licenciatura em biologia - biologia geral

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BIOLOGIAGERAL

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SOMESBSociedade Mantenedora de Educao Superior da Bahia S/C Ltda.

BIOLOGIA

Presidente Vice-Presidente Superintendente Administrativo e Financeiro Superintendente de Ensino, Pesquisa e Extenso

Geral

Gervsio Meneses de Oliveira William Oliveira Samuel Soares Germano Tabacof

Superintendente de Desenvolvimento e>> Planejamento Acadmico Pedro Daltro Gusmo da Silva

FTC - EaDFaculdade de Tecnologia e Cincias - Ensino a Distncia Coord. de Softwares e Sistemas Coord. de Telecomunicaes e Hardware Coord. de Produo de Material Didtico Diretor Geral Diretor Acadmico Diretor de Tecnologia Diretor Administrativo e Finaceiro Gerente Acadmico Gerente de Ensino Gerente de Suporte Tecnolgico Waldeck Ornelas Roberto Frederico Merhy Reinaldo de Oliveira Borba Andr Portnoi Ronaldo Costa Jane Freire Jean Carlo Nerone Romulo Augusto Merhy Osmane Chaves Joo Jacomel

EQUIPE DE ELABORAO/PRODUO DE MATERIAL DIDTICO:

PRODUO ACADMICA

Gerente de Ensino Jane Freire Autor (a) Maria Isabel Sampaio Superviso Ana Paula Amorim Coordenao de Curso Letcia Machado PRODUO TCNICA

Reviso Final Carlos Magno e Idalina Neta Coordenao Joo Jacomel Equipe Ana Carolina Alves, Cefas Gomes, Delmara Brito, Ederson Paixo, Fabio Gonalves, Francisco Frana Jnior, Israel Dantas, Lucas do Vale e Marcus Bacelar Imagens Corbis/Image100/Imagemsource Ilustraes Francisco Frana Juniorcopyright FTC EaD Todos os direitos reservados e protegidos pela Lei 9.610 de 19/02/98. proibida a reproduo total ou parcial, por quaisquer meios, sem autorizao prvia, por escrito, da FTC EaD - Faculdade de Tecnologia e Cincias - Ensino a Distncia. www.ftc.br/ead

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SUMRIO

Ao Seletiva

As Teorias Evolucionistas: Modificabilidade e Sucesso

A Compreenso da Dinmica Evolutiva

Evoluo e Diversidade dos Seres Vivos

OS MECANISMOS EVOLUTIVOS

A BIODIVERSIDADE E INTERPRETAO MUNDO BIOLGICO

DO40 40

Balano Energtico

Fontes de Energia para as Clulas

Como a Transferncia de Eltrons gera Energia

A Importncia dos Processos Bioenergticos

OS PROCESSOS BIOENERGTICOS E O RECONHECIMENTO DE QUE A VIDA TRABALHO

Unidade da Vida

Origem da Vida

A Lgica da Condio Vital

Principais Ramos da Biologia

Hierarquia Biolgica e Propriedades Emergentes

Caractersticas dos Seres Vivos

O que Biologia?

O RECONHECIMENTO DA ESTRUTURA CELULAR PARA O SISTEMA VIVO

INTRODUO BIOLOGIA: CONCEITO, HISTTICO E CARACTERSTICAS DOS SERES VIVOS

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07 07 07 09 09 17 20 22

27 27 33 34 36

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Geral

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Referncias Bibliogrficas

Glossrio

Atividade Orientada

Linhas Evolutivas

A Formao de Novas Espcies

Isolamento Geogrfico e Reprodutivo

Evidncias e Argumentos da Evoluo

BIOLOGIA

A COMPREENSO DA BIOLOGIA EVOLUTIVA, SUA DIVERSIDADE E MANIFESTAO NO MUNDO CONTEPORNEO

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Apresentao da DisciplinaCaro (a) aluno (a), Estamos iniciando os nossos estudos sobre a Biologia que tem como objetivo geral a compreenso dos fenmenos vitais e sua diversidade de manifestaes. Essa cincia passa atualmente por uma fase de grande progresso cientfico e tecnolgico e este material reflexivo no sentido de oferecer a voc uma oportunidade de adquirir conhecimentos nesse campo. Muitas das descobertas atuais j ultrapassaram previses feitas sobre o que o homem conseguiria e, certamente, algumas delas modificaro o futuro da espcie humana e influenciaro sua posio diante dos recursos naturais. Na analise do texto abordaremos a interpretao compreensvel sobre teorias, a estrutura celular, origem da vida e biologia evolutiva, apresentando conceitos que sero parte integrante para a educao, auxiliando a compreenso da cincia como interao de fatos e idias. A Biologia uma cincia viva que se renova e exibe um aumento notvel no patrimnio de conhecimentos j adquiridos, sendo portadora, e que se torna cada vez mais capacitada na busca de respostas para as indagaes existentes e para aquelas que devero surgir. A sobrevivncia do homem achava-se intimamente associada aos conhecimentos proporcionados neste ramo da cincia. Essa disciplina possui 72 horas e encontra-se dividida em dois blocos temticos, sendo que cada bloco ser trabalhado por itens. O primeiro bloco temtico refere-se compreenso da Biologia evolutiva, sua diversidade e manifestao no mundo contemporneo e ser desenvolvida atravs dos temas o reconhecimento da estrutura celular para o sistema vivo e os processos bioenergticos para o reconhecimento de que a vida trabalho. No segundo bloco temtico refletiremos sobre A biodiversidade e a interpretao do mundo biolgico onde estudaremos mais dois temas: Os mecanismos evolutivos e evidncias e argumentos da evoluo. O material didtico desta disciplina foi estruturado para fundamentar seus conhecimentos, sendo aconselhado portanto a leitura, interpretao dos textos e realizao das atividades, permitindo uma reflexo orientada e crtica. Esperamos que esse trabalho permita o conhecimento cientfico e contribua para um aprendizado amplo da Biologia. Desejamos iniciativa, dedicao e reflexo!

Prof. Maria Isabel

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BIOLOGIA

Geral

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INTRODUO BIOLOGIA: CONCEITO, HISTRICO E CARACTERSTICAS DOS SERES VIVOS.O RECONHECIMENTO DA ESTRUTURA CELULAR PARA O SISTEMA VIVO.O que Biologia?A biologia a cincia que estuda a vida (do grego bios= vida e logos= estudo). Desta forma, estuda os seres vivos e suas relaes, a fim de compreender suas peculiaridades, a partir da anlise dos organismos e seus processos vitais, icluindo origem, caracterizao, classificao, estrutura, atividade e evoluo. Podemos dizer que os conhecimentos biolgicos datam da pr-histria, quando o homem primitivo estreitou o contato com diversos tipos de animais e plantas, percebendo o comportamento dos animais, assim como os perodos de frutificao das espcies vegetais de que se alimentava. A presena de desenhos representando animais nas cavernas demonstra, atualmente, que o interesse biolgico j fazia parte das antigas civilizaes. Evidncias comprovam ainda, que os antigos egipcos dispunham de conhecimentos sobre plantas e leos vegetais, que aplicavam as tcnicas de embalsamamento. Mas, o grande avano em todos os campos do saber ocorreu com o florescimento da cultura Grega. Os gregos realizaram os primeiros estudos cientficos sobre os fenmenos da natureza. Aristteles, por exemplo, contribuiu para a zoologia, a botnica, a taxonomia e a biologia do desenvolvimento em obras como: Do movimento dos animais. A partir de ento, a Biologia representa um dos ramos do conhecimento que mais tem crescido, ampliando a compreenso do mundo vivo e contribuindo para uma melhoria na qualidade de vida.

Caractersticas dos Seres VivosUma caracterstica bsica da vida o seu alto grau de ordem. A organizao biolgica baseada numa hierarquia de nveis estruturais. Os tomos, os blocos qumicos construtivos de toda a matria esto ordenados em molculas complexas, como protenas por exemplo. As molculas da vida esto ordenadas em pequenas organelas, as quais constituem clulas. Alguns organismos apresentam clulas nicas (unicelulares), mas outros so agregados de muitos tipos de clulas especializadas (multicelulares). As molculas que constituem os seres vivos se ajustam a todos os princpios familiares da fsica e da qumica, que governam o comportamento das outras molculas, interagindo de acordo com o que se pode chamar de condio vital. Entre os princpios que regem essa lgica, pode-se citar a simplicidade bsica, que se verifica pela observao de que as milhares de macromolculas altamente complexas presentes nos organismos so formadas por unidades simples, em nmero pequeno - os blocos construtivos; uma vez que estes blocos so idnticos em todas as espcies conhecidas, consideraremos aqui uma unidade bsica, a que nos leva a supor que o conjunto de organismos possui um s7

ancestral comum. Um outro principio o da economia molecular, visto que os blocos construtivos apresentam uma grande versatilidade funcional que permite, a depender de diferentes interaes com outros blocos, responderem BIOLOGIA em nmero possvel e suficiente ao atendimento de diferentes requisitos Geral necessrios vida. Sendo a Biologia a cincia que estuda a vida, podemos agora refletir sobre a seguinte questo: Que caractersticas podemos identificar nos seres vivos? 1- Composio Qumica: os seres vivos so compostos de substncias inorgnicas (gua e sais minerais) e orgnicas (carboidratos, lipdios, protenas e cidos nuclicos) que esto relacionadas aos mais diferentes processos biolgicos. Esta caracterstica, prpria dos seres vivos, analisada, sob diferentes aspectos, por todos os ramos da Biologia. 2- Reproduo: a capacidade que os seres vivos tm de originar novos indivduos da mesma espcie, constituindo um fator primordial para a manuteno do mundo biolgico. Ocorrem basicamente dois tipos de mecanismos reprodutivos: - Reproduo sexuada ou gmica: ocorre sempre na presena de clulas especializadas chamadas gametas, que se unem para formar a clula ovo ou zigoto (primeira clula do novo indivduo). - Reproduo assexuada ou agmica: ocorre na ausncia de gametas, onde um indivduo origina outros idnticos a ele. 3- Evoluo: so modificaes que ocorrem nos organismos vivos, promovendo, ao longo do tempo, a formao de novas espcies. 4- Metabolismo: o conjunto de reaes qumicas responsveis pela elaborao (sntese) e degradao da matria pelos organismos. Assim, podemos afirmar que o metabolismo constitui dois processos: Catabolismo Anabolismo

Processo de sntese de substncias utilizadas para o crescimento e reparao de perdas pelo organismo.

Processo de degradao de substncias, liberando energia necessria realizao das funes vitas.

5- Organizao Celular: com exceo dos vrus, todos os seres vivos so formados por clulas (unidade morfolgica e fisiolgica dos seres vivos). 6- Movimento: a variao da posio do corpo no decorrer do tempo em relao a um referencial, que ocorre em resposta a diversos estmulos. A locomoo apenas um tipo de movimento, caracterizado pelo deslocamento do indivduo por suas prprias foras.8

7- Crescimento: o aumento do tamanho fsico de um corpo. Nos seres vivos ocorre devido incorporao e transformao dos alimentos, como conseqncia da nutrio, do metabolismo e da multiplicao celular.

Hierarquia Biolgica e Propriedades EmergentesA cada passo na hierarquia da ordem biolgica, emergem propriedades que resultam de interaes entre componentes. Uma molcula de protena, por exemplo, tem atributos no exibidos por nenhum dos seus elementos constituintes e uma clula , certamente, muito mais do que uma bolsa de molculas. Propriedades da matria organizada surgem a partir da maneira pela qual suas partes esto arranjadas e interagem e no de poderes sobrenaturais e a vida dirigida no por foras vitais, mas por princpios de fsica e qumica estendida at o novo territrio. As propriedades da vida refletem a hierarquia da organizao estrutural. Pode-se, portanto, concluir que a vida o produto cumulativo de interaes entre muitos tipos de substncias qumicas que compem as clulas de um organismo. Como passo preliminar para compreender a vida, devemos analisar a clula at os seus componentes qumicos e ento estudar a estrutura e o comportamento das molculas. Desta forma, podemos demonstrar que a hierarquia biolgica est organizada de acordo com o seguinte esquema:

Principais Ramos da BiologiaA biologia abrange diferentes reas de estudo, consideradas disciplinas independentes, mas que, no seu conjunto, estudam a vida s mais variadas formas. A vida estudada escala atmica e molecular pela biologia molecular, pela bioqumica e pela gentica molecular, ao nvel da clula pela biologia celular e escala multicelular pela fisiologia, pela anatomia e pela histologia. O estudo das ligaes entre os indivduos, populaes e espcies com os seus habitats so estudadas pela ecologia e pela biologia evolutiva. Uma nova rea, altamente explorada na atualidade relaciona o conhecimento biolgico aos avanos tecnolgicos, sendo conhecida como biotecnologia.9

Com o surgimento de condies favorveis ao estabelecimento da vida, podemos questionar agora como a mesma teria sido formada. Por muito tempo manteve-se a controvrsia relativa origem dos seres BIOLOGIA vivos:Geral

A vida seria formada por gerao espontnea (abiognese) ou por biognese?

Abiognese ou Gerao Espontnea: admite que certos organismos possam surgir espontaneamente da matria bruta (estruturas se vida). Biognese: admite que os organismos surgem a partir de outros pr-existentes. Partindo de observaes, os defensores da gerao espontnea acreditavam, por exemplo, que larvas de moscas que apareciam no lixo e pequenos organismos presente na lama teriam surgido a partir destes meios. No entanto, esta hiptese sofreu srias crticas de inmeros cientistas que contestaram a sua veracidade. Dentre estes cientistas podemos destacar Redi e Pasteur.

Francesco Redi:Durante o sculo XVII, Francesco Redi elaborou um experimento que, na poca, abalou profundamente a teoria da gerao espontnea. Colocou pedaos de carne no interior de frascos, deixando alguns abertos e fechando outros com uma tela. Observou que o material em decomposio atraa moscas, que entravam e saam ativamente dos frascos abertos. Depois de algum tempo, notou o surgimento de inmeros vermes deslocando-se sobre a carne e consumindo o alimento disponvel. Nos frascos fechados, porm, onde as moscas no tinham acesso carne em decomposio, esses vermes no apareciam. Atravs do experimento de Redi ficou fcil concluir que os vermes representam uma etapa do ciclo de vida de uma mosca, e que, portanto, originam-se de vida preexistente. A carne em putrefao no constitua, como supunham os defensores da gerao espontnea, uma fonte de vida dotada de um princpio ativo organizador; a fonte de vida eram seres vivos (moscas) que j existiam. O papel da carne de, somente, constituir um meio adequado ao desenvolvimento das larvas, fornecendo-lhes o alimento necessrio. A experincia de Redi favoreceu a biognese, teoria segundo a qual a vida se origina de outra vida preexistente.

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Louis Pasteur:Por volta de 1860, Louis Pasteur conseguiu mostrar definitivamente a falsidade das idias sobre gerao espontnea da vida. Vejamos, agora, como Pasteur descreve suas experincias: Coloquei em frascos de vidro os seguintes lquidos, todos facilmente alterveis, em contato com o ar comum: suspenso de lvedo de cerveja em gua, suspenso de lvedo de cerveja em gua e acar, urina, suco de beterraba, gua de pimenta. Aqueci e puxei o gargalo do frasco de maneira a dar-lhe curvatura; deixei o lquido ferver durante vrios minutos at que os vapores sassem livremente pela estreita abertura superior do gargalo, sem tomar nenhuma outra precauo. Em seguida, deixei o frasco esfriar. uma coisa notvel, capaz de assombrar qualquer pessoa acostumada com a delicadeza das experincias relacionadas assim chamada gerao espontnea, o fato de o lquido em tal frasco permanecer imutvel indefinidamente... Parecia que o ar comum, entrando com fora durante os primeiros momentos (do resfriamento), deveria penetrar no frasco num estado de completa impureza. Isto verdade, mas ele encontra um lquido numa temperatura ainda prxima do ponto de ebulio. A entrada do ar ocorre, ento, mais vagarosamente e, quando o lquido se resfriou suficientemente, a ponto de no mais ser capaz de tirar a vitalidade dos germes, a entrada do ar ser suficientemente lenta, de maneira a deixar nas curvas midas do pescoo toda a poeira (e germes) capaz de agir nas infuses...Depois de um ou vrios meses no incubador, o pescoo do frasco foi removido por golpe dado de tal modo que nada, a no ser as ferramentas, o tocasse, e depois de 24, 36 ou 48 horas, bolores se tornavam visveis, exatamente como no frasco aberto ou como se o frasco tivesse sido inoculado com poeira do ar. (Uzunian et al. 1991) A partir do seu experimento Pasteur demonstrou que o lquido no havia perdido pela fervura suas propriedades de abrigar vida, como argumentaram alguns de seus opositores. Alm disso, no se podia alegar a ausncia do ar, uma vez que este entrava e saa livremente (apenas estava sendo filtrado).

Uma vez aceita a Biognese para explicar a origem dos seres vivos surgiu a necessidade de ser respondida a seguinte questo:

Se os organismos surgem a partir de outros preexistentes, como foi originado o primeiro?

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Existem trs posies em relao origem da primeira vida: 1 - ORIGEM EXTRA TERRESTRE (PANSPERMIA) Os seres vivos no se originaram na terra, mas em outros planetas, e BIOLOGIA foram trazidos para c por meio de esporos ou em forma de resistncia Geral aderidos em meteoros, que caram e continuam caindo em nosso planeta. Essa hiptese no muito esclarecedora, pois se a vida no se formou na terra, mas em outro planeta como foi que surgiu a vida nesse outro planeta. Os meteoritos que caem na terra possuem molculas orgnicas, indicando a possibilidade de vida em outro planeta. 2- ORIGEM DA CRIAO DIVINA (CRIACIONISMO) Essa a mais antiga de todas as idias sobre a origem da vida e tem um forte cunho religioso, sendo at hoje aceita por fiis de vrias religies. Essa corrente afirma que os seres vivos foram criados individualmente por uma divindade e que desde ento possuem a mesma forma com que foram criados. Elas no mudam ao longo do tempo, o que se chama imutabilidade da espcie. 3- ORIGEM POR EVOLUO QUMICA (EVOLUO GRADUAL DOS SISTEMAS QUMICOS) A vida deve ter surgido da matria inanimada, com associaes entre as molculas, formando substncias cada vez mais complexas, que acabaram se organizando de modo a originar os primeiros seres vivos. Essa hiptese foi inicialmente levantada por Oparin e Haldane e vem sendo apoiada por outros pesquisadores. AS IDIAS DE OPARIN

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A idade aproximada da Terra de 4,5 bilhes de anos, tendo a crosta se solidificado h uns 2,5 bilhes de anos. A composio da atmosfera primitiva foi provavelmente diferente da atual; no havia nela O2 ou N2; existia amnia(NH3), metano(CH4), vapor de gua (H2O) e hidrognio (H2). O vapor de gua se condensou medida que a temperatura da crosta diminuiu. Caram chuvas sobre as rochas quentes, o que provou nova evaporao, nova condensao e assim por diante. Portanto, um ativo ciclo de chuvas. Radiaes ultravioletas e descargas eltricas das tempestades agiram sobre as molculas da atmosfera primitiva: algumas ligaes qumicas foram desfeitas, outras surgiram; apareceram assim novos compostos na atmosfera, alguns dos quais orgnicos, como os aminocidos, por exemplo. Aminocidos e outros compostos foram arrastados pela gua at a crosta ainda quente. Compostos orgnicos combinaram-se entre si, formando molculas maiores, como os proteinides (ou substncias similares a protenas). Quando a temperatura das rochas tornou-se inferior a 100oC, j foi possvel a existncia de gua lquida na superfcie do globo: os mares estavam se formando. As molculas orgnicas foram arrastadas para os mares. Na gua, as probabilidades de encontro e choques entre molculas aumentaram muito; formaram-se agregados moleculares maiores, os coacervados. Os coacervados ainda no so seres vivos; no entanto eles continuam se chocando e reagindo durante um tempo extremamente longo; algum coacervado pde casualmente atingir a complexidade necessria (lembre-se de que a diferena entre vida e no vida mera questo de organizao). Da em diante, se tal coacervado teve a propriedade de duplicar-se, pode-se admitir que surgiu a vida, mesmo que sob uma forma extremamente primitiva.

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EXPERIMENTO DE MILLER O bioqumico Miller tentou reproduzir em laboratrio algumas das condies previstas por Oparin. Construiu um aparelho, que era um sistema fechado, no qual fez circular, durante 7 dias, uma mistura composta pelos gases: metano, hidrognio, amnia e vapor de gua. Um reservatrio de gua aquecido temperatura de ebulio permitia a formao de mais vapor de gua, que ao circular pelo sistema arrastava os outros gases. Esta mistura era submetida a descargas eltricas constantes, simulando os raios das tempestades que se acredita terem existido na poca. Em seguida esta mistura era esfriada, ocorrendo condensao, tornando-se novamente lquida. Ao fim da semana, a gua do reservatrio, analisada pelo mtodo da cromatografia, mostrou a presena de muitas molculas orgnicas, entre as quais alguns aminocidos. Miller, com esta experincia, no provava que aminocidos realmente se formaram na atmosfera primitiva; apenas demonstrava que, caso as condies de Oparin tivessem se verificado, a sntese de aminocidos teria sido perfeitamente possvel.

Hoje, os dados disponveis de estudos de evoluo molecular resultam em uma grande representao das nossas vises do universo vivo. O vasto emprego das tcnicas de DNA recombinante para investigar os organismos que vivem no planeta levou descoberta de que o mundo habitado por um nmero muito maior de organismos unicelulares do que jamais tnhamos suspeitado. Hoje, tcnicas de clonagem de DNA e sua anlise podem ser utilizadas para caracterizar todos os microorganismos diferentes que vivem em um habitat em particular; por exemplo, uma fonte de algumas sulforosas e quentes ou um pedao de solo. Quando comparados s tcnicas microbiolgicas convencionais, as quais detectam somente aqueles micrbios capazes de sobreviver e multiplicar em culturas de laboratrios, os estudos de DNA recombinante dizem-se que menos de uma espcie microbiana em uma centena de amostras foi previamente detectada. Estima-se que as seis polegadas mais superficiais de solo somente devem conter varias toneladas de microorganismos unicelulares por acre. Portanto, est claro que uma enorme variedade de novas espcies microbianas devem ainda ser descobertas e que, no presente, somente uma pequena poro do universo vivo conhecido. Na origem da vida, houve provavelmente a necessidade de que no conjunto de molculas presentes algumas pudessem desempenhar o papel de agentes catalticos, direta ou indiretamente, para a produo de mais molculas da prpria espcie. A produo de agentes catalisadores com a propriedade de uma auto-replicao teria a possibilidade de13

dirigir os materiais biossintticos necessrios para a sua prpria sntese em detrimento de outros. O sistema autocataltico teria algumas propriedades da matria viva, como, por exemplo, estaria longe de uma simples interao ao BIOLOGIA acaso com outras molculas; seria auto-replicativo: competiria com outros Geral sistemas dependentes do mesmo tipo de molcula, e, privando-se de sua dieta molecular ou mantida numa temperatura que subvertesse o balano da taxa de reaes qumicas, decairia para o equilbrio qumico e morreria. A biologia das clulas inseparvel da biologia das molculas porque da mesma forma que as clulas constituem os tecidos e rgos, as molculas representam as bases da construo celular visvel aos microscpios. Inclusive, resultam de molculas organizadas de forma precisa e, dentre essas molculas, os compostos orgnicos derivados dos tomos de carbono representam as molculas da vida e muitas estruturas celulares so formadas por molculas muito grandes denominadas de polmeros, que so compostos por unidades repetidas chamadas monmeros, que se unem atravs de ligao covalentes. Nos organismos vivos existem trs exemplos importantes de polmeros. Os cidos nuclicos, os polissacardeos e os polipeptdios. Os cidos nuclicos so macromolculas de grande importncia na biologia e esto presentes em todos os organismos vivos sob a forma de DNA e RNA. O DNA representa a informao gentica que copiada ou transcrita nas molculas de RNA, cujas seqncias contm cdigos para seqncia de aminocidos e dessa maneira ocorre a sntese de protenas, atravs de um processo que envolve a traduo do RNA, o que se pode resumir da seguinte forma:

Os cidos nuclicos so formados por acar (bentose), bases nitrogenadas (purinas e pirimidinas) e cidos fosfricos. O eixo de uma molcula de cido nuclico formado por fosfatos e pentoses alternados e as bases nitrogenadas esto unidas aos aucares desse eixo.

CONFIRA O QUADRO ABAIXO!

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Para refletir...Como o DNA exerce controle sobre a transmisso das caractersticas nos seres vivos?

1.

[ ]TRABALHARAgora hora de

Faa um comentrio sobre o comportamento das molculas na clula, procurando relacion-las.

2. 3.

Compare em linhas gerais o DNA e o RNA. Justifique sua resposta.

A LINGUAGEM DA VIDA representa um papel relevante para os cientistas. Refletindo sobre esse tema, responda as proposies aps a leitura do texto. LINGUAGEM DA VIDA As hipteses sobre a transmisso das caractersticas dependem das geraes biolgicas. Na diviso da clula cada tipo de molcula orgnica produz uma copia exata de si mesma. E isso ocorrendo, as novas clulas teriam todos os tipos de substncias e estruturas indispensveis para a vida, sendo necessrio que todas as molculas tivessem capacidade de autoduplicao. Um grupo de substncias contm informaes referentes produo de molculas existentes na clula, seriam as molculas -mestras, que funcionam como uma sede de

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instituies para a sntese dos diversos compostos necessrios vida celular. Esta Hiptese aceita pelos bilogos. Muitas experincias mostraram que essas molculasmestras so os BIOLOGIA cidos nuclicos. Essas substncias podem controlar as atividades celulares, Geral autoduplicar-se e so encontradas nas clulas reprodutivas (gametas masculinos e femininos) de todas as formas de vida superiores. Assim, no s controlam os processos celulares, como tambm constituem o elo entre as sucessivas geraes. Devido a essas propriedades, os bilogos admitem que os cidos nuclicos faam parte dos seres vivos bem sucedidos desde os tempos mais remotos. Como agem essas substncias? Estudando a estrutura do DNA, os bilogos conseguiram explicar seu mecanismo de duplicao e algumas peculiaridades que sugerissem como essa molcula transporta informaes. As tentativas feitas para resolver essas questes foram muitas e hoje novas e importantes descobertas permitem refletir o cdigo como um sistema de smbolos usados para traduzir informaes de uma forma ou de outra. A linguagem escrita um tipo de cdigo inventado pelo homem, que, assim, com poucos smbolos, pode transmitir idias e experincias. Quantos smbolos devem haver no cdigo do DNA? Reconhecemos, pois, que as informaes devem estar codificadas nas molculas de DNA e que as espcies animais e vegetais apresentam protenas peculiares. Isso se evidencia quando os cirurgies tentam transportar pele de um indivduo para outro; a pele de quem recebe o enxerto, o organismo do receptor, trata essas substncias como invasores e defende-se, reagindo. Extrado do livro: Biologia das Molculas ao Homem Parte1 EDART So Paulo Livraria editora LTDA, 1980 p. 217 / 218. a. De acordo com o texto, qual a importncia dos cdigos?

b. Por que as substncias so importantes para as geraes biolgicas? Justifique.

c. Como voc relaciona a linguagem da vida e o cdigo gentico?

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A Lgica da Condio VitalVoc J ouviu falar que a vida veio do espao? Reconhecemos que os cientistas oferecem vrias hipteses para explicar como a vida surgiu no nosso planeta. Uma delas presume que a vida comeou com as bactrias, oriundas de pontos distantes do universo, em partculas de poeira ou em meteoritos. Essa hiptese supe que fragmentos desses organismos possam resistir aos rigores espaciais e atingir qualquer planeta onde as condies sejam favorveis vida. H duas objees a essa idia. Em primeiro lugar, ela explica o aparecimento da vida na Terra sem explicar sua origem no planeta de onde possa ter vindo. Alm disso, viajando no espao, um organismo encontraria radiaes mortais e variaes tremendas de temperatura que, provavelmente, nenhum ser vivo poderia tolerar. Os meteoros ou estrelas cadentes so partculas de rocha ou de poeira que caem em nossa atmosfera, vindo do espao exterior. medida que atravessam a atmosfera, o atrito cria calor, fazendo com que partculas se queimem e se desintegrem. Um fragmento que viesse num desses meteoros certamente seria destrudo antes de alcanar a superfcie terrestre. Entretanto, alguns meteoros conseguiram alcanar a superfcie do nosso planeta, possvel supor que poderiam ter trazido organismos vivos. A fim de investigar essa possibilidade, os cientistas examinaram meteoros procurando sinais de vida; porm, tais sinais no indicariam necessariamente que a vida tivesse resistindo violenta viagem atravs do espao; demonstrariam apenas sua existncia antes dela. A questo continua aberta e continuam a realizarem-se pesquisas nesse campo.

Para refletir...Se em pesquisas futuras forem descobertos fragmentos de bactrias no espao extraterreno, quais sero as interpretaes possveis?

OS PRIMEIROS SERES ERAM AUTTROFOS? AUTTROFOS?Ao considerar a origem da vida preciso lembrar que todos os seres vivos necessitam de alimento. Portanto, a primeira forma de vida precisaria ser capaz de fabric-lo. Um organismo que produz seu prprio alimento chamado auttrofo; neste grupo incluem-se todas as plantas clorofiladas e certas bactrias. A maioria dos seres auttrofos usa energia solar para sintetizar alimentos e algumas bactrias usam energia de reaes qumicas. A hiptese autotrfica presume que a primeira forma de vida j tivesse essa capacidade. Entretanto, h uma crtica sria contra essa suposio: todas as reaes qumicas relacionadas a sntese de alimentos so complexas, exigindo um organismo de estrutura

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tambm complexa. Se os primeiros organismos podiam sintetizar alimento, precisamos admitir que um sistema complexo tenha adquirido vida. BIOLOGIA Ser que isto pode ter acontecido?

Geral

Por outro lado, a teoria da evoluo diz que organismos complexos freqentemente resultam do acumulo de modificaes que sucederam em um longo perodo de tempo. Talvez seja mais razovel supor que a vida comeou em um organismo simples, que no pudesse fabricar alimento. A hiptese autotrfica supe que um organismo complexo tenha surgido em um ambiente simples. Outra hiptese parte de uma suposio contrria: um organismo simples originou-se em um ambiente complexo.

Para refletir...Por que um cientista deve ser muito prudente em relao as suas suposies?

As primeiras formas de vida teriam sido hetertrofas? Um organismo hetertrofo incapaz de fabricar seu prprio alimento; preciso retir-lo do meio externo. A hiptese heterotrfica supe que a primeira forma de vida surgiu da matria bruta e era incapaz de fabricar alimento. Voc pode perguntar em que essas suposies diferem das idias sobre gerao espontnea. H uma diferena muito importante, pois a teoria da gerao espontnea admitia que organismos complexos pudessem surgir repentinamente da matria bruta e, tambm, que esse processo pudesse ocorrer continuamente. Em contraposio, a hiptese heterotrfica supe que um organismo muito simples tenha evoludo vagarosamente a partir da matria bruta e que isso ocorreu h bilhes de anos, sob condies muito especiais.

Voc, naturalmente, perguntar tambm: De onde o hetertrofo obteria alimento se no havia auttrofo para produzir?

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se pede: Ao longo dos sculos, vrias hipteses foram formuladas por filsofos e cientistas na tentativa de explicar como teria surgido a vida em nosso planeta. At o sculo XIX, imaginavase que os seres vivos poderiam surgir no s a partir do cruzamento entre eles, mas tambm a partir da matria bruta, de uma forma espontnea. Idia conhecida por gerao espontnea ou abiognese. (Paulino, Wilson Roberto 1995, p. 88)Aristteles (383-322 a.C.), Filosofo Grego, Grande divulgador das idias de gerao espontnea ou abiogenese.

1.

[ ]TRABALHARAgora hora de Leia a citao abaixo e, em seguida, responda ao que

a. Levando-se em conta a citao, por que os defensores dessa hiptese, entre os quais se incluem filsofos e cientistas, supunham que determinados materiais brutos conteriam um principio ativo, capaz de comandar uma srie de reaes?

b. Que problemas a hiptese heterotrfica pretende resolver?

2.

Cite argumentos favorveis e contrrios s hipteses autotrfica e heterotrfica.

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Origem da VidaComo a terra se formou? BIOLOGIAGeral

Para especular sobre a origem da vida, voc deve conhecer alguma coisa sobre as condies do nosso planeta. Vamos l, fiquem atentos s

informaes. So muitas as hipteses para explicar a origem do nosso planeta, algumas evidncias so apoiadas por muitos cientistas. Admite-se que a terra formou-se da aglutinao de pequenos planetas que surgiram de nuvens de poeira e gases eliminados pelo sol. medida que os planetas se uniam, aumentava a compresso que exercia uns contra os outros. Milhes e milhes de anos depois, os elementos radioativos do novo planeta liberavam tanto calor que a terra era uma Diante de tais informaes, massa fundida. a composio da Terra primitiva , Aos poucos, a Terra comeou a esfriar e portanto, uma suposio para a esse processo continuou por milhes de anos. hiptese heterotrfica. Voc deve A superfcie terrestre tornou-se slida e as estar se perguntando: como seriam estas substncias? A atmosfera teria erupes vulcnicas ininterruptas contriburampara sido formada por gases eliminados formar todos os continentes. pelos vulces e conteria vapor d gua, Os oceanos foram formados por vapor dixido de carbono, monxido de dgua, um dos principais gases eliminados pelos carbono, hidrognio e, vulces. Acima da terra, no espao frio, este vapor possivelmente, pequenas quantidades de metano e amnia. transformava-se em gotas lquidas, que originavam Metano um gs natural usado como as nuvens e depois caa como chuva nas rochas combustvel domstico. A amnia quentes da crosta terrestre. O calor das rochas usada na produo de fertilizantes e provocava evaporao da gua, que retornava em muitos lquidos de limpeza. Entre atmosfera como vapor para novamente voltar como os gases vulcnicos no haveria oxignio livre e, por isso, essa chuva. Assim, a atividade vulcnica poderia ter substncia no deve ter existido na produzido gua suficiente para formar os lagos, rios atmosfera primitiva. Esta uma e oceanos. diferena muito importante entre a A atmosfera primitiva provavelmente formouatmosfera atual e a do passado e se custa dos gases eliminados pelos vulces e leva duas concluses: nenhum organismo que precisasse de fontes termais, sendo os principais gases:CH 4 oxignio poderia ter existido na terra (metano), NH3 (amnia), H2 (hidrognio) e H 2 O ( primitiva e os primeiros hetertrofos vapor dgua) com posterior surgimento de outros devem ter sido capazes de viver sem gases. esse gs. A fora da gravidade da Terra impediu que muitos desses gases se dispersassem pelo espao e, retidos, constituam uma atmosfera bem diferente da atual. Uma questo de grande interesse para os bilogos a seguinte: que idade teria a Terra quando a vida surgiu? Em 1965, o cientista Elso Barghoorn, da Universidade de Harvard, encontrou estruturas em forma de bastonetes, semelhantes a bactrias, em rochas da frica do sul. Esses fsseis devem ter 3,1 bilhes de anos e os cientistas acham que esses microorganismos devem ter vivido em gua ou em lama sem oxignio. A descoberta dessas bactrias fsseis significa que existia vida 1,6 bilhes de anos depois da Terra ter sido formada. Por conseguinte, argumentamos que, antes da Terra ter um tero da sua idade atual, j deveriam ter ocorrido modificaes qumicas que tornassem possvel a vida.20

[ ]TRABALHARAgora hora de

1. 2.

Faa um comentrio sobre a atmosfera primitiva e compare com o mundo atual.

Qual a importncia do conhecimento sobre a formao da Terra?

TEMA BIOLGICO

A Biologia moderna marcada por uma teoria revolucionria uma das mais profundas tentativas do homem para compreender o mundo em que vive. A maioria dos bilogos acredita que o estado dos seres vivos se complementa com as Teorias da Evoluo. A grande diversidade de formas de vida que hoje existe oferece explicaes para a existncia dos seres vivos. Entretanto, a seleo das variedades pelo ambiente no terminou, a vida continua a evoluir e a modificar-se. medida que os cientistas estudam o mudo vivo que os cerca, passam a compreender melhor os mecanismos da evoluo. Com um bom conhecimento do passado e do presente dos organismos, podemos estar mais conscientes das modificaes que continuam ocorrendo na natureza. A evoluo a analise do passado e do presente. As modificaes reveladas pelos registros fsseis ainda esto ocorrendo. Com suas cidades, indstrias e fazendas, o homem est cada vez mais transformando o mundo que o cerca e o ambiente de todos os organismos. O estudo da evoluo auxilia e prev efeitos dessa interao. (Adaptado: Modificaes dos Seres Vivos atravs dos Tempos.)

21

BIOLOGIA

Geral

1.

Proposies sobre o texto:

Voc poderia citar mais algumas contribuies de como os fsseis permitem conhecer a evoluo das espcies?

A partir das informaes, argumente se os fsseis so numerosos ou escassos. Por qu?

2.

Unidade da VidaDepois de termos visto as diferentes hipteses que explicam a origem da vida, podemos passar, ento, para uma real compreenso dos seres vivos. Diante disso, reflita sobre esta questo:

Qual a unidade da vida?Aps este momento de reflexo podemos juntos responder esta questo. A Clula a unidade mnima de um organismo, capaz de atuar de maneira autnoma. Alguns organismos microscpicos, como bactrias e protozorios, so clulas nicas, enquanto os animais e plantas so formados por muitos milhes de clulas organizadas em tecidos e rgos. Estes organismos constitudos por uma clula so denominados unicelulares, ao passo que os seres formados por mltiplas clulas so chamados multicelulares. Assim, todos os organismos, exceto os vrus, so formados por clulas. De acordo com a estrutura das clulas que compem o corpo dos organismos, os mesmos so classificados como: procariontes e eucariontes. Antes de compreender estes conceitos necessrio entender a estrutura de uma clula. As clulas so estruturas envolvidas por uma membrana celular e preenchidas pelo citoplama, uma soluo concentrada de substncias qumicas, em que encontram-se dispersas organelas, as quais so consideradas estruturas responsveis pelas diversas funes celulares. No interior da clula, mergulhado no citopasma, encontra-se, tambm, o ncleo. O material nuclear pode permanecer isolado do citoplasma, em virtude da presena de uma membrana nuclear denominada carioteca (Figura da clula na pg. 24 ).

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Nas clulas procariticas, alm da carioteca, outras estruturas esto ausentes, como por exemplo, algumas organelas indispensveis s clulas eucariticas. Dentre as clulas eucariticas podemos distinguir, ainda, dois tipos celulares: clula animal e vegetal, as quais apresentam caractersticas bastante peculiares, a exemplo da presena da organela cloroplastos apenas na clula vegetal. Uma questo importante sobre a origem dos seres vivos foi discutida em relao necessidade de manter os sistemas biolgicos e suas caractersticas qumicas, que assumem um papel relevante nesse aspecto. Refletindo sobre isto, reconhecemos que com o passar do tempo o ambiente foi se transformando, sendo necessrios revestimentos que garantissem a separao das estruturas vivas em relao ao meio. Assim, surgiu uma das mais importantes propriedades dos seres vivos: a de se manterem distintos do ambiente onde esto, embora passam interagir com ele, obtendo substncias e liberando outras. A principal propriedade das membranas vivas, que garante a estabilidade da composio qumica, a seletividade, ou seja, o poder de selecionar o que entra e sai das clulas.

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No apresentam carioteca, estando o material nuclear (gentico) disperso no citoplasma.

Assim, de acordo com a organizao estrutural, as clulas so divididas em:

Procariontes

Com estrutura celular

Sem estrutura celular

De onde vieram as primeiras membranas? Em especulaes sobre a origem da vida, a nfase tem sido dada em relao organizao das substncias. Existe pouco interesse na origem das gorduras. Na verdade, a produo de molculas de gordura pode ter tido um papel crucial na origem da vida, porque elas em meio aquoso tendem a se agregar. As membranas primitivas isolaram as vrias macromolculas e ofereceram uma superfcie onde se organizaram em sistemas integrados, que so to essencias vida como a prpria existncia dessas macromolculas.

(AVANCINI E FAVARETTO, p. 207.)

A Identidade da Clula

Procariontes

Eucariontes

Apresentam carioteca, estando o material nuclear (gentico) agrupado em uma regio denominada ncleo.

Vrus

Eucariontes

Moneras

Protistas Fungos Animais Plantas

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Segundo o modelo de Robertson, o material orgnico se agrupou e organizou dentro de um envoltrio nico, uma bolsa membranosa e, a seguir, este material passou a se projetar, empurrando pedaos da membrana que o BIOLOGIA recobria. As membranas passaram a se dobrar formando o envoltrio nuclear Geral e, finalmente, os sistemas internos das membranas formaram dobras, que originaram os diversos compartimentos celulares. Organizao celular e molecular e a compreenso da dinmica ambiental que se processa na biosfera. Reflitamos sobre a seguinte argumentao:Tudo flui, nada estacionrio. Podemos relacionar este fato com a estrutura da clula, e com as modificaes qumicas e funcionais que nela ocorrem.

As principais funes da clula seriam: Movimentao; Condutividade; Sntese e acmulos de substncias; Digesto de substncias; Transformao de estmulos; Absoro de matablitos.

Para entendermos esses mecanismos, devemos considerar nas clulas duas pores fundamentais: o citoplasma e o ncleo. Na matriz citoplasmtica est imersa uma srie de estruturas que podemos classificar em organelas, que esto presentes em praticamente em todas as clulas. Seriam o complexo de Golgi, centrolos, lisossomos, retculos endoplasmticos e as incluses que normalmente representam os pigmentos, lipdios, protenas e glicdios. Voc j imaginou como o ncleo se apresenta na clula? O ncleo foi observado em 1781, por Fontana. Mas s em 1823 veio a ser observado na clula animal, por Robert Brown. Hoje, sabemos que uma formao constante em todos as clulas admitindo-se sua

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ausncia nos glbulos vermelhos do sangue. O ncleo destaca-se por duas funes fundamentais: O transporte das transformaes genticas. Que vo determinar no indivduo as caractersticas hereditrias. O controle da sntese protica. O que vai determinar o equilbrio na produo de substncias.

O NCLEO E SEU DESEMPENHO NA FISIOLOGIA CELUL ULAR NA FISIOLOGIA CELULARO ncleo desempenha importante papel na fisiologia celular. Alm de encerrar o material gentico, isto , uma complexa fragmentao de todo o quadro hereditrio do indivduo, o ncleo, atravs dos seus DNA e RNA, responde pelo comando da sntese protica que ocorre distncia no citoplasma. Existe, portanto, uma ntima relao entre a atividade do ncleo e do citoplasma. Ao estudar os componentes estruturais do ncleo , preciso distinguir a fase em que se encontra e quando observarmos as estruturas distinguimos a carioteca, a cariolinha, o retculo nuclear e o nuclolo. Faa um breve comentrio sobre o texto.

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NASCIMENT DAS CLUL ASCIMENTO ULAS O N ASCIMENT O DAS CLUL AS COMPLEXASA camada viva do nosso planeta ainda seria composta exclusivamente de procariontes no fosse um acontecimento extraordinrio que deu surgimento a um tipo de clula muito diferente chamada de eucaritica por possuir um ncleo verdadeiro. Esse evento proporcionou conseqncias verdadeiramente decisivas. Hoje, todos os organismos multicelulares consistem de clulas eucariticas, as quais so mais complexas do que procariticas (clulas que no possuem ncleo organizado), sem a emergncia das clulas eucariticas toda a variedade de vida animal e vegetal no existiria e no haveria nenhum tipo de ser humano para desfrutar dessa diversidade e penetrar nos seus segredos. Como as clulas eucariontes se desenvolveram a partir de ancestrais procariontes? Essa questo tem sido difcil de enfrentar porque nenhum organismo intermedirio dessa momentosa transio sobreviveu ou deixou fsseis que fornecessem pistas diretas. O problema, contudo, no mais insolvel. Com a ferramenta da Biologia moderna, pesquisadores descobriram parentescos reveladores entre um certo nmero de caractersticas eucariticas e procariticas, lanando luz, assim, sobre a maneira pela qual os primeiras derivam dessas ltimas. A maior parte das clulas eucariticas se distingue ainda dos procariontes por possuir em seu citoplasma alguns milhares de estruturas especializadas. A maior parte das clulas procariticas muito mais rudimentar. Apesar disso, os procariontes e eucariontes so aparentados. Isso fica claro a partir de suas similaridades genticas.Geral

BIOLOGIA

Analise o texto:

GNESE DE UMA CLUL A COMEDORA CLUL COMEDORA ULAQue foras poderiam conduzir um procarionte primitivo a evoluir na direo de uma clula eucaritica moderna? Para responder esta questo, faremos algumas suposies: a clula ancestral alimentava-se de detritos de outros organismos. Vivia, portanto, em ambientes que lhe forneciam alimentos. Uma possibilidade interessante de que viessem em colnias procariticas que se fossilizaram em camadas rochosas. Colnias vivas ainda existem, so formadas de camadas hetertrofas cobertas de organismos fotossintticos que se multiplicam com o auxlio da luz solar. Outra hiptese seria o organismo ancestral ter de digerir seu alimento. Assumiremos a suposio que ele o fazia por meio de enzimas secretadas que degradavam o alimento fora da clula. Uma ultima suposio de que o organismo havia perdido habilidade de manufaturar uma parede celular, a casca rgida que circunda a maioria dos procariontes e lhes d suporte estrutural e proteo contra danos. Apesar de sua fragilidade, formas nuas desse sentido existem hoje vivendo livremente, mesmo em ambientes desfavorveis. Aceitando essas trs suposies, possvel agora visualizar o ancestral como uma massa amorfa em sua habilidade de mudar de forma em contato com o alimento. Um comportamento alternativo seria a expanso e o desdobramento de membrana aumentando a superfcie ingesto de nutrientes e excreo. (Sientific American, 1996.)

26

1.

[ ]TRABALHARAgora hora de Qual a importncia das trs suposies para o conhecimento biolgico?

Discuta, a partir do texto, em que sugerido que a digesto pode ocorrer antes da ingesto.

2.

OS PROCESSOS BIOENERGTICOS E ORECONHECIMENTO DE QUE A VIDA TRABALHO

A Importncia dos Processos Bioenergticos

ATIVIDADE CELULAR E FLUXOS DE ENERGIA NOS ECOSSISTEMAS.O meio, modificando-se, favoreceu uma nova forma de vida? Voc acha que no ambiente onde houvesse alguns organismos capazes de usar uma outra fonte de energia, evidente que levariam vantagem? Ora, suponha que alguns hetertrofos pudessem usar a luz solar como fonte de energia extra. Antes da escassez do alimento o sol no era uma fonte de energia importante para a populao, mas quando comeou haver competio27

pela matria orgnica disponvel, os organismos capazes de usar energia luminosa, e seus descendentes, estariam mais aptos a sobreviver. BIOLOGIA Reconhecemos que:

Geral

A principal fonte de energia antes do surgimento da vida teria sido as radiaes ultravioletas. Os primeiros no poderiam us-las porque destruiria qualquer forma de vida que no vivesse protegida sob a gua; mas, alguns hetertrofos primitivos teriam caractersticas que permitiam usar a luz como fonte de energia. Para manter essa suposio, voc acha relevante saber o que sobre o sol? Sabemos que uma estrela constituda principalmente por hlio e hidrognio. Devido imensa temperatura do interior do sol, os eltrons so eliminados constantemente dos ncleos atmicos. Nessa situao, ocorre um tipo de reao conhecida pela fuso nuclear. Albert Einstein sugeriu que a matria pode transformar-se em energia e investigando as reaes nucleares, os fsicos e os bilogos comprovam esta idia. Como voc considera que a pequena quantidade de matria abandonada converte-se em quantidade de energia? A energia liberada no interior de todas as estrelas, incluindo o sol, resulta dessa converso. A energia solar escapa sob a forma de radiao, porm apenas parte dela alcana a Terra. A luz a parte visvel ao olho humano; a radiao infravermelha, a radiao ultravioleta, os raios gama, os raios X e as ondas de rdios so invisveis. Os diferentes tipos de radiao tm comprimentos de ondas diferentes. E o que comprimento de onda? Representam a distncia entre as cristas de duas ondas consecutivas. Por serem muito pequenos, todos os comprimentos de onda so medidas em ngstron, (um ngstron a milionsima parte de um milmetro). Provavelmente foi a parte visvel da radiao solar, isto , a luz, que alguns hetertrofos comearam a utilizar. O AUTTROFO COMO UMA FORMA DE VIDA

A DESCOBERTA DA FOTOSSNTESE Voc logo ver a importncia desse processo para a vida! H vrios tipos de fotossntese. Um deles ocorre em bactrias anaerbias (no usam oxignio) e estes seres devem ter surgido h milhes de anos, antes da atmosfera conter esse gs. Tais bactrias levam vantagens sobre as outras clulas anaerbicas, pois obtm

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As plantas usam a glicose (C6 H12O6) produzida na fotossntese como matria-prima para formar Lembre-se ! H outros carboidratos, aminocidos, protenas, sempre uma cadeia alimentar e gorduras, vitaminas e outros materiais as etapas levam ao consumo de necessrios para o crescimento e reproduo alimentos. As plantas tambm consomem das clulas. O processo da fotossntese , o alimento que produzem, uma vez que usam portanto, a chave para a formao de todos para obter energia e matrias-primas. Elas os outros compostos orgnicos. so produtoras e consumidoras; enquanto os animais so Direta ou indiretamente, os animais consumidores. obtm seu alimento das plantas. Ento, tambm dependem da fotossntese.

[ ]TRABALHARAgora hora de

1.

Que tipo de controle deve ser usado para saber se a fotossntese ocorre de forma eficiente?

29

2.BIOLOGIAGeral

As plantas liberam o excesso de oxignio produzido na fotossntese? Justifique.

Para refletir...Para que ocorra a fotossntese dois fatores so bsicos: 1. A intensidade luminosa. 2. A temperatura. Baseando-se nestes aspectos, compare os grficos de forma crtica e analtica.

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1.

No grfico 2, entre 0C e 30C, o aumento da temperatura produziria efeitos diferentes? Por qu?

2.

No grfico 1, por que observamos que em intensidades luminosas baixas, a velocidade da fotossntese aumenta? Justifique.

A eficincia metablica dos organismos fermentativos e aerbicos na biosfera. O processo que permite s clulas retirarem energia acumulada nos compostos orgnicos a respirao celular, que, na maioria dos organismos animais e vegetais, depende da organela denominada mitocndrias. Simbolicamente, podemos representar o mecanismo pelo qual a clula extrai a energia contida nas cadeias de carbono dos compostos orgnicos. Veja a reao:

A grande parte da energia perde-se para o ambiente e, sob a ao de substncias, a molcula orgnica fragmentada em molculas menores, liberando energia. Essa energia ser recolhida e acumulada em compostos, ocorrendo uma serie de reaes.

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Analise e observe este esquema para entender como a liberao de energia gera trabalho: BIOLOGIA

Geral

Para entender como a respirao aerbia e a fermentao ocorrem necessrio comparar o quadro diferencial que se segue: RESPIRAO AERBICA Exige a presena de O2 H formao de H2O como produto final Os produtos podem ser compostos em CO2 e H+, liberando muita energia. Formao de grande nmero de molculas de ATP. Ocorre com a maioria dos seres vivos. FERMENTAO No utiliza O2 No h formao de H2O Produtos parcialmente decompostos, no liberando toda energia disponvel. Formao de pequeno nmero de molculas de ATP. Ocorre com algumas bactrias, leveduras e vermes intestinais.

SERIAM AS MITOCRNDRIAS PRIMITIVAS? BA CTRIAS PRIMITIVAS?No mundo de especulaes que as cincias biolgicas oferecem, muitas indagaes tm sugerido, com efeito, que as mitocndrias tm muito a ver com as bactrias. As

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mitocndrias conseguem retirar, eficientemente, a energia de molculas orgnicas que funcionam como combustvel e sabem muito bem armazenar essa energia. Quem sabe, um dia no passado, elas tenham se associado a clulas eucariticas para nunca mais delas se separarem? Afinal, fatos dessa natureza no so impossveis. Existem algas que vivem harmonicamente dentro de protozorios, como se fosse um s organismo; todavia, difcil comprovar essa hiptese. (Taylor, G. Balldwin. Explosion of Life. New York, 1980.)

O SIGNIFICADO DO TRANSPORTE TRANSPORTE DE ELTRONSQuando as molculas absorvem energia tornam-se excitadas e transferem a energia ganha para seus eltrons; esses eltrons ricos em energia combinam-se com outras substncias. Esse trabalho contnuo gera trabalho, consumo e energia. Em algumas etapas os eltrons seguem juntos e outros se separam. Assim, os bioqumicos reconhecem que a transferncia de eltrons a base para a liberao de energia.

Para refletir...Em sua opinio, quando o hidrognio e oxignio combinam-se para formar a gua libera-se grande quantidade de energia?

Como a Transferncia de Eltrons Gera Energia

BOMBEAMENTO DE PRTONS ESPAO INTERMEMBRANAS AS. PARA O ESPAO INTERMEMBRAN AS.Um raciocnio lgico nos mostra que as condies da clula dependem dos materiais encontrados no meio extracelular. Afinal, o citoplasma desempenha capacidade habilidosa de reter a energia, armazen-la, transform-la e utiliz-la. Logo, a composio qumica do meio intracelular obviamente diferente do meio extracelular. Essa diversidade, entretanto, existe por conta da atividade seletiva da membrana. Por outro lado, a substncia que compe o material intracelular deve apresentar-se num estado fsico caracterstico que permita realizar as atividades vitais.

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Como voc acha que ocorre a passagem de pequenas molculas e ons atravs da membrana? Como esse fato interfere na fisiologia da membrana? Podemos analisar a difuso, que ocorre em virtude da diferena BIOLOGIA de presso entre os lquidos que esto nos dois lados da membrana, o que Geral justifica a absoro e eliminao da gua pela clula. Esse um fenmeno que ocorre sem dispndio de energia. Outro exemplo seria a difuso facilitada, que representa uma modalidade de transporte de substncias obedecendo s leis da difuso sem consumo de energia, mas para a qual contribuem molculas de protenas que se movimentam e recolhem substncias em trnsito. A acelerao de molculas atravs da membrana depende do estado do meio fsico e, neste caso, consideremos o transporte ativo e o passivo: o ativo, com consumo de energia pela clula, fazendo-se contra em gradiente de concentrao; e o passivo, atravs das leis de difuso.

FORMAO DE GRADIENTE E CONCENTRAO DE INSFato que depende do nmero de molculas e da energia cintica. Quando o meio est muito concentrado de molculas, dizemos que hipertnico; e quando o meio est com baixa concentrao de molculas, dizemos que est hipotnico. Logo, analise a ilustrao: Sabemos que o contedo extracelular e intracelular considerado e que a clula compe-se de soluo qumica, coloidais e suspenses. No se esquea que os resultados do seu estudo dependem do seu empenho. A leitura e interpretao permitem a evoluo do conhecimento. Voc deve estar sempre atento, pronto para compreender.

Fontes de Energia para a ClulaPodemos considerar que alimento toda substncia utilizada pelos animais, como fonte de matria e energia para poderem realizar as suas funes vitais, incluindo o crescimento, movimento, reproduo, digesto, dentre outros. A partir do momento em que os alimentos so digeridos cabe ao sistema digestrio efetuar a converso destes em suas partculas menores. Desta forma, a tabela abaixo ilustra os principais nutrientes contidos nos alimentos, que serviro como fonte de energia para o organismo.

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Mas, a reduo dos alimentos em suas menores partculas constituintes s possvel atravs do processo de digesto. O incio do processo digestivo se d na boca, atravs da mastigao. Ainda na boca, triturao e umidificao do alimento (com o auxlio da saliva) o transforma em bolo alimentar. Nesta etapa inicia-se a quebra do amido, um tipo de acar denominado carboidrato. Aps a triturao o alimento deglutido, passando pela faringe e esfago. O bolo alimentar empurrado pelo esfago por meio dos movimentos peristlticos, que nada mais so que contraes musculares. Aps a passagem pelo esfago, o bolo alimentar chega ao estmago onde comea a quebra das protenas e gorduras (lipdios). Do estmago o alimento parcialmente digerido passa para a poro duodenal do intestino delgado, onde continua a quebra das protenas e carboidratos, alm da absoro dos mesmos pelo organismo. O intestino delgado seguido do intestino grosso. Nele feita a boa parte da absoro da gua que existe nos alimentos. tambm no intestino grosso que o bolo alimentar vai se transformando em fezes, que todo o material no absorvido pelo organismo e que ser eliminado. As molculas absorvidas no intestino chegam corrente sangunea, que servir como veculo condutor, transportando os nutrientes para todas as clulas do organismo.

432121098765432109876543210987654321210987654321098765432109876543212109876543210987654321098765432121098765432109876543210987654321 432121098765432109876543210987654321210987654321098765432109876543212109876543210987654321098765432121098765432109876543210987654321 432121098765432109876543210987654321210987654321098765432109876543212109876543210987654321098765432121098765432109876543210987654321 432121098765432109876543210987654321210987654321098765432109876543212109876543210987654321098765432121098765432109876543210987654321 432121098765432109876543210987654321210987654321098765432109876543212109876543210987654321098765432121098765432109876543210987654321 432121098765432109876543210987654321210987654321098765432109876543212109876543210987654321098765432121098765432109876543210987654321 432121098765432109876543210987654321210987654321098765432109876543212109876543210987654321098765432121098765432109876543210987654321 432121098765432109876543210987654321210987654321098765432109876543212109876543210987654321098765432121098765432109876543210987654321 432121098765432109876543210987654321210987654321098765432109876543212109876543210987654321098765432121098765432109876543210987654321 432121098765432109876543210987654321210987654321098765432109876543212109876543210987654321098765432121098765432109876543210987654321 432121098765432109876543210987654321210987654321098765432109876543212109876543210987654321098765432121098765432109876543210987654321 432121098765432109876543210987654321210987654321098765432109876543212109876543210987654321098765432121098765432109876543210987654321

CARBOIDRATOS

Desoxirribose

Glicognio

Sacarose

Celulose

Quitina

Frutose

Glicose

Amido

Ribose

LIPDIOS

Hormnios

Colesterol

Gorduras

Ceras

leos

cidos Nuclicos

PROTENAS

Ovo-albumina

Hemoglobina

Fibrinognio

Queratina

Globina

Clorofila

Insulina

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BIOLOGIA

Geral

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Quando uma clula colocada num meio hipertnico ela pode perder gua e retrair o seu volume? Justifique.

1.

Justifique a passagem das molculas de um meio mais concentrado para um meio menos concentrado atravs da membrana.

2. 3. 4.

Em que circunstncia ocorre o transporte ativo?

Por que se considera a membrana semipermevel?

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Balano Energtico PRODUTOS GANHOS PRODUT OS E GANHOS ENERGTICOSA humanidade precisa conscientizar-se cada vez mais da necessidade de preservao dos ambientes como forma de garantir a sobrevivncia, pois os produtos e ganhos energticos nos ecossistemas dependem ativamente dos produtores, consumidores e decompositores. A manuteno da vida conseguida a partir da energia acumulada nos compostos orgnicos que constituem os alimentos. Ao obter nutrientes, qualquer organismo ser capaz de realizar as diversas atividades que nele se processam. O fluxo contnuo de alimentos representado pelo que chamamos cadeia alimentar e cada componente da cadeia representa um grupo de seres vivos. Os produtores exercem papel fundamental, pois constituem o incio do desenvolvimento de um trajeto relativo ao fluxo energtico produtores, consumidores, decompositores. A energia, portanto apresenta um fluxo decrescente ao longo da cadeia alimentar. Nesse processo, apenas uma parte da energia qumica se transforma em trabalho e a maior parte da energia extrada transforma-se em calor e se perde para o meio ambiente. Voc considera que os produtores so indispensveis para o equilbrio ambiental? Se pensarmos neste aspecto, tanto os produtores como consumidores e decompositores so imprescindveis para a manuteno das populaes. Vejamos o seguinte exemplo:

Consideremos trs tipos fundamentais de pirmides: De nmero de freqncia. De massa ou biomassa. De energia.

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Do ponto de vista estritamente energtico, o que permite suprir maior nmero de pessoas: alimentao a base de vegetais ou de animais? Evidentemente, uma dieta de natureza vegetal, pois a oferta global de energia BIOLOGIA no nvel dos produtores muito maior que o nvel dos consumidores.Geral

Para refletir...CRUSTCEOS E ALGAS Por que uma pequena massa de algas consegue alimentar uma enorme massa de crustceos? Isso no tem nada a ver com o teor nutritivo elevado das algas ou com pequeno grau de exigncia calrica por parte dos crustceos. Na realidade, as algas sendo unicelulares, reproduzemse e duplicam-se. J os crustceos apresentam reproduo muito mais lenta, passando inclusive pelo estgio de larva. Assim, em certo momento, a massa de algas da superfcie pode estar pequena porque os crustceos esto se alimentando delas. As algas, no entanto, reproduzem-se rapidamente, repondo os indivduos que so consumidos. (AVANCINIE E FAVARETO, Uma abordagem evolutiva e ecolgica, ed. Moderna, 2000. pg. 349)

ATIVID TIVIDADES METABLICAS MOVIMENT VIMENTOS AS ATIVIDADES METABLICAS E MO VIMENT OS CELUL ULARES INTRACELULARES CELUL CELUL ARES E INTRA CELUL ARESO movimento das clulas tambm permite o ganho de transferncia energtica, j que muitas vezes o transporte atravs da membrana pode ocorrer em blocos. Como promover o intercmbio de molculas na clula? H um mecanismo biolgico quando a membrana faz a absoro e realiza a permeabilidade seletiva permitindo apenas passagem de molculas e ons. H casos, entretanto, em que a clula utiliza um expediente particular para receber no seu interior at mesmo as partculas de dimenses grandes que naturalmente no seriam absorvidas. A membrana retm a partcula e, em seguida, engloba-a, conduzindoa para o meio intracelular. Esse transporte recebe nomes especiais conforme o estado fsico da substncia. O termo fagocitose designa o englobamento de partculas slidas, e se a substncia englobada pela clula for liquida, o processo denominado de pinocitose.

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1.

O que voc considera fundamental no transporte em bloco de partculas para a clula?

2. 3. 4.

O que explica os movimentos da clula para englobar partculas? Justifique.

Qual a importncia da possibilidade seletiva neste processo?

Como o transporte de substncias permite o ganho e transferncia de energia? Cite um exemplo.

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BIOLOGIA

A BIODIVERSIDADE E INTERPRETAO DO MUNDO BIOLGICOOS MECANISMOS EVOLUTIVOS

Geral

Evoluo e Diversidade dos Seres VivosCom certeza, voc j ouviu falar nesse ramo das cincias naturais. De acordo com a teoria da evoluo, certas formas de vida descendem de outras; modificaes nos seres vivos ocorreram e ainda ocorrem continuamente. A idia de que os organismos se modificam com o tempo no nova: os primeiros filsofos gregos j admitiam a possibilidade de novas formas vivas terem se originado de tipos pr-existentes. Pequenas modificaes apresentadas pelos seres vivos sofreram seleo e foram lentamente acumuladas atravs de inmeras geraes permitindo o desenvolvimento das espcies no meio. A determinao do tempo de durao de uma espcie feita em escala geolgica. A partir da segunda metade do sculo XIX, a idia da evoluo biolgica comeou a dominar o meio cientfico. Dados fornecem as evidncias em favor da evoluo e podemos considerar:

* * * * *

Os rgos vestigiais A anatomia comparada A embriologia comparada Os registros fsseis A gentica

rgos Vestigiais rgos vestigiais so estruturas existentes no homem, bem como em outros animais, e que so considerados como vestgios inteis de estruturas que foram teis em um estgio evolutivo anterior. Na ltima dcada foi realizado um levantamento de rgos vestigiais em mamferos. Este levantamento englobou mais de 80 rgos, dentre os quais estavam includos: a tireide, o timo, as glndulas pituitrias, o lobo olfativo do crebro, o ouvido mdio, as amgdalas e o apndice. No entanto, hoje j se sabe que todos estes rgos tm funes teis e essenciais. medida que foram feitos estudos pelos fisiologistas, este levantamento foi modificado, de forma que atualmente a maioria dos rgos chamados vestigiais, especialmente no homem, tem uso definido, no sendo mais considerados atrofiados. O apndice humano, por

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exemplo, era frequentemente removido em cirurgias pelos mdicos, porque parecia no ter utilidade e constantemente causava problemas. Atualmente se sabe que ele faz parte do sistema imunolgico. Ainda acontecem casos de doena no apndice e, quando ele se infecciona, precisa ser removido. Entretanto, uma pessoa estar melhor se ficar com seu apndice.

Anatomia Comparada Semelhanas anatmicas so consideradas como uma das evidncias da evoluo. Por exemplo, ao compararmos a asa de uma ave, a nadadeira anterior de um golfinho e o brao de um homem, veremos que, embora elas sejam muito diferentes, possuem estrutura ssea e muscular bastante parecidas. Os evolucionistas interpretam estas semelhanas admitindo que estes seres tiveram ancestrais em comum, dos quais herdaram uma estrutura corporal semelhante.

Embriologia Comparada O estudo comparado da embriologia de determinados grupos de animais, mostra que existe semelhanas entre eles. medida que o embrio se desenvolve, surgem caractersticas prprias da espcie e as semelhanas com outras espcies diminuem. Desta forma, quanto mais diferentes forem os organismos, menor o perodo embrionrio comum entre eles.

Estudo dos Fsseis considerado fssil qualquer indcio (restos ou vestgios) da presena de organismos que viveram no passado geolgico. Os fsseis so considerados evidncias da evoluo porque mostram que o nosso mundo j foi habitado por seres diferentes dos atuais e que teriam sido ancestrais das formas de vida modernas.

Gentica Ao compararmos os compostos qumicos e a estrutura gentica de diferentes espcies possvel determinar o grau de parentesco entre elas. importante considerar que, geralmente, semelhanas genticas refletem em semelhanas anatmicas. Ou seja, animais que tenham muitas semelhanas na anatomia, geralmente tambm tm DNA e protenas muito parecidos. Isso seria um fato esperado, sabendo-se que o DNA o responsvel pela produo das protenas de um determinado organismo e estas, em ltima instncia, sero as responsveis pelas caractersticas anatmicas destes.

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EVOL OLUO ATRA TRAVS A EV OLUO PROCESSOU-SE ATRAVS DE MODIFICAES ESTRUTURAIS Durante os longos perodos geolgicos, muitas vezes o meio terrestre se alterou e novos organismos surgiram em conseqncia dos fenmenos seletivos. Entretanto, quando o ambiente manteve-se constante, os seres permaneceram em equilbrio. BIOLOGIAGeral

A Compreeno da Dinmica EvolutivaMas, na realidade, o que vemos? Vemos cooperao e colaborao, proteo e sobrevivncia dos seres vivos. A luta pela sobrevivncia significa vantagem para as espcies; a cooperao pode ser lucrativa, apesar dos conflitos e rivalidades. Aspectos que podem ser considerados para este estudo: Variedades genticas; Mutaes; Seleo natural; Isolamento geogrfico; Isolamento reprodutivo; Reproduo; Equilbrio das populaes. ALTR TRUSMO EVOL OLUO O ALTR USMO E A EV OLUOAlguns animais ajudam outros sem receber nada em troca. Ao contrrio, gastam tempo, energia e, s vezes, arriscam sua prpria sobrevivncia. Isso pode ser observado em animais sociais, como as abelhas, os cupins e as formigas. possvel ver tambm o fenmeno entre mamferos: quando um animal avista um predador e emite sons de alarme avisando-os do perigo, diminui suas chances de sobrevivncia uma vez que chama a ateno sobre si mesmo. Esse tipo de comportamento, em que um animal prejudica seu sucesso, chamado altrusmo. importante compreender, porm, que no h nenhuma inteno, finalidade ou conseqncia por parte do animal que realiza o comportamento: trata-se de um ato instintivo, geneticamente programado. Mas, se o comportamento altrusta prejudica o indivduo, como a evoluo poderia explicar a presena de gens para esse comportamento? Por que esses gens no so eliminados por seleo natural? Na realidade, a freqncia de um gen pode aumentar na populao de trs maneiras: aumentando a sobrevivncia individual, aumentando a reproduo dos descendentes e, finalmente, aumentando as chances de sobrevivncia ou da reproduo de parentes prximos, que compartilham os mesmos gens por descendncia comum. Um exemplo desses ltimo caso o sacrifcio das abelhas operrias, que morrem ao deixar o ferro no invasor da colmia. O sacrifcio de alguns indivduos compensado pela sobrevivncia da rainha e de seus descendentes que, por terem um forte grau de parentesco com as operrias, possuem muito gens em comum com elas. O efeito final um aumento dos gens das operrias na populao das abelhas. O grito de alarme pose ser explicado de modo semelhante: ao dar alarme, o animal ajuda a salvar outros. Com isso, o gen para esse tipo de comportamento ser favorecido, mantendo a populao. Podemos prever, ento, que o altrusmo ser comum em animais que vivem em sociedade. (Adaptado de: DAWKINS, M. S. O correio da Unesco, FGV, Aln. 1998, n 4, pg.34)

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As Teorias Evolucionistas: Modificabilidade e SucessoA teoria da evoluo explica como os seres vivos se transformam, adaptando-se ao ambiente em que vivem, originando novas espcies. Ao integr-los e relacion-los entre si e s disciplinas, a teoria evolucionista torna-se a base que unifica a biologia. O que voc pretende saber sobre os mecanismos da evoluo das espcies? Para tal, importante: Relacionar a histria dos seres vivos e os mtodos de estudos da evoluo. A classificao dos organismos, por exemplo, mostra que h diferenas entre organismos da mesma espcie e que entre duas espcies diferentes h formas intermedirias, s vezes difcil de ser classificada. Outras evidncias vieram da paleontologia, que estudava fsseis de seres que no se pareciam com nenhum organismo existente. medida que a idia da evoluo desenvolvia se, surgiam, teorias para explicar os mecanismos. LAMARCKISMO A primeira tentativa de explicar a evoluo atravs de uma teoria cientfica foi feita pelo naturalista Jean Baptiste Lamarck (1744 1829), onde explica que as transformaes das espcies dependem de dois fatores fundamentais: o uso e desuso dos rgos e a herana dos caracteres adquiridos. Para explicar sua teoria, um exemplo citado: a do pescoo da girafa, onde Lamarck afirma que o pescoo do animal seria resultado do uso constante e do esforo de um ancestral da girafa, de pescoo menor para alcanar as folhas das rvores de acordo com a lei do uso e desuso. Segundo esse cientsta, estas caractersicas so passadas atravs das geraes que caracteriza a idia da herana dos caracteres adquiridos. O maior mrito de Lamarck foi seu pioneirismo. Sua tese permitiu que o conhecimento sobre a evoluo se generalizasse.

DARWINISMO Outro cientista a ser considerado foi Charles Darwin, que revolucionou todo o pensamento sobre a evoluo da vida e de nossas origens, provocando as mais amplas discusses que j houve a respeito de uma teoria cientfica. Darwin, defendia que o homem e os outros seres vivos so produtos da evoluo. Alm disso, ele apresentou explicaes sobre os acontecimentos atravs do mecanismo de seleo natural e comeou a suspeitar que o mecanismo da evoluo pudesse relacionar as espcies com o fenmeno da reproduo, explicando, assim, o surgimento das raas.43

De acordo com a seleo natural, nem todos os organismos que nascem conseguem sobreviver. Os indivduos com mais oportunidades de sobrevivncia BIOLOGIA seriam aqueles com caractersticas apropriadas para Geral enfrentar as condies. Portanto, as variaes favorveis tenderiam a ser preservadas; e as desfavorveis, destrudas. Foi o prprio Darwin que afirmou: Atravs do lento e constante processo de evoluo ao longo das geraes, as espcies podem ser diversificar, tornando-se mais adaptadas ao ambiente em que vivem. NEODARWINISMO OU TEORIA SINTTICA DA EVOLUO Atualmente a mais aceita para explicar o processo de evoluo denominada Neodarwinismo ou teoria sinttica da evoluo. Esta teoria considerada uma combinao da seleo natural darwiniana com as da gentica propostas por um cientista chamado Mendel. Segundo o Neodarwinismo, a diversidade no mundo vivo tem como origem fundamental da variao gentica, fruto dos processos de mutao e recombinao gnica. No Neodarwinismo, os mecanismos de mutao e recombinao gnica foram incorporados para explicar a existncia de variabilidade entre organismos da mesma espcie. O princpio do Darwinismo no foi esquecido, j que a seleo natural atua sobre a variabilidade gentica selecionando as combinaes que melhor adaptam os organismos.

1.

[ ]TRABALHARAgora hora de

Os antepassados dos golfinhos tinham patas, que, de tanto serem usadas para a natao, foram se transformando em nadadeiras a) A frase acima est de acordo com a teoria da Lamarck ou com a teoria de Darwin? Justifique.

Para o homem suportar a intensa radiao solar nos trpicos, as clulas de sua pele adquiriram a capacidade de fabricar melanina. Justifique essa alternativa de acordo com o que aprendeu.44

2.

3. 4.

Que conceito foi desenvolvido por Darwin para explicar a evoluo?

Qual a explicao para a teoria de Lamarck?

PICA-PA CACT CTO: EXEMPLO ADAPT APTAO O PICA-PAU E O CACT O: EXEMPLO DE ADAPTAO O pica-pau um pssaro que se alimenta de larvas de insetos nas rvores. Devemos esperar, ento, que ele possua adaptaes a esse estilo de vida. Realmente, encontramos nele as seguintes caractersticas: dedos com garra, sendo dois voltados para frente e dois para trs, permitindo que a ave se agarre com firmeza e segurana na rvore; bico forte e alongado, capaz de abrir furos na casca de rvores, musculatura do pescoo bem desenvolvida, possibilitando fortes bicadas; lngua muito comprida, que facilita o alcance de larvas no fundo dos orifcios abertos. Outro exemplo so os cactos que possuem diversas adaptaes para reter gua. Apresentam folhas transformadas em espinhos, o que representa uma significativa diminuio de rea e, conseqentemente, menor perda de gua por transpirao. Alm disso, so espessas e possuem razes desenvolvidas, que permitem grande absoro da gua que h no solo.

Ao SeletivaA seleo natural altera o equilbrio das populaes. Em determinados ambientes, os gens favorveis tendem a ser preservados, e os desfavorveis tendem a ser eliminados. Um processo muito conhecido de seleo natural o da camuflagem, que permite aos organismos se confundir com o ambiente. A camuflagem pode variar muitssimo e as espcies podem adquirir forma, cor e comportamentos diferentes.

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Um exemplo conhecido o da seleo sofrida por certo tipo de mariposa nas reas BIOLOGIA industrializadas. Antes da Geral industrializao, mariposas de cor escura eram rapidamente eliminadas pelos predadores, por ficarem visveis contra os troncos claros das rvores. Entretanto, com a fuligem das fabricas, os troncos se tornaram enegrecidos e a situao se inverteu para as mariposas. As de cor clara, antes abundante, passaram a ser eliminadas por serem mais visveis contra os troncos das rvores.

ADAPT APTAO A ADAPTAO COMO MECANISMO DAS DE SOBREVIVNCIA DAS ESPCIES

Voc acha que adaptao um resultado da seleo natural? Os processos adaptativos dependem da evoluo das espcies, e para que as espcies evoluam deve ocorrer o isolamento reprodutivo, que impedir o intercmbio gentico. Esse isolamento determinado por barreiras naturais que isolam as populaes ou fragmentam uma populao em pequenos grupos. Vejamos um exemplo clssico do tubaro e do golfinho. O primeiro um peixe e um segundo um mamfero, mas ambos sofreram o mesmo tipo de fora seletiva e convergiram para uma forma hidrodinmica muito favorecido. Consideremos que a adaptao um conjunto de caractersticas herdadas que permite a sobrevivncia e reproduo da espcie em um determinado ambiente. Alm disso, e reconhecemos que as caractersticas herdadas permitem que vrias espcies tornem-se diferentes, da serem classificadas em diversos gneros.

APRIMORAMENTO DAS CONSTRUO APRIMORAMENT O DAS ESPCIES E CONSTR UO VARIAES: POTENCIAL D AS VARIAES: POTENCIAL BITICO A grande diversidade de formas de vida uma fonte de informao que permite aos bilogos analisar a riqueza do mundo vivo e formular idias e explicaes sobre essa diversidade. Voc est familiarizado com os seres vivos que o rodeiam?

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Se lhe pedissem para fazer uma relao dos animais que conhece, com certeza incluiria cachorro, gato, rato, peixe, borboleta, baratas, etc. Entre as plantas voc citaria a rosa, a margarida, a grama, a violeta, a graxa, etc. Sem dvida, enumeraria facilmente animais e vegetais. Os cientistas, para estudarem os seres vivos, precisam subdividir os grupos grandes em menores. Para isso, baseiam-se em semelhanas e diferenas. O homem sempre tende a colocar todas as coisas em grupos ou categorias, baseado na observao. A classificao dos organismos fundamentada em semelhanas e diferenas. Hoje, como no tempo de Lineu, as espcies muito semelhantes so reunidas em um nico gnero. As diversidades de espcies constituem as populaes e os estgios de diferenciao oferecem oportunidades para as novas espcies se instalarem. Alm de interagirem uns com os outros, os seres vivos dependem das condies do meio em que vivem; a temperatura, a luminosidade, a disponibilidade de gua e o tipo de solo so alguns dos fatores ambientais que podem influenciar o desenvolvimento da vida. Portanto, devemos considerar: populao, comunidade, ecossistema e biosfera.

Para refletir...Em sua opinio, os fatos do cotidiano so produtos da evoluo? A idia de que tudo muda foi claramente explicitada e reconhecemos que a Biologia vem passando por grandes transformaes. Ao elaborar este material, houve uma preocupao em apresentar os contedos em linguagem acessvel, ressaltando os princpios bsicos, permitindo interpretar fatos, em vez de apenas memoriz-los. consenso em educao que o mtodo cientfico deve ser parte importante do aprendizado de cincias. A prpria natureza desse mtodo mostra-nos que o conhecimento cientfico algo sempre em evoluo e em constante correo, e as crticas dependem da interao do aluno com o meio.

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USO E DESUSO Os organismos desenvolvem certos rgos de acordo com as suas necessidades de uso. O contrrio acontece quando o organismo no precisa BIOLOGIA Geral de um rgo: neste caso, os rgos se atrofiam. Segundo a teoria de Lamarck, haveria um impulso interno dos organismos que o levariam a atingir uma relao com os ambientes. Para certas caractersticas, o efeito do ambiente e o uso e desuso tem papel relevante para o entendimento das idias sobre evoluo.

TRANSMISSO DOS CARACTERES ADQUIRIDOSA lei da herana dos caracteres adquiridos afirma que o carter adquirido seria transmitido aos descendentes. No entanto, por tudo que sabemos hoje, somente uma modificao nos gens (mutao) poder ser transmitida s geraes seguintes e, mesmo assim, se os gens estiverem presentes na clula. Sabemos que o cdigo gentico depende das caractersticas resultantes da informao do DNA para o RNA e deste para a protena. Por outro lado, analisamos que muitas caractersticas adquiridas so prejudiciais: o caso de doenas adquiridas ao longo da vida. Atualmente, conhecemos bastante os mecanismos de hereditariedade que vm sendo discutidos com muita nfase pela cincia, abordando a gentica, como os transgnicos, a importncia das clulas tronco, dentre outros.

O estudo das diferenas e semelhanas dos seres vivos resultam da ao de fatores como:

O patrimnio gentico A variao O ambiente

herdado dos ancestrais. comparativo entre geraes. substncias e organismo.

Os geneticistas se interessam por todos os fatores que analisam os descendentes e procuram, atravs de pesquisas, verificar causas das semelhanas e diferenas como tambm os efeitos ambientais causados na expresso das caractersticas hereditrias. O estudo da herana muito complexo e necessrio selecionar os fatos, experincias e observaes. A bagagem hereditria de um organismo determina o que ele pode ser e que os fenmenos da hereditariedade compreende o potencial bitico do ser vivo e o seu ambiente.

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1.

[ ]TRABALHARAgora hora de

Que fatores podem ser considerados na hereditariedade do ambiente de um individuo?

2. 3. 4.

Faa uma lista de vrios caracteres hereditrios humanos que aparentemente no so afetados pelo meio.

Cite alguns exemplos de caracteres influenciados por fatores do meio.

Como o carter adquirido transmitido aos descendentes? Justifique.

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BIOLOGIA

Geral

A COMPREENSO DA BIOLOGIA EVOLUTIVA, SUA DIVERSIDADE E MANIFESTAO NO MUNDO CONTEPORNEO

Evidncias e Argumentos da EvoluoNA AS SELEES N ATURAIS DIFERENCIADAS MUTAES DIFERENCIADAS E AS MUTAES Com o aprofundamento dos estudos dos gens foi possvel determinar a variabilidade dos seres vivos. As mutaes e a recombinao dos gens so uma das principais causas de variedade existente nos seres vivos; sendo assim, o mecanismo de evoluo pode ser discriminado em etapas fundamentais.Os indivduos de uma espcie mostram muitas variaes na forma e na fisiologia; As variaes so transmitidas aos descendentes; Se todos os indivduos de uma espcie se reproduzem, as populaes crescem aceleradamente; Como os recursos naturais so limitados, os indivduos lutam pela sua sobrevivncia; A sobrevivncia e a possibilidade de reproduo dependem das caractersticas dos indivduos que so herdadas e transmitidas; Atravs da seleo natural, as espcies so representadas por indivduos cada vez mais adaptados ao ambiente em que vivem.

* * * * * *

Sabemos que o gen um setor da molcula de DNA e possui informaes para as caractersticas dos organismos. Essas informaes esto codificadas, sendo possvel estabelecer a seqncia das substncias, o que poder alterar tambm suas propriedades. Essa mudana na seqncia de base do DNA chamada de mutao e pode ser suficiente para provocar uma nova caracterstica no organismo. As mutaes ocorrem quando radiaes, vrus ou produtos qumicos quebram pedaos dos cromossomos. Em geral, essas alteraes provocam doenas, inclusive o cncer e a infertilidade, mas, s vezes, elas trazem efeitos benficos, originando novas combinaes que serviro de matria-prima para a evoluo. O conhecimento moderno sobre o cdigo gentico veio comprovar que as mutaes ocorrem ao acaso. O aparecimento de um mutante adaptado a um ambiente no tem probabilidade maior de aparecer nesse ambiente do que qualquer outro onde a mutao no seria vantajosa. Em resumo, a mutao ocorre independentemente do seu valor adaptativo. A chance de uma mutao aparecer no afetada pela vantagem que ela poder conferir ao seu portador. Os gens no reconhecem quando ou como seria bom sofrer uma mutao.

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Para refletir...Se as mutaes ocorrem, podendo ser provocada ou espontnea, evidente a participao de agentes mutagnicos.

1.

[ ]TRABALHARAgora hora de Fixao das variaes Favorveis Espcies Adaptadas

As radiaes seriam agentes mutagnicos? Justifique.

2.

Identifique o esquema abaixo e desenvolva um pequeno texto sobre o tema.

Mutaes

Variaes

Recombinao Gentica

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BIOLOGIA

Geral

3. 4.

Porque consideramos que a variedade gentica o combustvel da evoluo? Justifique.

Todas as mutaes so hereditrias? Por qu?

Para refletir...A MUDANA A gripe foi descoberta pela primeira vez em 412 a.C. Os vrus passaram os sculos seguintes sofrendo mudanas, realizando permutas e provocando devastaes. A humanidade procura formas de eliminar a ameaa desde a primeira epidemia de que se tem notcia, em 1580. Embora a gripe espanhola tenha acontecido a quase um sculo, a patogenicidade ainda no foi compreendida. Virologistas percorrem o mundo todo para recolher amostras do vrus e tentar decifrar os segredos de sua periculosidade. Com anlises seqenciais de fragmentos de RNA retirados de tecidos dos pulmes, chegar