, sendo o segundo ocupado pelos consumidores primários que poderiam ser os herbívoros ou os onívoros. Os carnívoros que se alimentam dos herbívoros, ocupariam o terceiro nível trófico na cadeia alimentar e, assim, sucessivamente. Observe que os seres que podem ocupar desde o segundo até o último nível trófico são os omnívoros, e o ser humano, é um exemplo. Os decompositores ocupam um nível trófico à parte, pois reaproveitam os alimentos, dejetos e seres mortos de todos os níveis tróficos.

Disponível em: http://www.cienciasgaspar.blogspot.com

Suponha que, em cena anterior a apresentada, o homem tenha se alimentado de frutas e grãos que conseguiu coletar. Na hipótese de, nas próximas cenas, o tigre ser bem-sucedido e, posteriormente, servir de alimento aos abutres, tigre e abutres ocuparão, respectivamente, os níveis tróficos de: a) produtor e consumidor primário. b) consumidor primário e consumidor secundário. c) consumidor secundário e consumidor terciário. d) consumidor terciário e produtor. e) consumidor secundário e consumidor primário. 35) (ENEM-12) O menor tamanduá do mundo é solitário e tem hábitos noturnos, passa o dia repousando, geralmente em um emaranhado de cipós, com o corpo curvado de tal maneira que forma uma bola. Quando em atividade, se locomove vagarosamente e emite som semelhante a um assobio. A cada gestação, gera um único filhote. A cria é deixada em uma árvore à noite e é amamentada pela mãe até que tenha idade para procurar alimento. As fêmeas adultas têm territórios grandes e o território de um macho inclui o de várias fêmeas, o que significa que ele tem sempre diversas pretendentes à disposição para namorar! Ciência Hoje das Crianças, ano 19, n. 174, nov. 2006 (adaptado).

Essa descrição sobre o tamanduá diz respeito ao seu

a) hábitat.

d) nicho ecológico.

Biologia b) biótopo. e) potencial biótico. c) nível trópico. PIRÂMIDES ECOLÓGICAS

São representações gráficas dos diferentes tipos de cadeias alimentares. Existem três tipos de pirâmides ecológicas: número, biomassa e energia.

RELAÇÕES HARMÔNICAS COLÔNIAS São associações harmônicas intraespecíficas, onde grande número de indivíduos passam a viver juntos. A desagregação de um indivíduo da colônia provoca a sua morte. Colônias homotípicas - Quando todos os indivíduos são iguais. Exemplo: colônia de corais. Colônias heterorotípicas - Quando os indivíduos são diferentes entre si e, cada indivíduo, realiza um determinado tipo de trabalho, como, por exemplo: as caravelas do gênero Physalia. São associações harmônicas intraespecíficas, onde os indivíduos vivem juntos, no entanto, não possuem nenhuma relação anatômica. Na sociedade, todos os indivíduos cooperam para o bem comum, observando-se neste tipo de relação uma nítida divisão de trabalho, como, por exemplo: a sociedade das abelhas, das formigas e dos cupins. SOCIEDADE

SIMBIOSE - O termo simbiose, criado em 1879 por De

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

Bary, designa toda e qualquer associação permanente entre indivíduos de espécies diferentes que, normalmente, exerce influência recíproca no metabolismo. Sendo assim, não é válida a utilização do termo simbiose para designar, somente, as relações do tipo harmônicas como ocorre entre as algas e os fungos que formam liquens. - É uma associação harmônica interespecífica em que os dois indivíduos apresentam relações benéficas entre si. Nesse tipo de relação, a ausência de um dos indivíduos acarreta a morte do outro. Os exemplos mais comuns de mutualismo são: - Os liquens-associação entre algas e fungos. - Os Cupins e os protozoários - As Micorrizas – associações ente fungos e raízes MUTUALISMO

- É um mutualismo não obrigatório, onde cada indivíduo envolvido na relação pode viver sem a presença do outro. Esses indivíduos se relacionam para tornar a obtenção de alimentos ou a proteção mais fácil. PROTOCOOPERAÇÃO

UNIDADE 25 RELACÕES ECOLÓGICAS As relações entre as espécies de uma mesma comunidade são denominadas cenoses ou interações ecológicas. Essas relações podem ser: Harmônicas - Associações em que não existe nenhum prejudicado. Desarmônicas - Associações em que um indivíduo tira proveito e o outro é prejudicando. Intraespecíficas - Ocorre entre indivíduos da mesma espécie. Interespecíficas - Ocorre entre indivíduos de espécies diferentes.

ENEM

Protocooperação entre a anêmona do mar e o paguro, que vive no interior de conchas vazias de gastrópodes. COMENSALISMO E INQUILINISMO

É uma associação harmônica interespecífica em que apenas um dos indivíduos tira proveito, mas sem prejudicar o outro. No inquilinismo esta associado à proteção, enquanto que no comensalismo a associação é alimentar.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias Um exemplo de inquilinismo é o caso do Fierasfer, um pequeno peixe que vive dentro do corpo do pepino do mar. Para alimentar-se, o Fierasfer sai do pepino do mar e depois volta. Um curioso exemplo de comensalismo é a associação do tubarão com o peixe-piloto. Os peixes-pilotos vivem ao redor do tubarão, alimentando-se dos restos de comida que escapam de sua boca.

hospedeiro. O parasita normalmente age lentamente, procurando não levar o hospedeiro a morte. Exemplos: Carrapato, piolho, pulga, sanguessuga, cipó-chumbo, infecções bacterianas, virais, doença de chagas, malária. COMPETIÇÃO INTRAESPECÍFICA -É uma relação

desarmônica entre indivíduos de uma mesma espécie. Em um ecossistema, a disputa pelo mesmo nicho ecológico pode levar à extinção de populações menos aptas e à sobrevivência das mais aptas. CANIBALISMO - Relação desarmônica intraespecífica

onde um ser da mesma espécie serve de alimento para outro. Exemplos: Certos aracnídeos (viúva-negra) e certos insetos.

FIQUE LIGADO NO ENEM! Comensalismo entre tubarão e peixo-piloto

Inquilinismo entre o pepino do mar e o Fierasfer

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

RELAÇÕES DESARMÔNICAS AMENSALISMO OU ANTIBIOSE - É uma associação

desarmônica onde o produto da secreção mata o outro ser ou apenas inibe o seu desenvolvimento. O exemplo clássico é do fungo (mofo) Penicilium notatum, que produz a penicilina que inibe o crescimento de colônias de bactérias. Outro exemplo é o das marés-vermelhas. Sob certas condições ambientais (aumento de alimento, temperatura), certas algas marinhas do grupo dos dinoflagelados, crescem exageradamente, consumindo muito O2 da água e liberando substâncias tóxicas que provocam a morte de animais marinhos. SINFILIA OU ESCLAVAGISMO - É a relação em que

certas formigas mantêm os pulgões em cativeiro. Os pulgões sugam a seiva elaborada de vegetais eliminando com suas fezes substâncias açucaradas, muito apreciadas pelas formigas. - É uma associação desarmônica interespecífica na qual distinguimos dois tipos de indivíduo: o predador e a presa. O predador geralmente é maior como uma prole menor, enquanto que a presa, geralmente é menor, mas a prole apresenta um maior número de indivíduos. PREDATISMO

- É uma associação desarmônica interespecífica na qual um indivíduo (parasita) vive sobre ou dentro do hospedeiro, tirando proveito e prejudicando o PARASITISMO

Exercícios 36) (ENEM-11) Os vaga-lumes machos e fêmeas emitem sinais luminosos para se atraírem para o acasalamento. O macho reconhece a fêmea de sua espécie e, atraído por ela, vai ao seu encontro. Porem existe um tipo de vaga-lume, o Photuris, cuja fêmea engana e atrai os machos de outro tipo, o Photinus, fingindo ser desse gênero. Quando o macho Photinus se aproxima da fêmea Photuris, muito maior que ele, e atacado e devorado por ela. BERTOLDI, O. G.; VASCONCELLOS, J. R. Ciência & sociedade: a aventura da vida, a aventura da tecnologia. São Paulo: Scipione, 2000 (adaptado). A relação descrita no texto, entre a fêmea do gênero Photuris e o macho do gênero Photinus, e um exemplo de: a) comensalismo b) inquilinismo c) cooperação

d) predatismo e) mutualismo

37) (ENEM-11) O controle biológico, técnica empregada no combate a espécies que causam danos e prejuízos aos seres humanos, e utilizado no combate a lagarta que se alimenta de folhas de algodoeiro. Algumas espécies de

Biologia borboleta depositam seus ovos nessa cultura. A microvespa Trichogramma sp. introduz seus ovos nos ovos de outros insetos, incluindo os das borboletas em questão. Os embriões da vespa se alimentam do conteúdo desses ovos e impedem que as larvas de borboleta se desenvolvam. Assim, e possível reduzir a densidade populacional das borboletas ate níveis que não prejudiquem a cultura. A técnica de controle biológico realizado pela microvespa Trichogramma sp. consiste na: a) introdução de um parasita no ambiente da espécie que se deseja combater. b) introdução de um gene letal nas borboletas, a fim de diminuir o numero de indivíduos. c) competição entre a borboleta e a microvespa para a obtenção de recursos. d) modificação do ambiente para selecionar indivíduos melhor adaptados. e) aplicação de inseticidas a fim de diminuir o numero de indivíduos que se deseja combater.

atmosfera através da respiração dos seres vivos e da ação dos decompositores. O ciclo do oxigênio e do carbono estão intimamenterelacionados, um depende da ação do outro. O oxigênio é indispensável para que ocorra um fenômeno biológico denominado respiração celular, o qual se caracteriza pela produção de moléculas de ATP. Essa molécula é considerada o combustível das células que constituem todos os seres vivos, sendo formada a partir de moléculas orgânicas ricas em átomos de carbono como a glicose. No entanto, para que ocorra a combustão e a queima dos combustíveis fósseis é imprescindível a presença do gás oxigênio. A concentração de oxigênio na atmosfera é de, aproximadamente, 21% e vem mantendo-se constante há milhares de anos, devido à fotossíntese realizada pelos vegetais, principalmente as microalgas.

UNIDADE 26 CICLOS BIOGEOQUÍMICOS É o segmento da ecologia que se ocupa em estudar as trocas de substâncias entre os componentes bióticos e abióticos nos ecossistemas, necessários para a manutenção da vida. CICLO DA ÁGUA A água nos seres vivos é o componente mais abundante (no homem, cerca de 65% e na medusa, são aproximadamente 95%). Além de atuar como solvente e reagente de várias reações químicas é uma das matériasprimas da fotossíntese. Em nosso planeta 3/4 é água, sendo que 97% desta água é salgada. O ciclo da água pode ser dividido em: pequeno ciclo e grande ciclo. O pequeno ciclo – Nesse ciclo, a água dos oceanos, lagos, rios e subterrâneas sofrem evaporação pela ação do calor ambiental e passa para forma gasosa, originando as nuvens. Nas camadas mais elevadas ocorre condensação, retornando à crosta terrestre na forma de chuva. O grande ciclo – Nesse ciclo, a água é absorvida pelos seres vivos e participa de seu metabolismo, sendo posteriormente devolvida ao meio ambiente, através da transpiração e das excretas. CICLO DO CARBONO E DO OXIGÊNIO O carbono é fundamental na formação dos compostos orgânicos, como: as proteínas, os lipídios, os carboidratos e os ácidos nucleicos. Através da fotossíntese, os seres fotossintetizantes retiram o CO2 da atmosfera que passa a fazer parte das moléculas orgânicas. Sendo assim, parte do carbono retirado do ar passa a fazer parte da biomassa dos seres fotossintetizantes, podendo, eventualmente, ser transferida aos animais herbívoros e depois aos outros seres de uma cadeia alimentar. Dessa forma, o carbono que é fixado pela fotossíntese vai sendo repassado aos diferentes níveis tróficos, retornando gradativamente à

ENEM

CICLO DO NITROGÊNIO O nitrogênio é importante para os seres vivos, pois é fundamental na formação das proteínas. Apesar de existir grande quantidade de nitrogênio livre na atmosfera (79%), poucos são os organismos que conseguem fixá-lo. Entre esses organismos, temos: - Certas bactérias do gênero Nitrobacter encontradas no solo; - As Rhizobiu, vivem em mutualismo nos nódulos radiculares das plantas da família das leguminosas; - Algumas cianofíceas, como a Nostoc. Os vegetais fixam o nitrogênio na forma de nitratos e os animais obtêm o nitrogênio alimentando-se dos vegetais.

SUCESSÃO ECOLÓGICA

É a substituição de uma comunidade por outra num ecossistema, até atingir o clímax. Imaginemos uma região desabitada, onde a sobrevivência de animais e vegetais é desfavorável: o terreno é muito árido, a iluminação direta provoca temperaturas elevadas e a fixação dos vegetais é muito difícil. Se algas cianofíceas ou liquens forem

Ciências da Natureza e suas Tecnologias transportados pelo vento, conseguirão se estabelecer na região, uma vez que realizam a fotossíntese e fixam o nitrogênio, sendo, por isso, capazes de viver apenas com água, ar e uns poucos sais. Formam, assim, uma comunidade pioneira ou ecese. A comunidade pioneira modifica, aos poucos, as condições iniciais da região, humificando o solo, permitindo a instalação de plantas mais exigentes. As sementes de capim, por exemplo, têm condições de germinar e se desenvolver no local. O capim, por sua vez, acarreta novas modificações ambientais, como os arbustos e samambaias. Assim, a partir da comunidade pioneira, outras vão se estabelecendo formando uma sequência de comunidades intermediárias, chamadas séries ou seras, até chegar à comunidade final, denominada clímax. O tipo de comunidade clímax varia de acordo com as condições climáticas da região. A comunidade clímax não tem, obrigatoriamente, existência eterna. Pode ser destruída por mudanças climáticas, catástrofes ou, o que é mais comum, pela ação do homem. Após a extinção da comunidade clímax, pode se instalar uma sucessão secundária. É o que vem acontecendo na maior parte das florestas mundiais.

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

Exercícios 38) Com relação aos ciclos biogeoquímicos, analise as seguintes afirmativas: I. No ciclo do carbono: as cadeias de carbono formam as moléculas orgânicas através dos seres autotróficos por meio da fotossíntese, na qual o gás carbônico é absorvido, fixado e transformado em matéria orgânica pelos

produtores. O carbono volta ao ambiente através do gás carbônico por meio da respiração. II. No ciclo do oxigênio: o gás oxigênio é produzido durante a construção de moléculas orgânicas pela respiração e consumido quando essas moléculas são oxidadas na fotossíntese. III. No ciclo da água: a energia solar possui um papel importante, pois ela permite que a água em estado líquido sofra evaporação. O vapor de água, nas camadas mais altas e frias, condensa-se e forma nuvens que, posteriormente, precipitam-se na forma de chuva, e a água dessa chuva retorna ao solo formando rios, lagos, oceanos ou ainda se infiltrando no solo e formando os lençóis freáticos. IV. No ciclo do nitrogênio: uma das etapas é a de fixação do nitrogênio, na qual algumas bactérias utilizam o nitrogênio atmosférico e fazem-no reagir com oxigênio para produzir nitrito, que será transformado em amônia no processo de nitrificação. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras. b) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. c) Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras. d) Somente as afirmativas II, III e IV são verdadeiras. e) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras.

UNIDADE 27 GENÉTICA Em 1865, Johann Gregor Mendel, monge em um mosteiro na atual República Checa, divulgou seus resultados a sociedade de naturalistas da cidade de Brno. Em dez anos de trabalho, dedicou-se ao cruzamento de plantas e observou após várias gerações as diferenças surgidas. Mendel, não teve seus trabalhos reconhecidos, por 20 anos. A partir daí, Mendel teve seus trabalhos reconhecidos. No entanto, os bons resultados obtidos por Mendel foi devido à escolha de seu material biológico, as ervilhas (Pisum sativum), o a qual apresenta as seguintes características favoráveis ao estudo da genética: • facilidade de cultivo; •caracteres marcantes; • ciclo vital curto; • Autofecundação natural; a estrutura da flor hermafrodita não permite a entrada de pólen, o que leva a planta a ser "pura", isto é, as características não variam de uma geração para outra.

CONCEITOS BÁSICOS DE GENÉTICA

GENE É um segmento de DNA responsável pela determinação de um caráter hereditário (unidade de transmissão hereditária). CROMOSSOMOS HOMÓLOGOS

Biologia São cromossomos que apresentam a mesma forma, o mesmo tamanho, a mesma posição do centrômero, sendo um de origem materna e outro paterna.

c) diferenças nos genótipos e fenótipos. d) o mesmo fenótipo e apenas dois genótipos diferentes. e) o mesmo fenótipo e grande variedade de genótipos.

LOCO/LOCUS Espaço físico ocupado pelo gene no cromossomo (endereço).

1ª LEI DE MENDEL

“As características hereditárias são determinadas por um par de fatores (genes), os quais se separam na formação dos gametas”.

GENES ALELOS São genes que determinam um mesmo caráter. Eles se situam no mesmo loco em cromossomos homólogos. HOMOZIGOTO OU PURO Indivíduo que apresenta, no par de genes para certo caráter, dois alelos iguais, sendo um proveniente do pai e outro da mãe. Exemplo: AA ou aa HETEROZIGO OU HÍBRIDO São pares de genes que determinam uma característica, mas apresentam manifestações diferentes. Exemplo: Aa DOMINANTE São genes que se manifestam tanto em homozigose, quanto em heterozigose. Esses tipos de genes, sempre são simbolizados pela letra maiúscula do alfabeto, como, por exemplo: cor amarela das sementes das ervilhas – VV ou Vv. RECESSIVO Os genes recessivos são simbolizados pela letra minúscula do alfabeto e só manifestam-se quando estão em homozigose, como, por exemplo: cor verde das sementes das ervilhas – vv. FENÓTIPO É a aparência de um indivíduo, como: a cor dos cabelos, cor dos olhos, os grupos sanguíneos são exemplos de fenótipos.

CODOMINÂNCIA GÊNICA

São casos na genética onde não ocorre dominância de um alelo sobre outro, sendo o fenótipo resultante equivalente à soma dos seus alelos (genes). Um caso clássico de codominância ocorre na determinação das cores das pétalas das flores da espécie Mirabilis jalapa (Planta Maravilha). A Planta maravilha apresenta três cores:

FENÓTIPOS BRANCO VERMELHO ROSA

GENÓTIPO O termo genótipo pode ser aplicado tanto ao conjunto total de genes de um indivíduo como a cada par de genes em particular. Os filhos herdam dos pais o genótipo que tem a potencialidade de expressar os respectivos fenótipos. Um genótipo pode expressar diferentes fenótipos, dependendo de sua interação com o meio. Portanto: Genótipo + Meio = Fenótipo.

GENÓTIPOS BB VV VB

Exercícios 39) (ENEM–09) Em um experimento, preparou-se um conjunto de plantas por técnica de clonagem a partir de uma planta original que apresentava folhas verdes. Esse conjunto foi dividido em dois grupos, que foram tratados de maneira idêntica, com exceção das condições de iluminação, sendo um grupo exposto a ciclos de iluminação solar natural e outro mantido no escuro. Após alguns dias, observou-se que o grupo exposto à luz apresentava folhas verdes como a planta original e o grupo cultivado no escuro apresentava folhas amareladas. Ao final do experimento, os dois grupos de plantas apresentaram: a) os genótipos e os fenótipos idênticos. b) os genótipos idênticos e os fenótipos diferentes.

ENEM

GENEALOGIAS

É a representação gráfica através símbolos geométricos de uma família ou de várias gerações.

Ciências da Natureza e suas Tecnologias Exercícios

Exemplo de genealogia:

UNIDADE 28

40) Em humanos a polidactilia é condicionada por um gene dominante, sendo os indivíduos homozigotos recessivos portadores de pés e mãos normais (com 5 dedos cada). Por sua vez, o albinismo é condicionado por um gene recessivo, sendo que o alelo dominante produz em seus portadores pigmentação normal. Ambos os locos citados são autossômicos. Considere este caso: Antônio, um homem com pés e mãos normais, porém albino, casa-se com Maria, mulher normal para o albinismo, polidáctila e filha de um homem homozigoto e normal para os dois caracteres e de uma mulher albina e polidáctila. A partir das informações acima, assinale a alternativa correta: a) Todos os filhos desse casal deverão ser albinos. b) Não existe qualquer chance de nascer um filho polidáctilo dessa relação. c) Antônio poderá produzir 2 tipos de gametas diferentes para essas características. d) A mãe de Maria é, obrigatoriamente, homozigota para as duas características. e) Maria produzirá gametas de 4 tipos diferentes para essas características. POLIALELIA OU ALELOS MÚLIPLOS

2ª LEI DE MENDEL A primeira Lei de Mendel consiste no estudo da transmissão de uma característica para os descendentes. No diibridismo, Mendel analisou duas características diferentes, simultaneamente, para saber se os "fatores" (genes) de características diversas são independentes um do outro. Cruzando-se ervilhas de sementes amarelas e superfície lisa com ervilhas de sementes verdes com superfície rugosa, Mendel obteve o seguinte resultado:

São casos estudados pela genética em que se constatam a existência de três ou mais genes alelos envolvidos na determinação de uma característica. Um exemplo desse fenômeno é o que acontece com os genes que condicionam a cor da pelagem dos coelhos, os quais podem ser: - C Selvagem, que sofreu mutações, produzindo o gene cch chinchila, ch Himalaia e ca albino.

C> cch > ch > ca FENÓTIPOS AGUTI / SELVAGEM CHINCHILA HIMALAIA ALBINO

GENÓTIPOS POSSÍVEIS CC,Ccch,Cch,Cca cchcch,cchch,cchca chch,chca c ac a

SISTEMA ABO

É um caso de alelos múltiplos em humanos. TRANSFUSÕES POSSÍVEIS

Biologia TIPO A B AB O

AGLUTINOGÊNIOS A B AeB Não possui

AGLUTININAS Anti-B Anti-A Não possui Anti-A e Anti-B

O Sistema ABO é um caso de alelos múltiplos pois existem três alelos, os quais produzem o aglutinogênio A (I A), B (I B ) e o que não produz ( i ), sendo que este último é recessivo em relação aos dois primeiros, que A B entre si não possuem dominância, ou seja: I = I > i

FENÓTIPOS GENÓTIPOS A IA IA - IAi B IB IB – IBi AB IA IB O ii

É o caso típico de ausência de dominância na espécie humana. Apesar da possibilidade de ocorrer reação antígeno-anticorpo no sistema MN, sua importância em transfusões de sangue não é tão grande, a não ser que elas sejam frequentes, situação em que a pessoa fica sensibilizada.

UNIDADE 29 ANEUPLOIDIAS As aneuploidias são alterações que envolvem a diminuição ou acréscimo de um ou mais cromossomos nas células de um indivíduo. Tais alterações podem ocorrer nos cromossomos sexuais ou nos autossomos. TIPO

CARIÓTIPO

SEXO

KLINEFELT ER

44A+XXY

TURNER

44A+X0

PATAU

TRISS. DO 13º

M. & F.

EDWARDS

TRISS. DO 18º

M. & F.

DOWN

TRISS. DO 21º

M. & F.

FATOR RH

“O fator Rh é um caso de dominância simples, sendo que o gene que determina a produção do aglutinogênio Rh (Rh+) é dominante quando comparado com o que impede (Rh-) a sua produção.”

R>r FENÓTIPO Rh+ Rh-

GENÓTIPO RR ou Rr rr

ERITROBLASTOSE FETAL OU DOENÇA HEMOLÍTICA DO RECÉM-NASCIDO (DHRN)

Na obstetrícia o conhecimento e a identificação do fator Rh, permitiram elucidar o mecanismo de herança de uma doença denominada DHRN (doença hemolítica do recémnascido), conhecida como eritroblastose fetal. Essa enfermidade é o resultado de uma incompatibilidade entre a mãe e o feto, e ocorre quando a mãe é Rh- e se torna sensibilizada com o sangue Rh+ do feto da primeira gestação. Em uma próxima gestação, a mãe passará para a circulação do segundo feto os anticorpos denominados anti-Rh, os quais atuarão destruindo as hemácias (hemólise). A hemoglobina liberada pela destruição das hemácias é transformada em uma substância de cor amarelada denominada bilirrubina que em quantidade excessiva pode provocar graves sequelas (retardo mental, paralisia e surdez, etc.).

CARACT.

Estatura elevada; Membros alongados; Ginecomastia; Esterilidade. Pequena estatura; Pescoço alado; Tórax largo; Esterilidade. Deformidades faciais; Polidactilia; Malformação cerebral; Retardamento mental. Deformidades faciais; Orelhas baixas; Dedos cerrados; Retardamento mental. Feições orientais; Língua protusa; Mãos pequenas; Hipotonia da mandíbula; Retardamento mental.

HERANÇA LIGADA AO SEXO

As heranças ligadas ao sexo, os genes estão localizados na região não homóloga do cromossomo X. - HEMOFILIA

Caracteriza-se pela ausência de coagulação do sangue, quando exposto ao ar. Entre os homens, a hemofilia ocorre com uma incidência de 1 : 10.000. (Nas mulheres é de 1: 100.000.000) XH = Coagulação normal / Xh = Hemofilia

XH > Xh

SISTEMA MN

Após a descoberta do Sistema ABO, começou-se a investigar a existência de outros antígenos que pudessem caracterizar as hemácias humanas. Em 1927, Landsteiner e Levine descobriram a existência dos anticorpos anti-M e anti-N em trabalhos de imunização de coelhos por hemácias humanas. • Grupo M ................... LMLM • Grupo N .................... LNLN • Grupo MN ................. LMLN

ENEM

- DALTONISMO

Ciências da Natureza e suas Tecnologias É uma anomalia caracterizada pela incapacidade de distinguir duas ou mais cores. Foi descrita em 1798 por John Dalton que era portador da mesma.

XD = visão normal / Xd = daltonismo

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Exercícios 41) (ENEM-08) Durante muito tempo, os cientistas acreditaram que variações anatômicas entre os animais fossem consequência de diferenças significativas entre seus genomas. Porém, os projetos de sequenciamento de genoma revelaram o contrário. Hoje, sabe-se que 99% do genoma de um camundongo é igual ao do homem, apesar das notáveis diferenças entre eles. Sabe-se também que os genes ocupam apenas cerca de 1,5% do DNA e que menos de 10% dos genes codificam proteínas que atuam na construção e na definição das formas do corpo. O restante, possivelmente, constitui DNA não-codificante. Como explicar, então, as diferenças fenotípicas entre as diversas espécies animais? A resposta pode estar na região nãocodificante do DNA. S. B. Carroll et al. O jogo da evolução. In: Scientific American Brasil, jun./2008 (com adaptações). A região não-codificante do DNA pode ser

responsável pelas diferenças marcantes no fenótipo porque contém: a) as sequências de DNA que codificam proteínas responsáveis pela definição das formas do corpo. b) uma enzima que sintetiza proteínas a partir da sequencia de aminoácidos que formam o gene. c) centenas de aminoácidos que compõem a maioria de nossas proteínas. d) informações que, apesar de não serem traduzidas em sequencias de proteínas, interferem no fenótipo. e) os genes associados à formação de estruturas similares às de outras espécies.

UNIDADE 30

Biologia EVOLUÇÃO TEORIAS SOBRE A ORIGEM DA VIDA

Desde os tempos mais remotos, várias teorias e hipóteses foram levantadas no intuito de explicar como surgiu a vida e de onde surgiu o ser humano. Dentre as inúmeras hipóteses formuladas, as que mais se destacaram foram: CRIACIONISMO Deus criou todos os seres como são atualmente há milhares de anos atrás, ou seja, acreditava-se na imutabilidade das espécies. PANSPERMISMO OU COSMOGÊNICA A vida originou-se em outro planeta e chegou a Terra por meio de esporos, os quais originaram os primeiros seres primitivos. Essa hipótese não explica como surgiu o primeiro ser vivo, só transfere o problema. ABIOGÊNESE OU GERAÇÃO ESPONTÂNEA Pela geração espontânea seria possível criar seres vivos a partir de elementos do meio, como calor, umidade e lodo. Os principais defensores dessa hipótese foram Aristóteles (séc. IV A.C.), Jean Baptiste Van Helmont (1577-1644), médico e químico, que inclusive tinha receita para obtenção de camundongos: "Juntar camisa suja com germes de trigo num canto escuro do porão." Outro abiogenista foi Anton Van Leeuwenhoek (1632-1723) que desenvolveu o microscópio óptico e descobriu que as bactérias se multiplicavam numa gota d'água, reforçando a teoria da abiogênese. BIOGÊNESE Um ser vivo só surge de outro ser vivo por reprodução. O Italiano Francesco Redi (1627 - 1697) tentou provar que a Abiogênese não estava correta, através de um simples experimento: Utilizando 2 frascos com carne em putrefação, Redi colocou uma tela junto ao gargalo do frasco 1, de maneira que as moscas não pudessem alcançar a carne em decomposição. - O frasco 2 manteve-se descoberto, proporcionando um contato direto das moscas com a carne em putrefação. Redi pôde observar que no frasco 2, com gargalo destampado, surgiam centenas de larvas, comprovando que os vermes não surgiam da carne em decomposição, como acreditavam os abiogenistas. E assim, um ser vivo só pode surgir de outro ser vivo por reprodução. No entanto, nessa época a abiogênese ainda estava muito enraizada e o experimento de Redi não obteve a atenção merecida. O Padre, também italiano, Lázzarro Spallanzani (1765), criticou energicamente a abiogênese, demonstrando que em solução nutritiva esterilizada, não apareciam novos seres vivos, mas Needham (abiogenista) contra-atacou dizendo que ao submeter à infusão à temperaturas elevadas e mantendo-as fechadas, destruía-se o princípio ativo.

de frutos e pasteurizou-o, aquecendo e resfriando bruscamente. O bico do frasco utilizado foi retorcido (como um pescoço de cisne) de modo a não entrar em contato com o ar. Dessa forma, o caldo manteve-se estéril até que o bico do balão foi quebrado, passando, a partir deste momento, a apresentar seres vivos. Pasteur provou, dessa forma, que um ser vivo só surge de outro ser vivo por reprodução, colocando um ponto final na teoria da geração espontânea.

Exercícios 42) (ENEM–12) Em certos locais, larvas de moscas, criadas em arroz cozido, são utilizadas como iscas para pesca. Alguns criadores, no entanto, acreditam que essas larvas surgem espontaneamente do arroz cozido, tal como preconizado pela teoria da geração espontânea. Essa teoria começou a ser refutada pelos cientistas ainda no século XVII, a partir dos estudos de Redi e Pasteur, que mostraram experimentalmente que: a) seres vivos podem ser criados em laboratório. b) a vida se originou no planeta a partir de microrganismos. c) o ser vivo é oriundo da reprodução de outro ser vivo pré-existente. d) seres vermiformes e micro-organismos são evolutivamente aparentados. e) vermes e microrganismos são gerados pela matéria existente nos cadáveres e nos caldos nutritivos, respectivamente. TEORIA HETEROTRÓFICA SOBRE A ORIGEM DOS PRIMEIROS SERES VIVOS Há décadas, Alexander I Oparin, membro da academia de ciências da Rússia, emitiu uma teoria para explicar a origem do primeiro ser vivo na Terra. Segundo essa teoria, a Terra era incandescente e aos poucos a crosta terrestre foi se resfriando. A atmosfera primitiva, com tempestades contínuas, descargas elétricas e raios ultravioletas, fez com que os quatro elementos fundamentais (CH4 metano; NH3 -amônia; H2O- água e H2 hidrogênio livre) caíssem sobre a crosta terrestre. Esses elementos sofrendo a ação das altas temperaturas e descargas elétricas transformaram-se em aminoácidos. Devido à inconstância das águas, esses aminoácidos ficaram sobre rochas quentes, reagindo por desidratação, formando proteinoides que foram carregados para o mar, formando proteínas, resultando numa sopa nutritiva. Essas moléculas proteicas, combinadas e isoladas do meio, formaram os coacervados, no entanto, estes não são considerados os primeiro seres vivos. Essa teoria foi denominada heterotrófica, naturalista ou teoria da evolução gradual dos sistemas químicos. Em 1953, Stanley Miller testou em laboratório a teoria heterotrófica, repetindo as condições desfavoráveis da Terra propostas por Oparin, chegando, no final do experimento, a obter aminoácidos.

Louis Pasteur Somente no final do século passado Louis Pasteur (1822 1895) preparou um caldo nutritivo de carne com extrato

ENEM

Ciências da Natureza e suas Tecnologias

Representação da Terra primitiva e o experimento de Stanley-Miller para comprovar a teoria proposta por Oparin

PRIMEIROS SERES VIVOS

O primeiro ser vivo que surgiu na Terra deve ter ser sido um organismo heterótrofo, ou seja, incapaz de produzir seu próprio alimento. Supõe-se, ainda, que os primeiros seres heterótrofos eram muito simples e obtinham seu alimento do mar primitivo, o qual era considerado uma grande sopa nutritiva. Só depois de muito tempo é que surgiram os seres autótrofos apresentando clorofila e capazes de sintetizar o seu próprio alimento. Esses seres, realizando fotossíntese, acabavam liberando oxigênio para a atmosfera, proporcionando condições para o surgimento de seres aeróbicos. Muitas pessoas pensam que os primeiros seres que surgiram na Terra eram autótrofos. No entanto, esses organismos apresentam moléculas muito complexas e enzimas muito especializadas, características que não poderiam estar presentes nos primeiros seres vivos. PRIMEIRAS CÉLULAS Acredita-se que os primeiros seres vivos tenham surgido há cerca de 3,5 bilhões de anos, de modo semelhante ao proposto anteriormente. Essas células eram estrutural e funcionalmente muito simples, sendo formadas por uma membrana plasmática delimitando um citoplasma, no qual estavam presentes as moléculas de ácidos nucleicos. Células com essa organização são denominadas procarióticas. Atualmente, organismos procariontes descendentes dessas primeiras células são as bactérias e as cianobactérias. CÉLULAS EUCARIÓTICAS A partir dos procariontes anaeróbios ancestrais teriam derivado os organismos com estrutura celular mais complexa: os eucariontes. O surgimento dos eucariontes deve ter ocorrido há cerca de 1,5 bilhões de anos. A maioria dos organismos apresenta células eucarióticas. Podem ser unicelulares como os protozoários ou pluricelulares como as plantas, os animais e os fungos. Segundo a hipótese de Robertson, as primeiras células eucarióticas teriam surgido a partir das células procarióticas que passaram a desenvolver evaginações da membrana plasmática, tornando-se maiores e mais complexas. Esses dobramentos teriam dado origem às várias estruturas citoplasmáticas delimitadas por membrana e, também a membrana que separa o material genético do citoplasma, formando a carioteca e um núcleo individualizado.

Exercícios 60

43) (ENEM–12) Paleontólogos estudam fósseis e esqueletos de dinossauros para tentar explicar o desaparecimento desses animais. Esses estudos permitem afirmar que esses animais foram extintos há cerca de 65 milhões de anos. Uma teoria aceita atualmente é a de que um asteroide colidiu com a Terra, formando uma densa nuvem de poeira na atmosfera. De acordo com essa teoria, a extinção ocorreu em função de modificações no planeta que: a) desestabilizaram o relógio biológico dos animais, causando alterações no código genético. b) reduziram a penetração da luz solar até a superfície da Terra, interferindo no fluxo energético das teias tróficas. c) causaram uma série de intoxicações nos animais, provocando a bioacumulação de partículas de poeira nos organismos. d) resultaram na sedimentação das partículas de poeira levantada com o impacto do meteoro, provocando o desaparecimento de rios e lagos. e) evitaram a precipitação de água até a superfície da Terra, causando uma grande seca que impediu a retroalimentação do ciclo hidrológico.

UNIDADE 31 TEORIAS EVOLUTIVAS LAMARCKISMO A teoria de Lamarck é mais conhecida como lei do "uso e desuso", que se fundamenta em dois princípios básicos: 1º) Os órgãos, quando muito usados, se hipertrofiam e, quando não usados, se atrofiam (uso e desuso). 2º) Segundo Lamarck, a atrofia e a hipertrofia seriam hereditárias e, um exemplo clássico desta teoria para Lamarck, é o que se observa com os músculos estriados. O uso intenso dos músculos proporciona a hipertrofia e a paralisia à atrofia. O outro exemplo era o tamanho do pescoço das girafas que cresceram devido ao esforço realizado por estes animais para capturarem as folhas na copa das árvores. Um dos indivíduos que combateu o lamarckismo foi August Weissman, o qual realizou um experimento que consistia em cortar o rabo dos camundongos por várias gerações e, em nenhuma geração, os camundongos nasceram sem rabo ou com rabo atrofiado.

Segundo Lamarck, o pescoço longo foi obtido devido à necessidade de obtenção de alimentos nas copas e, depois, transmitido aos descendentes.

Biologia DARWINISMO Charles Darwin, após ter analisados várias amostras coletadas ao longo de sua viagem ao redor do mundo e realizado um estudo do livro de Thomas R. Malthus lançou à comunidade científica, em 1859, o seu livro “A origem das espécies”, revolucionando as explicações sobre como devem ter surgido as milhares de espécies diferentes que encontramos em nosso planeta. Entre as suas teorias, destacam-se: - Em uma população há sempre indivíduos mais aptos e menos aptos; - A população cresce em P.G. e o alimento cresce em P.A. (T. Malthus); - Devido à indisponibilidade de alimento no meio, haveria uma luta pela sobrevivência (Seleção Natural), sobrevivendo o mais apto. Falhas do darwinismo • Darwin não conseguiu explicar como surgiam as variações entre os indivíduos de uma mesma espécie, pois ainda não se conhecia nada sobre genética. Sendo assim, Darwin utilizou as explicações de Lamarck para esclarecer essas variações; • Usou a teoria de T. Malthus (alimento x população), hoje não admitida como teoria que comprove a seleção natural; • A luta pela vida não se explica de maneira tão simples como de uma presa fugindo do predador, mas sim, a luta do indivíduo contra as adversidades do meio ambiente. Um exemplo clássico de adaptação às adversidades do meio foi o que ocorreu com as mariposas de Manchester. Antes da revolução industrial as mariposas claras tinham mais chances de sobrevivência, devido à camuflagem que essas mantinham com os liquens, quando comparado com as escuras, que eram constantemente predadas pelos pássaros. Após a revolução industrial, com aumento de fuligem nos troncos das árvores e o desaparecimento dos liquens, as mariposas brancas passaram a ser mais visíveis pelos pássaros e, consequentemente, às mais predadas. As ideias de Darwin que continuam a ser aceitas são "a luta pela vida" e a "seleção natural".

Exercícios 44) (ENEM–09) Os ratos Peromyscus polionotus encontram-se distribuídos em ampla região na América do Norte. A pelagem de ratos dessa espécie varia do marrom claro até o escuro, sendo que os ratos de uma mesma população têm coloração muito semelhante. Em geral, a coloração da pelagem também é muito parecida à cor do solo da região em que se encontram, que também apresenta a mesma variação de cor, distribuída ao longo de um gradiente sul-norte. Na figura, encontram-se representadas sete diferentes populações de P. polionotus. Cada população é representada pela pelagem do rato, por uma amostra de solo e por sua posição geográfica no mapa.

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O mecanismo evolutivo envolvido na associação entre cores de pelagem e de substrato é: a) a alimentação, pois pigmentos de terra são absorvidos e alteram a cor da pelagem dos roedores. b) o fluxo gênico entre as diferentes populações, que mantém constante a grande diversidade interpopulacional. c) a seleção natural, que, nesse caso, poderia ser entendida como a sobrevivência diferenciada de indivíduos com características distintas. d) a mutação genética, que, em certos ambientes, como os de solo mais escuro, têm maior ocorrência e capacidade de alterar significativamente a cor da pelagem dos animais. e) a herança de caracteres adquiridos, capacidade de organismos se adaptarem a diferentes ambientes e transmitirem suas características genéticas aos descendentes. TEORIA SINTÉTICA DA EVOLUÇÃO OU NEODARWINISMO Com base nos atuais conhecimentos sobre genética, sabese que as variações surgem em uma espécie por alteração no material genético (DNA), sendo transmitidas de geração para geração. Essas variações surgem sem causa aparente ou intencional do organismo e são denominadas de mutações. Além disso, outro fator importante que leva à variabilidade entre os indivíduos da mesma espécie é o crossing-over que acontece durante a formação dos gametas. A teoria sintética, também se baseia na seleção natural, no isolamento geográfico e reprodutivo. Todas essas teorias tentam responder, atualmente, à grande diversidade de espécies presentes em nosso planeta. LEMBRE-SE • As variações de uma espécie dependem das mutações; • As mutações acontecem ao acaso; • A luta pela vida é feita entre indivíduos e o meio; • A luta pela vida resulta na seleção natural dos mais aptos; • O isolamento geográfico e sexual impede que as características se misturem, agindo, assim, na formação de novas espécies. Resistências de inseticidas Quando se aplica um inseticida em uma população de insetos sensíveis à ação de um D.D.T., por exemplo, existe no meio dessa população insetos mais resistentes. A capacidade de resistência a um inseticida é dada,

Ciências da Natureza e suas Tecnologias geneticamente, devido a uma mutação favorável. Quando se aplica o D.D.T., observa-se no começo, uma sensível redução dos insetos, devido à morte dos insetos não resistentes. No entanto, insetos resistentes sobrevivem e continuam a se reproduzir transmitindo as características favoráveis e resistentes ao D.D.T., aos descendentes. Portanto, não são os insetos que se tornam resistentes ao D.D.T., e sim, houve uma seleção de linhagens resistentes ao D.D.T. EVIDÊNCIAS DA EVOLUÇÃO 1) FÓSSEIS Os ancestrais dos atuais seres vivos deixaram restos e impressões em rochas em todo o mundo. Tais fósseis podem ser datados através da determinação dos materiais radioativos neles contidos. A paleontologia é o ramo da ciência que estuda os fósseis. Ex: Mamutes da Sibéria conservados em blocos de gelo. 2) ANATOMIA COMPARADA Os estudos de anatomia comparada revelam que os órgãos homólogos têm a mesma origem embrionária, mas nem sempre a mesma função (ex.: braço do homem e asa do morcego). Já os órgãos análogos têm origem embrionária diferente, embora possuam a mesma função (ex.: asa de inseto e asa de morcego).

Exercícios 45) (ENEM–07) Fenômenos biológicos podem ocorrer em diferentes escalas de tempo. Assinale a opção que ordena exemplos de fenômenos biológicos, do mais lento para o mais rápido. a) germinação de uma semente, crescimento de uma árvore, fossilização de uma samambaia b) fossilização de uma samambaia, crescimento de uma árvore, germinação de uma semente c) crescimento de uma árvore, germinação de uma semente, fossilização de uma samambaia d) fossilização de uma samambaia, germinação de uma semente, crescimento de uma árvore e) germinação de uma semente, fossilização de uma samambaia, crescimento de uma árvore. 46) (Enem - 2011)

O homem evoluiu. Independentemente de teoria, essa evolução ocorreu de várias formas. No que concerne à evolução digital, o homem percorreu longo trajeto da pedra lascada ao mundo virtual. Tal fato culminou em um problema físico habitual, ilustrado na imagem, que propicia uma piora na qualidade de vida do usuário, uma vez que: a) a evolução ocorreu e com ela evoluíram as dores de cabeça, o estresse e a falta de atenção à família. b) a vida sem computador tornou-se quase inviável, mas se tem diminuído problemas de visão cansada. c) a utilização em demasiada do computador tem proporcionado o surgimento de cientistas que apresentam lesão por esforço repetitivo. d) o homem criou o computador, que evoluiu, e hoje opera várias ações antes feitas pelas pessoas, tornando-as sedentárias ou obesas. e) o uso contínuo do computador de forma inadequada tem ocasionado má postura corporal.

Os conceitos de homologia e analogia permitem compreender os processos de convergência adaptativa e irradiação adaptativa. A convergência ocorre quando grupos diferentes se adaptam às mesmas condições ambientais; o que leva à seleção de órgãos análogos. A irradiação ocorre quando no decurso da evolução, organismos de um mesmo grupo sofrem ação de condições ambientais diferentes, desta forma seus órgãos homólogos se tornarão diferentes. 3) ÓRGÃOS VESTIGIAIS Órgãos que embora sem função atual, permanecem vestigialmente, indicando sua existência anterior em sua forma completa. Ex: Apêndice intestinal vermiforme. Membros anteriores atrofiados das baleias.

GABARITO --0 1 2 3 4

0 1 2 --- E C C B B/C C C E/B D A A E D C

3 C C A C B

4 E B C C C

5 D D B D B

6 D D D D E

7 E C B A --

8 D E C E --

9 D D B B --