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AULA 1 ORGANIZAÇÃO CELULAR DOS SERES VIVOS Apesar da diversidade entre os seres vivos, todos guardam muitas semelhanças, pois apresentam material genético (DNA) em que são encontradas todas as informações que controlam a arquitetura e o funcionamento dos seres vivos. O DNA é encontrado no interior da unidade dos seres vivos, conhecida como célula; com exceção dos vírus, todos os seres vivos são formados por células. No interior das células, ocorrem todas as reações químicas dos seres vivos. As células organizadas formam os tecidos, que se reúnem para formar o s órgãos. A reunião de vários órgãos q u e funcionam em conjunto constitui um sistema ou aparelho. Os vários sistemas ou aparelhos - como o circulatório, o respiratório, o esquelético, etc. - constituem o organismo. São organismos: um pé de alface, uma laranjeira, um lobo ou uma ameba. No caso da ameba, que é unicelular, não encontraremos todos os níveis de organização, visto que, não existem tecidos, órgãos ou sistemas. Os seres vivos celulares têm o corpo formado por um ou mais tipos de células, conforme as figuras abaixo:
Planta - pluricelular
Protozoário – unicelular
Mamífero - pluricelular Vocês já pararam para pensar: “quais as diferenças entre uma célula bacteriana e uma célula animal?” O estudo das células permitiu conhecermos dois padrões celulares fundamentais: a célula procariótica e a célula eucariótica. Os seres vivos que possuem células procarióticas são chamados procariontes. Estas células mais simples são encontradas em bactérias e cianobactérias.
SERES VIVOS
A maioria dos seres vivos, desde uma ameba (protozoário) até os vegetais e animais, possuem células eucarióticas e são chamados eucariontes. Observe a tabela abaixo:
CELULARES ACELULARES
PROCARIONTES EUCARIONTES
BACTÉRIAS CIANOBACTÉRIAS PROTOZOÁRIOS HOMEM
VÍRUS
CÉLULA PROCARIÓTICA Nucleóide
Parede celular
Citoplasma
Membrana Plasmática
Figura da célula bacteriana
Ribossomos
As células procarióticas apresentam: Parede celular – envoltório protetor Membrana Plasmática – envoltório protetor Nucleóide – formado por DNA, onde encontramos as informações genéticas da célula. Citoplasma – composto por material gelatinoso, no qual encontramos os ribossomos , os únicos organóides da célula. Ribossomos – realizam a síntese das proteínas das células. A principal característica da célula procariótica é a ausência de um núcleo organizado.
CÉLULA EUCARIÓTICA As células eucarióticas apresentam: membrana plasmática, citoplasma e núcleo. Citoplasma Membrana plasmática Complexo de Golgi
Mitocôndria s
Núcleo Retículo endoplasmático rugoso Nucléolo
Lisossomos
Figura da célula animal
Retículo endoplasmático liso
A membrana plasmática é um envoltório protetor da célula, apresenta uma propriedade importante que é a permeabilidade seletiva: controla a entrada e saída das substâncias. No citoplasma, encontramos vários organóides: as mitocôndrias responsáveis pela produção de energia, os ribossomos que sintetizam as proteínas das células, os lisossomos que realizam a digestão intracelular, o complexo de Golgi que armazena e secreta substâncias, o retículo endoplasmático que transporta e sintetiza substâncias, e outras estruturas que estudaremos posteriormente. O núcleo é organizado devido à presença de um envoltório nuclear que envolve o material genético da célula, o DNA. Encontramos também no núcleo, o n u c l é o l o, corpúsculo onde ocorre a montagem dos ribossomos e o suco nuclear ou carioplasma.
Seres acelulares Os vírus não apresentam estrutura celular verdadeira, são considerados parasitas obrigatórios, isto é, somente se reproduzem e são ativos quando estão no interior de outras células vivas. Os vírus são
constituídos por uma cápsula de proteína, chamada capsídeo, que envolve um filamento de ácido nucléico, denominado DNA ou RNA. Observe a estrutura viral abaixo:
Capsídeo
DNA ou RNA Figura dos vírus
RESOLUÇÃO DA PERGUNTA INICIAL: As diferenças entre uma célula bacteriana e uma célula animal são:
•
•
CÉLULA BACTERIANA PROCARIÓTICA NÚCLEO DESORGANIZADO: MATERIAL GENÉTICO NO CITOPLASMA. CITOPLASMA: PRESENÇA APENAS DOS RIBOSSOMOS
•
•
CÉLULA ANIMAL EUCARIÓTICA NÚCLEO ORGANIZADO: PRESENÇA DE ENVOLTÓRIO NUCLEAR. CITOPLASMA: PRESENÇA DE VÁRIOS ORGANÓIDES.
EXERCÍCIOS 01) (UNIRIO – RJ) – Assinale a opção que contém apenas seres procariontes : a) b) c) d) e)
vegetais e bactérias cianofíceas e bactérias algas e fungos protozoários e fungos algas e cianofíceas
02) (FUVEST – SP) – O organismo A é um parasita intracelular constituído por uma cápsula protéica que envolve a molécula de ácido nucléico. O organismo B tem um membrana lipoprotéica revestida por uma parede rica em polissacarídeos que envolvem um citoplasma , onde se encontra seu material genético , constituído por uma molécula circular de DNA. Esses organismos são, respectivamente : a) b) c) d) e)
uma bactéria e um vírus. um vírus e um fungo. uma bactéria e um fungo. um vírus e uma bactéria. um vírus e um protozoário.
03)
(UFMG) – Observe o esquema de uma bactéria . Ribossomos
a) Cite duas características do esquema que permitem classificá-la como uma célula procariótica. b) Cite a função da estrutura indicada pela seta do esquema.
04) (FUVEST - SP) – Que argumentos podem ser usados para justificar a classificação dos vírus como seres vivos ?
05) (Unicamp – SP / modificada) – Considere as características das células A, B e C indicadas na tabela abaixo, relacionadas à presença (+) ou ausência (-) de alguns componentes, e responda : a) Quais das células A, B e C são eucarióticas e quais são procarióticas ? b) Qual célula (A, B ou C) é característica de cada um dos seguintes grupos : bactérias, animais e vegetais ? Que componentes celulares presentes ou ausentes os diferenciam ?
Componentes celulares Célula
A B C
Parede celular
Envoltório Ribossomos Nuclear
+ +
+ + -
+ + +
Mitocôndrias
+ + -
Cloroplastos
+ -
Resolução dos exercícios: Resposta do exercício 1 : b Procariontes são os seres vivos que apresentam núcleo desorganizado: ausência do envoltório nuclear, porém o material genético é encontrado no citoplasma. Os representantes são : as bactérias e as cianobactérias, que também podem ser chamadas de cianofíceas.
Resposta do exercício 2 : Organismo A – vírus – acelular Os acelulares apresentam uma estrutura simples: um capsídeo envolvendo o material genético que pode ser : DNA ou RNA.
Organismo B – bactéria – procarionte Os procariontes apresentam : parede celular, membrana plasmática envolvendo o citoplasma. No citoplasma, encontramos os ribossomos e o material genético das bactérias.
Resposta do exercício 3 : a) Ausência do envoltório nuclear e dos organóides citoplasmáticos. b) O organóide representado pela seta são os ribossomos responsáveis pela síntese das proteínas.
Resposta do exercício 4 : Os vírus são seres vivos, devido à presença do material genético (DNA ou RNA) , que permite a capacidade de reprodução e mutação.
Resposta do exercício 5 : a) Células eucarióticas : A e B – presença do envoltório nuclear. Células procarióticas : C – ausência do envoltório nuclear. b) A célula A pertence ao grupo dos animais, devido a ausência do cloroplasto , componente celular dos vegetais. A célula B pertence ao grupo dos vegetais, devido a presença do cloroplasto , organóide responsável pela fotossíntese. A célula C pertence ao grupo das bactérias, devido a ausência do envoltório nuclear.
Aula 2 Os vegetais O reino Plantae (ou Metaphyta) está representado por uma enorme diversidade de espécies, como algas, musgos, samambaias, pinheiros, mangueiras. São classificadas de acordo com a presença ou a ausência de determinadas estruturas, como vasos condutores, sementes, flores e frutos. Abaixo, os principais grupos vegetais com as principais características. Talófita: é o grupo das algas verdes, pardas e vermelhas. Elas não possuem órgãos especializados, como raízes, caules e folhas. O corpo é representado por um talo filamentoso ou tubuloso, simples ou ramificado.
Briófitas: são os musgos e as hepáticas de porte pequeno; vivem em locais úmidos. Apresentam rizóide, caulóide e filóide. Não produzem flores, frutos e sementes. São plantas avasculares: não possuem vasos condutores de seiva (xilema e floema).
Pteridófita: este grupo é representado pelas espécies de avencas e samambaias; são os primeiros vegetais vasculares; possuem os vasos condutores de seiva (xilema e floema). Apresentam raiz, caule e folhas. Não produzem flores, frutos e sementes
Briófitas e Pteridófitas são classificadas como criptógamas, isto é, plantas que não possuem flores e produzem os órgãos reprodutores microscópicos.
Giminosperma: possuem raízes, caule, folhas e são as primeiras plantas que produzem flores (pinhas) e sementes (pinhões), mas sem frutos. São vasculares, de grande porte, como, por exemplo, pinheiros, araucárias, ciprestes e sequóias.
Angiosperma: possuem raízes, caule, folhas, flores, sementes e é o único grupo que produz o fruto. São vasculares; apresentam grande porte e uma grande diversidade de espécies.
Angiospermas e Gimnospermas são classificadas como fanerógamas, isto é, plantas que possuem flores, ou espermatófitas, plantas que produzem sementes.
Ciclos reprodutores: No ciclo de vida das plantas e de algumas algas, ocorre alternância de gerações (ou metagênese). A característica principal da metagênese é a formação de dois organismos adultos: um haplóide (n), conhecido como gametófito, e outro diplóide (2n), denominado esporófito. Esse ciclo é conhecido como haplodiplobionte. O
gametófito é o vegetal responsável pela formação dos gametas, e o esporófito é o vegetal responsável pela formação dos esporos.
Observe o ciclo abaixo:
Após a fecundação, forma-se o zigoto, que, através de sucessivas mitoses, origina o adulto diplóide – esporófito. Os esporófitos através da meiose, produzem os esporos, que são liberados no meio ambiente. Cada esporo é capaz de formar, por mitose, um novo adulto haplóide – gametófito. O gametófito, que, por mitose, produz gametas masculinos e femininos em estruturas chamadas gametângios.
A meiose ocorreu na formação dos esporos – Meiose espórica ou intermediária.
Meiose: uma célula mãe (2n) origina 4 células filhas (n)
Mitose: uma célula mãe origina duas células filhas idênticas à célula mãe e idênticas entre si.
Observe os gametófitos e os esporófitos dos grupos vegetais:
Vegetais Algas
Esporófitos Gametófitos O esporófito e gametófito igualmente desenvolvidos Briófitas – musgos Reproduzido e Desenvolvido dependente Pteridófita – samanbaia Desenvolvido e Reduzido duradouro transitório e independente Gimnosperma Complexo e Reduzido e duradouro dependente Angiosperma Complexo e Reduzido e duradouro dependente
As figuras acima mostram que ocorre uma evolução do esporófito e uma involução do gametófito, ao longo da evolução dos vegetais.
Gametófito produz gametas ’ mitose Reprodução sexuada
Esporófito produz esporos ’ meiose Reprodução assexuada
Vamos aprofundar os nossos conhecimentos sobre os ciclos reprodutores dos vegetais:
Ciclo do musgo:
Ciclo da samambaia:
Nas Briófitas e Pteridófitas Gametângio Gametas _ arqegônio _oosfera _Anterídio _Anterozóide Dependência da água para a fecundação
Curiosidades: •
Ciclo Haplobionte:
Algumas espécies de algas são formadas por células haplóides (n). Nessas algas, o ciclo é conhecido como haplobionte (pois só há um tipo de indivíduo – haplóide). A meiose ocorre após a formação do zigoto.
•
Ciclo Diplobionte:
Este ciclo é raro entre os vegetais; aparece apenas em algumas espécies de algas. A alga possui células diplóides, e a meiose ocorre na produção de gametas.
Exercícios: 1) (FUVEST) - As algas apresentam os três tipos básicos de ciclo de vida que ocorrem na natureza. Esses ciclos diferem quanto ao momento em que ocorre a meiose e quanto à ploidia dos indivíduos adultos. No esquema abaixo, está representado um desses ciclos.
a) Identifique as células I, II, e III. b) Considerando que o número haplóide de cromossomos dessa alga é 12 (n= 12), quantos cromossomos os indivíduos X,Y,Z possuem em cada uma de suas células. 2) (FUVEST) – Os produtos imediatos da meiose de uma abelha e de uma samambaia são: a) esporos e gametas, respectivamente. b) gametas e esporos, respectivamente. c) gametas e zigotos, respectivamente. d) ambos esporos. e) ambos gametas. 3)
Considere as seguintes fases do ciclo de vida de um musgo: I. fecundação; II. meiose; III. vegetal produtor de esporos IV. vegetal produtor de gametas A seqüência em que essas fases ocorrem é: a) III – I – II – IV. b) III – II – I – IV. c) IV – I – II – III. d) I – III – II – IV. e) I – IV – II – III.
4) (UNESP) – Em visita a um Jardim Botânico, um grupo de estudantes listou os seguintes nomes de plantas observadas: ipêamarelo-da-serra, serigueira, ciprestes, jaboticabeira, orquídea, hepáticas, coco-da-baía, avenca, palmeira-dos-brejos ou buriti e sequóias. Dentre as plantas observadas no Jardim Botânico, a) indique aquelas que pertencem ao grupo das gimnospermas. Cite uma característica reprodutiva particular deste grupo. b) cite um exemplo de planta do grupo das pteridófitas. Mencione uma aquisição evolutiva desse grupo em relação às briófitas. 5) Os musgos crecendo em paredes úmidas são: a) gametófitos de briófitas. b) esporófitos de briófitas. c) gametófitos de pteridófitas. d) esporófitos de pteridófitas. e) n.d.a.
Resolução dos exercícios: Resposta do exercício 1: a) A célula I é o zigoto, foi produzida pela fecundação, que é o encontro dos gametas femininos e masculinos, representados pelas células tipo III. A célula tipo II são os esporos que foram produzidos pelo indivíduo X (2n), conhecido como esporófito. Os indivíduos Y e Z são os gametófitos, plantas que produzem os gametas. b) X Æ esporófito (2n), portanto apresenta 2n = 24 cromossomos. X e Z Æ gametófito (n), portanto apresenta n = 12 cromossomos. Resposta do exercício 2: B. Nos vegetais a meiose ocorre na produção dos esporos, enquanto que nos animais, ela ocorre na produção do gametas. Resposta do exercício 3: D. •
Após a fecundação, forma-se o zigoto que, através de sucessivas mitoses, origina o esporófito – vegetal que produz esporos. Cada esporo é capaz de formar, por mitose, um novo vegetal haplóide
(gametófito). O gametófito, que, por mitose, produz gametas masculinos e femininos, ambos haplóides, em estruturas chamadas gametângios. Resposta do exercício 4: a) Ciprestes, sequóias. Nesse grupo, as sementes são desprotegidas (nuas), devido à ausência do fruto. b) Avenca. Presença de tecidos condutores de seiva bruta (xilema) e seiva elaborada (floema). Resposta do exercício 5: A. Nos musgos, o gametófito é desenvolvido e duradouro, sendo o vegetal formado por rizóide, caulóide e filóide.
Aula 3 Organelas Organelas ou organóides são estruturas encontradas no citoplasma celular com função específica, que auxiliam no seu funcionamento, como iremos descrever.
Níveis de organização dos seres vivos: Moléculas ‡ organelas ‡ célula ‡ tecido · ‚ organismos fl sistema fl órgão Observe, abaixo, a célula animal com as principais organelas.
Citoplasma Membrana plasmática Complexo de Golgi
Mitocôndrias
Núcleo Retículo endoplasmático rugoso Nucléolo Retículo endoplasmático liso Lisossomos
Figura da célula animal
As principais organelas (ou organóides): Mitocôntrias: são organelas, que aparecem de centenas ou até milhares no hialoplasma, dependendo da atividade de cada célula.
Observando a figura abaixo, a mitocôndria é formada por duas membranas: uma interna e outra externa. A membrana interna apresenta crista mitocondrial, invaginações e delimita a matriz mitocondrial. Na matriz, encontramos moléculas de DNA, RNA, ribossomos. Apresentam capacidade de autoduplicação. Função: está relacionada com a produção de energia, devido à ocorrência das etapas da respiração aeróbia: ciclo de Krebs (matriz) e cadeia respiratória (cristas). Ribossomos: são grânulos formados por duas subunidades, que são constituídas por RNA e proteínas. São encontrados livres no citoplasma, formando uma cadeia, ou associados às membranas do retículo endoplasmático. Os ribossomos originam-se do núcleo. Função: nos ribossomos, os aminoácidos são ligados e formam as diversas proteínas dos seres vivos. Vale lembrar que as proteínas podem ser enzimas, anticorpos, hormônios... Retículo endoplasmático: é uma organela cuja forma e distribuição são variáveis, dependendo do tipo da célula. É formado por dupla membrana lipoprotéica que se ramifica pelo hialoplasma celular, formando sacos achatados, túbulos, vacúolos. O retículo endoplasmático é dividido em: liso (ou agranular), ou rugoso (granular). O que os diferencia é a presença de ribossomos aderidos à membrana (RER). Função: transporte, armazenamento e síntese de substâncias. O retículo endoplasmático, devido à sua comunicação com a membrana plasmática e carioteca, facilita a entrada e a circulação de substâncias do meio extracelular para o intracelular, ou vice-versa.. Essas substâncias e as sintetizadas poderão ficar acumuladas nas vesículas, ou transportadas para outras regiões da célula. – Síntese: O retículo endoplasmático rugoso, devido à presença dos ribossomos, sintetiza proteínas, enquanto o retículo endoplasmático liso produz lipídios e esteróides (hormônios sexuais). Complexo de Golgi: é formado por uma pilha de sacos achatados e de vesículas, constituído por duplas membranas lipoprotéicas. Função: forma o acrossomo vesicular presente no espermatozóide de mamíferos; além disso, participa da armazenagem e secreção de substâncias produzidas pelo retículo; formação dos lisossomos e sintetiza substâncias: possui enzimas que adicionam ou removem monossacarídeos às glicoproteínas sintetizadas no retículo. Essas substâncias alteradas é que entram na composição da parede celular.
IMPORTANTE: Células glandulares fabricam proteínas a serem lançadas para fora, (proteínas de exportação). Para síntese de proteínas, é necessária a matéria - prima: aminoácidos que serão obtidos, provavelmente, da digestão de uma proteína (carne). Esses aminoácidos, ao entrarem na célula, são recebidos pelo retículo endoplasmático, onde encontram o ribossomo, formando a cadeia de aminoácidos: a proteína. As proteínas são transportadas para o Complexo de Golgi, onde serão secretadas posteriormente nos grânulos de secreção para fora da célula.
Lisossomos: são bolsas formadas por membranas glicoprotéicas que envolvem enzimas digestivas. Função: são responsáveis pela digestão intracelular. Peroxissomos: são vesículas que contêm enzimas catalases. F u n ç ã o : Nos peroxissomos, a catalase decompõe a H2O2 (água oxigenada) em H2O (água), e o oxigênio (O2). O oxigênio liberado é utilizado para oxidar moléculas tóxicas, como o álcool.
Tipos de digestão Autofagia: digestão de estruturas da própria célula. Heterofagia: digestão de partículas que penetram na célula por fagocitose ou pinocitose. Autólise: autodigestão celular. A bactéria é ingerida por fagocitose, ocorrendo formação do fagossoma. Este se funde com o lisossomo, formando o vacúolo digestivo. Após a digestão, algumas partículas serão aproveitadas pela célula e as que não foram digeridas formarão o corpo residual, e, posteriormente, serão eliminadas por clasmocitose.
Microtúbulos: são cilindros formados pela proteína tubulina. Função: são responsáveis pela sustentação da célula – citoesqueleto - , pela formação dos cílios, flagelos, áster e fuso mitótico.
Centríolo: é um organóide formado por dois cilindros perpendiculares. Cada cilindro é constituído por 27 microtúbulos dispostos em nove feixes, cada um deles com três microtúbulos paralelos. Função: durante a mitose, os centríolos duplicam-se e orientam os microtúbulos para formação do fuso, que puxam os cromossomos para os pólos. Os centríolos também estão relacionados à formação dos cílios e flagelos. Cílios: filamentos numerosos
curtos
e
Flagelos: filamentos longos e número reduzido
Observe a presença do flagelo e dos cílios nas células abaixo: cílios
Exercícios 1) (UNI-RIO) Durante a metamorfose dos anfíbios, a cauda desaparece ao mesmo tempo em que os seus constituintes celulares são digeridos e seus produtos são utilizados no desenvolvimento do animal, como representado no gráfico abaixo:
A organela celular que participa ativamente desse processo é: a) b) c) d) e)
o o a o o
lisossomo peroxissoma mitocôndria plasto centríolo
2) (PUC-PR) Numere os elementos da coluna da direita com os seus correspondentes da coluna da esquerda.
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Estrutura celular Função Retículo endoplasmático ( ) Realiza síntese, transporte e Lisossomo armazenamento de substâncias Mitocôndria ( ) Promove digestão intracelular Cloroplasto ( ) Responsável pela síntese de Ribossomo carboidratos Aparelho de Golgi ( ) Responsável pela síntese de Membrana plasmática proteínas ( ) Mantém a seletividade das células ( ) Responsável pela respiração aeróbia
A seqüência correta na coluna da direita é: a) 5, 2, 4, 1, 7, 3 b) 3, 5, 6, 4, 1, 2 c) 1, 2, 4, 5, 7, 3 d) 6, 5, 4, 2, 7, 3
e) 1, 3, 4, 5, 2, 7 3) Imagine-se, observando ao microscópio óptico comum, um corte histológico de um testículo de rato. Qual o retículo endoplasmático mais desenvolvido: o liso ou o rugoso? 4) (PUC-SP-Modificado) No pâncreas, as células produzem as proteínas de exportação. Explique quais são as organelas envolvidas no processo de síntese, armazenamento e secreção das proteínas. 5) Em 1972, Singer e Nicholsson propuseram um modelo para a membrana celular, o qual denominaram “modelo em mosaico, fluído”. Faça um desenho esquemático desse modelo, indicando seus principais constituintes.
RESOLUÇÃO DOS EXERCÍCIOS Resposta do exercício 1: O lisossomo é uma organela que contém enzimas digestivas. Num determinado momento, as células da cauda do girino, durante a metamorfose, promovem sua autodigestão, através do rompimento espontâneo de seus lisossomos, e, como conseqüência, ocorre a regressão da cauda. Resposta do exercício 2: C O cloroplasto é uma organela típica das células vegetais, responsável pela produção de alimento (fotossíntese), devido à presença, em seu interior, da clorofila. Resposta do exercício 3: O retículo endoplasmático liso é o mais desenvolvido, porque ocorre síntese de esteróides (hormônios sexuais) nas células dos testículos. Resposta do exercício 4: A síntese de proteínas ocorreu no interior dos ribossomos. Essas proteínas serão transportadas pelo retículo endoplasmático até o Complexo de Golgi, onde serão armazenadas e, posteriormente, serão secretadas no interior das vesículas do Complexo de Golgi. Resposta do exercício 5:
Dupla camada lipídica entre as quais encontramos as proteínas com livre movimentação.
Aula 4 Os animais Os seres vivos apresentam uma diversidade muito grande; a cada ano, novas espécies vêm sendo descritas. Fica compreensível a necessidade de um sistema de classificação para a organização da diversidade das espécies. A Sistemática é a disciplina da Biologia Comparada que se ocupa de reconstruir relações de parentesco entre os seres vivos. A Taxonomia é a parte da Sistemática que se ocupa das regras e dos princípios a serem usados para a classificação. A classificação dos seres vivos, hoje mais aceita, deve considerar o grau de parentesco evolutivo entre os mesmos.
Os seres vivos são classificados nos Reinos: Monera: bactéria e cianobactéria Protista: protozoário Fungi: fungos Plantae (Metaphyta): plantas Animalia (Metazoa): animais
Quais são as semelhanças e as diferenças entre os animais?
O Reino Animalia compreende as seguintes categorias taxonômicas:
Filo – Classe – Ordem – Família – Gênero - Espécie Observe, abaixo, a classificação do gato: REINO
Animalia
FILO
Chordata
SUBFILO
Vertebrata
CLASSE
Mamalia
ORDEM
Carnívoro
FAMÍLIA
Felidae
GÊNERO
Felis
ESPÉCIE
Felis catus
As tabelas seguintes apresentam os grandes filos ( com mais de 4 a 5 mil espécies ), suas características gerais e alguns dos seus representantes mais conhecidos. Elas têm apenas o objetivo de dar uma visão geral do Reino Animal.
Filo de Invertebrados
Poríferos: pluricelulares, mas não apresentam tecidos verdadeiros. Parede externa do animal apresenta poros para a entrada da água. Ex: Esponjas
Celenterados: São os primeiros animais com cavidade digestiva. Podem ser pólipos ou medusas. Apresentam células células urticantes, os cnidoblastos.
Platelmintos: Vermes achatados, tubo digestório incompleto, falto, falta o ânus. Ex: solitárias, planárias.
Asquelmintos: Vermes cilíndricos, tubo digestivo completo, presença de boca e ânus.
Anelídeos: Apresentam o corpo segmentado (anéis). A cavidade geral do corpo é chamada celoma. É o primeiro filo que apresenta sistema circulatório.
Moluscos: Apresentam o corpo mole, protegido por uma concha simples ou de duas peças: polvo (sem concha), lula (concha interna) e ostra (concha externa)
A r t r ó p o d o s : Apresentam patas articuladas e esqueleto externo. Classes dos Artrópodos: Crustáceos (camarões), Inseto (borboleta, barata), Aracnídeos (aranha, escorpião), Diplópodos (piolho-de-cobra) e Quilópodos (lacraia).
Inseto
Crutáceo
Aracnídeos
Quilópodos
Diplópodos
Corpo
Cabeça, tórax e abdome
Cefalotórax e abdome
Cefalotórax e abdome
Cabeça e vários segmentos corporais
Cabeça e vários segmentos corporais
Patas
3 pares
Vários pares
4 pares
1 par por segmento
2 pares por segmento
Antenas
1 par
2 pares
-
1 par (longas)
1 par (curtas)
Classes Característica s
Equinodermos: são animais que apresentam o corpo coberto de espinhos. São exclusivamente marinhos. Ex: ouriços, estrelas, pepinos.
. Características Básicas: Filo dos Cordados: fendas faríngeas, tubo nervoso dorsal e notocorda. Protocordados: são os cordados primitivos, exclusivamente marinhos. Sub–Filos Vertebrados: neste grupo, a notocorda é substituída pela coluna vertebral .
Classe dos Vertebrados Ciclostomados: Ausência de crânio, vértebra e mandíbulas. Ex: lampreia. Assemelham-se muito aos peixes; presença de boca circular.
Peixes: animais aquáticos; apresentam o corpo coberto de escamas e nadadeiras para locomoção. Podem ser cartilaginosos e ósseos.
Anfíbios: Animais que dependem da água para fecundação e desenvolvimento larval (metamorfose). Na fase larval a respiração é branquial e na fase adulta, a respiração é pulmonar e cutânea.
Répteis: São os primeiros animais adaptados à vida terrestre. Apresentam a pele seca, sem glândulas, coberta por escamas. EX: lagarto, jacarés, jabutis, camaleões.
Aves: Animais com o corpo coberto de penas. Todas as espécies são ovíparas e homeotermos. EX: pássaros, galinha e emas.
Mamíferos: Apresentam glândulas mamárias, pêlos e são homeotermos. Monotremados: Ornitorrinco Marsupiais: Canguru, gambá Placentários: roedores, primadas
Animais homeotermos apresentam a temperatura corpórea constante. EX: Aves e Mamíferos
Animais pecilotermos ou heterotermos apresentam a temperatura corpórea variável conforme a temperatura ambiente. Ex: peixes, anfíbios, répteis e invertebrados.
O estudo da digestão, da respiração, da circulação, etc... dos filos, dos animais será desenvolvida nas próximas aulas com mais detalhes. No quadro seguinte, podemos observar como os animais podem ser agrupados de acordo com o desenvolvimento embrionário.
Diblásticos são animais que apresentam dois folhetos embrionários: a ectoderme, (externo) e a endoderme, (interno). Triblásticos são animais que apresentam três folhetos embrionários: endoderme, mesoderme e ectoderme.
Folhetos embrionários são os primeiros tecidos formados durante o desenvolvimento embrionário, e, por diferenciação, irão originar todos os tecidos do animal adulto.
Celomados são os animais que apresentam a cavidade geral do corpo demilitada pela mesoderme. Pseudocelomado apresentam a cavidade geral do corpo revestida parcialmente pelo celoma Acelomados não apresentam celoma.
Protostômios são os animais cujo blastóporo forma diretamente a boca. Deuterostômios são os animais cujo primeiramente o ânus e posteriormente a boca.
blastóporo
forma
Blastóporo: poro que surge no desenvolvimento embrionário
Exercícios: 1) Os cordados são animais celomados . Qual a importância de uma cavidade semelhante a um celoma? 2) (Fuvest-SP) Em uma praia existem, fixos às rochas, anêmonas e mexilhões; há também águas vivas e camarões nadando. A que filo pertence esses animais? 3) (Fuvest-SP) A característica abaixo que não condiz com os poríferos é: a) respiração e excreção por difusão direta. b) Obtenção de alimentos a partir das partículas trazidas pela água que penetra através dos óstios c) Habitat aquático, vivendo presos ao fundo d) Células organizadas em tecidos bem definidos e) Alta capacidade de regeneração 4) (Fuvest-SP) Existem semelhanças entre o ciclo de vida de muitos animais cnidários (águas-vivas, por exemplo) e o ciclo de plantas, como musgo e samambaias: a) Qual o tipo de ciclo de vida compartilhado por esses seres? b) O que caracteriza esse tipo de ciclo? 5) (Vunesp-SP) Um par de antenas, dois pares de antenas e ausência de antenas são características, respectivamente, dos seguintes grupos de artrópodos: a) Insetos, aracnídeos e crustáceos. b) Crustáceos, insetos e aracnídeos. c) Aracnídeos, crustáceos e insetos. d) Insetos, crustáceos e aracnídeos. e) Aracnídeos, insetos e crustáceos.
Repostas dos Exercícios Resposta do exercício 1: Celoma é a cavidade do corpo do animal demilitado pela mesoderme. A presença do celoma permite que o líquido em seu interior funcione como esqueleto hidrostático, e também possibilitam que os órgãos internos aumentem a sua superfície e por tanto seu desempenho. Resposta do exercício 2: Anêmonas e águas-vivas – filo dos celenterados Mexilhões – filo dos moluscos Camarões – filo dos artrópodes Resposta do exercício 3: d Os poríferos são animais simples, não apresentam tecidos verdadeiros. Resposta do exercício 4: a)Alternância de gerações ou metogênese. b)A reprodução sexuada alterna-se com a assexuada. As formas fixas (pólipos) originam assexuadamente formas móveis (medusas), que, por reprodução sexuada, voltam a originar a forma pólipo.
Resposta do exercício 5: d
Inseto
Crutáceo
Aracnídeos
Quilópodos
Diplópodos
Corpo
Cabeça, tórax e abdome
Cefalotórax e abdome
Cefalotórax e abdome
Patas
3 pares
Vários pares
4 pares
Cabeça e vários segmentos corporais 1 par por segmento
Cabeça e vários segmentos corporais 2 pares por segmento
Antenas
1 par
2 pares
-
1 par (longas)
1 par (curtas)
Classes Característica s
Aula 5 Reprodução das Angiospermas Nas angiospermas, o esporófito é formado por raízes, caule, folhas, flores, frutos e sementes. As flores são folhas modificadas, preparadas para a reprodução das angiospermas. Observe a figura de uma flor completa:
Organização da flor • • • • • •
Cálice: constituído por folhas verdes chamadas sépalas. Corola: constituído por folhas coloridas chamadas pétalas. Gineceu: aparelho reprodutor feminino. Androceu: aparelho reprodutor masculino. Pedúnculo floral: haste de sustentação que liga a flor ao caule. Receptáculo floral: base de sustentação da flor.
Verticilos de proteção: sépalas e pétalas.
Verticilos de reprodução: androceu e gineceu
•
Androceu: conjunto de estames. • Gineceu ou pistilo: é formado por um conjunto de carpelos (folhas carpelares).
Importante: nem todas as flores apresentam o conjunto completo de estruturas.
Polinização É o transporte de grãos de pólen da parte masculina para a parte feminina da mesma flor ou de outra flor. A polinização pode ser feita por animais, pelo vento e pela água. Autopolinização O grão de pólen cai no estigma da própria flor.
Polinização cruzada O grão de pólen é transportado da antera de uma flor até o estigma de uma outra flor.
Tipos de polinização
Agente polinizador
Anemofilia
vento
Entomofilia
inseto
Ornotofilia
pássaro
Quiropterofilia
morcegos
Odores, cor das pétalas; são fatores de atração para os animais polinizadores.
Ciclo de vida das Angiospermas No interior das anteras existem sacos polínicos (microsporângios), que contêm células – mãe de esporos, cada uma das quais originará, por meiose, quatro micrósporos. Cada micrósporo divide-se por mitose, formando um grão de pólen que possui um núcleo espermático. Quando o grão de pólen cai no estigma desenvolve-se o tubo polínico (gametófito masculino). Durante o crescimento do tubo polínico, o núcleo espermático divide – se, originando, o primeiro e o segundo núcleos espermático, que são os gametas masculinos (células férteis).
No interior do ovário, há um ou mais óvulos. O óvulo apresenta dois tegumentos envolvendo o megasporângio, que guarda no seu interior uma grande célula – mãe do esporo (2n). Essa célula – mãe (2n) sofre meiose e origina quatro megásporos, sendo que três degeneram e o que resta é o megásporo fértil. Este sofre três mitoses consecutivas que se organizam originando o saco embrionário (gametófito feminino). O saco embrionário possui uma oosfera (gameta feminino), duas sinérgides, três antípodas e dois núcleos polares (células férteis).
Após a polinização, o grão de pólen germina e forma o tubo polínico. Este cresce até atingir o óvulo, ocorrendo, então, a dupla fecundação: 1º núcleo espermático + oosfera zigoto = embrião (2n)
2º núcleo espermático
+ 2 núcleos polares zigoto = endosperma (3n)
Após a fecundação, o ovário transforma-se em fruto, e os óvulos, em sementes. Se o ovário apresentar apenas um óvulo, os frutos (como a manga e azeitona) terão apenas uma semente. Nas plantas que têm ovário com vários óvulos, os frutos (como tomate e goiaba) contêm várias sementes. Pseudofruto: a parte comestível não é o ovário, mas sim uma outra parte da flor. Exemplo: pêra deriva do receptáculo floral, e o caju, do pedúnculo floral.
Exercícios 1) (Unicamp – SP) Atualmente são conhecidas quase 350 mil espécies de plantas, das quais cerca de 250 mil são angiospermas. Isso indica o sucesso adaptativo desse grupo. Mencione três fatores que favorecem esse sucesso. 2) (Mackenzie – SP) Relacione as partes de uma flor de angiosperma com a sua denominação correspondente. (A) (B) (C) (D) (E)
Cálice + corola Ovário + estilete + estigma Filete + antera Pétalas Sépalas
( ( ( ( (
) ) ) ) )
Pistilo Estame Perianto Corola Cálise
A seqüência correta de cima para baixo é: a) b) c) d) e)
B, C, A, D, E. A, C, B, E, D. B, C, A, E, D. C, A, B, D, E. E, C, A, B, D.
3) (Fatec – SP) Nos vegetais superiores, o processo de polinização permite a troca de genes entre dois indivíduos e, consequentemente, a variabilidade genética na espécie. A eficiência do processo é garantida pela adaptação da flor a um determinado agente polinizador. Analise as adaptações abaixo e assinale a alternativa que contém a relação correta entre essas adaptações e o agente polinizador. I. estigmas plumosos II. corola vistosa III. filetes longos e flexíveis
IV. V. VI.
grande quantidade de grãos de pólen glândulas odoríferas glândulas produtoras de néctar
Agente polinizador a) Vento b) Pássaros c) Insetos d) Pássaros e) Vento 4) (Unicamp – SP) Uma das foi a redução progressiva da fase
Adaptação I, II, III II, III, IV II, V, VI IV, V, VI I, III,V tendências evolutivas no reino vegetal haplóide, o gametófito.
a) A que corresponde, nas angiospermas, gametófito masculino? E o gametófito feminino? b) Indique, através dos números, onde estão localizadas essas estruturas no esquema de flor apresentado. c) Dê o nome do gameta feminino. 5) (FUVEST – SP) O endosperma das sementes da angiosperma contém: a) material genético de cada genitor em quantidades iguais. b) Somente material genético materno. c) Somente material genético paterno. d) Maior quantidade de material genético materno. e) Maior quantidade de material genético paterno.
Respostas dos exercícios Resposta do exercício 1: Os fatores que contribuíram para o sucesso adaptativo das Angiospermas são: a) formação do tubo polínico permitindo a sua reprodução em ambiente seco. b) formação do fruto, que protege e dispersa a semente. c) formação de sementes com nutrientes que garantem a sobrevivência dos embriões. Resposta do exercício 2: A Não esqueça Pistilo: estrutura feminino da flor Estame: estrutura masculina da flor Pétalas: folhas coloridas Sépalas: folhas verdes Resposta do exercício 3: C Características das flores
Agente polinizador
- Flores desprovidas de cálice e corola; grande número de estames e grande produção de pólen seco.
Vento (Anemofilia)
- Flores grandes, perfumadas e abertura noturna
- Flores grandes, perfumadas corolas coloridas odoríferas e produção de néctar - Flores coloridas, tubulosas e produtores de néctar
Morcego (Quiropterofilia)
Insetos (Entomofilia)
Pássaros (Ornitofilia)
Repostado exercício 4: a) O gametófito masculino é o tubo polínico, enquanto o gametófito feminino é o saco embrionário. b) Tubo polínico é a estrutura número um e o saco embrionário é a estrutura número quatro c) Oosfera Indicando as outras estruturas: 2 ‡ ovário 3 ‡ estigma 5 ‡ antera Resposta do exercício 5: D O endospema é um tecido triplóide (3n), formado a partir da fecundação do 2o núcleo espermático (gameta masculino), com dois núcleos polares (femininos).
Aula 6 Mitose A mitose nos seres pluricelulares é responsável pelo crescimento, devido ao aumento do número de células e reposição das células mortas, por exemplo, a epiderme é renovada a cada 28 dias.
Fases da mitose
Prófase
Prófase: Durante a prófase, ocorre duplicação dos centríolos, a formação de ásteres ao redor dos mesmos e formação do fuso mitótico. Enquanto os cromossomos iniciam a sua condensação, o nucléolo e a carioteca desintegram-se até desaparecer, e os cromossomos ligam-se ao fuso mitótico através do centrômero. Metáfase: Os cromossomos atingem o grau máximo de condensação, tornando-se bem visíveis ao microscópio. Ocupam a região equatorial da célula. Nessa fase, é possível fazer a análise do cariótipo da célula e descobrir se há uma anomalia cromossômica.
Anáfase: Separação das cromátides irmãs, que passam a formar cromossomos simples (fita única). Fibras do fuso tracionam os cromossomos para os pólos.
Telófase: Ocorre a citocinese, divisão do citoplasma. Os cromossomos descondensam-se e desaparece o fuso mitótico. No final da telófase, temos duas células - filhas idênticas entre si e idênticas à célula - mãe.
Diferença entre mitose animal e vegetal Animal
Vegetal
astral
anastral
citocinese centrípeta
citocinese centrífuga
cêntrica
acêntrica
Importante: Os vegetais superiores não possuem centríolo (mitose acêntica), e, portanto, não formam ásteres (mitose anastral). A citocinese nos vegetais é chamada centrífuga devido à formação de vesículas no centro da célula, que se dividem para periferia. Ocorre a fusão das mesmas, formando uma placa que separa as duas células filhas.
Citocinese vegetal
Após a mitose as células - filhas entram em grande atividade metabólica – intérfase. Durante a intérfase, ocorre intensa síntese de RNA e proteínas nos períodos G1 e G2, e duplicação do DNA no período S.
Durante o ciclo celular, ocorrem modificações na quantidade de DNA, mas não no número dos cromossomos. Ocorrem também modificações na estrutura dos cromossomos, observe as mudanças abaixo:
Variação da quantidade de DNA durante o ciclo mitótico
Meiose A meiose é o processo de divisão celular responsável pela formação dos gametas (nos animais) e esporos (nos vegetais).
Através desse processo, a espécie mantém constante o seu número de cromossomos (devido e redução) e aumento da variabilidade genética (crossing – over). Na meiose, ocorrem duas divisões celulares consecutivas; observe abaixo o esquema geral da meiose:
Fase da meiose Meiose I Profase I ‡ a fase é muito longa, para facilitar o entendimento ela é dividida em 5 estágios.
Leptóteno: os cromossomos duplicados começam a se condensar-se.
Zigóteno: ocorre o pareamento dos homólogos (sinápse)
Paquíteno: ocorre a permutação ou crossing – over, ou seja trocas de fragmentos entre as cromátides dos cromossomos homólogos.
D i p l ó t e n o : os cromossomos homólogos começam a afastar-se um do outro. Nas regiões onde ocorrem as permutações, aparece uma figura em X, denominada quiasma.
Diacenese: terminalização dos quiasmas.
Os centríolos migram para os pólos opostos, surgindo os ásteres e o fuso, desaparecem a carioteca e o núcleo.
Metáfase I: os cromossomos homólogos estão pareados, ocupando a faixa equatorial.
Anáfase I: separação dos cromossomos homólogos, são arrastados para os pólos opostos da célula.
Telófase I: Ocorre a citocinese (divisão do citoplasma) com a formação de duas células filhas haplóides (n). Reaparecem o núcleolo e a carioteca desaparece o fuso acromático e os cromossomos descondensamse parcialmente.
Meiose II Prófase II: desaparecem os nucléolos e a carioteca; os centríolos duplicam-se, caminham para os pólos, surgindo o fuso acromático.
Metáfase II: Os cromossomos, condensados, ocupam a região equatorial.
Anáfase II: Separação das cromátides – irmãs, que são puxadas para os pólos opostos, duplicação dos centrômeros
Telófase II: Reaparecimento da carioteca e do nucléolo, descondensação dos cromossomos, citocinese, originando quatro células filhas haplóides.
Na anáfase I da meiose, ocorre a separação dos cromossomos homólogos (reducional), enquanto, na Anáfase II, ocorre a separação das cromátides – irmãs (equacional).
Caracteristicas
Mitose
Meiose
Célula - filha
Duas células idênticas à célula - mãe
Quatro células com metade do número de cromossomos da célula - mãe
Citocinese
Uma
Duas
Exercícios 1) (FUVEST) Considere os processos de mitose e meiose. a) Qual o número de cromossomos das células originadas, respectivamente, pelos dois processos, na espécie humana? b) Qual é a importância biológica da meiose? 2) (PUC-SP) Certa espécie animal tem número diplóide de cromossomos igual a 8 (2n = 8). Uma célula de um indivíduo dessa espécie encontra-se em divisão e apresentou quatro cromossomos simples sendo puxados para cada pólo. A partir dessa informação, pode-se afirmar que a referida célula se encontra: a) na metáfase da mitose. b) na anáfase da mitose. c) Na metáfase da primeira divisão da meiose. d) Na anáfase da primeira divisão da meiose. e) Na anáfase da segunda divisão da meiose. 3) (Vunesp) No gráfico abaixo, relativo ao ciclo celular, a mitose propriamente dita está representada pelo intervalo: a) b) c) d) e)
1 2 1 3 4
a a a a a
2 3 3 4 5
4) Qual dos seguintes processos ocorre exclusivamente na meiose? a) b) c) d) e)
Divisão do centrômero. Pareamento dos cromossomos. Duplicação dos cromossomos. Espiralização dos cromossomos. Migração dos cromossomos ao longo do fuso.
5) (UEL-SP) Considere as seguintes fases da mitose: I – telófase II – metáfase III – anáfase Considere também os seguintes eventos:
a . As cromátides – irmãs movem-se para os pólos opostos das células. b. Os cromossomos alinham-se no plano equatorial da célula. c. A carioteca e o nucléolo reaparecem. Assinale a alternativa que relaciona corretamente cada fase ao evento que a caracteriza. a) b) c) d) e)
I-a; II-b; III-c. I-a; II-c; III-b. I-b; II-a; III-c. I-c; II-a; III-b. I-c; II-b, III-a.
Respostas dos exercícios Resposta do exercício 1: a ) Na espécie humana, a mitose produz células com 46 cromossomos, enquanto que a meiose produz células com 23 cromossomos. b) Manutenção do número cromossômico da espécie e aumento da variabilidade, devido ao crossing – over. Resposta do exercício 2: a) A - Anáfase I: separação dos cromossomos homólogos. B – Anáfase II: separação das cromátides. b) Na figura B, observa-se que não está ocorrendo a separação das cromátides – irmãs de um dos cromossomos, como resultados, teremos uma célula com dois cromossomos, e a outra célula com quatro cromossomos. c) A síndrome de Down, cujos portadores apresentam células somáticas com 2n = 47 cromossomos, em vez dos 46 cromossomos das células normais. Resposta do exercício 3: E Neste período ocorre a redução da quantidade de DNA, devido à separação das cromátides, que ocorre na anáfase. Resposta do exercício 4: B
Pareamento dos homólogos (sinápse) ocorre no zigóteno (Profase I da meiose.) Resposta do exercício 5: E É importante conhecer as principais características das fases da mitose.
Aula 7 Ácidos nucléicos Os ácidos nucléicos – DNA (ácido desoxirribonucléico) e o RNA (ácido ribonucléico) – são substâncias essenciais para os seres vivos, pois mantêm a informação genética que controla a atividade celular e a hereditariedade. Eles aparecem em todos os seres vivos, exceto nos vírus que apresentam DNA ou RNA, mas nunca os dois. Os ácidos nucléicos são formados por um grande número de unidades chamadas nucleotídeos. Cada nucleotídeo é formado por três tipos de moléculas: açúcar, base nitrogenada e fosfato.
Tipos de nucleotídeos
A ligação entre os nucleotídeos da mesma cadeia é feita entre o fosfato de um nucleotídeo com a pentose de outro nucleotídeo, enquanto que a ligação entre os nucleotídeos das cadeias diferentes é feita pelas pontes de hidrogênio entre as bases nitrogenadas. No DNA, devido à afinidade molecular, a base nitrogenada adenina somente se liga à timina, e a citosina sempre se liga à guanina. A–T C-G Existem vírus com DNA formado por apenas uma cadeia incompleta.
O RNA é formado por uma cadeia única de nucleotídeos. Os nucleotídeos do RNA apresentam fosfato, açúcar – ribose (pentose) e as bases nitrogenadas; adenina, guanina, citosina e uracila.
Tipos de RNA e suas funções: Mensageiro (RNAm): copia a mensagem genética do DNA Transportador (RNAt): transporta os aminoácidos do hialoplasma para os ribossomos. Ribossômico (RNAr): componente estrutural dos ribossomos.
A tabela abaixo mostra as diferenças entre o DNA e RNA.
DNA
RNA
Pentose
Desoxirribose
Ribose
Bases pirimídicas
Citosina e timina
Citosina e uracila
Cadeias
Duas
Uma
Localização
Principalmente no núcleo
Núcleo e citoplasma
Hereditariedade e controle da atividade celular
Síntese de proteínas
Função
Replicação Replicação ou duplicação do DNA é chamada semi – conservativa, ou seja cada molécula–filha conserva metade da molécula–mãe, observe a figura abaixo:
Reaplicação do DNA
..
Ocorre o rompimento das pontes de hidrogênio que ligam as bases nitrogenadas: as duas fitas afastam-se. Os nucleotídeos de DNA livres, encaixam –se nas duas fitas que se afastaram. As cadeias – mãe servem de molde para a formação de duas novas cadeias de DNA, lembrando que o processo é ativado pela enzima DNA – polimerase.
Transcrição Transcrição é o processo em que o RNA é sintetizado pelo DNA; a enzima atuante é a RNA – polimerase. Ocorre a separação das fitas do DNA, devido ao rompimento das pontes de hidrogênio; em seguida, os nucleotídeos livres de RNA se encaixam em uma das cadeias de DNA, chamada cadeia ativa. A molécula de RNA (fita única) desprende-se do DNA e reestabelece as pontes de hitrogênio entre as duas cadeias do DNA.
Importante Pareamento entre as base de DNA e RNA. DNA
RNA
A
U
C
G
G
C
T
A
DNA: é encontrado nos cromossomos, cloroplastos e mitocôndrias.
Exercícios
1) (Unicamp) A análise da composição de nucleotídeos do ácido nucleíco, que constitui o material genético de quatro diferentes organismos, mostrou o seguinte resultado:
% DE NUCLEOTÍDEOS Organismos ________________________________ Guanina
Timina
Citosina
26,7
23,5
26,5
Uracil a 0
B
Adenina Adenina 23,3 aaaaa 17,3
40,7
28,2
14,0
0
C
27,5
14,3
0
35,5
22,7
D
18,5
31,5
18,3
31,7
0
A
2) Numa molécula de DNA, contituída por 1.800 nucleotídeos, existe 40% de adenina. Quais serão as quantidades de timina, citosina e guanina?
Timina a)
720
Citosin a 180
Guanina
b)
180
720
180
c)
720
180
180
d)
450
450
450
e)
360
540
540
720
3) Complete a tabela abaixo: Constituintes do DNA Pentose
desoxirribose
Bases púricas
adenina
Bses pirimídicas
Constituintes do RNA
guanina citocina timina
4) (PUC/Campina – SP) Os itens abaixo referem-se à estrutura, composição e função dos ácidos nucléicos.
Estrutura:
I. dupla – hélice II. cadeia simples
Composição
1. presença de uracila 2. presença de timina
Função:
a. síntese de proteínas b. transcrição gênica
São características do ácido ribonucléico: a) II, 1, b
b) II, 2, b c) I, 1, a
d) I, 2, b
e) II, 1, a
5) (FUVEST - 2002) Os adubos inorgânicos industrializados, conhecidos pela sigla NPK, contêm sais de três elementos
químicos: nitrogênio, fósforo e potássio. Qual das alternativas abaixo indica as principais razões pelas quais esses elementos são indispensáveis à vida de uma planta? Nitrogênio
Fósforo
É constituinte de ácido nucléico e proteínas .
É constituinte de ácido nucléico e proteína.
É constituinte de ácidos nucléicos, glicídeos e proteínas.
Atua no equilíbrio osmótico e na permeabilida de celular.
É constituinte de ácidos nucléicos.
Atua no equilíbrio osmótico e na permeabilidade celular.
É constituinte de ácido nucléico e proteína.
É constituinte de ácido nucléico.
Atua no equilíbrio osmótico e na permeabilidade celular.
d)
É constituinte de ácido nucléico glicídeos e proteína.
Atua no equilíbrio osmótico e na permeabilida de celular.
É constituinte de proteína.
e)e
É constituinte de glicídeos.
É constituinte de ácido nucléico e proteína.
Atua no equilíbrio osmótico e na permeabilidade celular.
a)
b)
c)
Potássio
Resposta dos exercícios Resposta do exercício 1: a) Organismo A: apresenta DNA (presença da timina). Organismo B: apresenta DNA (presença da timina) Organismo C: apresenta RNA (presença da uracila) Organismo D: apresenta DNA (presença de timina) b) A ‡ cadeia dupla (a quantidade de adenina é igual à quantidade de timina). B ‡ cadeia simples (a quantidade de adenina é desigual da quantidade da timina). C ‡ cadeia simples. D ‡ cadeia dupla (a quantidade de adenina é igual à quantidade de timina). DNA ‡ cadeia dupla RNA ‡ cadeia simples Resposta do exercício 2: C Vale lembrar que as bases adeninas, timinas, citosinas e guaninas são complementares, isto é apresenta as mesmas quantidades. A=T C=G 1800 - 100% X - 40% de A X = 720 ‡ quantidade de adenina (A) Sendo: A=T=720 A + T ‡ 720 + 720 = 1440 1800 – 1440 = 360 360 = 180 2 então: 180 é a quantidade de citosina (C) e guanina (G) Outra forma de resolver é aplicar diretamente as porcetagens:
40% A --‡ 720 40% T --‡ 720 40% (A) + 40% (T) = 80% (A + T) 100% - 80% = 20% 20% = C + G 20% = C = G 2 10% = C = G 10% C = 180 10% G = 180 Resposta do exercício 3: 6) Constituintes do DNA
Constituintes do RNA
Pentose
desoxirribose
ribose
Bases púricas
adenina
adenina
guanina
guanina
citosina
citosina
timina
uracila
Bses pirimídicas
Resposta do exercício 4: E Ácido ribonucléico ‡ RNA transcrição DNA ----------‡ RNAm (mensageiro) --------‡ síntese de proteínas. tradução Resposta do exercício 5: C Os ácidos nucléicos (DNA e RNA) são formados por: pentose, fosfato (fósforo) e base nitrogenada (nitrogênio). A proteína é constituída por cadeia de aminoácidos (nitrogênio). O potássio atua na entrada e saída da água.
Aula 8 Síntese de proteínas
As proteínas que podem ser enzimas, hormônios, pigmentos, anticorpos, realizam atividades específicas no metabolismo dos seres vivos. São produzidas sob o comando do DNA. Observe o exemplo abaixo:
Proteínas
Funções
Pepsina
Degração de proteínas
DNApolimerase
Síntese de DNA
Hemoglobina
Transporte de oxigênio
Miosina Insulina
Contração muscular Controle da glicose
O albino não produz melanina, porque o seu gene apresenta algumas diferenças em relação ao gene das pessoas normais. O gene determina o fenótipo do ser vivo, através da síntese de proteínas específicas. A informação para a síntese das proteínas está codificada no DNA; o código empregado nessa linguagem é conhecido por código genético. No código genético, cada palavra é uma seqüência de 3 bases nitrogenadas – códon – que corresponde a um aminoácido. O código do DNA abaixo é transmitido para o RNA, conforme a tabela abaixo:
Código no DNA
Código no RNA
Aminoácidos
Abreviação do aminoácido
AAA
UUU
Fenilalanina
(Phe)
AAC, GAG
UUG, CUC
Leucina
(Leu)
CAA
GUU
Valina
(Val)
CCG, CCT
GGC,GGA
Glicina
(Gly)
CTT
GAA
Ácido glutâmico
(Glu)
GTA
CAU
Histidina
(His)
TGT
ACA
Treonina
(Thr)
AGG
UCC
Serina
(Ser)
GGG
CCC
Prolina
(Pro)
Vários códigos podem codificar o mesmo aminoácidos (degenerado) e os mesmos aminoácidos são codificados pelos mesmos códons em todos os seres vivos (universal). Etapas da síntese protéica Transcrição ‡ formação do RNAm-> núcleo Ativação ligação dos dos ‡ aminoácidos ‡ citoplasma aminoácidos ao RNAt Tradução ‡ encadeamento dos aminoácidos ‡ ribossomos formando a proteína
Transcrição O RNAm sai do núcleo levando a mensagem do DNA para o citoplasma, onde se liga aos ribossomos.
Ativação dos aminoácidos O RNAt captura aminoácidos dissolvidos no citoplasma e leva-os até os ribossomos. Em uma das extremidades do RNAt, aparece uma trinca de bases, chamada anticódon, que especifica o aminoácido.
Tradução
Nos ribossomos ocorre a entrada do RNAm, o primeiro códon ligase ao sítio um do ribossomo; em seguida, ocorre a ligação do anticódon do RNAt carregando o aminoácido correspondente, ocorrendo o encadeamento de vários aminoácidos, formando a proteína.
Importante Observe a tabela abaixo, exemplificando a correspondência entre os códons do RNAm e os aminoácidos.
Observe: Códon do DNA: C A A A A A C T T Anti – códons do RNAt: C A A A A A C U U
3 bases
especifica = 1 códon --‡
nitrogenadas
1 aminoácidos
Exercícios 1) (FUVEST – 2002) Os vírus a) possuem genes para os três tipos de RNA (ribossômico, mensageiro e transportador), pois utilizam apenas aminoácidos e energia das células hospedeiras. b) Possuem gene apenas para RNA ribossômico e para RNA mensageiro, pois utilizam RNA transportador da célula hospedeira. c) Possuem genes apenas para RNA mensageiro e para RNA transportador, pois utilizam ribossomos da célula hospedeira.
d) Possuem genes apenas para RNA mesageiro, pois utilizam ribossomos e RNA transportados da célula hospedeira. e) Não possuem genes para qualquer um dos três tipos de RNA, pois utilizam toda a maquinaria de síntese de proteínas da célula hospedeira. 2) (Unicamp – SP) Determine a seqüência de bases do DNA que transcreve o RNA mesageiro do seguinte peptídeo: Metionina – Glicina – Alanina – Serina – Arginina. Utiliza os seguintes anticódons dos aminoácidos: Alanina = CGA Glicina = CCU Serina = AGA Arginina = GCG Metionina = UAC 3)Qual a importância do estudo da síntese das proteínas? 4) (MACK – SP) Uma molécula de RNA mensageiro com 90 bases nitrogenadas apresenta: a) b) c) d) e)
90 30 30 60 30
códons códons códons códons códons
e e e e e
90 90 30 30 60
nucleotídeos nucleotídeos nucleotídeos nucleotídeos nucleotídeos
5) (PUC – SP) “No citoplasma, um conjunto de códons (I), ligado a ribossomos, complementa–se com anticódons (II), possibilitando a síntese de uma enzima.” No trecho acima, o processo sucintamente descrito e os componentes I e II são denominados, respectivamente: a) b) c) d) e)
Tradução, RNA mensageiro e RNA transportador. Transcrição, RNA transportador e RNA mensageiro. Transcrição, RNA mensageiro e RNA transportador. Tradução, RNA ribossômico e RNA mensageiro. Replicação, RNA ribossômico e RNA transportador.
Resolução dos exercícios Resposta do exercício 1: d
Os vírus apresentam uma estrutura simples: capsídeo e material genético; sendo parasitas obrigatórios utilizam os ribossomos e o RNA transportador das células que eles parasitam. Resposta do exercício 2: DNA
ATG
GGA
GCT
TCT
CGC
Resposta do exercício 3: As proteínas são responsáveis pela estrutura e pelo funcionamento das células dos organismos, determinando o caráter. Podem ser enzimas, hormônios, pigmentos, anticorpos. Exemplo de proteínas: hemoglobina – transporte de oxigênio; insulina – controle do nível de glicose no sangue. Resposta do exercício 4: b 90 bases nitrogenadas = 90 nucleotídeos 1 códon = seqüência de 3 nucleotídeos
1 códon - 3 nucleotídeos X - 90 nucleotídeos X = 90 (códons) 3 X= 30 códons Resposta do exercício 5: a Na tradução, ocorreu o encadeamento dos aminoácidos, sob o comando da informação genética presente no RNAm (mensageiro) e o transporte dos aminoácidos realizado pelos RNAt (transportador).
Aula 9 Sistema digestório Os alimentos fornecem nutrientes para construção de estruturas celulares e, ainda, liberação de energia para as atividades celulares. A função da digestão é converter os alimentos orgânicos em componentes menores e solúveis, para serem mais bem absorvidos pelo organismo. A fragmentação dos alimentos ocorre por processos mecânicos por mastigação (dentes dos vertebrados) e por trituração (moela das aves). Após a fragmentação, as partículas menores sofrem tratamento químico, através da ação das enzimas, em presença da água.
Hidrólise enzimática: ação das enzimas em presença da água.
Nutrientes
Enzimas
Partícula Absorvível
Amidos Proteínas Ácidos nucléicos (DNA ou RNA) Lipídeos Vitaminas, água e sais
Amilase Proteinase DNA-ase/ RNA-ase
Monossacarídeos Aminoácidos Nucleotídeos
Lipase
Ácido graxos e glicerol Não sofrem digestão
.
Tipo de digestão
Intracelular – Ameba
Extracelular e intracelular - Hidra
Extracelular e intracelular – Hidra
Extracelular - Homem
Digestão humana No homem, os alimentos são digeridos ao longo do tubo digestório (extracelular), passando por transformações físicas e químicas. Controle da transformação Sistema nervoso voluntário e involuntário Sistema nervoso e hormonal
Transformações sofridas pelos alimentos
Físicas (mecânicos)
Mastigação (boca) Deglutição (boca) Movimentos peristálticos
Química
Enzimáticas
Digestão humana
O tubo digestório é constituído por boca, faringe, esôfago, estômago, intestino (delgado e grosso). A digestão química na boca é devido à ação das enzimas da saliva. A principal enzima da saliva é a ptialina (amilase salivar), ela acelera a hidrólise de polissacarídeos (amido e derivados). Posteriormente, o alimento passa pela faringe, atinge o esôfago e chega ao estômago, empurrado pelos movimentos peristálticos. No estômago, o alimento sofre a ação da pepsina principal enzima do suco gástrico. A pepsina é produzida na forma inativa de pepsinogênio, que é ativado pelo HCl (ácido clorídrico).
Esta enzima digere as proteínas. Para lubrificação do bolo alimentar e proteção da parede estomacal contra a ação das enzimas e do HCl, ocorre a produção do muco. Saindo do estômago, o bolo alimentar termina a digestão no intestino delgado, onde recebe a ação do suco pancreático, da bile e do suco entérico.
O suco pancreático é produzido e secretado pelo pâncreas, rico em enzimas.
A bile é produzida pelo fígado e armazenada na vesícula biliar. Não apresenta enzimas; possui sais biliares que emulsionam as gorduras. Emulsificação das gorduras: age como detergente nas gorduras, preparando-a para a ação enzimática.
O suco entérico é produzido no intestino, rico em enzimas, e contém muco, cujo papel é a proteção da parede intestinal contra uma autodigestão. A secreção dos sucos digestórios é controlada pelo sistema nervoso e hormonal. Abaixo, os hormônios que participam desse controle:
Sucos digestórios
Controle hormonal
Saliva Gástrico
Hormônio: gastrina (estimulante) enterogastrona (inibidor)
Pancreático
Hormônio: secretina (estimulante)
Entérico
Hormônio: secretina (estimulante
Bile
Hormônio: colecistoquinina (estimulante)
Os produtos finais da digestão serão absorvidos pela mucosa do intestino. Do intestino, o sangue rico em nutrientes é levado para o fígado (desintoxicação) e, posteriormente, para a circulação geral. Secreção digestiva
pH
Órgão Produtor
Local de atuação
Enzima
Ação
Saliva
Neutro
Glândulas salivares
Boca
Amilase salivar (ptialina)
AmidoÆ maltose
Suco gástrico
Ácido
Estômago
Estômago
Pepsina
Proteínas Æ peptídios menores
Bile (armazenada na vesícula biliar) Suco pancreático
Suco pancreático
Suco entérico
Básico
Básico
Básico
Neutro
Fígado
Pâncreas
Pâncreas
Intestino delgado
Intestino delgado
Nenhuma (apenas sais biliares)
Emulsificação das gorduras
Intestino delgado
Tripsina (tripsinogênio Æ tripsina
Proteínas Æ peptídios menores
Amilase
Amido Æ maltose
Intestino delgado
Intestino delgado
pancreática Lipase pancreática Ribonuclease
Triacilgliceróis Æ glicerol + ácidos graxos RNA Æ ribonucleotídeos
Desoxirribonuclease
DNA Æ desoxirribonucleotídeos
Enteroquinase
Tripsinogênio Æ tripsina
Maltase
Maltose Æ glicose + glicose
Sacarase
Sacarose Æ glicose + frutose
Lactase
Lactose Æ glicose + galactose
Peptidases
Peptídios Æ aminoácidos
‘. ;
Exercícios 1) (UNESP) – Um técnico de laboratório colocou separadamente, em seis tubos de ensaio, soluções de amido, de proteína, juntamente com suas respectivas enzimas digestivas. As soluções apresentavam diferentes índices de PH e diferentes temperaturas, de acordo com a tabela seguinte:
Tubo
PH
Temperatura ºC
I
2
20
II
7
40
III
8
80
IV
2
40
V
8
20
VI
7
80
Passados alguns minutos, observou-se a ocorrência do processo digestivo. A digestão do amido e a digestão da proteína ocorreram, respectivamente, nos tubos: a) I e III b) IV e VI
c) II e IV d) IV e V
e) II e IV
2) (UFSCar) – Considere as quatro frases seguintes: I. II.
Enzimas são proteínas que atuam como catalisadores de reações químicas. Cada reação química que ocorre em um ser vivo, geralmente, é catalisada por um tipo de enzima.
III. IV.
A velocidade de uma reação enzimática independe de fatores como temperatura e PH do meio. As enzimas sofrem um enorme processo de desgaste durante a reação química da qual participam.
São verdadeiras as frases: a) I e III, apenas c) I e II, apenas e) I, II e IV, apenas
b) III e IV, apenas d) I, II e IV apenas
3) Células animais, quando privadas de alimento, passam a degradar a si mesma como fonte de matéria-prima para sobreviver. A organela citoplasmática diretamente responsável por essa degradação é: a) b) c) d) e)
o o o a o
aparelho de Golgi. centríolo. lisossomo. mitocôndria. ribossomo.
4) Ao comermos um sanduíche de pão, manteiga e bife, a digestão do : a) bife inicia-se na boca, a do pão, no estômago, sendo papel do fígado produzir a bile que facilita a digestão das gorduras da manteiga; b) bife inicia-se na boca, a do pão, no estômago, sendo papel do fígado produzir a bile, que contém enzimas que digerem gorduras da manteiga; c) pão inicia-se na boca, a do bife, no estômago, sendo papel do fígado produzir a bile que facilita a digestão das gorduras da manteiga; d) pão inicia-se na boca, a do bife, no estômago, sendo papel do fígado produzir a bile, que contém enzimas que completam a digestão do pão, do bife e das gorduras da manteiga; e) pão e a do bife iniciam-se no estômago, sendo as gorduras da manteiga digeridas pela bile produzida no fígado. 5) (FUVEST) – Em que região do tubo digestório humano ocorre a digestão do amido? Onde são produzidas as amilases que atuam nesse processo?
Resolução dos exercícios Resposta do exercício 1: C Resposta do exercício 2: C Resposta do exercício 3: C Resposta do exercício 4: C Resposta do exercício 5: A digestão do pão, inicia-se na boca pela enzima amilase (ptialina) e termina no intestino pela ação da amilase pancreática e entérica.
Aula 10 Fotossíntese A fotossíntese é um importante processo nutritivo, que ocorre desde os seres vivos mais simples, como as algas unicelulares e cianobactérias, até os organismos complexos. O processo consiste em transformar a energia luminosa em energia química, momento em que o vegetal sintetiza substâncias orgânicas a partir de água, dióxido de carbono e luz. A célula é um dos produtos da fotossíntese que constitui a maior parte da madeira seca. Quando a lenha é queimada, a celulose é convertida em CO2 e água, com o desprendimento da energia armazenada em sua estrutura. O petróleo, o carvão e o gás natural são exemplos de combustíveis, que tiveram a sua origem na fotossíntese. Equação geral da fotossíntese: luz 12H2O + 6CO2 ----------‡ C6H12O6 + 6H2O = 6O2 clorofila O órgão da planta adaptado para a fotossíntese é a folha. Observe as figuras abaixo:
Órgão = folha
No
interior
das células das folhas, encontramos os cloroplastos, organela sede da fotossíntese. No interior dos cloroplastos, encontramos o pigmento verde, a clorofila, responsável pela absorção da luz.
Etapas da fotossíntese: • •
Fotoquímica ou luminosa. Química, escura ou enzimática. Etapa fotoquímica ou luminosa
Principais características: -
Absorção de luz pelas clorofilas. Síntese de ATP. Fotólise da água. Redução do NADP e NADPH2
A absorção da luz pelos pigmentos do cloroplasto, principalmente as clorofilas, resulta na formação do ATP, processo conhecido como fotofosforilação. Observe a reação representada abaixo: luz ADP + P --------‡ ATP clorofila ADP ‡ adenosina difosfato
P ‡ fosfato ATP ‡ adenosina trifosfato O ATP é um composto energético que, por hidrólise, transforma-se em ADP e fosfato, liberando muita energia. As moléculas de água sofrem ionização, devido à presença da luz, quebrando-se em íons H+ e OH- . Os íons H+ são capturados pelo NADP, formando o composto NADPH2 e o OH. Quatro grupos (OH) formam água (H2O) e liberam o oxigênio (O2). Observe as reações abaixo: luz ADP + P --------‡ ATP clorofila luz 4H2O + 2 NADP --------‡ 2 NADPH2 + 2H2O + O2 clorofila NADP – aceptor de hidrogênio Etapa escura, química ou enzimática Principais características: -
Absorção e fixação do CO2 Redução do CO2 pelo NADPH2 Gasto de ATP Síntese de açúcar
Nessa fase, ocorre a síntese do açúcar a partir dos produtos da energia luminosa (ATP e NADPH2) e da utilização do CO2. Observe a reação abaixo: energia CO2 + 2NADPH2 -------‡ (CH2O) + H2O + 2 NADP ATP
ADP + P
O composto ATP fornece a energia para a síntese do açúcar, desdobrando-se em ADP + P.
Resumo da fotossíntese
IMPORTANTE: • Em experimentos, forneceram-se à planta moléculas de água com oxigênio marcado (isótopo radioativo – O18), e verificou-se que o oxigênio liberado na fotossíntese é marcado (O18), provando a origem do liberado na fotossíntese.
Fatores que influem na fotossíntese: Externos: luz, dióxido de carbono, temperatura. Internos: grau de abertura dos estômatos, concentração de clorofilas. Observe o gráfico abaixo:
Fator limitante
Na intensidade luminosa zero, a taxa da fotossíntese também é zero. O aumento da luz aumenta o rendimento do processo. A partir da intensidade um (1), o processo não aumenta; logo, existe outro fator insuficiente, que é o responsável em limitar o processo. Chamamos de fator limitante o fator que está em menor intensidade em relação aos diversos fatores que influenciam um processo. No exemplo acima, no trecho “A” da curva, a luz age como fator limitante da fotossíntese. IMPORTANTE A faixa de luz visível é de interesse especial para a fotossíntese; compreende luz de diferentes cores: violeta, azul, verde, amarela e vermelha. Estudando o aspecto de absorção da luz pela clorofila, os cientistas concluíram que o máximo de absorção acarreta radiações azul e vermelha, e que a mínima absorção ocorre nas radiações verde e amarela.
Ponto de compensação fótico (luminoso) Ponto de compensação fótico é uma intensidade luminosa em que a taxa da fotossíntese é igual a taxa da respiração. Observe as reações abaixo: fotossíntese ------------‡ 12H2O + 6CO2
C6H12O6 + 6H2O + 6O2 fl-----------respiração
No ponto de compensação, a planta está em equilíbrio energético, pois todo o alimento (C6H12O6) produzido na fotossíntese estará sendo consumido na respiração.
Ponto de compensação fótico
As plantas não podem permanecer por muito tempo no ponto de compensação ou abaixo dele, pois não armazenam os açúcares, que, posteriormente, poderiam ser consumidos nas horas sem iluminação, portanto, as plantas morrem por deficiência de nutrição. Acima do PCF F>R Liberação do O2
Abaixo do PCF F pobre em oxigênio Sangue arterial -> rico em oxigênio Observe o coração dos répteis :
Não crocodilianos
Crocodilianos
Nos répteis, o coração tem dois átrios e um ventrículo, parcialmente dividido por um septo, ocorrendo a mistura do sangue venoso com o sangue arterial, porém menos intensa que no ventrículo dos anfíbios. Nos répteis crocodilianos, o coração tem 2 átrios e 2 ventrículos, porém ocorre a mistura do sangue venoso com o arterial no forâmen de Panizza. O forâmen de Panizza é o orifício que comunica os vasos fora do coração. Observe o coração das aves e mamíferos.
O coração das aves e dos mamíferos é dividido em dois átrios e dois ventrículos, não ocorrendo a mistura do sangue venoso com o sangue arterial (circulação dupla completa). Nas aves, a curvatura da artéria aorta é voltada para o lado direito e nos mamíferos a curvatura da artéria aorta é para o lado esquerdo.
Circulação dos mamíferos A circulação é dividida em pulmonar ( pequena circulação ) e sistêmica ( grande circulação ).
No átrio direito, chegam as veias cavas superior e inferior, trazendo o sangue venoso dos tecidos para o coração. O sangue passa do átrio direito para o ventrículo direito, e deste saem as artérias pulmonares, que transportam o sangue venoso até os pulmões, onde irá ocorrer a hematose (troca gasosa). Dos pulmões o sangue arterial é levado pelas veias pulmonares até o átrio esquerdo, e deste passa para o ventrículo
esquerdo. Em seguida, é bombeado, sob alta pressão, para a artéria aorta, que o distribui para os tecidos.
Coração do mamífero
Importante : Tricúspide : válvula do orifício atrioventicular direito. Bicúspide ou mitral : válvula do orifício atrioventricular esquerdo. Artéria : vasos que sai do coração. Veia : vaso que chega ao coração.
Sangue humano O sangue é formado por duas partes : o plasma (parte líquida) e os elementos figurados (glóbulos vermelhos, glóbulos brancos e plaquetas). Plasma : O plasma é formado por 90% de água e 10% de substâncias como as proteínas, aminoácidos, açúcares, lipídios e substâncias resultantes da digestão, que são distribuídas as células.
Encontramos também, no plasma sangüíneo, os gases respiratórios (O2, CO2), excretas ( uréia ), hormônios, enzimas, etc. Hemácias ou glóbulos vermelhos: são células discóides, bicôncavas e anucleadas nos mamíferos. Nos demais vertebrados, as hemácias são nucleadas. As hemácias são produzidas no interior dos ossos longos (medula óssea) pelo tecido conjuntivo hematopoiético mielóide. A função das hemácias é transportar os gases respiratórios (O2 e CO2). Leucócitos ou glóbulos brancos : são células esféricas, produzidas pelo tecido hematopoiético mielóide e linfóide. A principal função dos leucócitos e a defesa do organismo contra a ação de um agente estranho (antigeno). Através da fagocitose, os leucócitos englobam o corpo estranho e realizam a sua digestão. Observe abaixo os tipos de leucócitos humanos :
Os linfócitos são importantes na produção de anticorpos. Plaquetas : As plaquetas são produzidas na medula óssea, com forma variável, anucleada.
Participam do processo de coagulação sangüínea, produzindo a tromboplastina, proteína com função enzimática. O mecanismo de coagulação sangüínea envolve várias reações enzimáticas, observe abaixo a participação da tromboplastina: Tecidos lesados Tromboplastinogênio --------------------‡ Plaquetas
Protrombina
Fibrinogênio (solúvel)
Tromboplastina
Tromboplastina --------------------------‡ Trombina Cálcio -----Trombina----------‡
Fibrina (insolúvel)
A rolha constituída por rede de fibrina, plaquetas e hemácias, impede o extravasamento de sangue.
Exercício 1) (Fuvest) – Dois animais, A e B, têm sistemas circulatórios aberto. O sistema respiratório de A é traqueal, e o de B, branquial. Com base nessa descrição, escolha a alternativa correta. a) b) c) d) e)
A A A A A
pode pode pode pode pode
ser ser ser ser ser
uma barata e B pode ser um peixe. uma gafanhoto e B pode ser um mexilhão. um caracol e B pode ser uma mariposa. uma minhoca e B pode ser uma aranha. uma aranha e B pode ser um planária.
2) (Vunesp) – Pode–se dizer que a circulação sangüínea é completa, quando: a) não ocorre mistura de sangue venoso e arterial. b) o sangue, numa volta completa pelo corpo, passa uma única vez pelo coração. c) O sangue passa duas vezes pelo coração, a cada volta completa. d) Não há uma perfeita separação entre o sangue venoso e o sangue arterial. e) Os tecidos recebem sangue arterial ricamente oxigênio.
3) (Fuvest) – Coração atravessado por sangue arterial e venoso, porém sem misturar, ocorre como regra geral em: a) b) c) d) e)
anfíbios e répteis. Répteis e aves. Aves e mamíferos. Répteis e mamíferos. Aves e anfíbios.
4) (UFMG) – Segundo estudo feito na Etiópia, crianças que comiam alimentos preparados em panelas de ferro apresentaram uma redução da taxa de anemia de 55 para 13%. Essa redução pode ser explicada pelo fato de que o ferro, a)
aquecido, ativa vitaminas do complexo B presentes nos alimentos, prevenindo a anemia; b) contido nos alimentos, transforma-se facilmente durante o cozimento e é absorvido pelo organismo; c) oriundo das panelas, modifica o sabor dos alimentos, aumentando o apetite das crianças; d) proveniente das panelas, é misturado e absorvido pelo organismo. 5) (Fuvest) – Complete os esquemas dos percursos do gás oxigênio e do gás carbônico, participantes da respiração, preenchendo os espaços com as letras correspondentes às estruturas abaixo: A = alvéolos pulmonares B = artérias pulmonar C = artéria do corpo D = átrio direito E = átrio esquerdo
F = células do corpo G = veia pulmonar H = veias do corpo I = ventrículo direito J = ventrículo esquerdo
Resolução Resposta do exercício 1: B
Resposta do exercício 2: A Resposta do exercício 3: C Resposta do exercício 4: D Resposta do exercício 5:
Aula 17 Herança dos cromossomos sexuais Quando observamos os conjuntos cromossômicos de células diplóides masculinas e femininas, percebemos a diferença em um dos pares dos cromossomos: os cromossomos sexuais. O cromossomo X é bem maior que o cromossomo Y; portanto, existe uma região no cromossomo X, que não tem correspondência ao Y.
O sexo masculino é heterogamético, isto é, os cromossomos sexuais são diferentes (X e Y), enquanto o sexo feminino é homogamético, e os cromossomos sexuais são iguais (X X). Observe a produção dos gametas abaixo:
Herança ligada ao sexo
Nessa herança, os alelos estão localizados no segmento nãohomólogo do cromossomo X. Na espécie humana, a hemofilia e o daltonismo são exemplos de herança ligada ao sexo (ao cromossomo X), assim como nas drosófilas, a determinação da cor dos olhos também é uma herança ligada ao sexo.
Hemofilia A hemofilia é uma doença hereditária, caracterizada pela falta de coagulação sangüínea, acarretando a morte por hemorragia. Essa anomalia é determinada por um gene recessivo h. Os possíveis genótipos e fenótipos correspondentes são:
Genótipo
Fenótipo
XHXH
Normal
XHXh
Normal portadora
XhXh
Hemofílica
XHY
Normal
XhY
Hemofílica
Imoprtante Mulheres hemofílicas são muito raras , devido à baixa freqüência do gene h.
Daltonismo O daltonismo é uma doença em que as pessoas afetadas apresentam deficiência na distinção das cores vermelha, verde e azul. A anomalia é condicionada pelo gene recessivo d, ligado ao sexo.
Os possíveis genótipos e fenótipos correspondentes são:
Genótipo
Fenótipo
XDXD
Normal
XHXh
Normal portadora
XdXd
Daltônico
XDY
Normal
XhY
Hemofílica
Importante: Os homens daltônicos e hemofílicos transmitem os alelos d e h somente para as filhas.
Herança restrita ao sexo É a herança em que os genes estão localizados na região nãohomóloga do cromossomo Y. Os genes são denominados holândricos e só aparecem nos homens. Como exemplo, podemos citar a hipertricose, presença de pêlos em grande quantidade, nas narinas e nas orelhas dos homens. Observe o heredograma abaixo:
O alelo que condiciona a hipertricose é transmitido de um homem afetado para todos os filhos.
Calvície É uma herança condicionada por um alelo autossômico, porém comporta-se como dominante nos homens, e recessivo nas mulheres.
Os possíveis genótipos e fenótipos correspondentes são:
Genótipo
Fenótipo Mulher
Homem
CC
calva
calvo
Cc
normal
calvo
cc
normal
normal
Nas mulheres, a calvície nunca é tão pronunciada como nos homens. Exercícios 1) (Fuvest) – No heredograma abaixo, ocorrem dois meninos hemofílicos. A hemofilia tem herança recessivo ligada ao cromossomo X.
a) Qual é a probabilidade de que uma segunda criança de II-4 e II5 seja afetada? b) Qual é a probabilidade de II-2 ser portador do alelo que causa a hemofilia? c) Se o avô materno de II-4 era afetado , qual era o fenótipo do avô materna? Justifique sua resposta.
2) Considere as seguintes afirmações sobre uma mulher daltônica. I. II. III.
Seu pai é daltônico. Sua mãe possui o alelo para daltonismo. Sua avó paterna não possui o alelo para o daltonismo.
Dessas afirmações, somente: a) b) c) d) e)
I é verdadeiro. II é verdadeiro. III é verdadeiro. I e II são verdadeiros. II e III são verdadeiros.
3) Um homem e uma mulher normais tiveram um menino hemofílico. A probabilidade desse casal vir a ter uma menina hemofílica é: a) b) c) d) e)
100% 75% 50% 25% zero
4) (Fuvest) – Com relação à espécie humana, pergunta-se: a) Por que é o pai quem determina o sexo da prole? b) Porque os filhos homens de pai hemofílico nunca herda essa característica do pai? Resolução Resposta do exercício 1: a) _ ou 25%. b) _ ou 50%. c) A avó materna era normal (XHX-) porque I-2, que é XhXh, herdou o cromossomo Xh do pai e o XH da mãe. Resposta do exercício 2: D Resposta do exercício 3: E
Resposta do exercício 4: a) Porque o sexo masculino no espécie humana é heterogamético (XY), portanto produz 50% espermatozóides com o cromossomo X e 50% de espermatozóide Y. b) Porque a hemofilia é condicionado por um gene h localizado no cromossomo X e o homem transmite para os seus descendentes do sexo masculino o cromossomo Y.
Aula 18 Sistema excretor O sistema excretor é responsável pela homeostase, isto é, mantém a estabilidade do meio intenso dos seres vivos, eliminando o excesso das substâncias que são produzidas pelas células. As células produzem, durante o seu metabolismo, substâncias que continuamente, são eliminadas no sangue, ou no líquido intercelular; algumas dessas substâncias são tóxicas e, portanto, não podem acumular-se no organismo. Abaixo, as principais excretas: Principais excretas CO2 H2O Sais Bile Amônia Uréia Ácido úrico Creatinina
A amônia, a uréia e o ácido úrico são provenientes do metabolismo dos aminoácidos.
Regulação da água e dos sais Os animais têm a necessidade de manter constante a concentração de sais do sangue e dos outros líquidos corporais; qualquer modificação na concentração dos fluidos pode acarretar a entrada de água em excesso, ou a desidratação. Por exemplo, os peixes dulcícolas vivem em água doce, com baixa concentração de sais (meio hipotômico). A água entra, por osmose, pelas brânquias e superfícies do corpo. Os rins eliminam o excesso de água; os sais, eliminados na urina, são repostos pelos alimentos e pela absorção ativa, através das brânquias.
Excreção nos invertebrados Nos protozoários, poríferos e celenterados, a excreção ocorre por difusão. Os protozoários de água doce apresentam vacúolos contráteis ou pulsáteis, cuja função é remover o excesso de água, que entra na célula por osmose.
Ameba Abaixo, as estruturas excretoras dos invertebrados: Animais
Estruturas
Platelmintos
Célula flama ou solenócito
Asquelmintos
Tubos em H
Anelídeos e Moluscos
Nefrídios
Artrópodes – Crustáceos
Glândula verde
Artrópodes - Insetos
Túbulos de Malpighi
Artrópodes – Aracnídeos
Túbulos de Malpighi e Glândulas coxais
A planária remove o excesso de água através dos tubos ramificados, que terminam na célula-flama e, desta, para os canais excretores.
Planária Os dois canais recolhem os catabólitos, que são enviados para o poro excretor.
Sistema em H Nas minhocas, os nefrídios dispõemse em pares, em quase todos segmentos do corpo.
Nefrídio de um anelídeo
Nos insetos,os túbulos de Malpighi retiram do sangue os produtos e transferem-os para o tubo digestório, de onde os catabólitos são eliminados com as fezes.
Túbulo de Malpighi
Nos insetos,o CO2 é eliminado pelas traquéias, e as substâncias nitrogenadas, pelos túbulos de Malpighi. Nos vertebrados, a excreção é feita pelos rins. Observe, abaixo, o aparelho excretor humano:
Excreta nitrogenada A amônia é um excreto nitrogenado muito tóxico para as células. Os animais que eliminam amônia são de pequeno porte e dispõem de muita água, devido à sua alta solubilidade. Os animais que eliminam ácido úrico demonstram uma adaptação ao meio terrestre, onde a economia da água é vital para a solubilidade; portanto, os animais economizam a água na sua excreção. Observe a tabela abaixo com as principais características dos resíduos nitrogenados: Características
Amônia
Uréia
Ácido úrico
Toxicidade
Alta
Moderada
Baixa
Solubilidade
Alta
Alta
Muito baixa
Grupos animais
Invertebrados aquáticos, peixes ósseos, protocordados
Peixes cartilaginosos, anfíbios e mamíferos
Insetos, répteis e aves
Classificam-se os animais, quanto à principal excreta nitrogenada, em três grupos: • • •
Amonotélicos: eliminam a amônia. Ureotélicos: eliminam a uréia. Uricotélicos: elimina o ácido úrico. IMPORTANTE:
O desenvolvimento embrionário também determina o tipo de substância nitrogenada a ser excretada pelos animais. Os embriões de peixes e anfíbios desenvolvem-se na água; portanto, eliminam a amônia assim que é produzida. Durante o desenvolvimento larval, os anfíbios continuam eliminando a amônia, mas os anfíbios terrestres adultos excretam a uréia. Os embriões de ave e de réptil desenvolvem-se em um ovo de casca rígida e no meio externo. Os embriões, para economizar a água, excretam ácido úrico, que é armazenado em uma bolsa chamada alantóide. Os embriões da maioria dos mamíferos trocam substâncias com o sangue materno através da placenta; assim, os embriões excretam a uréia, que é bastante solúvel, e que será removida do embrião pela circulação materna.
Excreção humana A excreção humana é realizada pelos rins. Os rins recebem sangue das artérias renais e devolvem-no pelas veias renais, para veia cava inferior. Cada rim é formado por 1 milhão de néfrons. Os néfrons são constituídos pela arteríola aferente, glomérulo de Malpighi, arteríola eferente, cápsula de Bowmam, tubo contornado proximal, alca de Henle e túbulo contornado distal. Os túbulos distais de vários néfrons terminam em ductos coletores, que desembocam na pelve do rim. Da pelve, partem para o ureter, que termina na bexiga urinária.
A urina é formada nos néfrons e acumulada na bexiga urinária.
Formação da urina Processos: Filtração Reabsorção Secreção tubular
Rim humano
Estrutura do néfron
Filtração glomerular O sangue chega aos capilares do glomérulo sob pressão elevada, passando uma parte do plasma sangüíneo para o interior da cápsula. Na ultrafiltração glomerular, devido ao seu tamanho, as proteínas são as únicas partículas que não são filtradas. O filtrado glomerular tem composição química semelhante à do plasma sangüíneo, exceto as proteínas.
Reabsorção renal O filtrado flui ao longo túbulo renal e atinge o ducto coletor. Durante a passagem, a maior parte da água e das substâncias nela dissolvidas é reabsorvida e devolvida para a circulação; o restante do filtrado forma a urina. Algumas partículas (como as de água) são reabsorvidas por transporte passivo, enquanto a glicose, bicarbonato, sódio, etc sofrem reabsorção ativa . As células dos túbulos são ricas em mitocôndrias, que são as organelas que fornecem energia para o transporte ativo. A reabsorção facultativa da água é controlada pelo hormônio ADH (hormônio antidiurético) produzido pela hipófise. Essa absorção depende somente das necessidades hídricas do organismo e não está relacionada com a concentração dos solutos do filtrado. Transporte dos sais ‡ Transporte ativo Transporte as água ‡ Transporte passivo ‡ Osmose Hormônio antidiurético (ADH) ‡ aumenta reabsorção da água ‡ Diminuindo o volume da urina
Secreção tubular Algumas substâncias, como um antibiótico recebido por um indivíduo doente, são eliminadas pelo sangue, diretamente no filtrado do túbulo renal. Essas substâncias são secretadas ativamente pela urina.
O FNA – composto químico, produzido pelo átrio cardíaco, é o responsável pela dilatação da arteríola aferente, aumentando a filtração glomerular, acarretando o aumento do volume da urina e diminuição da pressão arterial.
Exercícios 1) – (Fuvest-2001) – Uma pessoa passará a excretar maior quantidade de uréia se aumentar, em sua dieta alimentar, a quantidade de: a) amido d) lipídeos
b) cloreto de sódio c) proteínas
c) glicídios
2) (PUC) – Excreção é um processo de remoção de substâncias tóxicas ou inúteis do interior dos organismos, realizando por estrutura especializadas. Analise os cinco exemplos, verificando se há correspondência entre o animal e a estrutura excretora. Animal I. gafanhoto II. planária III. esquilo IV. minhoca V. hidra
Estrutura para excreção ‡ ‡ ‡ ‡ ‡
tubo de Malpighi célula-flama rim nefrídio vacúolo contrátil
Estão corretas: a) b) c) d) e)
apenas I, II, III e IV. apenas II, III, IV e V. apenas I, II e III. apenas II, III e IV. Apenas III, IV e V.
3) A excreção é o processo pelo qual os animais eliminam substâncias nitrogenadas tóxicas produzidas durante o metabolismo celular. Alguns animais excretam amônia e outros transformam a amônia em uréia e ácido úrico. Acerca desse processo, foram feitas as seguintes afirmações:
I. II. III.
A amônia é altamente tóxica e solúvel; assim, esse tipo de excreta ocorre em animais aquáticos. A uréia é a principal excreta de aves, insetos e répteis. O ácido úrico pode ser excretado; sem que haja perda de água, o que constitui uma importante adaptação para a economia de água.
Dessas afirmações, somente está(ão) correta(s): a) I e II d) II
b) I e III e) III
c) I
4) O tipo de compostos nitrogenados (amônia, uréia ou ácido úrico) eliminado por um organismo depende, entre outros fatores, da disponibilidade de água no meio em que vive, da sua capacidade de concentrar a urina e da necessidade de economizar a água do corpo. Exemplo de animais que eliminam, respectivamente, amônia, uréia e ácido úrico, são: a) b) c) d) e)
Lambari, macaco e gavião. Sapo, foca e lambari. Golfinho, peixe-boi e galinha. Sapo, lambari e gafanhoto. Lagarto, boi e sapo.
5) (Vunesp) – Um laboratório de análise clínica recebeu três amostras de urina, de três homens diferentes. Após as análises, as amostras revelaram a seguinte composição: Amostra I: uréia, ácido úrico, água e cloreto de sódio. Amostra II: proteínas, uréia, proteínas, água e cloreto de sódio. Amostra III: proteínas, uréia, água e glicose. São indicativos de funcionamento renal normal: a) b) c) d) e)
as amostras I, II e III; apenas a amostra II; apenas a amostra III; apenas as amostras I e II; apenas a amostra I.
Resolução Resposta do exercício 1: E
Resposta do exercício 2: A Resposta do exercício 3: B Resposta do exercício 4: A Resposta do exercício 5: E
Aula 19 Bactérias e Vírus Bactérias As bactérias pertencem ao Reino Monera. Suas células são denominadas procarióticas devido à ausência do envoltório nuclear; no citoplasma, encontramos o material genético (DNA circular) e os ribossomos. Observe, a estrutura bacteriana abaixo: Nucleóide
Parede celular
Citoplasma
Membrana plasmática
Ribossomos Além do DNA circular, as bactérias possuem plasmídeos, isto é, pedaços de DNA dispersos no citoplasma, que têm replicação independente e podem ser transferidos de uma bactéria para outra.
Quanto à nutrição, as bactérias são classificadas em autótrofas (quimiossintetizantes e fotossintetizantes) e heterótrofas (parasitas e decompositoras). As bactérias autótrofas fotossintetizantes produzem o seu próprio alimento utilizando a energia luminosa, devido à presença de um tipo especial de clorofila, enquanto as bactérias quimiossintetizantes produzem o seu próprio alimento, aproveitando a energia química proveniente da oxidação de compostos inorgânicos.
Cianobactérias ‡ bactérias clorofiladas
Anabaena (cianobactéria) – fixa o nitrogênio atmosférico – participa da fertilidade do solo. As bactérias desempenham papéis indispensáveis ao equilíbrio ecológico, participam do processo da reciclagem de matéria orgânica; essas bactérias são denominadas decompositoras, enquanto as bactérias patogênicas causam infecções, com graves lesões nos animais. Elas são transmitidas por água e alimentos contaminados, secreções (catarro), sangue, urina dos animais, etc. AS bactérias provocam inflamações, febre, tosse, vômito, diarréia, rigidez na nuca, distúrbios respiratórios, lesões na pele, etc.
Os antibióticos interferem na síntese de proteínas das bactérias e na formação da sua parede celular.
IMPORTANTE As bactérias são utilizadas na fermentação do leite para a fabricação de queijo, iogurte e coalhada. Muitas substâncias, como hormônios, enzimas e antibióticos, são produzidas por bactérias. Utilizou-se, por exemplo, o gene humano responsável pela produção de insulina em bactérias, no plasmídeo, que
passaram a produzir esse hormônio, usado no tratamento dos diabéticos. Observe abaixo, a introdução de um gene de interesse no plasmídeo bacteriano.
Doenças causadas por bactérias:
Doenças
Agente etiológico
Transmissão
Pneumonia bacteriana
Pneumococo, hemófilo, etc.
Gotículas eliminadas por tose, espirro, fala
Tuberculose Cólera
Bacilo de Koch (Mycobacterium) Vibrio cholerae
Hanseníase Coqueluche Difteria Tétano
Corynebacterium Mycobacterium Bordetella pertussis dipterie Clostridium tetani lepraer
Gotículas eliminadas Água e alimento por tose, espirro, fala contaminados por fezes de doentes Os esporos são Penetração do Gotículas eliminadas introduzidas através baciolo pela pele ou porde tose, espirro, fala um mucosas ferimento pelas perfurado
Prevenção
Manifestação
Saneamento básico; tratamento e isolamento dos doentes; cuidados no Evitar contato preparo de Cuidados Evitar contato com com doentes; alimentos; Evitar contato com ferimentos; doentes; tratamento higiene com doentes; vacina tratamento tríplice dos doentes pessoal; tratamento dos (DPT) doentes ou vacinação dos antitetânica doentes (pouco eficaz)
Diarréia intensa; vômito; dor Lesões da abdominal; Tosse; Espasmos febre; pele, áreas febre Tosse na musculares; dificuldades insensíveis espasmóticas, respiratórias; distúrbios pele nódulo; febre respiratórios mal-estar; regiões de rouquidão pele seca
(continuação)
Meningite
Leptospirose
Escarlatina
Sífilis
Gonorréia
Meningococo, hemófilo, Pneumococo
Leptospera sp
Estreptococo
Treponema pallidum
Neisseria gonorrhoeae (gonococo)
Gotículas eliminadas por tosse, espirro, fala
Tratamento dos doentes; evitar contato com doentes; vacinação
Cefaléia; febre, vômito; rigidez na nuca; convulsão; lesões hemorrágicas na pele Febre; dor muscular; icterícia; urina escura; tosse; dor torácica ou abdominal
Contato com água contaminada com urina de camundongos e ratos
Saneamento básico; combate aos roedores
Gotículas eliminadas por tosse, espirro, fala
Tratamento dos doentes; evitar contato com doentes
Dor de garganta; febre; lesões avermelhadas na pele; descamação
Uso de preservativo; evitar promiscuidade sexual; tratamento dos doentes
Nódulo ( cancro) duro nos genitais; aumento de nódulos linfáticos lesões na pele; lesões neurológicas
Contato sexual, transmissão maternofetal por ocasião do parto
Contato sexual; transmissão maternofetal por ocasião do parto
Uso de preservativo; evitar promiscuidade sexual; tratamento dos doentes
Dor ao urinar, corrimento vaginal ou uretral
Muitas meningites são virais.
Quanto à necessidade de oxigênio nos processos de obtenção de energia, as bactérias são classificadas em aeróbias ou anaeróbias, e, quanto às formas fundamentais, são classificadas em cocos, bacilos, vibriões e espirilos.
Formas bacterianas
A reprodução das bactérias se faz por bipartição simples, mas em algumas espécies há também processo sexuais, como conjugação, que resultam em recombinação genética.
Vírus OS vírus são parasitas intracelulares obrigatórios; apresentam uma estrutura simples. São formados por uma cápsula, denominada capsídeo, que envolve o material genético viral, que pode ser o DNA ou RNA.
Observe, abaixo, a estrutura do bacteriófago, vírus que parasita bactérias:
Muitas doenças de plantas e animais, inclusive de seres humanos, como a hepatite B e a AIDS, são causadas por vírus.
Reprodução dos vírus Os vírus que apresentam o DNA como material genético utilizam a célula hospedeira para a produção de novas moléculas de DNA viral e síntese das proteínas estruturais do vírus, formando, em seguida, novos vírus. Ocorre o rompimento da célula parasitada, e os vírus irão invadir novas células. O HIV (vírus das imunodeficiência humana) é denominado retrovírus, isto é, possui o RNA como material genético. Esse vírus é o agente causador da AIDS (Síndrome da Imunodeficiência Adquirida). Observe, abaixo, a reprodução do HIV:
O vírus (HIV) liga-se à proteína CD4 do linfócito e penetra na célula, abandonando o capsídeo.
O retrovírus (HIV) apresenta uma enzima especial, denominada transcriptase reversa. Essa enzima transforma o RNA viral em DNA viral, que será incorporado ao DNA do linfócito e fabrica novas cápsulas, originando inúmeros vírus, que irão invadir novas células; observe a figura abaixo: Muitos vírus podem manter-se em estado inativo, sem o capsídeo e o seu material genético incorporado à célula parasitada, durante um período e, posteriormente, tornam-se ativos, como, por exemplo, os vírus do herpes.
Abaixo, doenças causadas pelos vírus: Doenças
Agente etiológico
Transmissão
Influenza (gripe)
Vírus da influenza (tipos da rúbeola)
Gotículas eliminadas por tosse, espirro, fala
Rubéola
Vírus da rúbeola
Sarampo
Vírus do sarampo
Varíola B Hepatite (atualmente erradicada) Hepatite A Poliomielite Raiva (paralisia infantil)
Vírus da hepatite A Vírus da varíola
Gotículas eliminadas por tosse, espirro, fala Transfusão de sangue; Gotículas eliminadas materiais por tosse, espirro, fala contaminados com sangue ou saliva; Contato direto; saliva; (agulhas, seringas, tosseequipamentos espirros; objetos contaminados odontológicos ou Contato Água oudireto alimentos com cirúrgicos); contato Através da saliva secreções contaminados faringe sexual (sêmenpor ede animais doentes fezes; pessoas contato infectadas direto secreção vaginais)
Vírus da hepatite A Vírus (tipo da raiva Polivírus 1,2,3)
(continuação) Dengue
Vírus da dengue (tipos 1, 2, 3, 4)
Picada do mosquito do gênero Aedes
Febre amarela
Vírus da febre amarela
Picada do mosquito do gênero Aedes
Caxumba
Vírus da caxumba
Gotículas eliminadas por tosse, espirro, fala; contato direto
AIDS
HIV
Contato sexual; sangue contaminado e derivados; transmissão transplacentária; agulha e seringa contaminadas
AIDS ou SIDA A sigla SIDA significa “síndrome da Imunodeficiência Adquirida”. A palavra “síndro” significa que o paciente apresenta vários sintomas. A imunodeficiência é devido à incapacidade de combater os agentes causadores de patogenias (doenças); quando isso ocorre , o paciente fica vulnerável a uma grande variedade de doenças graves, como pneumonia, tuberculose, meningite, sarcoma de Kaposi e outros tipos de câncer. São essas doenças oportunistas que levam o paciente de AIDS à morte. A transmissão do vírus ocorre por meio de transfusões sangüíneas, pelo uso compartilhado de seringas e/ ou agulhas e nas relações sexuais. A mãe portadora do vírus ou doente de AIDS, também pode transmitir o HIV a seu filho, durante a gravidez. Atualmente, no tratamento dos pacientes com AIDS, é utilizado o coquetel anti-AIDS, que apresenta o AZT; sigla derivada de azidotimidina. Essa droga inibe a enzima transcriptase reveersa, eviatndo a replicação viral. Sarcoma de Kaposi são lesões elevadas, de coloração vermelha-arroxeada, e podem se localizar em qualquer parte da pele.
Príons: são partículas protéicas, menores do que os vírus. Nos bovinos causam a síndrome da vaca louca.
Exercícios 1) (Vunesp) Os itens de I a VI apresentam, não necessariamente na seqüência, os passos pelos quais um vírus é replicado. I. II. III. IV. V. VI.
Síndrome das proteínas do vírus. Adesão da capa do vírus com a membrana celular. Produção de proteína. Abandono da cápsula. Liberação do vírus da célula. Replicação do RNA
Assinale a alternativa que apresenta todos esse passos na seqüência correta. a) b) c) d) e)
II- IV- I- VI- III- V VI- IV- I- III- V- II II- VI- I- IV- VI- III V- II- I- IV- VI- III II- IV- VI- I- III- V
2) (FUVEST) – Os antibióticos atuam contra os agentes causadores das seguintes doenças: a) b) c) d) e)
tuberculose, coqueluche e hepatite. tuberculose, sífilis e gripe. tétano, sífilis e gripe. tuberculose, coqueluche e sífilis. coqueluche, sífilis e sarampo.
3) O microrganismo Vibrio cholerae, causador de um quadro de diarréia intensa, conhecido como cólera, é um tipo de organismo unicelular. Assinale a alternativa que identifica corretamente o tipo de organismo e o reino ao qual pertence. a) bactéria – Monera
b) c) d) e)
bactéria – Protista protozoário – Protista vírus – Monera vírus – Protista
4) (Fuvest) – Cólera e meningite epidêmicas são doenças relativamente comuns no Brasil. Elas são causadas, respectivamente, por: a) bactérias, através de contaminação fetal de água e alimentos, e vírus, através da inalação de ar contaminado. b) Bactérias através da inalação de ar contaminado, e bactérias, através da contaminação fecal de água e alimentos. c) Vírus, através de contaminação fecal de água e alimentos, e vírus através da inalação de ar contaminado. d) Bactéria, através da contaminação fecal e alimentos, e vírus através da contaminação fecal, água e alimentos. e) Bactérias, através da contaminação fecal, água e alimentos, e bactérias, através de inalação de ar contaminado. 5) (Fuvest) – Uma dificuldade enfrentada pelos pesquisadores que buscam uma vacina contra o vírus da AIDS deve-se ao fato de ele: a) b) c) d) e)
não possuir a enzima transcriptase reservada. Alternar seu material genético entre DNA e RNA. Ser vírus de RNAr, para os quais é impossível fazer vacinas. Ter seu material genético sofrendo constantes mutações. Possuir uma cápsula lipídica que impede a ação da vacina.
Resolução Resposta do exercício 1: E Resposta do exercício 2: D Resposta do exercício 3: A Resposta do exercício 4: E Resposta do exercício 5: D
Aula 20 Sistema nervoso O sistema nervoso coordena o funcionamento dos diversos sistemas dos animais; permite reações dos animais quando são estimulados pelo meio ambiente. Ele integra todas as partes do corpo, através da recepção e condução dos estímulos. O sistema nervoso é constituído por dois tipos de células: neurônios e células da glia ou neuróglias . O neurônio típico apresenta três partes principais: corpo celular, dendritos e axônio. O corpo celular apresenta núcleo, todas as organelas comuns a todos as células, substância de Nissl e as neurofibilas. A substância de Nissl corresponde ao retículo endoplasmático granular. Os dendritos são prolongamentos receptores de estímulos, e o axônio é o prolongamento em que ocorre a propagação dos impulsos nervosos. Os axônios são envolvidos por duas bainhas: bainha de mielina (interna) e bainha de Schwann (externa). Essas bainhas são interrompidas por estrangulamentos chamados nódulos de Ranvier. Observe abaixo a estrutura típica do neurônio:
Os neurônios apresentam a capacidade de reagir aos estímulos e de transmitir as respostas desencadeadas pelos mesmos.
As células da glia dão sustentação aos neurônios; participam da defesa e nutrição do sistema nervoso.
Condução Nervosa: Os estímulos nervosos são transmitidos de uma célula nervosa para outra, através da sinapse , isto é, da região de contato dos neurônios. A transmissão do impulso na sinapse processa-se num sentido único: axônio – dendrito e é feita por meio químico. Na extremidade do axônio, existem vesículas sinápticas, contendo os neurotransmissores, sendo os mais conhecidos a acetilcolina e noradrelanila. Observe abaixo a sinapse nervosa:
Sistema Nervoso nos grupos animais Grupos Animais
Características
Celenterados
Sistema difuso
Helmintos, anelídeos, Moluscos e artrópodes
Sistema ganglionar
Vertebrados
Sistema Dorsal (encéfalo e modulo espinhal)
Os celenterados apresentam o sistema nervoso mais simples, o difuso; as células são distribuídas por todo o corpo.
Os vertebrados apresentam o encéfalo bem desenvolvido, protegido pela caixa craniana e a medula espinhal no interior da coluna vertebral.
Sistema nervoso dos vertebrados: O sistema nervoso central é formado pelo encéfalo e a medula espinhal ou nevosa; e o sistema nervoso periférico compreende nervos cranianos, (do encéfalo) nervos raquidianos (da medula), gânglios sensoriais e simpáticos. Os nervos são constituídos por feixes dos neurônios. Os impulsos nervosos chegam ao sistema nervoso central (encéfalo ou medula) através dos neurônios aferentes; e os impulsos são transmitidos do sistema nervoso central para os músculos, glândulas, etc através dos neurônios eferentes. Existem neurônios associativos que estabelecem uma ligação entre os neurônios aferente e eferente. Protegendo o sistema nervoso central, encontramos as meninges (membranas): pia-máter, aracnóide e dura-mater. Entre as meninges pia-máter e aracnóide, encontramos o líquor, ou líquido cefalorraquidiano, cuja função é amortecer o choque, protegendo o SNC contra os traumatismos e permite o transporte de nutrientes.
As subdivisões do sistema nervoso
SNP = Sistema nervoso periférico
Sistema nervoso somático
Comandam atividades como andar, escrever, nadar, etc.
Sistema nervoso autônomo
Simpático
Parassimpático
Comandam a produção de suor , pressão arterial, etc.
Corte sagital do encéfalo
Ato reflexo Os reflexos são atos involuntários, rápidos, conscientes ou não, que ocorrem devido a uma estimulação física ou química do organismo, por exemplo a retirada da mão de uma chama, espirrar, uma pancada sob a rótula no joelho que provoca o levantar brusco da perna. Arco reflexo é o caminho percorrido pelo impulso nervoso que permite a execução do reflexo. Observe, abaixo, o arco-reflexo simples, o reflexo patelar:
O tendão do joelho (órgão receptor), ao ser golpeado, transmite através do neurônio sensorial (aferente), a informação ao SNC. Os axônios desses neurônios penetram na raiz dorsal da medula e fazem sinapse com os neurônios associativos, e estes transmitem os impulsos ao neurônio motor (eferente). Os axônios dos neurônios motores saem pela raiz ventral da medula e caminham até os músculos da coxa, ocorrendo o movimento da perna. Importante: A lesão do nervo sensorial em acidentes determina a perda de reflexo, enquanto que a lesão do nervo motor não afeta a sensibilidade, mas há total incapacidade de resposta, ocorrendo uma paralisia.
Sistema Nervoso Autônomo O sistema nervoso autônomo é formado por nervos e gânglios que participam do controle funcional de diversos órgãos, como o peristaltismo do intestino, a contração do músculo cardíaco, as secreções do músculo cardíaco, as secreções dos órgãos do sistema digestivo e outras atividades involuntários As fibras nervosas do SNA não estão ligadas diretamente aos órgãos que devem controlar. Elas originam-se de neurônios localizados no encéfalo e na medula e terminam em sinápses no interior dos gânglios. Desses gânglios, saem as fibras que terminam no interior dos órgãos viscerais. O sistema nervoso autônomo é dividido em sistema simpático e sistema parassimpático, que apresentam ação antagônica sobre os órgãos que enervam, ou seja, através da noradrenalina e da acetilcolina, os órgãos podem ser estimulados ou inibidos, dependendo da substância liberada. O exemplo abaixo mostra as fibras simpática e parassimpática (nervo vago), agindo no coração. A fibra parassimpática, quando estimulada, inibe o batimento cardíaco, devido à liberação da acetilcolina, enquanto a estimulação da fibra simpática provoca o aumento do batimento cardíaco, devido à liberação da noradrenalina.
Na tabela abaixo, observe os principais efeitos antagônicos do sistema nervoso autônomo. Órgão
SN simpático (libera adrenalina)
SN parassimpático (libera a acetilcolina)
Músculo esfíncter da pupila
dilatação
constrição
Peritaltismo intestinal
inibição
estimulação
Pulmões (bronquiolos)
dilatação
contrição
Coração
aumenta o ritmo
diminui o ritmo
Vasos sangüíneos periféricos
constrição
dilatação
Pressão arterial
aumenta
diminui
Homem
orgasmo, ejaculação
ereção do pênis
Mulher
orgasmo
intumescimento do clitóris
Bexiga urinária
relaxa a musculatura da parede e contrai o esfíncter da uretra
contrai a musculatura da parede e contrai o esfíncter da uretra
Exercícios 1) (PUC) – O esquema abaixo representa um arco-reflexo simples. O conhecimento sobre reflexos medulares deve-se ao trabalho pioneiro feito, no início deste século, pelo fisiologista inglês C.S Sherrington.
Nos esquemas 1, 2, 3 e 4 indicam, respectivamente: a) neurônio aferente, sinapse, neurônio motor sensorial e órgão receptor; b) sinapse, neurônio aferente, neurônio motor e órgão efetuador; c) neurônio motor, sinapse, neurônio aferente e órgão receptor; d) neurônio aferente, sinapse, neurônio motor e órgão efetuador; e) neurônio motor, neurônio aferente, sinapse e órgão receptor; 2) Um gato, com uma lesão no cerebelo, terá dificuldade de: a) b) c) d) e)
Respirar. Alimentar-se. Eliminar excretas. Equilibrar-se Produzir anticorpos
3) É comum ouvir frases como: “fiquei tão nervoso, que meu coração disparou.” Essa reação é desencadeada sobretudo pelo sistema nervoso autônomo. a) parassimpático, envolvendo ação da acetilcolina. b) Parassimpático, envolvendo ação da noradrenalina. c) Simpático, envolvendo ação da noradrenalina. d) Simpático, envolvendo ação da acetilcolina. e) Parassimpático, envolvendo ação da acetilcolina e da adrenalina. 4) (FGV-SP) – Qual dos conjuntos é o correto: a) Estimulação do simpático – liberação da acetilcolina. b) Estimulação do parassimpático – liberação de adrenalina. c) Estimulação do parassimpático – aceleração dos batimentos cardíacos d) Estimulação do simpático - retardamento dos batimentos cardíacos e) Estimulação do parassimpático – retardamento dos batimentos cardíacos. 5) (Fuvest-SP) – As funções de proteção e de condução de estímulo são, respectivamente, características dos tecidos: a) b) c) d) e)
nervoso e muscular epitelial e ósseo conjuntivo e epitelial epitelial e nervoso nervoso e ósseo
Resolução Resposta Resposta Resposta Resposta Resposta
do do do do do
exercício exercício exercício exercício exercício
1: 2: 3: 4: 5:
D D C E D
Aula 21 Protozoários parasitas Os protozoários são seres unicelulares, eucariontes e podem ser parasitas ou de vida livre. As células dos protozoários executam todas as funções vitais que nos grupos animais são executadas pelos diferentes sistemas (locomoção, digestão, excreção, respiração e reprodução). Existem protozoários flagelados que vivem no intestino dos cupins, que digerem a celulose, principal alimento desse animais, a relação estabelecida entre protozoário e o cupim é denominada de mutualismo, porém muitas espécies de protozoários são causadores de patogenias no homem.
Classificação dos protozoários. De acordo com o tipo de locomoção os protozoários são classificados em: 1) Rizópodes: locomoção por pseudópodes.
2) Flagelados: locomoção por flagelos.
3) Ciliados: locomoção por cílios
4) Esporozoários: ausência de organelas de locomoção.
Doenças causadas por protozoários: Doença
Agente etiológico (causador)
“ Úlcera de Bauru” ou Leishmaniose cutâneo - mucosa
Leishmania brasiliensis
Doença de Chagas
Trypanosoma cruzi
Doença do sono ou encefalite
Trypanosoma gambíensis
Tricomoníase
Tripanosoma vagínalis
Doença de Chagas Esta doença é causada pelo protozoário Trypanosoma cruzi, que é transmitido para o homem através das fezes do barbeiro. O barbeiro, inseto da ordem Hemíptera, é hematófogo e tem hábitos noturnos. As principais espécies transmissoras são Triatoma infestans, Rhodnius prolixus e Panstrongylus megistus.
Ciclo vital do Trypanosoma cruzi O barbeiro é infectado pelo Trypanosoma cruzi ao sugar o sangue dos animais silvestres: tatu, morcego, macaco, cotia, gambá. Estes animais são reservatórios do inseto. O parasita multiplica-se por divisões binárias, formando, no final do intestino, a forma flagelada infectante. O barbeiro, ao picar uma pessoa, defeca e elimina, nas fezes, a forma infectada do parasita. Pelo orifício da picada ou pelas lesões provocadas pela coceira, os parasitas penetram no corpo do hospedeiro (homem), invadem principalmente o miocardio, multiplicam-se, caem na circulação sangüínea e atingem vários órgãos. O ciclo repete-se
continuamente, afetando principalmente o coração, o sistema nervoso e o sistema digestório. A fase crônica da doença é caracterizada pela cardiomegalia (aumento do coração), megaesôfago (dilatação do esôfago) taquicardia.
As principais medidas profiláticas • • • •
Melhoria das condições de moradia; Combate ao vetor (Barbeiro); Uso de telas em janelas e de mosquiteiras sobre as camas; Controle da qualidade do sangue usado em transfusões.
Malária A malária, ou maleita, ou impaludismo, é uma doença causada pelo protozoário do gênero Plasmodium. O agente transmissor do parasita é o mosquito-prego, inseto do gênero Anopheles. A característica principal da malária é o acesso malárico: febre alta (às vezes, superior a 40ºC), calafrios, dor de cabeça, delírios e vômito. O acesso repete-se, continuamente, em períodos específicos de cada espécie do Plasmodium. Principais espécies de Plasmodium
Características da patogenia
Plasmodium vivax
Febre terçã benigna Acesso a cada 3 dias
Plasmodium falciparum
Febre terçã maligna Acesso a cada 3 dias
Plasmodium malariae
Febre terçã maligna Acesso a cada 4 dias
Plasmodium ovale
Apresenta ciclo de 48 horas (inexistente no Brasil)
Ciclo vital do (Plasmodium vivac) Quando a fêmea do Anópheles suga um indivíduo doente, recebe as formas de gametócitos, presentes no sangue. No tubo digestivo do mosquito, os gametócitos diferenciam-se em gametas, ocorrendo a fecundação, originando o ovo, que se instala na parede do intestino. Cada ovo origina muitos plasmódios (esporozóitos) que se alojam nas glândulas salivares. Ao picar um novo indivíduo, a fêmea inocula os esporozóitos presentes na saliva, na corrente sangüínea do hospedeiro. Os esporozóitos são levados para os hepatócitos (células do fígado), dividindo-se e transformando-se em merozóitos retornam a corrente sangüínea e penetram nas hemácias, ocorre a reprodução,e há liberação
dos merozoítos, que irão invadir novas hemácias, repetindo o processo anterior. O rompimento das hemácias libera também toxinas no plasma sangüíneo, surgindo o acesso malárico. A malária causa anemia, enfraquecimento geral, graves lesões no fígado, baço e medula óssea, além de estado de prostração. A febre terçã maligna provoca lesões cerebrais graves, com fortes dores de cabeça, ditúrbios sensoriais e motores, convulsões e morte.
As principais medidas profiláticas: • • • •
Combate ao parasita, no organismo humano; Destruíção do agente transmissor (mosquito); Uso de mosquiteiros sobre as camas e telas em janelas; Combate a criadouros dos mosquitos.
Importante: Hospedeiro intermediário do Plasmodium
Hospedeiro definitivo do Plasmodium
Aula 22 Verminoses Muitas parasitoses humanas são causadas por vermes, entre elas encontramos a teníase, a cisticercose, a esquistossomose, a ascaridíase, a ancilostomíase, a elefantíase. Os vermes podem apresentar o corpo achatado (filo dos platelmintos) ou corpo cilíndrico (filo dos asquelmintos). Observe abaixo, exemplos de platelmintos e asquelmintos.
Principais parasitoses causadas por platelmintos: Teníase A teníase é causada por tênias (ou solitárias) vermes adultos das espécies Taenia solium e Taenia saginata, que pertencem à classe Cestoda; possui o corpo dividido em: cabeça ou escólex, colo e estróbilos ou proglotes:
• •
•
Cabeça ou escólex é a porção anterior destinada a manter a Taenia presa à parede intestinal. Colo é a porção não segmentada, posterior ao escólex, responsável pela produção dos novos anéis ou proglotes por estrobilização. Estróbio é constituído por vários anéis ( mais ou menos 800). As proglotes mais próximas do colo são chamadas imaturas; as proglotes com ovários e testículos desenvolvidos são denominadas maduras e, no final do corpo do animal, encontramos as proglotes grávidas, com o útero cheio de ovos.
A Taenia adulta é encontrada no intestino delgado do homem; destacam-se continuamente do seu corpo as proglotes grávidas, que são eliminadas com as fezes humanas. Esse anéis contêm ovos que também são liberados e ingeridos pelo hospedeiro intermediário (porco ou boi).
Parasitas
Hospedeiro intermediário
Hospedeiro definitivo
Taenia solium
porco
homem
Taenia saginata
boi
homem
Ciclo de vida da Taenia solium
O porco ingere os ovos, e estes, ao atingir o seu estômago, a casca do ovo é digerida, libertando a larva oncosfera ou hexacanta (6 espinhos). A larva passa para o intestino e cai na circulação sangüínea, atingindo a musculatura estriada e o sistema nervoso do porco, onde se transforma em cisticerco (larva). Cada cisticerco tem de 0,5 a 1,0 cm de diâmetro e o aspecto de um grão de canjica. O homem desenvolve a doença ao ingerir a carne de porco crua ou mal cozida, contendo cisticercos vivos.
Cisticercose É uma doença causada pela presença do cisticerco no sistema nervoso, provocando sérios problemas neurológicos e até a morte. O homem adquire essa doença, ingerindo os ovos da Taenia solium.
Esquistossomose ou barriga d’água É uma doença que atinge, anualmente, cerca de 270 mil pessoas; o verme causador desta doença é o Shistossoma mansoni. Os vermes provocam hemorragias, intoxicação e inflamação do cólon, reto pâncreas, fígado, baço e, geralmente as vítimas apresentam o abdômen volumoso. Verme
Hospedeiro intermediário
Hospedeiro definitivo
Shistossoma mansoni
caramujo
homem
A pessoa doente elimina os ovos do Shistossoma, juntamente com as fezes; esses ovos atingem o meio ambiente, podendo chegar à água doce (lagoas, tanques, reservatórios e charcos). Na água, cada ovo libera uma larva ciliada denominada miracídio, que se locomove ativamente e penetra no caramujo. No caramujo, o miracídio passa por transformações, formando o esporocisto. Estes produzem milhares de novas larvas, as cercárias. As cercárias deixam o caramujo e podem penetrar ativamente pela pele do homem, durante banho em rios e lagos. A penetração das larvas produz irritação cutânea, daí o nome “lagoas de coceira” dado aos locais infestados por esquistossomo. Após a penetração das cercárias pela pele, estas caem na circulação e migram para os vasos sangüíneos viscerais. Machos e fêmeas acasalam-se e ocorre a postura dos ovos .
Verminoses
Profilaxia
Teníase
Evitar comer carne de porco ou boi mal cozidas, ou crua; saneamento básico.
Principais doenças causadas por asquelmintos
Ancilostomose ou Amarelão Esta doença é causada pelo Ancylostoma duodenale e Necator americanus; esses vermes apresentam dimorfismo sexual; vivem presos à mucosa intestinal, de onde sugam o sangue e os nutrientes, provocando uma anemia intensa. Os ovos ancilosmídeos são eliminados com as fezes; caem em local úmido e quente, embrionam, liberam as larvas rabditóides, e estas, no solo, transformam-se em filarióide infestante. As larvas filarióides penetram no homem de forma passiva (ingestão de água ou alimento contaminados) ou de forma ativa (através da pele). Abaixo, o caminho percorrido pelas larvas, após a penetração no homem:
Ativa
Passiva
Pele ‚ Sangue ‚ Coração ‚ Pulmões ‚ Traquéia ‚ Esôfago ‚ Intestino delgado
Boca ‚ Estômago ‚ Intestino delgado
No intestino delgado, as larvas passam para o estágio adulto e, posteriormente, ocorrerá a eliminação dos ovos dos vermes. Essa parasitose provoca, no hospedeiro, uma anemia intensa.
Filariose ou Elefantíase Essa doença é causada pela Wuchereria bancrofti, verme cilíndrico, e transmitida pelos mosquitos do gênero Aedes, Culex.
Os vermes adultos causam inflamação e obstrução dos vasos linfáticos, acarretando inchaço, principalmente em pés, pernas, mamas e na bolsa escrotal.
Ciclo Wuchereria bancrofti Hospedeiro intermediário: mosquito
Hospedeiro definitivo: homem
Os mosquitos ingerem as microfilárias ao sugar o sangue de uma pessoa infectada. No interior dos insetos, as microfilárias são transformadas em larvas infectantes e caminham para o aparelho bucal do mosquito. Ao picar a vítima, o inseto transmite a larva, que atinge o sistema linfático, recomeçando o ciclo.
Ascaridíase A ascaridíase é causada pelo Ascaris lumbricóides (lombriga); o homem adquire a doença quando ingere alimentos contaminados com os ovos embrionados do verme. Os ovos são digeridos no duodeno e as larvas são liberadas. Estas caem na circulação sangüínea passando pelo fígado, coração, pulmões, traquéia, esôfago, estômago e intestino, ocorrendo a maturação do verme e sua reprodução. O verme causa, bronquite, complicações pulmonares, convulsões, cólicas, enjôo, obstrução intestinal.
Enterobíase ou Oxiuríase A enterobíase é causada pelo Enterobius vermicularis (Oxyuris vermicularis); esse verme adulto provoca inflamação, náuseas, catarro intestinal, prurido anal (principal sintoma). O homem adquire a doença ingerindo os ovos embrionários por autoinfestação ou heteroinfestação, podendo também ocorrer a eclosão de larvas no ânus e migração destes para as partes superiores do intestino.
Exercícios 1) (FUVEST) – Na cisticercose, o homem pode fazer o papel de hospedeiro intermediário no ciclo evolutivo da Taenia solium (tênia). Isso acontece porque: a) b) c) d) e)
ingeriu ovo de tênia; andou descalço em terras contaminadas; foi picado por “barbeiro”; comeu carne de porco ou de vaca com larvas de tênia; nadou em água com caramujo contaminado.
2) Colocando-se óleo ou querosene sobre a superfície de depósito de água estagnada, pode-se contribuir para a diminuição da incidência de: a) b) c) d) e)
amarelão; cólera; malária; mal de Chagas; cisticercose.
3) (FUVEST) – Em qual das doenças humanas abaixo o parasita não necessita de uma hospedeiro intermediário? a) b) c) d) e)
Filaríase; Malária; Doença de Chagas; Esquistossomose; Amarelão.
4) (FUVEST) – O homem pode adquirir o amarelão: a) b) c) d) e)
andando descalço sobre o solo úmido; comendo carne de porco mal cozida; por picada de mosquito; nadando em lagoas infestadas de caramujos; respirando ar contaminado.
5) Os agentes causadores da malária, filariose ou elefantíase, amarelão e esquistossomose são, respectivamente: a) Ascaris lumbricoides; Ancylostoma duodenale; triatoma sp; Planorbis sp.
b) Plasmodium vivax; Taenia solium; Dugesia tigrina; Leishmania donovani. c) Necator americanus; Trichnella spiralis; Trichonympha sp; Anopheles sp. d) Fasciola hepatico; Taenia saginata; Culex sp; Entamoeba hytolitica. e) Plasmodium vivax; Wuchereria bancrofti; Ancylostoma duodenale; Schistossoma sp.
Resolução Resposta Resposta Resposta Resposta Resposta
do do do do do
exercício exercício exercício exercício exercício
1: 2: 3: 4: 5:
A D E A E
Aula 23 Sistema endócrino O sistema endócrino é formado por órgãos e tecidos que secretam hormônios. Os hormônios são lançados na corrente sangüínea e influenciam a atividade de células, órgãos ou sistemas. A regulação endócrina é feita pelo nível de um hormônio no sangue; este irá determinar a estimulação ou a inibição da atividade da glândula específica. Observe o exemplo abaixo:
A hipófise secreta TSH (hormônio tireotrófico) que estimula a atividade da tireóide, que passa a liberar as tiroxinas (hormônios tireóideanos). Quando a concentração das tiroxinas está alta, ocorre a inibição da produção do TSH e, por conseqüência, a diminuição da atividade da tireóide; esse mecanismo é denominado feedback ou retroalimentação.
Observe abaixo as principais glândulas endócrinas humanas:
Observe os principais hormônios humanos: Glândula
Hormônio
Atuação
Hipófise anterior
Somatotrófico
Estimula o crescimento corporal.
TSH
Estimula a produção de hormônios pela tireóide.
Prolactina
Estimula a produção de leite
Continuação:
ACTH
FSH Hipófise anterior
LH
Ocitocina Hipófise posterior HAD Tireóide
Tiroxina
Paratireóides
Paratormônio
Adrenais (córtex)
Glicocorticóides
Estimula a produção de hormônios pelo córtex de adrenal. Em homens, estimula a produção de espermatozóides. Em mulheres , estimula a maturação do gameta feminino, a secreção de estrógeno e a ovulação Em homens, estimula a secreção de testosterona. Em mulheres, estimula a ovulação, a formação do corpo lúteo e a secreção de progesterona. Estimula as contrações do útero e a ejeção de leite. Diminui a diurese e eleva a pressão arterial. Estimula metabolismo, crescimento e desenvolvimento.
o o o
Eleva a concentração plasmática de cálcio. Elevam a glicemia e t ê m a ç ã o antiinflamatória.
Continuação:
Adrenais (córtex)
Adrenais (medula)
Mineralocorticóides
Elevam arterial.
a
pressão
Androgênios
Determinam características sexuais masculinas.
Adrenalina e noradrenalina
Desencadeiam as reações de estresse.
Glucagon Pâncreas
Insulina
Estimula o fracionamento do glicogênio hepático e eleva a glicemia Estimula a captação celular de glicose.
Hipófise Essa glândula localiza-se na parte central da base do crânio, em uma pequena cavidade do osso esfenóide. Apresenta uma ligação com o hipotálamo através de um pedúnculo fino. No homem, a hipófise é dividida em adeno-hipófise e neurohipófise. A neuro-hipófise armazena e secreta dois hormônios, a acitocina e o hormônio anti-diurético sintetizados por neurônios do hipotálamo. A deficiência de HAD (hormônio anti-diurético) causa a diabetes insípida, que acarreta a eliminação de grande volume de urina e sede excessiva. A adeno-hipófise secreta diversos hormônios, entre, eles o hormônio somatotrófico (STH) ou de crescimento (GH), que promove o alongamento do ossos. A deficiência do hormônio de crescimento durante a infância determina o nanismo, e o excesso provoca o gigantismo ou acromegalia no adulto, isto é, crescimento exagerado das extremidade: mãos, pés, nariz. A adenoipófise também produz o hormônio tireotrófico (TSH) que estimula a tireóide; o hormônio adrenocorticotrófico (ACTH) que estimula a secreção da glândula supra-renal, os hormônios
gonadotróficos: FSH (hormônios folículo estimulante), LH (hormônio luteinizante); LTH (prolactina); esses hormônios atuam nas gônadas e órgãos sexuais.
Tireóide A tireóide é localizada no pescoço, sobre as cartilagens da laringe e da traquéia. Essa glândula produz os hormônios tiroxina e triiodotironina, que são responsáveis pelo aumento do metabolismo dos animais, acelerando as reações químicas (quebra dos carboidratos, dos lipídios e das proteínas). Se a tireóide de um animal jovem for retirada, por exemplo de um girino, não ocorrerá a sua metamorfose, devido à deficiência dos hormônios da tireóide, que interferem no crescimento e desenvolvimento do organismo. A produção excessiva dos hormônios da tireóide provoca o emagrecimento, nervosismo, tremor nas mãos, perturbações psíquicas aumento da freqüência cardíaca, profusão dos globos oculares (exoftalmia). Esse quadro é denominado hipertireoidismo, enquanto a deficiência dos hormônios tireoideanos é denominada hipotireoidismo. O hipotireoidismo congênito provoca lesões físicas e mentais, que são irreversíveis, enquanto que o hipotireoidismo no adulto provoca apatia, sonolência, obesidade, pressão arterial baixa, edema. A secreção dos hormônios tireoidianos é estimulada pela hipófise. Esse hormônio estimula a captação do iodo pelas células da tireóide e aumenta a atividade das células secretoras. O iodo é obtido da ingestão de vegetais, peixes, ostras e camarões. Dieta pobre em iodo pode provocar o bócio endêmico (aumento do volume da tireóide); podemos evitá-lo com a adição obrigatória de iodo ao sal de cozinha. Bócio (papo) também pode ocorrer devido ao hipo ou hiperfuncionamento da tireóide.
Paratireóide São quatro glândulas localizadas na região posterior da tireóide; secretam o paratormônio, que controla a taxa de cálcio e fósforo no sangue. Concentração de cálcio no sangue
Secreção do paratormônio
alta
inibição
Hipoparatireoidismo
Hiperparatireoidismo
Baixa concentração do baixa paratormônio
Alta concentração do estimulação paratormônio
Acarreta muscular
Acarreta deformações ósseas e fraturas
a
tetania
Pâncreas O pâncreas é uma glândula anfícrina, isto é, apresenta uma porção endócrina que produz insulina e glucagon e a porção exócrina, que secreta o suco pancreático. O glucagon estimula a quebra do glicogênio do fígado em glicose sangüínea (glicemia), enquanto a insulina estimula a captação da glicose pelas células. No fígado, a insulina estimula a captação da glicose plasmática, e sua conversão, em glicogênio, provocando a diminuição da glicemia. Hipoinsulinismo Provoca a Diabetes mellitus: hiperglicemia e a hiperglicosúria (eliminação de glicose pela urina).
Hiperinsulinismo Provoca hipoglicemia, tremores, nervosismo.
a
IMPORTANTE: Atualmente, através da Engenharia Genética, é possível à bactéria, Escherichia coli receber o gene humano responsável pela produção de insulina, e esta ser utilizada no tratamento dos diabético.
TESTÍCULO E OVÁRIO Os testículos e o ovário são, respectivamente, glândulas sexuais: masculina e feminina. Estas glândulas produzem espermatozóides (testículos), óvulos (ovários) e hormônios sexuais.
A partir da puberdade, a hipófise (adenoipófise) passa a produzir o FSH (hormônio folículo estimulante) que estimula a produção dos espermatozóides e inicia o crescimento dos folículos e ovários. Os ovários de uma mulher apresentam de 600.000 a 1.000.000 de folículos de Graaf em diferentes estágios de desenvolvimento; a cada ciclo menstrual, apenas um folículo amadurece e com o seu rompimento ocorre a liberação do óvulo.
CICLO MENSTRUAL O ciclo menstrual apresenta um período médio de 28 dias. A ovulação ocorre por volta do 14° dia (metade do ciclo), dividindo-se em: fase proliferativa (antecede a ovulação) e fase secretora (posterior à ovulação). Fase proliferativa
Fase secretora
Maturação do folículo
Formação do corpo lúteo
Hormônio Ovariano: Estrógeno Hormônio Hipofisário: FSH
Hormônio Ovariano: Progesterona Hormônio Hipofisário: LH
APARELHO REPRODUTOR FEMININO
DESENVOLVIMENTO DO FOLÍCULO DE GRAAF Na fase proliferativa, ocorre a liberação do FSH (hormônio folículo estimulante) pela hipófise. Esse hormônio cai na corrente sangüínea e atinge os ovários, iniciando o crescimento de um dos folículos de Graaf. O folículo produz estrógeno (hormônio) que inibe o FSH e estimula a hipófise a liberar o hormônio luteinizante (LH) que acelera a maturação do folículo e o seu rompimento com a liberação do óvulo (ovulação) para as trompas uterinas. As células que sobraram do folículo formam o corpo amarelo (lúteo). O corpo amarelo produz os hormônios: estrógeno e progesterona que são os responsáveis pela preparação do corpo da mulher para a possível gravidez e caso não ocorra a fecundação do óvulo, o corpo amarelo regride e desaparece. Mas se o óvulo for fecundado, o corpo amarelo continua ativo durante 20 semanas e posteriormente ocorrerá a sua regressão. Com a regressão do corpo amarelo, haverá uma queda na taxa dos hormônios: estrógeno e progesterona, provocando a descamação do endométrio (menstruação).
•
•
Período fértil da mulher por volta do 14°dia do ciclo, quando este for de 28 dias. Após a ovulação, o óvulo apresenta um período de vida de 24 a 48 horas, enquanto o espermatozóide pode sobreviver até 72h no corpo da mulher.
Exercício 1) (UNESP) – Em um laboratório, quatro ratos foram submetidos à cirurgias experimentais no pâncreas, conforme descrição a seguir. Rato I: remoção do pâncreas. Rato II: obstrução dos canais pancreáticos. Ratos III: destruição das células das ilhotas de Langerhans. Rato IV: abertura do abdome, mas pâncreas permaneceu intocada. Após as cirurgias, provavelmente, a) Os ratos I e II serão prejudicados apenas no processo digestivo. b) Os ratos II e III terão insuficiência de apenas determinados hormônios produzidos pelo pâncreas. c) Os ratos III e IV não receberão determinados hormônios e desenvolverão Diabetes mellitus. d) Os ratos I e III deixarão de receber certas enzimas digestivas e ficarão privados de determinados hormônios. e) Apenas o rato I ficará prejudicado em suas funções digestivas e hormonais. 2) (Fatec) – A pílula anticoncepcional, introduzida na década de 60, foi responsável, em parte, pela revolução sexual e pela emancipação feminina. A pílula mais comum é composta por uma mistura de estrógeno e progesterona sintéticos. O mecanismo de ação da pílula, em conseqüência do qual não ocorre a ovulação, é: a) b) c) d) e)
promover a secreção de FSH e LH pela hipófise. Inibir a secreção de FSH e LH pelo ovário. Inibir a secreção FSH e LH pela hipófise. Promover a secreção de FSH e LH pelo ovário. Promover a secreção de FSH e LH pelo útero.
3) Se uma mulher tiver seus ovários removidos por cirurgia, quais dos seguintes hormônios deixarão de ser produzidos? a) Hormônio folículo-estimulante (FSH) e hormônio luteinizante (LH). b) Hormônio folículo-estimulante (FSH) e estrógeno. c) Hormônio folículo-estimulante (FSH) e progesterona. d) Hormônio luteinizante (LH) e estrógeno. e) Estrógeno e progesterona.
4) (PUC) – A insulina é produzida: a) b) c) d) e)
no no na no no
hipotálamo; intestino delgado; hipófise anterior; pâncreas; córtex da supra-renal.
5) Numa experiência destruiu-se a glândula paratireóide de um gato. Esse gato passou, então, a sofrer alterações no metabolismo de: a) b) c) d) e)
sódio; cálcio; potássio; iodo; ferro.
Resolução Resposta Resposta Resposta Resposta Resposta
do do do do do
exercício exercício exercício exercício exercício
1: 2: 3: 4: 5:
E C E D D
Aula 24 Poluição A poluição é a alteração do equilíbrio ecológico devido à presença de resíduos em quantidade que o ambiente tem de absorver provocando danos ao seu funcionamento. Os resíduos podem ser sólidos, líquidos ou gasosos; eles afetam o ar, as águas e o solo. A poluição também pode ser causada pela presença de vírus, bactérias e fungos, ou pela emissão de calor, som e luz. Os poluentes essencialmente são produzidos pelas atividades humanas: meios de transporte (queimam gasolina ou outros combustíveis), industriais (emissão de diversos gases, entre eles o dióxido de enxofre), queima de florestas, uso de fertilizantes e defensivos agrícolas, esgoto, resíduos hospitalares.
Poluição do ar
Os principais poluentes do ar são: compostos sulfurosos, nitrogenados e monóxido de carbono. Origem dos principais poluentes atmosféricos: 46,2% 27,3% 15,0% 9,0% 2,5%
Veículos Queima de combustíveis Resíduos industriais Outros Resíduos sólidos não industriais
A tabela abaixo resume os efeitos sobre a saúde humana dos principais agentes poluentes do ar: Poluentes
Efeitos
Partículas sólidas ou gotículas (poeira, fuligem, chumbo, asbesto e ácido sulfúrico).
Causa tosse, crises de asma e facilita a instalação de pneumonias.
Óxido nítrico (NO), óxido nitroso (N2O) e dióxido de nitrogênio (NO2).
O NO2 causa irritação nas vias aéreas e nos olhos; pode causar asfixia e morte.
Dióxido de enxofre (SO2).
O dióxido de enxofre é irritante das vias aéreas.
Dióxido de carbono (CO2) e monóxido de carbono (CO).
O monóxido de carbono dificulta o transporte de oxigênio pelo sangue, podendo causar asfixia.
Chumbo: presente na gasolina, na forma de aditivos, cujo uso vem sendo abandonado.
Provoca lesões do sistema nervoso, dos rins e anemia.
Importante
Produtos em spray, que apresentam o CFC (clorofluorcarbono), provocam dor de cabeça, irritação nos olhos e na pele, além de lesões no fígado.
Chuva ácida As indústrias e automóveis emitem à atmosfera os dióxidos de enxofre e nitrogênio, devido à queima de carvão mineral, petróleo e derivados. Esses óxidos, em contato com o vapor de água, formam os ácidos sulfúrico e nítrico, que se precipitam, misturados à água, formando a chuva ácida. A chuva ácida provoca erosão de prédios, monumentos e danos às florestas e aos animais.
Efeito estufa O efeito estufa é um fenômeno natural, responsável pelo aquecimento do nosso planeta, tornando-o habitável. Os gases carbônico, clorofluorcarboneto, metano, óxido de nitrogênio e outros são os responsáveis pelo efeito estufa, isto é, esses gases absorvem a radiação infravermelha e refletem parte da energia solar, fazendo-a voltar à superfície, aquecendo-a. Devido à queima de combustíveis e das florestas, a concentração desses gases está aumentando, ocorrendo maior retenção dos raios infravermelhos e provocando aumento da temperatura terrestre. O aumento da temperatura terrestre provocará catástrofes, segundo as previsões, como o risco de as calotas polares derreterem e provocarem alterações no nível das marés, entre outras alterações atmosféricas.
Inversão térmica O solo e o ar são aquecidos pelo Sol. O ar quente é menos denso e sobe, dispersando os poluentes. No inverno, o ar frio, que é mais denso,
não sobe e retém os poluentes, provocando problemas respiratórios e cardíacos, ou irritação da mucosa ocular.
Destruição da camada de ozônio A camada de ozônio absorve a radiação ultravioleta (UV) do Sol, impedindo que ela atinja diretamente os seres vivos. Apesar da importância da camada de ozônio para os seres vivos, ela está sendo ameaçada. Entre os principais destruidores de ozônio, estão os clorofluorcarbonos (CFC), utilizados em ciclos de refrigeração, como propelentes de aerosóis, condicionadores de ar. Com a destruição da camada de ozônio, ocorre maior passagem de radiação ultravioleta, provocando sérios danos aos seres vivos, como o câncer de pele, catarata, queda nas colheitas, diminuição de resistência a infecções, destruição do fitoplâncton.
Poluição das águas Esgotos em grandes quantidades, assim como resíduos industriais, fertilizantes e outros, quando lançados ao rio, provocam a eutrofização. Eutrofização é o aumento da matéria orgânica em meio aquático, acarretando a proliferação das algas. O aumento exagerado da quantidade de algas pode provocar deficiência da entrada de luz na região mais profunda, causando a morte dos vegetais e animais.
Esgotamento de nutrientes A decomposição da biomassa por bactérias aeróbias consome o oxigênio da água, acarretando a morte da fauna (animais) e flora (vegetais). Com a morte dos animais e vegetais, a decomposição passa a ocorrer por ação de bactérias anaeróbias. Estas eliminam substância como gás sulfídrico, que tem cheiro típico, como de ovos podres. A água torna-se imprópria para o consumo humano e para o desenvolvimento de outros seres vivos.
Etapas da eutrofização Grande disponibilidade de nutrientes
Proliferação de algas
Menor penetração de luz
Aumento da matéria orgânica
Mortes dos organismos do fungo da água
Proliferação de aeróbios
Diminuição de oxigênio
Proliferação de organismos anaeróbios
Morte de peixes e de outros animais
Liberação H2S
Mau cheiro
Poluição biológica A água pode ser infectada por bactérias, vírus, protozoários e vermes, provocando várias doenças, como hepatites, cólera, etc.
Agentes patogênicos
Doenças
Bactérias
Febre tifóide, cólera leptospirose, etc.
Vírus
hepatites
Vermes
Amebíase e giardíase
Protozoários
Esquistossomose
Poluição por petróleo O efeito do derramamento de petróleo no mar é drástico para a fauna (animais) e flora (vegetais). Os pássaros encharcam suas penas de óleo, impedindo o vôo e, ao limpar suas penas, ingerem o óleo, morrendo envenenados.
Exercícios 1) (FATEC-SP) – “Os dejetos humanos nos rios, lagos e mares causam um aumento na quantidade de nutrientes disponíveis no ambiente. Esse fenômeno denominado _____A_____ permite grande proliferação de _____B_____ que consomem todo _____C_____ existentes na água, causando a morte da maioria das formas de vida daqueles ambientes.”
a) b) c) d) e)
A Eutrofização Eutrofização Dispersão Dispersão Inversão
B bactérias aeróbias bactérias aeróbias bactérias aeróbias algas algas
C oxigênio nitrogênio oxigênio oxigênio nitrogênio
2) Em túneis muito extensos, existem placas orientando os motoristas a desligarem seus carros em caso de engarrafamento, pois a combustão incompleta que ocorre nos motores produz um gás extremamente tóxico para o organismo humano. Tal medida visa a evitar, principalmente, o aumento da concentração desse gás. A alternativa que combina corretamente a fórmula do gás e dois dos sistema vitais atingidos pelo aumento de sua concentração é: a) b) c) d)
CO – circulatório e nervoso. O2 – respiratório e nervoso. CO2 – circulatório e endócrino. N2 – respiratório e endócrino.
3 ) A revista Superinteressate publicou reportagem com título “TIETÊ”: o rio e o sonho”. A reportagem mostra o rio Tietê em toda a extensão, desde Ponte Nova, próximo à nascente, até Pirapora, e apresenta tabela na qual se pode observar o nível de poluição nos vários trechos do rio. Ponte nova
Mogi
Cumbica
Remédios
Edgard de Souza
Pirapora
O2 (mg/l) DBO (mg/l)
7,0 4
6,5 5
0,2 22
0 96
0 52
0 31
Coliformes fecais por L
20
1,7 mil
3 milhões
50 milhões
23 milhões
800 mil
IQA
87
74
28
16
21
18
(mg/l): miligrama por litro DBO: demanda bioquímica de oxigênio IQA: índice de quantidade da água a) Que população de bactérias é predominante nos trechos iniciais de poluição e nos trechos mais turvos, poluídos e malcheirosos? b) Justifique sua resposta. 4) (FUVET) – Analise os seguintes eventos que podem ocorrer em conseqüência do despejo de esgoto urbano em lagos: I.
Morte de organismo aeróbios, tanto autótrofos quanto heterótrofos.
II. III. IV. V.
Diminuição do teor de gás oxigênio na água. Aumento de nutrientes nitrogenados e fosfatados. Proliferação de microrganismos aeróbios. Proliferação de algas e bactérias fotossintetizantes.
Indique a alternativa que apresenta a seqüência temporal correta desses eventos. a) b) c) d) e)
I, II, III, IV, V. III, II, I, V, IV. III, V, IV, II, I. IV, II, I, III, IV. IV, II, III, V, I.
Resolução Resposta do exercício 1: A Resposta do exercício 2: A Resposta do exercício 3: a)
População de bactérias. Trecho inicial – bactérias aeróbias. Trecho poluído – bactérias anaeróbias. b) Nos trechos iniciais, a taxa de O 2 dissolvido é alta na água e nos trechos finais e poluídos, a taxa de O2 dissolvido é zero. Resposta do exercício 4: C
Aula 25 Teorias da evolução A grande variabilidade dos seres vivos e o grande número de espécies atuais, segundo a teoria evolucionista, originaram-se de espécies preexistentes mais simples, que evoluíram, adaptando-se, de forma contínua e dinâmica, ao meio ambiente. Evidências de evolução: Anatomia e embriologia comparadas Fósseis O estudo dos fósseis e da anatomia comparada demonstra semelhanças estruturais entre os diversos órgãos de seres vivos de espécies diferentes; assim, podemos concluir a existência de um ancestral comum. O estudo dos embriões de vertebrados mostra o parentesco evolutivo entre eles, devido às grandes semelhanças no seu desenvolvimento.
Figuras de embriões de vertebrados
As idéias de Lamarck Jean Baptiste Lamarck, em 1809, publicou sua obra, resumindo que os animais deveriam desenvolver adaptações para poder sobreviver às mudanças ambientais. Os animais adotariam novos hábitos de vida, utilizando alguns órgãos mais intensamente do que outros órgãos; os órgãos teriam modificações pelo “uso e desuso”; modificações essas, que seriam hereditárias; portanto, transmitidas dos descendentes.
Fatores básicos da lei de Lamarck: Lei do uso e desuso Lei da transmissão do caráter adquirido A transmissão do caráter adquirido é o ponto negativo de Lamarck, isto é, os seres vivos transmitem aos seus descendentes apenas o material genético dos gametas.
As idéias de Darwin Charles R. Darwin publicou, em 1859, a grande obra “ A origem das espécies”. Em sua obra, ele explicava a teoria da evolução das espécies através da seleção natural. Segundo Darwin, dentro de cada espécie, há grande diversidade, que é transmitida de uma geração para outra. Essas diversidades tornam indivíduos da mesma espécie mais adaptados às diversas mudanças ambientais e lhes garantem melhor sobrevivência, assim como outros indivíduos são eliminados por não estarem adaptados; portanto, ocorre a seleção natural entre os indivíduos da mesma espécie. Fatores básicos da lei de Darwin: Seleção natural Variabilidade da espécie Darwin não conseguiu explicar a origem das variações das espécies. Hoje, sabemos que as mutações são as responsáveis pela origem das variações(diversidades).
Lamarck: as girafas esticaram o pescoço para capturar os alimentos, adquiriram um pescoço longo e transmitiram a característica aos descendentes.
Darwin: a diversidade das girafas e ocorrência da seleção natural com o predomínio da girafa de pescoço longo, que estava mais bem adaptada para capturar os alimentos.
Teoria sintética da evolução ou Neodarwinismo Os fundamentos da teoria sintética da evolução compreendem as idéias básicas de Darwin e incluem os conhecimentos sobre a genética e as mutações. Fatores básicos do Neodanwinismo: Mutação Recombinação genética Seleção natural Isolamento reprodutivo
A mutação e a recombinação genética determinam a variabilidade genética das espécies, que é orientada pela seleção natural e pelo isolamento reprodutivo. As variações são submetidas ao meio ambiente que, através da seleção natural, mantém as favoráveis e eliminam as desfavoráveis.
Mecanismo Industrial Na Inglaterra, no período que antecedeu a industrialização observase o predomínio de mariposas claras; às vezes apareciam mariposas mutantes escuras; estas eram eliminadas pelos predadores por serem mais visíveis no caule claro das árvores. Com a industrialização, as escuras ficavam disfarçadas pela fuligem e foram predominando e substituindo as mariposas claras, que passaram a ser capturadas pelos predadores, por ficarem mais visíveis. Observe as figuras abaixo:
Bactérias e antibióticos O antibiótico, usado de forma inadequada, pode tornar-se ineficiente ao combate a bactérias. Ocorre a seleção natural de bactérias resistentes, surgidas por mutações espontâneas. As bactérias mutantes sobrevivem na presença do antibiótico, reproduzem-se e predominam .
Especiação A especiação consiste no processo de formação de novas espécies. O processo é dividido em etapas: • Isolamento geográfico: uma população é dividida em duas ou mais populações, devido à presença de uma barreira física, que impede a troca de genes entre os indivíduos. • Aparecimento das mutações: as populações separadas são submetidas à ação da seleção natural; surgem mutações diferentes nas populações para melhor adaptá-las ao ambiente e, com isso, as diferenças entre os indivíduos são acentuadas. • Isolamento reprodutivo: devido às diferenças entre os indivíduos, ocorre o isolamento reprodutivo e formação de novas espécies. Se indivíduos dessas duas populações se encontrarem antes que as diferenças sejam acentuadas e ocorrer um cruzamento em que os descendentes sejam férteis, eles continuam pertencendo à mesma espécie, porém a raças diferentes. Os indivíduos de espécies diferentes não se cruzam, ou, quando ocorre o cruzamento, produzem descendentes estéreis.
A égua e o jumento pertencem a espécies diferentes; do cruzamento desses animais, resulta o burro ou mula, que são animais estéreis.
Exercícios 1 ) (UNESP) – A condição inicial básica para o processo de especiação é: a) b) c) d) e)
O isolamento geográfico. O isolamento reprodutivo. A manutenção gênica. A adaptação do organismo. O aumento da variabilidade genética.
2) (PUC) – Um pesquisador, procurando relacionar o uso de antibióticos com o desenvolvimento de resistência em bactérias, fez a seguinte afirmação: “As bactérias desenvolveram resistência aos antibióticos, devido ao uso freqüente e indiscriminado no tratamento das infecções.” a) Qual a teoria evolucionista relacionada com a afirmação acima? b) Como você explicaria o fenômeno em questão, utilizando os princípios neodarwinista? 3) (VUNESP) – Em relação à evolução biológica: I. II.
III. IV.
A girafa teria evoluído de ancestrais de pescoço curto, o qual se desenvolveu gradativamente pelo esforço do animal para alcançar, as folhas das árvores mais altas. Os ancestrais da girafa apresentavam pescoços de comprimentos variáveis. Após várias gerações, o grupo mostrou uma aumento no número de indivíduos com pescoço mais comprido devido à seleção natural. Os indivíduos mais adaptados deixam um número maior de descendentes em relação aos não adaptados. As características que se desenvolvem pelo uso são transmitidas de geração em geração.
Assinale:
a) Se I e II estiverem de acordo com Lamarck e III e IV, com Darwin. b) Se I e IV estiverem de acordo com Darwin e II e III, com Lamarck. c) Se I e IV estiverem de acordo com Lamarck e II e III, com Darwin. d) Se I, II, III e IV estiverem de acordo com Lamarck. e) Se I, II, III e IV estiverem de acordo com Darwin.
Resolução Resposta do exercício 1: A Resposta do exercício 2: a) Larmarkismo. b) Mutação ao acaso produzem bactérias resistentes que são selecionadas pelos antibióticos. Resposta do exercício 3: C
