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UNIVERSIDADE DE SANTIAGO

Universidade de Santiago – Ilha de Santiago – Cabo Verde

Tlf: +238 265 41 51 – Fax: +238 265 41 53– Email: [email protected] Site: www.us.edu.cv

Teste de Aferição de Competências

Sebenta Biologia

Cursos: Enfermagem

mailto:[email protected]

http://www.us.edu.cv/




Apresentação

Pensados com o objectivo de aferir os reais conhecimentos dos alunos que se

preparam para iniciar um curso superior, os Testes de Aferição de Competências da

Universidade de Santiago, são também uma ferramenta extraordinária para os alunos poderem

rever alguns conteúdos e reforçar algumas competências, antes de começarem a sua aventura

universitária.

A Universidade de Santiago assume uma muito vincada posição social. Acredita

firmemente que a nenhum aluno com capacidades para conseguir uma Licenciatura deve ser

negada a possibilidade de o fazer. Neste sentido, inicia a campanha Inclusão com Mérito – os

alunos que obtenham uma média positiva nos Testes de Aferição de Competências realizados

terão direito a descontos nas suas propinas, de modo a que possam estudar na Universidade de

Santiago concentrando-se nas suas aprendizagens e no seu sucesso académico.

Para ajudar os alunos neste desígnio, têm esta sebenta ao seu dispor. Aqui pode-se

encontrar, para cada Teste de Aferição de Competências, os conteúdos necessários para cada

prova, assim como alguns materiais necessários para a preparação da mesma.






Teste de Aferição de Competências

[Biologia]

Cursos: [Enfermagem]

Conteúdos:

1.

1.1. Estudo da transmissão dos caracteres

1.2. Mutações

1.3.Genética Aplicada

1.4.Origem e Evolução das Espécies

Objectivos:

Compartilhamento de informações compiladas e resumidas para que torne a aprendizagem

dos alunos de uma forma rápida e eficaz.






Bloco A

Estudo da Transmissão dos caracteres

Conteúdos

Neste capítulo vamos analisar as características dos seres vivos e o método pelo qual essas

características são estudadas – o método científico.

Composição química complexa, alto grau de organização, nutrição, crescimento,

metabolismo, irritabilidade, reprodução, hereditariedade e evolução são características que,

em conjunto, diferenciam os seres vivos da matéria sem vida (também chamada de matéria

bruta).

Composição química complexa

Toda matéria existente no universo é feita de átomos. Alguns podem se ligar a outros e formar

moléculas. Por exemplo, cada molécula de água é formada por dois átomos de hidrogênio

ligados a um de oxigênio. A fórmula molecular da água - H2O - representa os átomos que

compõem a molécula. Outros átomos podem se ligar e formar compostos iônicos. É o caso do

cloro e do sódio, que formam o cloreto de sódio (o sal comum). A força que mantém os

átomos unidos é chamada de ligação química.

Água, gás carbônico, oxigênio e sais minerais, como o cloreto de sódio, são compostos

relativamente simples e fazem parte do grupo das substâncias inorgânicas (figura a seguir).

Elas são chamadas também de substâncias minerais, pois são encontradas em rochas, no solo,

no ar e na água.

Nos seres vivos, além de substâncias inorgânicas, há muitas substâncias orgânicas (açúcares,

gorduras, proteínas, vitaminas, etc), formadas por átomos de carbono ligados entre si, que

podem constituir longas cadeias. Unidos a essas cadeias estão átomos de hidrogênio, de

oxigênio e de nitrogênio, entre outros. Em geral, as substâncias orgânicas são maiores e mais

complexas que as inorgânicas.

A expressão "substância orgânica" vem de uma época em que se pensava que elas só

poderiam ser produzidas no interior dos organismos. Hoje inúmeras substâncias orgânicas são

fabricadas em laboratório.






Organização dos Seres Vivos

A organização dos seres vivos vai muito além da organização da matéria sem vida. Enquanto

esta é formada por átomos que podem reunir-se e formar moléculas e, às vezes, cristais, nos

seres vivos as moléculas organizam-se de modo extremamente complexo, formando unidades

denominadas células.

Na maioria dos seres vivos, há grupos de células reunidas para executar determinada fun-

ção; são os tecidos. Estes formam os órgãos, que se organizam em sistemas. Vários sistemas

reunidos e trabalhando em harmonia formam um organismo. Os organismos de uma mesma

espécie se reúnem em populações e as diversas populações de uma mesma região (como todos

os seres vivos que habitam um lago) constituem uma comunidade. Esta influi nos fatores

físicos e químicos do ambiente - como a chuva, o solo e a temperatura - e é influenciada por

eles. Forma-se assim um conjunto - constituído por seres vivos e pelos fatores físicos e

químicos - chamado de ecossistema. Esse nível de organização pode ser exemplificado por

uma floresta inteira (os seres vivos, o tipo de solo e de clima, a quantidade de água, etc).

A reunião de todos os ecossistemas do planeta forma a biosfera, ou seja, o conjunto de

todas as regiões da Terra habitadas por seres vivos (figura a seguir).

Nutrição, Crescimento e Metabolismo

Os seres vivos retiram constantemente matéria e energia do meio ambiente. O processo

pelo qual eles conseguem novas moléculas do ambiente é chamado de nutrição. Boa parte

dessas moléculas é usada na reconstrução do corpo, que se desgasta continuamente, ou para

permitir o crescimento e o desenvolvimento do organismo.

Mesmo uma bactéria, ser microscópico, é capaz de realizar centenas de transformações

químicas a cada momento.

Uma parte do alimento ingerido é levada para a célula, onde é quebrada e oxidada,

transformando-se em moléculas menores. Por esse processo, chamado de respiração celular, é

produzida a energia necessária às diversas transformações que ocorrem no ser vivo, incluindo






a formação de novas moléculas

NUTRIÇÃO

Na natureza, há duas formas básicas de nutrição:

1) autotrófica (auto - próprio; trofo = alimento) - é realizada apenas pelas plantas, algas e

por certas bactérias. Pelo processo chamado de fotossíntese, o organismo usa a energia

luminosa do Sol, que é absorvida pela clorofila, para produzir glicose a partir do gás

carbônico, da água e dos sais minerais que retira do ambiente, liberando oxigênio na

atmosfera (figura a seguir). Com a glicose os seres autotróficos produzem outras

substâncias orgânicas;

Esquema simplificado da fotossíntese

Esquema da Fotossíntese

2) heterotrófica (hetero = diferente) - é realizada pelos animais, protozoários, fungos e

pela maioria das bactérias, seres que não são capazes de realizar fotossíntese e

precisam ingerir moléculas orgânicas prontas.

Bloco B

Reprodução e Hereditariedade

Conteúdos

Apesar do contínuo trabalho de reconstrução de sua estrutura (pela nutrição e pelo

metabolismo), o ser vivo envelhece e morre. Antes de morrer, porém, ele se reproduz, isto é,






produz descendentes. Os filhotes são semelhantes aos pais e essa semelhança caracteriza a

hereditariedade.

A reprodução e a hereditariedade dependem de uma substância orgânica, o ácido

desoxirribonucleico (DNA), localizada no interior das células, em filamentos chamados de

cromossomos (figura a seguir).

Esquema dos Cromossomos

A estrutura conhecida como gene corresponde a um segmento ou pedaço da molécula de

DNA (figura abaixo).

Esquema do DNA

Nos genes estão as informações responsáveis pelas características do indivíduo, como a cor

dos olhos, a cor dos cabelos, a forma do nariz e, no caso de uma aranha, até mesmo o tipo de

teia que ela tece para capturar suas presas.






REPRODUÇÃO ASSEXUADA E SEXUADA

As informações genéticas são transmitidas de uma geração para outra pela reprodução,

que pode ser:

Assexuada - os descendentes recebem cópias iguais do DNA do indivíduo original e, por

isso, possuem exatamente as mesmas características (figura a seguir);

Sexuada - cada filho resulta de uma combinação diferente de genes do pai e da mãe. Esse

tipo de reprodução é realizado pela união de células especializadas, os gametas. Nos animais,

o sexo feminino produz o gameta feminino, chamado de óvulo, e o sexo masculino

produz o gameta masculino, chamado de espermatozoide. Quando ocorre a fecundação,

ou seja, a união dessas células, forma-se o zigoto ou célula-ovo, que se divide várias vezes e

origina um novo indivíduo (figura abaixo).






BLOCO C

EVOLUÇÃO

Conteúdos

As espécies hoje existentes resultaram de espécies passadas que sofreram transforma-

ções. Esse processo de transformações é chamado de evolução e para ele concorrem dois

fatores, entre outros:

a) Mutação - modificação na molécula de DNA, provocada por falhas durante a

sua duplicação ou pela exposição do organismo a radioatividade ou a certos

produtos químicos. Essa mudança na molécula de DNA pode levar ao

aparecimento de uma nova característica no organismo. Quando a mutação é

vantajosa, isto é, quando produz uma característica que aumenta a chance de

sobrevivência do organismo ou sua probabilidade de gerar mais filhotes, ela

tende a se espalhar pela população: o número de filhotes com a nova

característica torna-se, pouco a pouco, superior ao número de filhotes sem ela.

Caso seja prejudicial, a mutação continuará rara e pode até mesmo

desaparecer;

b) Seleção natural - processo pelo qual o ambiente determina quais organismos

têm maior possibilidade de sobrevivência e reprodução. Desenvolvida pelo

cientista Charles Darwin (1809-1882) em seu livro A origem das espécies

(1859), a ideia da seleção natural foi um marco na história da Biologia.

A bactéria Streptococcus iniae afeta o cérebro de peixes, causando a "doença do peixe louco".

A partir de 1995, os criadores de trutas de Israel começaram a vacinar seus peixes. Apesar

disso, em 1997, ocorreu uma epidemia causada por uma linhagem de bactéria resistente à

vacina. Os cientistas acreditam que essa linhagem surgiu por pressão evolutiva induzida pela

vacina, o que quer dizer que a vacina:

a) induziu mutações específicas nas bactérias, tornando-as resistentes ao medicamento.

b) induziu mutações específicas nos peixes, tornando-os suscetíveis à infecção pela outra

linhagem de bactéria.

c) causou o enfraquecimento dos órgãos dos peixes, permitindo sua infecção pela outra

linhagem de bactéria.

d) levou ao desenvolvimento de anticorpos específicos, que, ao se ligarem às bactérias, as






tornaram mais agressivas.

e) permitiu a proliferação de bactérias mutantes resistentes, ao impedir o desenvolvimento

das bactérias da linhagem original.

Um exemplo de evolução é o aparecimento de bactérias resistentes a um antibiótico. Isso

acontece porque, por mutação, pode surgir uma bactéria resistente ao antibiótico. EsEsse

mutante pode aparecer mesmo que o antibiótico não esteja presente; a mutação não é

provocada pelo medicamento.

Se não houver antibiótico no meio em que esse mutante se encontra, sua característica

não lhe traz nenhuma vantagem. Mas, na presença do antibiótico, as bactérias sensíveis

morrem e os mutantes resistentes sobrevivem. O resultado é que, geração após geração,

diminui a quantidade de bactérias sensíveis e aumenta a de resistentes. Assim, o antibiótico

seleciona formas resistentes e origina populações insensíveis à droga.

Organização Geral Do Corpo Humano

O ser humano possui uma organizaçãoestrutural complexa, que inicia no nível químico e

termina no nível sistêmico.

1ºnível (químico): inclui todas as substâncias químicas necessárias para ofuncionamento do

organismo. Ex: oxigênio, nitrogênio, potássio, cálcio, sódio....Estas substâncias são formadas

por átomos, e estes combinados formam as moléculas, como por exemplo as proteínas,

vitaminas,carboidratos...

2º nível (celular): as moléculas unidas dão origem a unidade estrutural básica do nosso

organismo, as células, cada uma com sua função específica de acordo com a região em que

se encontram.

3º nível (tecidual): As células se combinam de acordo com suas funções específicas e

formam os tecidos. Ex: tecido nervoso, epitelial, conjuntivo, muscular.

4º nível (orgânico): Dois ou mais tecidos organizados de acordo com a sua função, se unem e

dão origem aos órgãos, formados por células e tecidos específicos. Ex: coração, pulmão, rim,

intestino....

5º nível (sistêmico): Órgãos relacionados, que realizam uma função em comum, formam os

sistemas do nosso organismo. Ex: sistema respiratório, formado pelos órgãos pulmões,

traquéia, laringe, faringe, cavidade nasal, e tem como função a condução do ar atmosférico até

os alvéolos, onde ocorre a troca gasosa. Todos os sistemas funcionando como um todo

formam o nosso organismo.






CÉLULAS

São a unidade estrutural e funcional básica do nosso Organismo menor porção de massa

organizada encontrada.

· Possui a capacidade de multiplicar-se.

· Sua estrutura básica consiste em membrana, citoplasma e núcleo.

1) Membrana Plasmática: Formada por uma bicamada lipídica,com proteínas e

carboidratos.

· Os lipídeos distribuem-se assimetricamente nas duas monocamadaslipídicas e estão em

constante movimentação.

· Proteínas atuam como forma de passagem através da membrana.

· Há dois tipos de proteínas presentes na membrana celular:

· Proteínas integrais ou intrínsecas: endoproteína, ectoproteína etransmembrana.

· Principais proteínas relacionadas aos transporte: proteínas carreadoras e proteínas canal

(ambas transmembrana)

· Proteínas periféricas ou extrínsecas: internas e externas.

Funções e Características da Membrana

· Manutenção da integridade da estrutura da células;

· Permeabilidade seletiva;

· Receptores – reconhecimento de antígenos, células estranhas ou alteradas;

· Atuação como interface entre o meio externo e citoplasma;

· Estabelecimento de sistemas de transporte para moléculas específicas;

· Modelo mosaico-fluido:Fluidez da membrana: facilidade com a qual moléculas lipídicas

movem-se no plano da bicamada.

Esquema Membrana

· Glicocálix: açúcares ligados à proteínas e lipídeos da membrana.






Funções: proteção da superfície celular contra lesões mecânicas e

químicas; adsorção de água; reconhecimento célula-célula.

2) Retículo endoplasmático – rugoso: encontram aderidos a sua superfície externa

ribossomos, sendo local de produção de proteínas, as quais serão transportadas

internamente para o Complexo de Golgi.

- Liso : é formado por estruturas membranosas tubulares,

sem ribossomos aderidos, e, portanto, de superfície lisa. E tem função principal de

desintoxicar o organismo, responsável pela produção de alguns lipídios, como o colesterol

e Nas células musculares, ele guarda o ATP, molécula que armazena energia, que será

utilizada nos movimentos.

Esquema reticulo endoplasmatico

3) Aparelho de Golgi: são bolsas membranosas e achatadas, que podem

armazenar e transformar substâncias que chegam via retículo endoplasmático; podem também

eliminar substâncias produzidas pela célula, mas que irão atuar fora dela (enzimas por

exemplo).






Complexo de Golgi

4) Centríolos: Além de desempenharem papel importante no processo de divisão celular

formando os pólos, são responsáveis pela formação de cílios e flagelos.

Esquema centríolos

5) Lisossomos (do grego lysis = dissolução, quebra); soma = corpo):Realiza a digestão

intracelular. Estrutura que apresenta enzimas digestivas capazes de digerir um grande

número de produtos orgânicos. Estas enzimas são produzidas no RER, conduzidas

pelo aparelho de Golgi, onde são acumuladas em vesículas, que são os lisossomos.

Apresenta funções heterofágicas (referente à digestão de substâncias que entram na célula), e

autofágicas (referentes à digestão de materiais e organelas da própria célula).






Esquema lisossomos

6) Mitocôndria: respiração celular (geração de energia). Realiza uma oxidação biológica

intracelular de compostos orgânicos (na presença de oxigênio), que resulta em gás

carbônico e água, e este processo gera a liberação de energia, que é utilizada no

metabolismo celular.

Esquema Mitocondrias

7) Núcleo: O núcleo é a região da célula que controla o transporte de informações

genéticas. Coordena e comanda as funções celulares. No núcleo ocorrem tanto a duplicação

do DNA, imprescindível para a divisão celular, como a síntese do RNA, ligada a produção de

proteínas nos ribossomos (O RNA descreve a seqüência dos aminoácidos da

proteína). O núcleo celular animal apresenta a carioteca, que contêm em seu interior

os cromossomos.






8) Carioteca ou envoltório nuclear: Ela permite a troca de material com o

citoplasma. É formada por duas membranas lipoprotéicas, separa o núcleo do citoplasma.Está

presente em toda divisão celular, some no início da divisão e só aparece no final do processo.

9) Cromatina - Filamentos formados por DNA e proteínas; compreende a eucromatina,

porção ativa e pouco visível, e a heterocromatina, porção inerte ou pouco ativa e bem

visível; forma os cromossomos durante a divisão celular. Quando uma célula se

divide, seu material nuclear (cromatina) perde a aparência relativamente homogênea

típica das células que não estão em divisão e condensa-se numa serie de organelas em

forma de bastão, denominadas cromossomos.

CROMOSSOMOS: entidades portadoras da informação genética; são filamentos espiralados

de cromatina, composto por DNA e proteínas, sendo observável à microcopia de luz durante a

divisão celular. Em sua estrutura, o cromossomo apresenta a unidade estrutural filamentosa de

DNA que se apresenta em forma de espiral, sendo envolvido por uma substância protéica

denominada matriz.

* Hierarquia morfofuncional para informação genética: O DNA: Ácido

desoxirribononucléico,é o constituinte da cromatina, estrutura , que quando espiralada (

heterocromatina) e seccionada forma os cromossomos.Desta forma podemos considerar que

os cromossomos são formados por moléculas de DNA. O DNA é formado por seqüências de

bases nitrogenadas em pares relacionando Adenina com Timina e, Guanina com, Citosina,






sucessivamente A ordem destas seqências de pares pode variar infinitamente, mas

determinadas trincas ( em geral trincas) de seqüências de bases nitrogenada ao longo do

cromossomos, formam o que chamamos de GENE. Então podemos definir que gene são

seqüências (trincas) de bases nitrogenadas que codificam informações importantes como a

codificação de uma proteína, por exemplo.

DIVISÃO CELULAR

Possuímos dois tipos celulares: somáticas, que constituem vários tecidos e órgãos; e as células

sexuais (gametas), destinadas à reprodução. As células somáticas possuem dois conjuntos de

cromossomos provenientes dos nossos genitores (pai e mãe), e, portanto são denominadas

diploides.

Já os gametas possuem apenas um conjunto de cromossomos, sendo então, denominadas

haplóides.

1. Mitose: Desde a fecundação, a partir de uma única célula, zigoto, inicia-se

a divisão celular, formando novas células, tecidos, órgãos.... Produz células filhas idênticas à

célula-mãe. Cada célula filha contém exatamente o mesmo número de cromossomos da célula

mãe. Esse processo ocorre durante o crescimento de um indivíduo e nos processos de

regeneração. É o processo pelo qual é construído uma cópia exata de cada cromossomo, a

informação genética é replicada e distribuída eqüitativamente aos 2 produtos finais. As

características básicas da mitose são:

2. Meiose: Tipo de divisão celular que produz células-filhas com a metade dos

cromossomos da célula-mãe; ocorre na formação de gametas. Apresenta duas etapas:

meiose I, na qual a célula-mãe (com 46cromossomos) se divide em duas (cada célula-

filha com 23 cromossomos); e meiose II, na qual, a partir das duas células filhas,

formam-se mais duas (cada uma com 23 cromossomos).

A meiose é o processo que se verifica tanto nos órgãos sexuais masculinos quanto femininos.

Através da meiose os gametas ficam com o número de cromossomos reduzidos à metade, ao

estado denominado haplóide.

Quando o gameta de origem materna se une ao gameta de origem paterna o número de

cromossomos característico da espécie é restabelecido.

BLOCO D

EXPERIENCIAS DE MENDEL






Conteúdos

Mendel cultivou ervilhas por muitos anos no jardim do mosteiro de Santo Tomás, em

Altbrünn (atual Brno), na Eslováquia; e notou que elas diferiam entre si por certas

características bem definidas. Algumas plantas eram baixas, enquanto outras eram altas.

Umas possuíam sementes amarelas e outras possuíam sementes verdes. Umas tinham

sementes lisas e outras sementes rugosas.

Um dos fatores do sucesso de Mendel estava no fato de que as características de um tipo de

ervilha eram mantidas, geração após geração, porque a ervilha apresenta auto-fecundaçao,

devido à anatomia de sua flor.

A flor da ervilha apresenta duas pétalas soldadas que guardam dentro de si os órgãos

masculino e feminino da planta. Desta maneira, não há possibilidade de um inseto polinizá-a,

não havendo, pois, mistura de pólen.Assim, sempre ocorre a fecundação entre as partes

feminina e masculina da mesma flor (auto-fecundaçao).

São características importantes na escolha de um organismo para experimentos

genéticos:

• Ciclo reprodutivo curto;

• Prole numerosa;

• Caracteres bem visíveis;

• Conveniência de manuseio;

• Recombinação (combinar características ou expressões de um mesmo caráter);

• Cruzamentos controlados (escolha e acompanhamento de linhagens);

• Economicamente viável.

Dominância

A etapa seguinte do trabalho de Mendel consistiu em verificar o que aconteceria se cruzasse

duas plantas com características diferentes, como a cor das sementes. Conseqüentemente,

escolheu uma planta com sementes amarelas e outra com sementes verdes.

Em seguida ele removeu as anteras da flor de sementes verdes quando ainda estava jovem.

Quando a parte feminina amadureceu, ele colocou sobre ela o pólen da flor de sementes

amarelas. As plantas que iriam nascer seriam amarelas, seriam verdes, ou teriam uma






coloração intermediária? Verificou, porém que todas as plantes descendentes do cruzamento

apresentavam sementes amarelas, sendo dominantes sobre as verdes.

P = sementes amarelas X sementes verdes (VV x vv)

F1 = sementes amarelas (100%) (Vv)

Chamamos P a geração dos pais e F a geração dos filhos.

F1 é a primeira geração e F2 é a geração descendente do cruzamento dos F1 X F1, e assim por

diante.

Quando ele inverteu o cruzamento, usando o pólen da planta de sementes verdes sobre a parte

feminina da planta de sementes amarelas, chegou ao mesmo resultado: todos os descendentes

apresentavam sementes amarelas.

Seriam essas plantas de sementes amarelas iguais a um dos pais amarelos?

E a característica verde, onde estaria?

Resolveu, então, cruzar estas plantas amarelas entre si:

F1 x F1. (Vv x Vv)

Apareceram em F2: 75% de plantas com sementes amarelas e 25% de plantas com sementes

verdes. O caráter para verde estava escondido (em recesso), reaparecendo na 2ª geração.

1ª LEI DE MENDEL – Monoibridismo

Lei da Pureza dos gametas, Lei da Disjunção ou Segregação dos Caracteres.

“Os fatores (genes) se separam na formação dos gametas, onde ocorrem puros”.

O monoibridismo se refere apenas a uma característica analisada de cada vez.

O genótipo de uma planta de sementes amarelas pode ser representado por VV (se for

homozigota) ou por Vv (se for heterozigota).

No primeiro caso, os genes V e V se separaram, formando gametas de um só tipo V. No

segundo caso, haverá dois tipos de gametas: V e v.

Então, um gameta contém apenas um gene de cada par, sendo que o outro gene estará em

outro gameta. Esses genes estarão juntos novamente na formação de um novo indivíduo, após

a fecundação.

Mendel já afirmara que o gene dominante não se mistura com o recessivo, ambos ocorrendo

puros na separação.






2ª LEI DE MENDEL- LEI DA SEGREGAÇÃO INDEPENDENTE:

Dihibridismo

Os fatores para duas ou mais características segregam-se no híbrido, distribuindo-se

independentemente para os gametas, onde se combinam ao acaso.

Os conceitos de fenótipo e genótipo

Fenótipo

-características apresentadas por um indivíduo, sejam elas morfológicas, fisiológicas e

comportamentais. Também fazem parte do fenótipo características microscópicas e de

natureza bioquímica, que necessitam de testes especiais para a sua identificação.

Entre as características fenotípicas visíveis, podemos citar a cor de uma flor, a cor dos olhos

de uma pessoa, a textura do cabelo, a cor do pelo de um animal, etc. Já o tipo sanguíneo e a

sequência de aminoácidos de uma proteína são características fenotípicas revelada apenas

mediante testes especiais.

Genótipo

-constituição genética do indivíduo, ou seja, aos genes que ele possui. Estamos nos referindo

ao genótipo quando dizemos, por exemplo, que uma planta de ervilha é homozigota

dominante (VV) ou heterozigota (Vv) em relação à cor da semente.

No estudo de Genética, para facilitar a interpretação dos resultados dos cruzamentos, usamos

diagramas, genogramas ou quadrados de Punnett, semelhantes ao tabuleiro do jogo da velha.

Antes de procedermos aos cruzamentos nos genogramas, deveremos sempre determinar

previamente os tipos de gametas que cada cruzante produz. Para isso, bastará colocar em cada

gameta apenas um gene de cada par.

No cruzamento anterior entre as cobaias F1, podemos montar o diagrama assim:

A a

A AA Aa

a Aa aa

Exemplos:

• Alelos Múltiplos ou Polialelia - Genótipos dos Grupos Sanguíneos ABO






-Polialelia é a ocorrência de diversos tipos de genes todos alelos entre si, já que ocupam o

mesmo locus cromossômico, justificando diversas expressões fenotípicas de um mesmo

caráter.

Foi constatado que os grupos sanguíneos, do sistema ABO, são condicionados não por um par

de genes, mas por 3 genes que interagem dois a dois.

Gene IA, que determina a formação do grupo A;

Gene IB, que determina a formação do grupo B;

Gene i, que determina a formação do grupo O.

O I ou i vem de ‘imunidade’.

O gene i é recessivo em relação aos outros dois e não ocorre dominância entre os genes IA e

IB.

IA = IB > i

O quadro abaixo mostra as diferentes possibilidades de tipos sanguíneos.

GRUPOS GENÓTIPO

HOMOZIGOTOS HETEROZIGOTOS

A IA IA IA i

B IB IB IB i

AB - IA IB

O i i -

Caracterização dos Grupos Sanguíneos do Sistema ABO

As pessoas do grupo O são conhecidas como doadoras universais.

As do grupo AB são chamadas de receptoras universais.






Fator Rh ou D

-Além do grupo sangüíneo, é necessário observar o fator Rh em uma transfusão sangüínea.

Esse é um outro sistema, independente do ABO.

O nome se deve ao fato de ter sido descoberto inicialmente no sangue dos macacos do gênero

Rhesus. Não é um caso de polialelia.

O fator Rh é uma proteína (aglutinogênio ou antígeno Rh) que pode ser encontrada nas

hemácias de algumas pessoas (ditas Rh+).

O gene R condiciona a produção do fator Rh;

O gene r condiciona a não-produção do fator Rh.

FENÓTIPOS GENÓTIPOS

Rh+ RR - Rr

Rh- rr

Transfusões possíveis dentro do sistema Rh

Rh- <--> Rh- --> Rh+ <--> Rh+

Um problema muito importante em relação ao sistema Rh é a incompatibilidade feto-materna.

Quando a mulher tem sangue Rh- e casa com um homem Rh+, existe a possibilidade de que

nasçam filhos Rh+.






Durante o parto, quando do descolamento da placenta, ocorre uma passagem de hemácias

fetais para a circulação materna. A partir dessa ocasião, passa a haver uma produção e

acúmulo de aglutininas (anticorpos) anti-Rh no sangue materno.

Em gestações posteriores, de filhos Rh+, os anticorpos maternos atravessam a placenta,

alcançando a circulação do feto. A reação entre os aglutinogênios fetais e as aglutininas

maternas provoca a aglutinação e a destruição das hemácias (hemólise) do sangue fetal. A

hemoglobina se acumula na pele, provocando a icterícia. A medula óssea lança no sangue

células imaturas (eritroblastos).

O quadro apresentado pela criança ao nascer é chamado de eritroblastose fetal (EF) ou doença

hemolítica do recém-nascido (DHRN).

Nos casos menos graves, a criança pode sobreviver se for submetida a uma substituição de

grande parte do seu sangue Rh+, por outro Rh-, que lentamente será substituído por seu

próprio sangue Rh+, pelo seu organismo.

Atualmente, o problema é controlado com a aplicação, na mulher Rh-, de uma dose única de

aglutininaanti-Rh, obtida do sangue de mulheres já sensibilizadas.

Essa aplicação deve ocorrer nas primeiras 72 horas após cada parto de feto Rh+.

Como as aglutininas injetadas são heterólogas (não produzidas pela própria mulher) logo

serão eliminadas do seu organismo.

Herança dos grupos sanguíneos

Heredogramas

-São gráficos utilizados em Genética para representar a genealogia ou pedigree de um

indivíduo ou de uma família.






Os heredogramas são representações, por meio de símbolos convencionados, dos indivíduos

de uma família, de maneira a indicar o sexo, a ordem de nascimento, o grau de parentesco,

etc.

Ao se observar uma genealogia, o primeiro cuidado é descobrir qual é o gene recessivo. Como

descobrir?

A melhor maneira é procurar, entre os cruzamentos representados no gráfico, aquele em que o

pai e a mãe sejam iguais e tenham um ou mais filhos diferentes deles. Sempre que isso

acontece, no monoibridismo simples com dominância, pode-se garantir que o filho diferente

dos pais revela a manifestação recessiva.

O filho é homozigoto recessivo. Os pais são heterozigotos.

A capacidade de enrolar a língua é transmitida por gene dominante. Pessoas com capacidade

de enrolar a língua (símbolos pretos) podem ter descendentes com ou sem essa faculdade. As

pessoas que não possuem a capacidade de enrolar a língua (símbolos vermelhos), quando

cruzadas com outras iguais, nunca geram descendentes com essa capacidade.

Hereditariedade autossómica

-A transmissão de caracteres hereditários codificados por genes que se localizam nos

autossomas reveste-se de aspectos particulares, conforme o alelo responsável pela

manifestação do carácter é dominante ou recessivo.






Transmissão autossómico dominante

• mulheres e homens são asfectados com a mesma frequência

• mulheres e homens transmitem o carácter com a mesma frequência

gerações sucessivas são afectadas. A transmissão do carácter para numa geração em

que nenhum individuo seja afectado pelo menos um dos pais de o individuo afectado

também é afectado.

• os individuos afectados são homozigóticos dominantes ou heterozigóticos.

Exemplos: orelhas com lóbulo solto, capacidade de enrolar a língua, cabelo castanho,

visão normal, polidactilia, hipercolesterolémia familiar, intolerância à lactose.

Transmissão Autossómica recessiva

• mulheres e homens são afectados com a mesma frequência.

• mulheres e homens transmitem o carácter com a mesma frequência

a transmissão do caracter pode saltar gerações

• os pais de um individuo afactado ou manifestam o carácter ou são portadores.

os individuos afectados são homozigóticos recessivos. os heterozigóticos são

portadores

Exemplo: orelhas com lóbulos aderentes, inaptidão para enrolar a língua, cabelo louro,

miopia, albinismo, fibrose quística, finilcetonúria.

Hereditariedade ligada ao sexo

-Na espécie humana, o sexo feminino (xx) ou masculino (xy) é determinado no momento de

fecundação pela união dos cromossomas transportados pelos gâmetas. Os gâmetas femininos

transportam apenas o cromossoma x e, por isso, as mulheres são homogaméticas. Metade dos

gâmetas masculinos transportam o cromossoma x e a outra metade transportam o cromossoma

y e, por isso, os homens são heterogaméticos.

Os genes presentes no cromossoma y são transmitidos de pai para filhos e os genes presentes

no cromossoma x são transmitidos de pai para filha e de mãe para filho ou filha.

Transmissão de um alelo dominante ligado ao cromossoma x

• o carácter exprime-se sempre nos homens, de uma forma mais severa do que

nas mulheres.






• o carácter exprime-se nas mulheres homozigóticas dominantes e

heterozigoticas.

• um homem afectado têm uma mãe afectada.

• uma mulher afectada tem uma mãe afectada ou um pai afectado

exemplos: síndrome de Rett, hipertricose

Transmissão de um alelo recessivo ligado ao cromossoma x

• o carácter exprime-se sempre nos homens

• o carácter exprime-se apenas nas mulheres homozigóticas recessivas

• um homem afectado tem uma mãe afectada ou portadora

• uma mulher afectada tem, obrigatoriamente, um pai afectado e uma mãe

afectada ou portadora

exemplo: Daltonismo, Hemofilia, Diabetes insípidos.

MUTAÇÕES GENÉTICAS

Uma mutação é definida como qualquer alteração permanente do DNA. Pode ocorrer em

qualquer célula, tanto em células da linhagem germinativa como em células somáticas. As

mutações envolvem Mutações Cromossómicas (quebra ou rearranjo dos cromossomas) e

Mutações Génicas.

TIPOS DE MUTAÇÕES

Conhecer alguns tipos de mutações básicas pode ajudar a entender porque algumas mutações

têm efeitos enormes e outras podem não ter absolutamente nenhum.

a) Substituição

Uma substituição é uma mutação que troca uma base por outra (por exemplo, a troca de uma

única “letra química” como trocar um A por um G).

b) Inserção

Inserções são mutações nas quais pares de bases extras são inseridos em um

novolugarnoDNA.

c) Deleção

Deleções são mutações nas quais um trecho de DNA é perdido ou deletado.

AGENTES MUTAGENICOS

Os agentes mutagênicos são de natureza química ou física. A seguir é descrito alguns agentes

e suas ações.






Agentes Físicos

a) temperatura

Em determinados organismos a variação de 10ºC pode duplicar a taxa de mutação.

b) Radiações

c) Ionizantes

São os raios X, alfa, beta e gama. Atuam alterando a valência química, através da ejeção

(expulsão) de elétrons. A taxa de mutação é geralmente proporcional à dosagem de irradiação

(principalmente no caso de raio X). Esta regra se aplica à quantidade de danos mas não à

qualidade. Uma única mutação poderá ser de importância vital para o organismo.

No homem, quando a dosagem é inferior à 50 mR (miliroentgens) não se percebe qualquer

lesão imediata, embora alguns efeitos nocivos ocultos possam ocorrer como a indução de

leucemia e redução do tempo de vida.

d) Excitantes

São os raios que atuam aumentando o nível de energia do átomo, tornando-os menos estáveis.

O exemplo típico é a ultra violeta que provoca dímeros de timina através de ligações

covalentes. Os raios ultra violeta não penetram tão bem quanto os raios X, mas são

prontamente absorvidos por alguns pontos específicos do indivíduo.

e)Agentes Químicos

Existem várias substâncias químicas com efeito mutagênico, entre elas pode-se citar o HNO2,

hidroxilamina e a cafeína. O ácido nitroso e a hidroxilamina (NH4)OH atuam provocando

substituição de bases.

A cafeína, por exemplo, é um derivado da purina; várias purinas foram indicadas como

substâncias que causam quebras nos cromossomos de plantas e bactérias. Por este motivo,






sempre houve grande interesse pela cafeína por causa da grande quantidade que o homem

civilizado ingere através do chá ou café.

Em experimentos com ratos não foi encontrado nenhuma quebra de cromossomos quando

estes foram tratados com doses máximas toleráveis. Quando células humanas, em cultura de

tecido, foram expostas a solução de cafeína, foram encontradas algumas quebras

cromossômicas. Foi relatado que havia evidências de que a cafeína tem um efeito mutagênico

fraco.

Em bactérias descobriu-se que a adenosina, constituinte do ATP anulava a ação da cafeína e

de outros derivados de purinas. Ela também reduz a quantidade de mutações espontâneas.

Clonagem:

Processo:

Extrai-se o núcleo de uma célula somática e introduz-se noutra célula à qual previamente,

tenha sido retirado o seu núcleo.

Tipos de Clonagem:

Reprodutiva:

Esta clonagem tem por objetivo o nascimento de novos seres. Há muito que é aplicada nas

plantas e,mais recentemente, em animais, como ovelhas.

Terapêutica:

Esta clonagem tem por objetivo a obtenção de tecidos ou órgãos destinados a fins clínicos.

Esta técnica já ultrapassou a fase das especulações científicas e em breve poderá ser uma

realidade se tomarmos em conta os resultados.

Em que consiste a manipulação genética

Através da engenharia genética é hoje possível obter a partir dos seres vivos características

novas, combater doenças, aumentar a produção alimentar e reproduzir indivíduos a partir de

células não sexuais.

É também possível isolar e transferir genes responsáveis pela produção de certas substâncias.

As aplicações da engenharia genética verificam-se a vários níveis nomeadamente:






Agricultura: Tem-se conseguido produzir plantas cujos frutos amadurecem

mais cedo ou crescem mais rapidamente e com maior valor nutritivo que o normal.

Tem-se conseguido obter plantas mais resistentes a certas condições de meio

Pecuária: Tem-se tentado obter novas raças de animais, que proporcionarão um

maior rendimento na produção animal.

As consequências da manipulação genética

A manipulação genética pode resolver problemas graves da humanidade, mas ao mesmo

tempo criar problemas complexos ou impossíveis de resolver.

Bloco D

Origem e Evolução das Espécies

Conteúdos

Origem das espécies:

Hipóteses interpretativas

Como explicar a diversidade e a semelhança que as espécies actuais apresentam entre si? Ao

longo dos anos, tem havido duas formas de explicar como surgiram as espécies actuais:

DIVERSIDADE E ORIGEM DAS ESPÉCIES

DIVERSIDADE E ORIGEM DAS ESPECIES

Qualquer um de nos é capaz de enumerar centenas ou mesmo milhares de espécies diferentes,

sendo este numero uma pequenina amostra, comparada com a enorme quantidade de espécies

diferentes. Actualmente, os biólogos calculam que existam, na Terra, de 30 a 50 milhões

de espécies, das quais apenas dois milhões foram descritas e denominadas.

A diversidade de seres vivos com que nos deparamos a cada instante manifesta – se tanto ao

nível da forma e tamanho como ao nível da sua organização.

Qual a origem desta enorme diversidade?






As explicações para a origem deste tão elevado número de espécies diferentes, foram

surgindo ao longo dos séculos, mas fortemente influenciadas por princípios religiosos,

filosóficos e culturais, podendo ser actualmente classificadas em duas grandes correntes:

Hipótese Fixistas (Fixismo) - aceite sem qualquer discussão até meados do século

XVIII;

Hipótese Evolucionistas (Evolucionismo) - também conhecidas por transformistas,

surgidas no século XIX.

FIXISMO e Teorias Fixistas

Fixismo: as teorias fixistas admitem que as espécies surgiram tal como hoje se conhecem e

permaneceram imutáveis (fixas) ao longo dos tempos - criadas independentemente umas das

outras.

Neste contexto pode perguntar – se:

Tendo os indivíduos permanecidos imutáveis ao longo do tempo, como teriam

surgido as espécies ancestrais?

Hipótese/teorias Fixistas

Ao longo da história da Biologia, foram surgindo numerosas hipóteses fixistas, umas mais

duradouras que as outras, umas mais fundamentadas que as outras. Considerando - se que as

espécies permaneceram imutáveis ao longo das eras.

Dessas hipóteses salientam - se as mais conhecidas:

Hipótese da Geração Espontânea

o As espécies surgiram – se independentemente umas das outras, a partir da matéria

inerte (não viva), mediante determinadas condições e sob a acção de um “princípio

activo” presente na matéria e que, por si só, era capaz de gerar vida. Esta hipótese,

submetida a verificação experimental, conduz a conclusão errada.

Defensores: Aristóteles, Van Helmont, etc






.

Hipótese do Criacionismo ou Criação Especial

o As espécies teriam sido criadas todas de uma só vez, segundo um determinado plano

de criação de um ser sobrenatural (Criador) e que por isso eram perfeitos e não

precisavem de sofrer alterações, logo seriam imutáveis ao longo da sua existência.

Esta hipótese não tem carácter científico, porque não pode ser comprovada

experimentalmente.

Hipótese Catastrófica (Catastrofismo) ou Criação Sucessivas

o Admite que na história da terra teria havido uma sucessão de catástrofes geológicas

(glaciações, dilúvios, terramotos, etc.), que teriam destruído as espécies existentes,

surgindo posteriormente novas espécies vindas de outras regiões (migrações).

O que levou Cuvier a enunciar esta hipótese foi a descoberta de inúmeros fósseis (como

vestígio da vida do passado) impressos nas rochas e os dados fornecidos pela estratigrafia.

Cuvier enuncia a hipótese Catastrófica baseada nos seguintes dados:

Algumas formas fósseis não correspondiam a formas actuais;

Fósseis muito diferentes existiam em estratos próximos;

Existência de lacunas estratigráficas (ausência de fósseis em determinados estratos);

EVOLUCIONISMO – Perspectiva Histórica do Conceito de Evolução (Contribuições)

Até ao século XVIII, as noções de «criação especial» e de «imutabilidade das espécies»,

pontos-chave da hipótese criacionista, eram geralmente aceites. Mas a partir da segunda

metade deste mesmo século, alguns cientistas ao entraram em contacto com a grande

variedade de fauna e flora de outros continentes, começaram a questionar – se sobre a

veracidade do fixismo como teoria explicativa da grande diversidade das espécies. E dai,

começaram a surgir as primeiras ideias transformistas (mais tarde designada de






evolucionismo), contrariando o dogma criacionista - essencialista, que dominava

firmemente o pensamento ocidental á muitos séculos.

A ideia de evolução não surgiu espontaneamente na mente de um génio, como

apressadamente se pode pensar, mas resultou de um longo percurso durante o qual muitas

figuras se destacaram.

Entre as figuras com ideias evolucionistas destacam-se:

Maupertuis (1698 – 1759) – Foi um dos primeiros a defender a ideia da selecção

como factor de mudança – Lançou a hipótese de que todas as formas vivas derivam

de uma mesma fonte original. Segundo ele, eram eliminados, por selecção, os

indivíduos com caracteres mais aberrantes e permaneciam os que apresentavam

apenas ligeiras alterações em relação aos progenitores. Referiu ainda a adaptação dos

organismos ao meio;

Buffon - (1707 – 1788) – que foi anterior a Cuvier, nos seus estudos sobre

biogeografia, referiu a “existência de variações geográficas entre os indivíduos de

uma mesma espécie”. Segundo, ele, embora o povoamento inicial tivesse sido feito

por um certo número de espécies, estas teriam sofrido uma variação, consoante as

condições geográficas do local para onde haviam migrado.

Ainda defendeu a ideia de que a terra teria mais de 6000 anos e considerou que «o

tempo é o vector das alterações geológicas e biológicas»;

Hutton (1726 – 1797) – Explicou o estado actual da terra pelo Princípio de

gradualismo - «alterações profundas são o produto cumulativo de um lento mas

contínuo processo»

Charles Lyell (1797 – 1875) – confirma o princípio de Hutton, baseado na teoria da

Uniformidade ou princípio das Causas Actuais segundo o qual deve – se explicar o

passado a partir do que se observa hoje, isto é «as causas que provocaram

determinadas alterações geológicas no passado são iguais às que provocam os

mesmos fenómenos no presente (ex: acção erosiva do vento e da chuva)»; E ainda

segundo esta mesma teoria:

As leis naturais são constantes no espaço e no tempo;






A maior parte das mudanças geológicas são lentas e graduais;

Erasmo Darwin - No seu livro Zoomania, antecipava a doutrina da hereditariedade

dos caracteres adquiridos, identificada depois com Lamarck e ainda a teoria da

selecção natural, que mais tarde seria formulada pelo seu neto.

Lamarck (1744 – 1829);

Darwin e Wallace – 1850; E mesmo Aristóteles;

OBS: Um aspecto importante a salientar na análise de todas estas teorias, é que nenhuma

delas propõe um mecanismo de evolução, salvo Lamarck, Darwin e Wallace.

Transição para o Evolucionismo

A transição, do fixismo para evolucionismo só foi passível graças a contribuição decisiva de

duas importantes áreas do conhecimento: a Sistemática e a Paleontologia.

Sistemática – ciência da classificação, (teve como ponto alto o trabalho de Lineu, que

estabeleceu o sistema hierárquico de classificação dos organismos, ainda hoje

utilizado). Os estudos de Lineu, cujo objectivo era revelar o plano de Deus,

permitiram a outros cientistas identificar semelhanças e diferenças entre seres vivos e

uma possível origem comum a todos eles, originando terreno fértil para as ideias

evolucionistas;

Paleontologia – no século XVIII, o estudo dos fósseis revelou a presença de espécies,

distintas em cada estrato geológico, que não existiam na actualidade, contrariando a

imutabilidade defendida pelo fixismo.

Século XIX – um século de mudança

Mas, apenas no século XIX as ciências em geral abandonam a visão estática do mundo, até

então prevalecente, impondo o evolucionismo:

Os astrónomos argumentam que a terra não é o centro do universo;






Newton apresenta explicações matemáticas para o movimento dos planetas e objectos

na Terra;

Descobrimentos revelam grande diversidade de organismos, até então desconhecidos;

Hutton, geólogo, indica uma idade da Terra muito superior ao até então aceite que era

de 6000 anos;

Teoria Evolucionista

o Segundo esta teoria, as espécies actuais são resultados de lentas e sucessivas

transformações sofridas pelas espécies do passado, ao longo do tempo. Para os

defensores desta teoria, as espécies não são fixas e imutáveis, mas sim transformaram

de modo gradual e continuo, podendo formar – se novas espécies a partir de outras já

existentes e desaparecer outras.

Mecanismos de Evolução

As verdadeiras teorias explicativas do mecanismo da evolução só surgiram após da avaliação

da idade da Terra em milhares de milhões de anos, por oposição á idade considerada desde o

tempo de Aristóteles, que era de cerca de 6000 anos. Este facto permitiu a existência de uma

evolução muito lenta, ao longo de incontáveis gerações de indivíduos.

Mecanismo Lamarckista;

Mecanismo Darwinista.

Tanto o Lamarckismo como o Darwinismo defende a existência de antepassados comuns a

todos os seres vivos e a modificação lenta e gradual das espécies ao longo do tempo, mas

diferem nos mecanismos propostos para explicar o processo evolutivo.

Lamarckismo:

Jean-Baptiste Pierre Antoine de Monet,

Chevalier de Lamarck, nasceu em Bazentim,

É considerado hoje o fundador da biologia

como ramo específico da ciência.






a 1 de Agosto de 1744. Em 1793 assume o

cargo de professor de zoologia do Museu de

História Natural de Paris. Em "Filosofia

Zoológica", de 1809, expõe pela primeira vez

a sua teoria da evolução, mais tarde

conhecida como lamarckismo. A tese é

rejeitada pelos meios científicos e Lamarck

morre na miséria, em Paris, a 28 de

Dezembro de 1829.

Lamarck admitia uma progressão lenta e gradual dos organismos mais simples para os mais

complexos. E esta progressão para Lamarck ocorreria segundo dois princípios:

a) Lei do uso e do desuso;

b) Lei da herança de caracteres adquiridos;

Segundo Lamarck, o ambiente é o principal agente responsável pela evolução dos seres

vivos. E a necessidade que os seres sentem de se adaptarem a novas condições ambientais

conduz ao uso ou ao desuso contínuo de certos órgãos. Deste modo, a função que o órgão

desempenha acabará por determinar a sua estrutura como forma de adaptação ao meio - Lei

do uso e do desuso.

Exemplos:

a) O pescoço alongado do cisne foi obtido graças ao hábito desta ave mergulhar

profundamente a cabeça em busca de alimento;

b) Ausência de membros nas serpentes,

Ainda, Lamarck, considera que as transformações sofridas, provocadas pelo ambiente, quer

no sentido do desenvolvimento do órgão, quer de sua atrofia, eram transmitidas à

descendência – Lei da herança dos caracteres adquiridos. Essas pequenas transformações,

ao acumularem-se ao longo das gerações sucessivas, provocariam o aparecimento de novas

espécies, funcionando assim como o principal factor de evolução.

Síntese do Mecanismo de Evolução Lamarckista:



http://4.bp.blogspot.com/__HvuGZEgJOI/R9cSgnUsp0I/AAAAAAAAARA/AcYwuzRdhwg/s1600-h/280px-Jean-Baptiste_Lamarck.jpg




Mecanismo evolutivo proposto por Lamarck pode ser assim resumido:

Variações do meio ambiente levam o indivíduo a sentir necessidade de se adaptar -

busca da perfeição;

O uso de um órgão desenvolve - o e o seu desuso atrofia - o - Lei do uso e desuso;

Modificações adquiridas pelo uso e desuso são transmitidas aos descendentes - Lei da

transmissão dos caracteres adquiridos.

Teoria de Lamarck para a evolução das espécies, aplicada ao pescoço das girafas

Alguns aspectos desta teoria são válidos e comprováveis, como o caso do uso e desuso de

estruturas. É sabido que a actividade física desenvolve os músculos e que um organismo

sujeito a infecções desenvolve imunidade. Do mesmo modo, uma pessoa que fique

paralisada, sofre atrofia dos membros que não utiliza.

Criticas ao Lamarckismo

No entanto, também existem numerosas críticas ao Lamarckismo:

A necessidade de adaptação, a “busca de perfeição” pelos organismos, não pode ser

provada;

Modificações devidas ao uso e desuso são adaptações individuais somáticas

(fenotípicas), não são transmissíveis, não devendo ser confundidas com adaptações

evolutivas, as quais implicam sempre uma modificação genética. Este facto foi

comprovado por uma famosa experiência realizada por Weissman em 1880, que

cortou caudas a sucessivas gerações de ratos e estes sempre nasceram com cauda;

A teoria de Lamarck não foi capaz de explicar convenientemente o mecanismo da evolução.

Mas mesmo assim ficou na história da Biologia por duas razões:

Por ter fornecido a primeira explicação sobre a origem das espécies;






Por ter reconhecido que a evolução envolve interacção entre o organismo e o seu meio

ambiente;

Darwinismo

Naturalista e biólogo inglês, Charles Robert

Darwin nasceu a 12 de Fevereiro de 1809, em

Shrewsbury, e morreu a 19 de Abril de 1882,

em Dawn, Kent.

Em 1831 (com 22 anos), na companhia do

cientista John Henslow participou, como

naturalista, de uma expedição no navio HMS

Beagle, promovida pela Marinha Inglesa para

completar dados cartográficos da América do

Sul. Durante cerca de cinco anos de viagem,

obteve conhecimento da fauna, flora e

geologia de vários lugares.

Mais de duas décadas depois de seu retorno

ele publicou A Origem das Espécies, através

do Sistema de Selecção Natural, em 1859.

Fundamentações do Darwinismo

Expedição de Darwin (viagem de exploração a uma região destante - (1831-1836))

As ideias de Darwin basearam – se num conjunto de dados e informações recolhidas ao longo

de mais de 20 anos, dos quais podem destacar – se os obtidos durante uma viagem, de cinco

anos, a volta do mundo abordo do Beagle (Ele visitou Tenerife, Ilhas de Cabo Verde, Brasil,

Montevidéo, Argentina (Tierra del Fuego, Buenos Aires, Valaparaiso), Chile, Tahiti, Nova

Zelândia, Tasmânia e Ilhas Cocos (Keeling) e Ilhas Galápagos).

Factores que influenciaram Darwin na formulação da sua Teoria

1. Dados Geológicos

Durante a viagem a bordo do navio Beagle Darwin:

Observou inúmeros fosseis;

Descobriu em Andes, fósseis de conchas de animais marinhos incluído em rochas a

milhares metros de altitude;



http://www.girafamania.com.br/africano/territorio_espanha.html

http://www.girafamania.com.br/africano/ilhascaboverde.html

http://www.girafamania.com.br/americano/brasil.html

http://www.girafamania.com.br/americano/uruguai.html

http://www.girafamania.com.br/americano/argentina.html

http://www.girafamania.com.br/americano/chile.html

http://www.girafamania.com.br/oceania/polinesia_francesa.html

http://www.girafamania.com.br/oceania/novazelandia.html

http://www.girafamania.com.br/oceania/novazelandia.html

http://www.girafamania.com.br/oceania/australia.html

http://www.girafamania.com.br/oceania/cocos_islands.australia.html

http://www.girafamania.com.br/americano/equador-galapagos.html




Assistiu no Chile, a erupção de um vulcão (1835);

Leitura da obra de Charles Lyell, - a obra “Teoria do Uniformitarismo” (princípio

das causas actuais e gradualismo – “as causas que provocam as alterações das

rochas e do relevo na actualidade são as mesmas que actuaram no passado da

Terra, diferindo apenas na sua intensidade”) influenciou Darwin: assim como

acontecia com os fenómenos geológicos, também as espécies teriam evoluído lenta e

gradualmente, modificando as características presentes nalgumas espécies que de

inicio não são visíveis, mas que com o tempo acabaria por ter significado.

2. Dados Biogeográficos

a) Dados das Ilhas de Cabo Verde (16/01/1832 – foi a primeira parada a bordo do navio

Beagle),

Constatou que as espécies de Cabo Verde (arquipélago) eram semelhantes às da Costa

africana, mas diferentes das espécies das Galápagos (arquipélago);

A explicação encontrada por Darwin para esta situação foi a de que as espécies dessas

ilhas eram mais parecidas com as do continente por partilharem um ancestral mais

recente, logo as semelhanças seriam resultado de uma descendência comum.

b) Dados das Ilhas de Galápagos (Setembro de 1835):

Foi em Galápagos que Darwin realmente passou a duvidar da imutabilidade das espécies,

principalmente após as observações realizadas:

Observou sete variedades diferentes de tartarugas gigantes, ocupando cada variedade

uma ilha (apesar da diferenciação são semelhantes entre si, levando a crer que teriam

tido uma origem comum);

Outro grupo de animais que apresentava uma grande diversidade eram aves -

Tentilhões (14 espécies diferentes, podendo distinguir – se no tamanho, cor, forma do

bico, etc) - Ao analisar tentilhões, Darwin apercebeu-se que estes eram diferentes de

ilha para ilha. Mas apesar dessas diferenças apresentavam grandes semelhanças entre

si. Também eram parecidos aos da costa americana. Portanto deveriam ter uma






origem comum. As condições existentes em cada ilha condicionariam, então, a

evolução de uma espécie de tentilhão, conduzindo à diversidade observada.

3. Dados Demográficos

Num estudo demográfico Thomas Malthus tinha sido determinado que a “população

humana tinha a tendência de crescer geometricamente (progressão geométrica), ao

passo que os recursos alimentares cresciam segundo uma progressão aritmética”.

Para Malthus, as guerras, epidemias ou até fome podiam ser travões ao crescimento

rápido da população humana. E nessas condições apenas alguns conseguem

sobreviver. Estas conclusões sugeriam a Darwin a “Luta pela Sobrevivencia”.

4. Selecção Artificial

Darwin observou que, ao longo de gerações, o Homem foi seleccionando espécies

com características desejáveis, perpetuando - as através de cruzamentos planeados em

que os resultados ao longo das gerações são diferentes dos seus ancestrais - Selecção

Artificial. Também é possível que ocorra na natureza uma selecção feita pelos

factores ambientais.

Selecção natural - conjunto de forças ambientais que actuam nas populações, tanto

no sentido positivo (sobrevivência diferencial e capacidade reprodutora diferencial),

como no sentido negativo (mortalidade diferencial).

Teoria de Selecção Natural de Charles Darwin

Com base nos dados recolhidos, Darwin formulou a sua teoria sobre o mecanismo da

evolução, mas decidiu não as publicar, instruindo a sua mulher que o fizesse após a sua

morte. No entanto, por insistência de alguns amigos e da mulher, começou a preparar a sua

publicação em quatro volumes, em 1856.

Em 1858, recebeu uma inesperada carta de um naturalista, Alfred Wallace, que descrevia

resumidamente as mesma ideias sobre a evolução. Mesmo assim, publicou a sua obra Origem

das Espécies (1859), onde descrevia a Teoria da Selecção Natural, a qual pode ser resumida

da seguinte forma:






Existe variações entre os indivíduos de uma dada população (mesmo dentro da mesma

espécie os seres vivos variam entre si); como, por exemplo, na forma, no tamanho e

na cor;

As espécies originam mais descendentes do que aqueles que podem sobreviver;

Na luta pela sobrevivência, os descendentes que possuem variações vantajosas,

relativamente ao meio em que se encontram, têm maior taxa de sobrevivência, sendo

eliminados os indivíduos que possuem variações desfavoráveis – Selecção natural;

Os indivíduos portadores de variações favoráveis transmitem as suas características à

descendência;

A selecção natural, actuando ao longo de muitas gerações, conduz à acumulação das

características mais vantajosas nos descendentes pelo que os indivíduos serão tão

diferentes que eventualmente poderão vir a constituir novas espécies;

Síntese do Mecanismo de Evolução de Darwin:

Selecções Natural – os mais aptos sobrevivem e espalham na natureza os caracteres

mais favoráveis. Dado que o ambiente não possui os recursos necessários para a

sobrevivência de todos os indivíduos que nascem, deverá ocorrer uma luta pela

sobrevivência durante a qual serão eliminados os menos aptos.

Confronto entre Lamarckismo e Darwinismo

O Lamarckismo e Darwinismo constituem duas explicações para a diversidade das espécies

por processos evolutivos, mas seguindo mecanismos diferentes.






Tanto Lamarck Como Darwin atribui ao tempo um papel importante na evolução, mas

apresentando explicações diferentes para a origem das espécies.

Segundo o Lamarckismo, o meio cria necessidades que determinam mudanças na

morfologia dos indivíduos que, pelo uso, se estabelecem, tornando-os mais bem adaptados.

Essas características são transmitidas aos descendentes.

A morfologia actual das girafas pode ser explicada da seguinte forma:

Ponto de vista Lamarckista

a) As girafas, no passado, tinham pescoço curto e, à medida que escasseava o alimento

mais rasteiro, eram forçadas a esticar o pescoço para comer as folhas do alto das

árvores. Com isso, o pescoço foi se desenvolvendo pelo uso frequente e a

característica adquirida (pescoço cada vez mas longo) foi se transmitindo aos

descendentes, de geração em geração

Para Lamark, o ambiente cria necessidade que leva ao aparecimento de novos órgãos

indispensável a uma melhor adaptação.

Ponto de vista Darwinista

Segundo Darwinismo, entre os indivíduos de uma espécie existem variações. O meio exerce

uma selecção natural que favorece os indivíduos que possuem as características mais

apropriadas para um determinado ambiente e num determinado tempo, tornando-os mais

aptos e eliminando gradualmente os restantes.






b) Independentemente do meio, existia nas populações das girafas variações naturais e

hereditárias - variações hereditárias no tamanho do pescoço e dos membros anteriores

– e com escassez da vegetação rasteira, as girafas que possuíam os órgãos mais

desenvolvidos tinham melhor acesso aos alimentos, estariam mais bem adaptados,

logo sobreviveram e reproduziram – se mais, deste modo aumentaram se em relação

aos de pescoço curto.

Para Darwin, o ambiente modifica os órgãos existentes (não os cria de novo), levando

a uma melhor adaptação. Também desempenha um papel seleccionador, ou seja,

escolhe as variações que permite uma melhor sobrevivência.

Quadro comparativo do confronto entre Lamarck e Darwin

LAMARCKISMO DARWINISMO

Semelhanças

Teorias explicativas da biodiversidade

Atribuem ao ambiente um papel importante na evolução

Diferenças

O meio (ambiente) cria

necessidades que induzem

mudanças nos hábitos e nas

formas dos indivíduos;

O meio exerce uma selecção

natural que favorece os indivíduos

portadores das características mais

apropriadas para um determinado

ambiente e num determinado

tempo.

As novas características

conseguem – se pelo uso e

desuso repetido de um órgão

ou parte do corpo.

No seio de uma população certos

indivíduos apresentam

características que lhes conferem

uma melhor adaptação em relação






aos outros.

As características adquiridas

são transmitidas aos

descendentes.

Os mais aptos vivem mais tempo,

reproduzem – se mais e transmite

as suas características aos

descendentes.

Argumentos a favor do Evolucionismo

Existem vários tipos de argumentos a favor das teorias evolucionistas, baseados em dados

recolhidos por numerosos ramos da ciência como: Paleontologia, Anatomia Comparada,

Embriologia, Biogeografia, Citologia e a Bioquímica.

Estes factos, no entanto, não devem ser considerados isoladamente, pois todos estes

aspectos são complementares e devem ser usados no maior número possível para se obter

uma relação evolutiva entre as diferentes espécies.

1. Anatomia Comparada

Baseia-se no estudo comparativo das formas e estruturas dos organismos com o fim de

estabelecer possíveis relações de parentesco entre elas.

Os dados anatómicos que evidenciam as relações filogenéticas ou de parentesco entre

diferentes espécies de seres vivos são:

c) A existência de Órgãos Homólogos;

d) Análogos;

e) Estruturas Vestigiais.

a) Órgãos Homólogas

o São órgãos que têm a mesma estrutura básica, a mesma origem embrionária, a mesma

posição relativa, mas podendo ter aspecto e funções diferentes.

Estes órgãos têm, em diferentes organismos, a mesma organização estrutural, a mesma

posição relativa, o que reflecte que divergiram do mesmo antepassado, adaptando-se

posteriormente a diferentes ambientes ou nichos ecológicos. - Evolução Divergente.






Evolução Divergente – é um tipo de evolução que ocorre quando uma ou mais populações

relacionadas apresentam estruturas homólogas como consequência de diferentes pressões

selectivas.

Ex: Membros anteriores dos Vertebrados).

Série filogenética – conjunto ordenado de órgãos homólogos em diferentes organismos.

Estas seriações podem ser progressivas e regressivas.

Nas séries filogenéticas progressivas, os órgãos homólogos apresentam um desenvolvimento

crescente ao longo da série, ou seja, o processo evolutivo se dá no sentido de maior






complexidade, enquanto nas séries filogenéticas regressivas os órgãos homólogos

apresentam um grau de desenvolvimento cada vez menor, o que permite admitir que a

evolução terá ocorrido de um órgão mais complexo para um órgão mais simples.

b) Órgãos Análogas

o São órgãos que tem estruturas, origem embrionária e posições relativas diferentes, mas

que desempenham a mesma função.

Estes órgãos têm, em diferentes organismos, diferentes organização estrutural, diferentes

posições relativas, o que reflecte que evoluíram de antepassados diferentes, sendo órgãos

puramente adaptativos, acomodando-se aos mesmos nichos ecológicos – Evolução

Convergente.

Evolução Convergente

o Processos de adaptação dos seres vivos a determinadas condições ambientais de modo

a que seres de origens ou linhagens distintas apresentem características biológicas ou

paleontológicas similares em respeito às exigências de adaptação ao meio ambiente.

Ex.: As asas dos insectos e das aves.

c) Estruturas Vestigiais

o Estruturas que foram de grande utilidade a um antepassado mas que no presente têm

uma função reduzida. (Apêndice no homem)






O ambiente actuou no sentido regressivo, privilegiando os indivíduos que iam surgindo com

esses órgãos cada vez mais reduzidos. Ao longo de milhões de anos tornaram-se

rudimentares, vestigiais, isto é, não funcionais.

2. Argumentos Paleontológicos

Paleontologia é o estudo dos fósseis e estes podem corresponder a formas já extintas

ou formas vivas.

Tipos de Fósseis

Consideram – se a existência de três tipos de fósseis:

a) Fósseis de Formas Extintas – fósseis que não têm representantes actuais

(contrariando assim a imutabilidade das espécies, na medida em que leva a admitir

que a terra foi habitada, ao longo do tempo, por formas diferentes de seres vivos),

permitindo assim a elaboração de fortes argumentos a favor do Evolucionismo.

b) Fósseis de Transição ou Formas Sintéticas - correspondem as formas que possuíam

característicos que correspondem, na actualidade, a dois grupos diferentes de

organismos.

A descoberta de fósseis de transição tem permitido:

O estabelecimento de relações filogenéticas entre diferentes grupos actuais;

Concluir que as espécies não são independentes quanto à sua origem, contrariando as

ideias fixistas.

Ex: Archaeopteryx (considerada a primeira ave, tem asas e penas – características das aves e

por outro lado possui dentes, garras e uma longa cauda com ossos que são características dos

repteis),






Outros exemplos comuns são as Pteridospérmicas, ou os “fetos com sementes” (possui

folhas semelhantes a dos fetos actuais, não apresenta flores nem frutos, mas produzem

sementes nuas) e a Ichtyostega - representa a passagem entre dois grupos actuais (peixes e

anfíbios actuais)

c) Fósseis Vivos – seres vivos que ao longo de milhões de anos permaneceram

inalterados, como representantes de um grupo que viveu no seu tempo.

Árvore Filogenética é um diagrama com diferentes ramificações que têm em conta a origem

dos grupos a partir de ancestrais comuns. Os ramos destas árvores assinalam o aparecimento

de novas formas de seres vivos.

3. Argumentos Embriológicos

Com base na comparação das diferentes fases do desenvolvimento embrionário de

diferentes organismos, podem estabelecer-se relações de parentesco entre os seres vivos.

Assim, quanto mais semelhantes forem as fases do desenvolvimento embrionário, mais

aparentados estes são, isto é, menor a distância filogenética entre eles.

A semelhança existente entre os organismos levou Haeckel a enunciar a Lei da

Recapitulação, segundo a qual a “ontogenia é uma recapitulação abreviada e rápida da

filogenia”, ou seja, durante o desenvolvimento embrionário os seres tendem a recapitular

os estágios por que passaram os seus antepassados.

o Ontogenia – desenvolvimento do indivíduo desde a sua concepção até ao estado

adulto.






Esta interpretação, apesar de errada, veio sugerir uma forte relação entre ontogenia e

filogenia, isto é, quanto mais afastados filogeneticamente estiverem duas espécies, mais

curtas são as fases embrionárias comuns e, pelo contrário, os seres mais aparentados

apresentam estádios embrionários semelhantes.

Mais tarde a Hipótese de Haeckel foi conhecida por Lei da biogenética. Esta lei baseou-se na

premissa de que as mudanças evolutivas têm origem numa sucessiva adição de estádios.

4. Argumentos Biogeográficos

Estes argumentos, baseando -se na distribuição geográfica dos seres vivos, consideram dois

casos distintos:

A existência de seres vivos semelhantes em regiões muito afastadas.

Ex: Semelhança existente na fauna e flora da África e América do Sul, Ásia e na parte

ocidental da América do Norte.

Admite - se que outrora estes continentes estiveram unidos e que após a sua separação

não se verificou divergência evolutiva, talvez porque as condições ambientais a que

ambas as espécies ficaram sujeitas tivessem sido idênticas.

A ocorrência de grande diversidade de seres vivos em zonas geograficamente

próximas. É o caso, por exemplo, das tartarugas das ilhas Galápagos e pássaros do

mesmo arquipélago: embora tenham derivado de antepassado comum, pensa-se que

estes seres foram sujeitas as condições ambientais diferentes (pressões selectivas

diferentes), o que levou a uma divergência evolutiva. Neste caso particular, a






divergência originou mais do que duas espécies diferentes, falando-se em radiação

adaptativa.

5. Argumentos Citológicos

Consiste na constatação de que todos os organismos são constituídos pelas mesmas unidades

básicas - as células.

A uniformidade dos processos e mecanismos celulares pressupõe também uma unidade

evolutiva. Ex: as semelhanças entre a estrutura das membranas no processo de divisão

celular.

6. Argumento Bioquímico

As provas bioquímicas apoiam a evolução na medida em que reforçam a ideia de origem

comum dos diferentes grupos de seres vivos.

Este argumento baseia-se no facto de:

Todos os seres vivos serem constituídos pelos mesmos tipos de biomoléculas

(proteínas, lípidos, glícidos: ácidos nucleicos, aminoácidos, água e sais minerais);

Os mecanismos básicos serem idênticos em todos os seres, a nível (código genético,

síntese proteica, processos respiratórios e modos de actuação enzimáticos, etc.);

A fim de se estabelecerem relações filogenéticas entre os seres vivos, é necessário

proceder à análise de proteínas, a comparações entre os seus DNA e à Quantificação

das reacções imunológicas.

a) Análise de proteínas – podem - se estabelecer diferenças entre as proteinas quer

no número, quer tipo e disposição dos aminoácidos.

Assim, quanto mais semelhantes forem as proteínas das duas espécies, mais aparentadas

elas são, isto é, menor é a distância filogenética entre as espécies.

Citocromo C - é uma proteína respiratória que se encontra em todos os seres aeróbios. No

decurso da evolução, mutações alteraram aminoácidos em determinadas posições mas todas

as espécies têm uma estrutura e função semelhantes.



http://www.notapositiva.com/dicionario_biologia/acidosnucleicos.htm




b) Comparação entre as moléculas de DNA – faz –se recorrendo à técnica de

hibridação do DNA, pode-se inferir acerca da proximidade filogenética: assim,

quanto maior for o grau de hibridação de DNA em diferentes espécies, maior é o

grau de parentesco.

c) Quantificação das reacções imunológicas – procede – se a testes serológicos,

que têm a finalidade de avaliar a taxa de reacção imunológica em diferentes

espécies.

Os dados sorológicos são também importantes para ajudar a estabelecer o grau de parentesco

entre os diferentes grupos de animais. Baseiam-se nas reacções específicas entre antigenes e

anticorpos. O nº de proteínas distintas são tanto maiores quanto mais afastadas for as

espécies.

NEODARWINISMO ou Teoria Sintética da Evolução

Na época de Darwin a citologia era uma área pouco desenvolvida, e tanto a bioquímica como

a genética ainda não existiam como ciência. Por isso a teoria de Darwin apresenta alguns

pontos frágeis:

Causas das variações verificadas nas espécies;

Modo como essas variações se transmite de geração a geração;

Mas com o desenvolvimento dos conhecimentos de genética, particularmente as novas

descobertas sobre hereditariedade, permitiu reinterpretar a teoria da evolução de Darwin,

sintetizando e correlacionando os diversos conhecimentos das áreas da genética, citologia e

bioquímica, permitindo assim o aparecimento de uma nova teoria denominada -

Neodarwinismo ou Teoria Sintética da Evolução (Julian Huxley – 1930 – 52).

O Neodarwinismo baseia-se nos trabalhos de:

Darwin e Wallace – importância do meio e da selecção natural;

Mendel – lei da segregação independente dos caracteres;






Walter e Sutton – localização e suporte dos genes nos cromossomas (teoria

cromossomática da hereditariedade);

Morgan – relação entre a variabilidade fenótipica e alteração nos genes ou na

consequência de genes nos cromossomas (explicação genética das mutações);

Anatomia comparada e paleontologia.

O Neodarwinismo difere das ideias propostas por Darwin porque:

Explica as causas das variações;

A variabilidade surge nas frequências genéticas, isto é, no fundo genético das

populações;

Segundo o Neodarwinismo, a Variabilidade, Matéria - Prima do Processo Evolutivo, é

causado fundamentalmente pela:

Recombinação Génica

E pelas Mutações.

a) Recombinação Génica

Ocorre através da reprodução sexuada em dois fenómenos complementares: a Meiose e a

Fecundação.

Na meiose, a recombinação genica ocorre ao acaso, na Profase I, através do crossing-

over entre os cromossomas homólogos dos progenitores, e também na separação ao

acaso dos cromossomas homólogos, bem como a sua disposição na placa equatorial e

sua ascensão para os pólos, durante a Anafase I;

A fecundação, o fenómeno que permite transmitir ao novo indivíduo a constituição

genética dos dois gâmetas. A união de dois dos gâmetas, entre milhares deles

formados ou possíveis, faz com que a constituição genética de um novo indivíduo

seja totalmente imprevisível.



http://www.notapositiva.com/dicionario_biologia/anafase.htm




b) Mutações

o São causas da variabilidade porque podem introduzir novos genes nas populações,

que, se forem vantajosos, poderão contribuir para aumentar a capacidade de

sobrevivência.

Assim, mutações e recombinação génica:

Criam variabilidade no fundo genético de uma população;

Aumentam a possibilidade de aparecimento de variações favoráveis;

Aumentam a possibilidade da adaptação, perante as variações do ambiente (maior

aptidão evolutiva);

Conferem mais hipóteses de sobrevivência, originando um maior número de

descendentes.

Selecção Natural e Evolução

O Neodarwinismo explica os acontecimentos evolutivos, quer tenha havido evolução

divergente quer convergente.

A. Tratando-se de um fenómeno de evolução divergente, o processo de evolução é o

seguinte:

Numa população há variações do fundo genético, devido a recombinações genéticas e

mutações. Quando há uma alteração do ambiente, surgindo pois novos nichos

ecológicos, as populações portadoras de variações favoráveis são naturalmente

seleccionadas (selecção natural), por estarem melhores adaptadas e preservadas. As

portadoras de variações desfavoráveis são também seleccionadas, mas negativamente,

sendo eliminadas por estarem em desvantagem competitiva.

Pela reprodução, estas variações favoráveis são transmitidas à descendência ao longo

das gerações.

O fundo genético da população original é alterado, modificando-se o ponto de ajuste.






B. Tratando-se de um fenómeno de evolução convergente, o processo de evolução é

este:

Em populações de diferentes espécies há variações do seu fundo genético do mesmo

tipo, devido a recombinações genéticas e mutações. Estas populações ocupam o

mesmo ambiente e, dispondo de nichos ecológicos semelhantes, as populações

portadoras de variações favoráveis são naturalmente seleccionadas (selecção natural),

por estarem melhores adaptadas e preservadas. As portadoras de variações

desfavoráveis são também seleccionadas, mas negativamente, sendo eliminadas por

estarem em desvantagem competitiva.

Pela reprodução, estas variações favoráveis são transmitidas à descendência ao longo

das gerações. O fundo genético da população original é alterado, modificando-se o

ponto de ajuste.

Evolução das Populações e Formação de Novas Espécies

A base da evolução está, no entanto, não as modificações que ocorre no individuo, mas sim as

que ocorre nas populações.

População – conjunto de indivíduos que se reproduzem sexuadamente e que

partilham de um património genético comum.

Cada população é caracterizada pelo seu fundo genético.

Fundo Genético – conjunto dos genes e genótipos de uma população, que passam à

próxima geração.

Cada gene, assim como cada genótipo, aparecem na população como uma dada frequência –

Frequência genética e genotípica. E se essas frequências se manterem constante ao longo

das gerações – a população está em equilíbrio. Se pelo contrario houver variações dos seus

genes e genótipos – a população está a evoluir – se.






Factores de Evolução

Há uma grande diversidade de factores que pode alterar a composição genética das

populações, fazendo – as evoluir:

a) Mutações

o Mutação - é qualquer alteração auto - reproduzível do material genético, quer génicas,

quer na organização dos cromossomas ou do seu número (cromossómicas), dando

origem a novos genótipos herdáveis.

Mutações são fontes primárias da variabilidade e é esta que torna a evolução possível.

As mutações podem ou não ter valor evolutivo. Para terem valor evolutivo, as mutações:

Não podem ser somáticas, letais, ou conferirem menor capacidade de sobrevivência;

Terão que ser hereditárias e conferirem maior capacidade de sobrevivência;

Efeito das mutações na evolução

Os efeitos das mutações fixam-se com maior facilidade nas populações se tiverem origem

num gene dominante, pois este expressa - se quer no caso da homozigotia, como

heterozigotia, ao passo que se o gene mutado for recessivo é mais demorada a sua fixação nas

populações, pois o caracter só se manifesta no caso da homozigotia recessiva.

b) Migrações

o Migração - é um movimento de um indivíduo adulto, de gâmetas ou de indivíduos

nos primeiros estádios de desenvolvimento embrionário de uma população para outra,

implicando fluxo de genes entre populações.

Fluxo génico - é a troca de genes entre populações, que são normalmente da mesma espécie



http://pt.wikipedia.org/wiki/Fluxo_g%C3%A9nico




O fluxo de genes pode ser:

Fluxo de Genes Positivos - entrada de genes na população pelo processo de

imigração;

Fluxo de Genes Negativo - saída de genes da população pelo processo da emigração;

As migrações só têm valor evolutivo se a população migrante e a hospedeira forem

geneticamente diferentes.

c) Cruzamento não ao Acaso

Nas populações os cruzamentos ocorrem:

Ao acaso (panmitica) – o fundo genético da população mantém – se em equilíbrio –

sem alterações de genes e genótipo;

Não ao acaso – (ausência da panmixia) significa que os indivíduos tendem a

privilegiar determinados fenótipos em relação a outros. Cruzam com indivíduos que

lhes são mais próximos, e semelhantes a si próprio, logo a frequência genotipica dos

“preferidos” (homozigóticos) aumentam em detrimentos dos “rejeitados”.

d) Deriva Genética

Deriva Genética - é a variação ao acaso (aleatório) das frequências genéticas (alélica)

numa população pequena, de uma geração para outra.

A deriva genética surge quando um pequeno número de indivíduos pioneiros coloniza novos

ambientes, formando uma nova população diferente da original. Assim, por deriva genética,

um gene pode ser eliminado de uma população, não por selecção natural, mas sim por simples

obra do acaso.

Ex: se uma população se dividir ao acaso, de tal modo que uma das partes tenha

apenas um gene da população original, e se este morrer antes de se reproduzir, a

população passa a ser constituída por apenas um tipo de genes.






e) Selecção Natural

Selecção Natural - é o conjunto de forças ambientais que pode agir em qualquer

momento do ciclo de vida de um ser vivo, quer no sentido positivo, proporcionando -

lhe uma sobrevivência diferencial, quer no sentido negativo, provocando - lhe uma

mortalidade diferencial.

A Selecção natural pode:

Levar à produção de um diferente número de descendentes viáveis (fertilidade

diferencial);

Manter um conjunto de características de uma população ao longo do tempo;

Mudar um conjunto de características numa dada direcção;

Fragmentar uma população em dois ou mais grupos;

Contribuir para manter numa população um gene nocivo: a acção da selecção natural

sobre genes prejudiciais é maior sobre genes dominantes do que sobre genes

recessivos (Ex: Animia falciforme).

A frequência do gene recessivo prejudicial aumenta devido à superioridade dos

heterozigóticos.

Especiação

Ao longo dos tempos novas espécies têm surgido, enquanto outras têm se extinguido. Como

se formam as novas espécies, ou seja, como se multiplicam as espécies?

Este fenómeno de multiplicação de espécies é designado por Especiação (processo de

formação de novas espécies a partir de uma população ou populações ancestrais). Antes de se

perceber como se formam as espécies é necessário compreender o que é uma espécie:

Conceitos de Espécie

O conceito de espécie tem - se alterado ao longo dos tempos, com a contribuição de

numerosas ciências (não existe um conceito de espécie com aplicabilidade universal):






Critérios Localização

no tempo

Conceitos Críticas

Fecundidade

No Século

XVII

John Ray

definiu pela

1ª vez

Espécie - conjunto de indivíduos

idênticos entre si que dão origem,

através da reprodução, a novos

indivíduos semelhantes a eles

próprios

Morfológico

Século

XVIII

Lineu

Espécie - grupo de seres vivos

morfologicamente semelhantes

entre si e a um determinado tipo

ideal.

OBS: este critério foi rapidamente

posto em causa pois:

Existem seres muito

semelhantes que

pertencem a espécies

diferentes, bem como a

situação inversa;

Conceito estático que

não admite a evolução;

Biológico

Em finais do

Século XIX

e no Séc.

XX, o

conceito de

espécie

tomou outro

significado.

Em 1942

Ernst Mayr

Espécie: conjunto de indivíduos

que em condições naturais se

cruzam entre si, originando

indivíduos férteis e estão isolados

de outros grupos semelhantes

(isolamento sexual).

Só se aplica a seres que

se reproduzem

sexuadamente, excluindo

os de reprodução

assexuada;

Não pode ser aplica a

populações isoladas.

Só pode aplicar – se às

espécies actuais, sendo

inadequado para forma

fósseis;

Multidimension

al (engloba os

diferentes

critérios)

Século XX

Grassé

Espécie: conjunto de populações

naturais que partilham o mesmo

fundo genético, com características

anatómicas, fisiológicas e de

comportamentos comuns, podendo

em condições naturais cruzar-se e

originar descendentes férteis.

Conceito mais aceite,

apesar das grandes

dificuldades em conciliar

critérios morfológicos,

genéticos; fisiológicos,

embriológicos e até

comportamentais;

Raça são populações isoladas com características diferentes entre si, mas pertencentes a uma

mesma espécie.

Mecanismos de Especiação

Para que ocorra especiação é necessário que entre os indivíduos pertencentes a uma espécie

inicial surja grandes diferenças genéticas.

Uma das condições importante para que ocorra essa grande diferença genética (especiação) é

a criação de um isolamento reprodutor e geográfico, isto é, não seja possível o fluxo de






genes entre eles. Também podem ocorrer especiação por outras razões tais como: isolamento

ecológico e poloploidia.

Como se inicia a especiação?

A especiação se inicia quando uma subpopulação de uma espécie se isola geograficamente,

altera o seu nicho ecológico ou altera o seu comportamento, de maneira que fique isolada

reprodutivamente do restante da população daquela espécie. Esta subpopulação, ao se isolar,

sofre mutações cumulativas com o passar do tempo, que altere o seu genótipo e,

consequentemente, a expressão fenótipo.

Tipos de Especiação

Considera - se dois tipos possíveis de especiação:

a) Epeciação Geográfica ou Alopátrica - ocorre quando populações de mesmas

espécies encontram-se em ambientes diferentes. A espécie nova surge em ambiente

distinto daquele da espécie que lhe deu origem.

b) Especiação Simpátrica ou por Poliploidia - ocorre quando populações de espécies

diferentes compartilham o mesmo ambiente. A espécie nova surge no mesmo

ambiente da espécie que lhe deu origem.

Epeciação Geográfica ou Alopátrica

Especiação alopátrica, também conhecida com especiação geográfica, é o fenómeno que

acontece quando grandes populações biológicas ficam fisicamente isoladas por uma barreira

externa (rios, montanhas, estradas variações de temperaturas, etc) e evolvem isolamento

reprodutivo interno (genético), de tal modo que depois da barreira desaparecer, os dois grupos

de indivíduos formados, já não se conhecem como potencial reprodutor. E o contacto

posterior entre eles resultará numa descendência infértil ou mesmo numa incapacidade de

cruzamento.

Todo biólogo evolucionista concorda que a especiação alopátrica ocorre e muitos sustentam

que ela é o principal modelo de especiação em animais (Mayr 1963, Futuyma e Mayer 1980,

Coyne 1992).



http://pt.wikipedia.org/wiki/Muta%C3%A7%C3%A3o

http://pt.wikipedia.org/wiki/Genoma

http://pt.wikipedia.org/wiki/Especia%C3%A7%C3%A3o




OBS: Um dos processos mais estudado de especiação alopátrica é a radiação adaptativa.

Radiação adaptativa ou irradiação adaptativa - é a denominação dada ao

fenómeno evolutivo pelo qual se formam, num curto espaço de tempo, várias espécies

a partir de uma mesma espécie ancestral no qual diversos grupos se separaram,

ocupando simultaneamente vários nichos ecológicos livres, eventualmente dando

origem a várias espécies diferentes. A irradiação adaptativa resulta em homologia.

Especiação Simpátrica

Na especiação por poliploidia à formação de duas novas espécies por um processo quase

instantâneo, numa só geração, a partir de uma só espécie que habita a mesma área. É um tipo

de especiação rara em animais e muito frequente na evolução das plantas com flores.

Ao contrário da alopatrica, populações que sofrem especiação simpátrica não estão

geograficamente isoladas (por exemplo, por uma montanha ou um rio).

Progenitores Espécie A Espécie B

2n 2n’

gâmetas n n’

F1 (n+n’) 2n (estéril) hidrido

F1*F1 (n+n’) (n+n’)

Meiose com duplicação do nº de cromossomas, por não disjunção

cromossómica

gâmetas (n+n’) (n+n’)

F2 (2n+2n’) 4n 2n (fértil) Nova

espécie

Situação 1: Como esses cromossomas, provem de espécies diferentes, não existem

nesses híbridos pares de cromossomas homólogos, logo não pode haver

emparelhamento de homólogos – é impossível uma meiose normal, não há formação

de gâmetas viáveis – descendentes inférteis.



http://pt.wikipedia.org/wiki/Esp%C3%A9cie

http://pt.wikipedia.org/wiki/Especia%C3%A7%C3%A3o_alop%C3%A1trica




Situação 2: Duplicação de cromossomas homólogos, como resultado da não

disjunção de homólogos. A meiose pode realizar – se, já que pode ocorrer

emparelhamento de homólogos. O híbrido tem possibilidade de formar gâmetas –

descendentes férteis.

Mecanismo de Isolamento Reprodutor:

Diz – se que há isolamento reprodutor quando cada espécie está isolada das outras espécies

por barreiras reprodutoras que impedem que ocorra “mistura” genética.

Os mecanismos isoladores podem ser de dois tipos:

A. Macanismo Pré – zigótico – torna a fecundação ou o acasalamento impossível. O

acasalamento pode não ser possível por várias razões:

Isolamento Temporal ou Sazonal – é quando os indivíduos tenham

momentos diferentes do dia, ano ou da estação para se reproduzirem; Ex:

mosca de fruta;

Isolamento Ecológico – é quando os indivíduos ocupam habitats diferentes, de

uma mesma área geográfica (uma na arvore e outra no chã);

Isolamento Comportamental – consiste em trocas, entre os machos e as

fêmeas, na época de reprodução, de sinais distintos; Ex: as aves.

Isolamento Molecular e Químico ou Gamético – produzam óvulos e

espermatozóides incompatíveis;

Isolamento Mecânico – devido a incompatibilidade morfológica e anatómica

dos órgãos reprodutores;

B. Mecanismo Pós – zigótico – embora seja possível a fecundação, não é possível a

formação ou desenvolvimento dos descendentes:

Inviabilidade dos Híbridos - incompatibilidade genética entre as duas

espécies provoca a paragem do desenvolvimento embrionário; Ex: ocorre em

peixe com fecundação externa;






Esterilidade dos híbridos – o embrião desenvolve-se mas não atinge a idade

adulta ou, se atinge a idade adulta, é estéril ou é eliminado por selecção.

Fragilidade dos híbridos - formam-se híbridos férteis mas nos descendentes

destes (híbridos de 2ª geração) os embriões abortam, são muito débeis ou

estéreis.

Existem outros mecanismos de evolução para além do mecanismo de especiação:

a) Microevolução – aparecimento de modificações graduais que ocorre no seres

vivos de um população tais como o tamanho e forma dos bicos dos tentilhões e

as cores das borboletas.

b) Macroevolução – resulta de grandes mudanças no genótipo e fnótipo das

espécies, gerando categorias taxonómicas superiores.

Especiação e Modelos de Evolução

Relacionando os mecanismos que conduzem á especiação com a evolução dos organismos,

obtêm-se quatro situações distintas:

Evolução Divergente – ocorre quando duas populações se separam e acumulam

diferenças que impossibilitam o cruzamento entre elas, originando novas espécies;

Radiação Adaptativa – a partir de uma espécie inicial, verifica-se uma ocupação de

grande número de habitats e o surgimento de numerosas espécies quase

simultaneamente;

Evolução Convergente – populações com origem diferente e sem qualquer

parentesco, sujeitas a pressões selectivas semelhantes, vão desenvolver estruturas e

modelos de vida semelhantes;

Evolução Paralela – espécies distintas, mas com um antepassado comum, podem,

independentemente, permanecer semelhantes devido ao mesmo tipo de pressões selectivas






TESTE DE AFERIÇÃO DE COMPETÊNCIAS (2015)

PROVA DE BIOLOGIA

Responda cada questão de forma clara.

BLOCO A

1. O processo pelo qual os seres vivos conseguem novas moléculas do ambiente é

chamado de nutrição, na natureza há duas formas básicas de nutrição.

a) Mencione as duas formas de nutrição e as diferencie.

b) Na composição química de uma célula existem componentes orgânicos e inorgânicos.

Indica os componentes inorgânicos?

BLOCO B

2. O ser vivo envelhece e morre. Antes de morrer, porém, ele reproduz isto é,

produz descendentes que são semelhantes aos pais e essa semelhança caracteriza

a hereditariedade.

a) Apresenta as duas formas de reprodução que são utilizadas pelos seres vivos.

b) O DNA e o RNA é formado por quatro bases azotadas que a constituem e estão

envolvidas na constituição da estrutura desse molécula. Indica as bases azotadas do

DNA e do RNA.

BLOCO D

3. Que é Genótipo? Escolha a opção correta a) É o conjunto de características decorrentes da ação do ambiente.

b) Influi no genótipo, transmitindo a este as suas características.

c) É um conjunto de informações genéticas do ser vivo.

.

4. Mencione e explique as duas leis de Mendel.

5. Dê pelo menos três exemplos de doenças ligadas ao cromossoma X dominante e

ligado ao cromossomo X recessivo.

6. Fale da importância das mutações para a evolução do homem.

7. Faça referência aos tipos de Agentes mutagénicos.

BLOCO E

8. As teorias da transmissão hereditária dos caracteres adquiridos e da seleção natural

foram propostas, respectivamente por:

a)Darwin e Lamarck

b)Lamarck e Darwin

c)Darwin e Weismann






d)Weismann e Darwin

e)Lamarck e Mendel

9. Considere as afirmações abaixo:

I. Órgãos análogos são aqueles que desempenham a mesma função, mas têm origem

embrionária e estruturas anatômicas diferentes.

II. A presença de órgãos homólogos é evidência a favor do parentesco evolutivo entre duas

espécies.

III. As asas dos insetos e das aves são consideradas órgãos homólogos.

Assinale:

a) se apenas I for verdadeira.

b) se apenas II for verdadeira.

c) se apenas III for verdadeira.

d) se apenas I e II forem verdadeiras.

e) se apenas I e III forem verdadeiras.

13. A lei do uso e desuso e a transmissão das características adquiridas caracterizam o:

a) Lamarckismo.

b) Criacionismo.

c) Darwinismo.

d) Fixismo.

e) Mendelismo.

14.Explique a evolução divergente pelo Neodarwinismo e evolução convergente pelo

Neodarwinismo.



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