BIOLOGIA F1

FIRJAN - Federação das Indústrias do Estado do Rio de Janeiro
Eduardo Eugênio Gouvêa Vieira
Presidente
Diretoria Corporativa Operacional
Augusto César Franco de Alencar
Diretor
SESI / Rio de Janeiro
Fernando Sampaio Alves Guimarães
Diretor superintendente
Diretoria de Educação
Andréa Marinho de Souza Franco
Diretora
Gerência de Educação Básica
Hozana Cavalcante Meirelles
Gerente
Gerência de Educação a Distância
Maria Antonieta Pires dos Santos
Gerente
Série SESIeduca
2010
SESI • Rio de Janeiro
FICHA TÉCNICA
Divisão de Desenvolvimento
Lorelei Guanabara Baliosian
Coordenação
Carmem Lúcia de Freitas Siqueira
Redação técnica
Ana Cristina D’Escragnolle
Angela Sylvia Santos Cardoso
Leitor Crítico
Marilde Peña Rodrigues
Tratamento Pedagógico
Kátia Lúcia de Oliveira Barreto
Revisão Ortográfica
Jane Araújo Wagner / Formas Consultoria
Revisão Editorial
Sergio Henrique Martins
Supervisão de Produção Gráfica
Lienice Silva de Souza
Projeto Gráfico
Ana Monteleone • Engenho & Arte
Diagramação
Sylvio Nogueira • Engenho & Arte
Normalização Bibliográfica
Biblioteca do Sistema Firjan
FICHA CATALOGRÁFICA
Sistema FIRJAN
Divisão de Documentação - Biblioteca
S491eb
SESI - RJ
Ensino Médio para Jovens e Adultos:
Biologia
Rio de Janeiro: GEB/GED 2004. 248 p.
edição atualizada, 2010.
1. Educação de Jovens
2. Educação de Adultos
I - Biologia / Fase 1
CDD 373.011
Propriedade do SESI - Rio de Janeiro
Reprodução total ou parcial, sob expressa autorização.
SESI • Rio de Janeiro
Diretoria de Educação
Avenida Graça Aranha, 1 - Centro
20.030-002 - Rio de Janeiro - RJ
SUMÁRIO
Apresentação
7
Capítulo 1
Ciência e Método Científico
9
Capítulo 2
Origem da vida
21
Capítulo 3
Características gerais dos seres vivos
33
Capítulo 4
Unidade formadora dos seres vivos: a célula
43
Capítulo 5
O ambiente celular
substâncias responsáveis pelas estruturas
e atividades celulares I
55
Capítulo 6
O ambiente celular
substâncias responsáveis pelas estruturas
e atividades celulares II
67
Capítulo 7
Principais organelas da célula
81
Capítulo 8
Membrana plasmática e transporte
através da membrana
93
Capítulo 9
Respiração celular
107
Capítulo 10
Fotossíntese
121
Capítulo 11
Núcleo interfásico
135
Capítulo 12
Ácidos nuclEicos
147
Capítulo 13
Divisão celular: mitose e meiose
161
Capítulo 14
Diversidade e diferenciação celular
histologia animal
177
Capítulo 15
Tecidos vegetais
195
Capítulo 16
Diversidade da vida
207
Capítulo 17
Biologia dos animais invertebrados I
poríferos, celenterados, platelmintos e nematelmintos
221
Gabarito
237
A P R E S E N T A ÇÃ O
“Maravilhar-se é o primeiro passo
para um descobrimento.”
Louis Pasteur (1822 - 1895)
Prezado(a) aluno(a),
Para facilitar o estudo da Biologia, criamos este material que procura
valorizar o raciocínio, o conhecimento, desenvolver o espírito crítico, a
capacidade de resolver problemas, além de possibilitar a avaliação das
informações.
Pensamos ter produzido um material de fácil entendimento, com uma
linguagem simples que possa despertar em você o gosto pela ciência,
no sentido de facilitar a compreensão das mudanças que as novas descobertas no mundo científico operam na sociedade.
Sendo assim, é preciso que o cidadão compreenda os fenômenos
que ocorrem no seu dia a dia, para poder participar das discussões que
a nova ordem social nos impõe.
Além disso, os conteúdos de Biologia pretendem desenvolver competências e saberes que façam com que você seja capaz de tomar atitudes
transformadoras diante das mudanças científicas e tecnológicas.
Esperamos que a leitura dos capítulos de Biologia possibilite a você
uma “viagem” prazerosa pelo mundo da ciência e que auxilie a sua formação
como um indivíduo crítico, ampliando o seu universo, de modo que exerça
a sua cidadania. Desta maneira você poderá melhorar a sua qualidade de
vida e construir um mundo mais digno, preservando a natureza e respeitando a ética científica e social, e, acima de tudo, poderá valorizar a vida.
No mais, esperamos que este material possa ajudá-lo em seu processo de aprendizagem. Agora é só começar. Desejamos sucesso em
sua nova caminhada.
Você, que escolheu estudar através do ensino a distância, sabe o que
significa essa escolha? Significa uma outra forma de estudar, através da
qual você aprende sem a presença permanente de um professor e sem
que haja a necessidade de frequentar, diariamente, uma escola. Estudar
onde se deseja, de acordo com a própria disponibilidade e ritmo, sem se
afastar de casa ou do ambiente de trabalho é característica básica da
educação a distância.
C A P Í TU L O 1
Ciência e método científico
C A P Í TU L O 1
Ciência e método científico
PLANEJANDO A ROTA
A N O T A Ç Õ E S
O que é ciência?
N
este capítulo você vai conhecer algumas coisas interessantes
sobre a ciência e a tecnologia, como
os cientistas trabalham etc. Leia
com bastante atenção!
O primeiro significado para a
palavra Ciência é saber, conhecimento. Como existem muitos tipos
de “saberes”, vamos distinguir dois tipos básicos, que muito interferem
na nossa vida.
Conhecimento do senso comum: é aquele que surge da necessidade de resolver problemas do dia a dia, sem levar em conta uma
explicação, o “porquê” das coisas. Vejamos um exemplo: “para melhorar a dor de cabeça é só colocar umas fatias de batata na testa”.
O conhecimento comum não possui um método, uma sequência
organizada.
Conhecimento científico: é aquele que tenta explicar a realidade,
inter-relacionando os fatos observados. Muitas vezes o conhecimento científico surge do conhecimento do senso comum. A linguagem utilizada também deve ser clara e específica. O conhecimento
científico é construído a partir de conhecimentos anteriores e possui
um método organizado, que você vai conhecer ainda neste capítulo.
Além destes dois tipos de conhecimento, existem muitos outros,
como o conhecimento religioso, artístico, filosófico etc.
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12
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
-
INVESTIGANDO CAMINHOS
A tecnologia em nossas vidas
A tecnologia é o conhecimento que nos permite
alterar nossas relações com
o ambiente e com os outros
seres vivos. Ela está cada vez
mais presente no nosso dia a
dia. Porém, tecnologia não é a
mesma coisa que ciência, embora
uma dependa da outra.
A ciência, de forma organizada, só apareceu por volta de 1600; mas antes disso muitas observações
e experimentos foram realizados, preparando-se o terreno para a criação
do método científico. A nossa sociedade é extremamente dependente da
tecnologia, e podemos constatar isso, quando observamos a confusão que
se instala em nossas casas quando falta água ou energia elétrica. Está cada
vez mais difícil viver sem a tecnologia.
Por isso, é importante não se tornar escravo da tecnologia. É preciso
também saber viver sem ela!!!
A ética na ciência
Você já ouviu falar sobre ética? Sabe o significado desta palavra?
A ética está muito ligada ao ser humano e, de forma geral, relaciona-se
ao conceito de certo ou errado.
A ciência sempre se preocupou com questões éticas que envolvem
toda a sociedade.
Procure analisar as questões a seguir.
• Um exame de DNA deve ser pedido para se conseguir um emprego?
• Quem é a verdadeira mãe, no caso de uma barriga de aluguel?
• Alguém pode decidir se um doente terminal, isto é, que está
desenganado, pode continuar vivo ou não?
Assim, é importante que tenhamos as informações e a capacidade
crítica para decidir... Pense nisso... Levante outras questões.
É preciso não esquecer que o progresso científico deve ser acompanhado de um progresso moral, político e social. Desse modo, os princípios
éticos devem estar presentes em qualquer experiência.
13
CIÊNCIA E MÉTODO CIENTÍFICO
Em outros capítulos você irá saber mais sobre este assunto! É muito
sério e interessante!
O século XX assistiu ao grande desenvolvimento da tecnologia e das
ciências, representadas pela Química, pela Física e pela Biologia. Muitas
descobertas e invenções nasceram no século XIX; porém, somente no
século seguinte tiveram o seu verdadeiro valor. Como exemplos, temos
a anestesia, o telefone, a lâmpada elétrica, a vacina, o cinema, o rádio,
entre outras.
Método Científico
Você agora vai saber como os cientistas trabalham. Acompanhe com
atenção.
A ciência é o resultado da interação de fatos e ideias.
Fato: compreende tudo o que ocorre ou se observa na natureza. O
fato é sempre algo que acontece, uma “coisa” normal, que você pode ver.
Ideia: é a maneira pela qual os cientistas interpretam esse fato. É a
compreensão do que se viu.
Pode-se dizer que, em seu trabalho, um cientista é guiado por uma
característica básica: a curiosidade. Os cientistas estão sempre tentando
explicar os “porquês” das coisas. Albert Einstein (1879-1955), um dos
maiores físicos da humanidade, comparou o trabalho de um cientista ao
de um detetive, pois, assim como o detetive, o cientista reúne uma série de
fatos e, a partir deles, procura entender como ou por que um determinado
fenômeno está ocorrendo.
Está entendendo agora como se trabalha seguindo um método? É
sempre de maneira organizada!
A N O T A Ç Õ E S
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BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
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As etapas do método científico
Acompanhe a sequência de figuras abaixo.
Todo conhecimento científico começa com a observação de um fato.
Em seguida, surge uma pergunta (um questionamento ou um problema).
Vejamos um exemplo: “Por que tal fenômeno ocorre?” ou “O que isto
tem a ver com aquilo?” Ao formular determinada pergunta, o cientista
tem geralmente um palpite sobre qual é a resposta. Esse palpite é a
hipótese.
Observe que uma hipótese científica não é um palpite qualquer, ela
se apoia em informações já existentes sobre o assunto. Para formular
uma hipótese, o cientista analisa, interpreta e reúne todas as informações disponíveis no momento, exatamente como faz um detetive para
desvendar um crime.
Existe, porém, uma condição fundamental para uma hipótese ter valor:
ela precisa ser testada. Assim, a partir da hipótese, ele faz uma dedução,
prevendo o que vai acontecer. O teste vai confirmar ou não a hipótese.
Se confirmada, ela se torna verdadeira; caso contrário, será falsa.
Se os resultados dos experimentos mostrarem que suas previsões
estão erradas, o cientista deve voltar atrás e corrigir as hipóteses ou
abandoná-las.
Os cientistas geralmente se utilizam de experiências controladas.
Você sabe o que isso significa? Procure entender: em toda experiência
que vai ser testada, deve haver um grupo experimental (aquele em se
que provoca uma alteração qualquer) e um grupo-controle (no qual não
foi feita nenhuma alteração).
O grupo-controle serve apenas para uma comparação.
Um exemplo de investigação científica
Você já deve ter notado que as plantas cultivadas dentro de casa
crescem em direção à janela. Caso
você gire o vaso, as folhas das plantas,
após alguns dias, estarão voltadas para
o local de onde vem a luz.
Observe a figura ao lado.
Que parte da planta “percebe” de
onde vem a luz?
Há mais de 100 anos, Charles
Darwin e seu filho Francis fizeram
essa mesma pergunta e formularam
a seguinte hipótese: a luz é percebida
pela ponta dos caules.
15
CIÊNCIA E MÉTODO CIENTÍFICO
Com base nesse palpite, os Darwin fizeram uma previsão: se realmente é a ponta do caule que percebe a luz, então plantas com a parte
de cima do caule cortada, ou
com a ponta dos caules coberta, perderão a capacidade de
se curvar em direção à fonte luminosa.
Para testar essa hipótese, eles
cortaram a ponta do caule de
algumas plantas e colocaram-nas
perto de uma janela, juntamente
com plantas intactas*, como no
desenho 1.
Alguns dias depois, verificaram que as plantas intactas
haviam crescido curvadas em
direção à luz, mas as plantas com
a parte de cima do caule cortada
haviam crescido eretas, isto é, sem
se curvarem (desenho 2).
Desenho 1
Desenho 2
O resultado da experiência foi
positivo, confirmando a previsão.
A hipótese, então, ganhou validade.
Outras perguntas podem ter ocorrido durante os experimentos dos
Darwin, tais como:
• “De que modo a planta percebe a luz?”
• “Qual é o mecanismo que faz a planta se curvar?”
Essas questões não necessitam ser respondidas para validar a hipótese
original. No entanto, ilustram algo que, com frequência, ocorre na ciência:
os experimentos, além de testarem hipóteses, levantam outras questões,
para as quais serão feitas outras hipóteses e novos experimentos. É assim
que o conhecimento progride.
Finalmente, após a hipótese confirmada, teremos as conclusões. Elas
podem ser transformadas em lei ou em teoria. As leis são mais restritas,
referem-se a casos particulares, e as teorias são mais abrangentes, pois englobam várias leis e explicam um processo mais amplo. Uma teoria pode
ser ultrapassada, completada e até mesmo limitada por outras. Isso
nos mostra que não há o absolutamente correto e infalível na ciência.
Resumindo as etapas do método científico:
• observação de um fato;
• levantamento do problema;
• formulação de hipóteses;
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BIOLOGIA
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• experimentos;
• análise dos resultados e as conclusões.
Que tal, agora, tentar imitar um cientista? Vamos lá?
Você chega a sua casa e, cansado, vai direto ligar o “som”. Não sai nenhum ruído. O que você pensa? “Será que o fio está na tomada?” Verifica.
“Está”. Continua investigando. “Será que está faltando luz?” Acende a
luz e não é esse o problema. E agora? O que está havendo? Você vai em
frente e sacode o aparelho. “Será algum fio solto?” Nada. Que tal chamar
um técnico?
Retire do exemplo acima um fato e uma hipótese.
A ciência da vida
Chamamos de Biologia a ciência que estuda a vida (bio=vida;
logia=estudo, ciência).
Divisões da Biologia
1. De acordo com os níveis de organização
• Citologia – estuda as células.
• Histologia – estuda os tecidos.
• Anatomia e Fisiologia – estudam as estruturas e o funcionamento dos
órgãos e sistemas.
• Embriologia – estuda o desenvolvimento embrionário.
• Genética – estuda a hereditariedade.
• Evolução – estuda as transformações dos seres vivos ao longo do tempo.
• Ecologia – estuda o ambiente e as relações dos seres vivos entre si e
com o ambiente.
• Taxonomia – estuda a classificação dos organismos.
2. De acordo com o tipo de organismo:
• Botânica – estuda as plantas.
• Microbiologia – estuda os microrganismos.
• Zoologia – estuda os animais.
DESAFIOS DO PERCURSO
1. Por que Einstein comparava o trabalho do cientista ao de um detetive?
R.
2. O que é hipótese e qual é a condição fundamental para que ela tenha
valor?
R.
17
CIÊNCIA E MÉTODO CIENTÍFICO
3. Como as hipóteses podem ser testadas?
R.
4. Enumere as etapas do Método Científico.
R.
5. Com relação ao procedimento experimental de Darwin e seu filho
Francis, responda:
a) Qual era o fato observado?
b) Qual era a hipótese que estava sendo testada?
c) Qual foi a previsão que eles fizeram, com base na hipótese?
d) Que experimentos foram realizados para testar a hipótese?
6. Além de testarem hipóteses, qual é a importância dos experimentos
científicos?
R.
AMPLIANDO O HORIZONTE
Ler o capítulo 1 de Física e o capítulo 1 de Química, que abordam o mesmo assunto de formas diferentes. Para maiores informações, ler o capítulo 2 do livro Biologia Hoje - volume 1, de Sérgio
Linhares e Fernando Gewandsznajder.
GLOSSÁRIO
Decapitadas - cortadas na parte superior.
Intactas - que não foram modificadas; preservadas.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AMABIS, MARTHO – Biologia das células. São Paulo: Moderna V. 1
CIÊNCIA INTEGRADA – PROJETO MEC – PREMEN – CECISP
LINHARESS. , GEWANDSZNAJDER, F. – Biologia Hoje. São Paulo: Ática V. 1.
SOARES, J.L. – Biologia. São Paulo: Scipione. V. I
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BIOLOGIA
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MEMÓRIAS DA VIAGEM
1. (UGF-RJ) Ao criar uma hipótese científica, o cientista procura
a) levantar uma questão ou problema.
b) explicar um fato e prever outros.
c) testar variantes.
d) comprovar teorias estabelecidas.
e) confirmar observações.
2. (UFRS) Numa experiência controlada, o grupo-controle tem por
objetivo
a) testar outras variantes do resultado previsto.
b) confirmar as conclusões obtidas com o grupo experimental.
c) desmentir as conclusões obtidas com o grupo experimental.
d) servir para comparar com os resultados fornecidos pelo grupo experimental.
e) testar a eficiência dos equipamentos usados na experiência.
3. A retirada da hipófise causa sintomas de hipotireoidismo, como
resultado de problemas na tireoide. Admitiu-se, então, que a hipófise é
necessária para o funcionamento normal da tireoide.
Para demonstrar essa hipótese, o melhor procedimento seria
a) retirar a hipófise e a tireoide de alguns animais.
b) colocar um pedaço de hipófise em animais sem tireoide.
c) colocar pedaço de tireoide em animais sem hipófise.
d) colocar pedaço de hipófise em animais sem hipófise.
e) colocar pedaço de tireoide em animais com hipertireoidismo.
4. (FM-Jundiaí/SP) Para testar hipóteses recomenda-se
a) experiências do tipo tentativa-erro.
b) empirismo.
c) experiências controladas.
d) teorias científicas.
e) observações repetidas.
5. Citologia é o
a) estudo dos tecidos.
b) estudo dos animais.
c) estudo dos vegetais.
d) estudo dos seres vivos em geral.
e) estudo da célula.
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CIÊNCIA E MÉTODO CIENTÍFICO
6. Leia com atenção as alternativas abaixo:
I. A vida anda como Deus quer.
II. O salgamento da carne evita seu apodrecimento, pois desidrata as
bactérias que ela contém.
III.O café é estimulante, pois possui uma substância que atua no sistema
nervoso.
IV. Para melhorar a dor de cabeça é só colocar os pés numa bacia de água
quente.
V. O chá de macela alivia a dor de estômago.
Assinale a opção que contém a(s) alternativa(s) de conhecimento de
senso comum:
a) I e II.
b) I, IV e V.
c) II e III.
d) apenas a I.
e) todas as alternativas.
7. Em relação à ciência e à tecnologia, assinale as alternativas corretas.
a) Ciência e tecnologia são sinônimas.
b) Ciência e tecnologia são interdependentes.
c) A nossa sociedade é extremamente dependente da tecnologia.
d) A ciência busca a descoberta de novos conhecimentos para fins comerciais, busca uma aplicação prática.
e) A tecnologia é o conhecimento que nos permite alterar nossas relações
com o ambiente e com os outros seres vivos.
8. Histologia é o estudo dos(das)
a) células.
b)animais.
c) vegetais.
d) protistas.
e) tecidos.
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Origem da vida
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Origem da vida
PLANEJANDO A ROTA
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D
esde a Antiguidade, a questão sobre o surgimento da Terra vem
intrigando o homem e muitas são as teorias que tentaram explicá-la.
Antigamente, o que se pensava era que os seres vivos surgiam a
partir da matéria sem vida. Essa ideia era conhecida como Teoria da
Geração Espontânea ou Abiogênese (a = sem; bio = vida; gênese
= origem).
Veja alguns exemplos curiosos sobre a origem da vida: moscas
nasceriam de cadáveres em decomposição; patos poderiam nascer do
lodo* existente no fundo das lagoas; do pó de cobra espalhado pelo
chão nasceriam outras cobras; ratos seriam produzidos a partir de uma
camisa suada e germe de trigo num canto escuro e úmido.
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BIOLOGIA
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INVESTIGANDO CAMINHOS
Primeiras teorias
Somente a partir do século XVII começaram a aparecer as primeiras
ideias na tentativa de derrubar a Abiogênese (ou teoria da Geração Espontânea). O naturalista italiano Franscesco Redi foi o primeiro a duvidar
dessa teoria, realizando o seguinte experimento: colocou carne de peixe e
outros materiais orgânicos em frascos iguais. Deixou alguns deles abertos
e outros fechados com gaze. Após alguns dias, verificou que apenas nos
vidros abertos surgiram larvas. Usando os vidros fechados como grupo-controle, ele pôde comparar e chegar à conclusão de que, se a matéria
orgânica fosse suficiente para a formação das larvas, estas deveriam ter
surgido em todos os frascos, tanto nos abertos como nos fechados. A
comparação entre esses resultados caracteriza um experimento controlado,
que é essencial na utilização do método científico, que você estudou no
capítulo 1.
O experimento de Redi foi de extrema importância para o estudo da
origem da vida.
Com a invenção do microscópio, foi possível demonstrar a existência
dos microrganismos, fazendo com que a teoria da Abiogênese renascesse, pois afirmava-se que esses micróbios eram tão simples que poderiam
surgir da matéria sem vida, isto é, por geração espontânea, empolgando
seus adeptos.
Em 1745, o cientista inglês John Needham tentou derrubar a teoria de
Redi com o seguinte experimento: ferveu e depois fechou vários recipientes
contendo caldo de carne e, mesmo assim, houve o crescimento de grande
quantidade de microorganismos, demonstrando, segundo Needham, a
existência da geração espontânea.
25
ORIGEM DA VIDA
Vários cientistas da época questionaram essa conclusão. Um deles,
o padre Lazzaro Spallanzani, concluiu que o tempo de aquecimento dos
frascos usado por Needham não teria sido suficiente para destruir todos
os microrganismos. Ferveu, então, por um tempo mais longo, o caldo
de carne em vários frascos, não aparecendo nenhum microrganismo. O
próprio Needham e adeptos da geração espontânea não ficaram convencidos, alegando que a fervura prolongada destruía a “força vital”, que era
necessária para a formação de organismos por geração espontânea.
Em 1862, o médico francês Louis Pasteur consegue derrubar de modo
definitivo a teoria da Abiogênese. Realizou o seguinte experimento: ferveu
caldo de carne num vidro aberto (por onde entrava o ar), porém com o
gargalo em forma de S. O líquido permaneceu sem micróbios porque estes,
vindos com o ar, ficavam retidos juntamente com a poeira na curvatura do
gargalo. Esse experimento mostrou que o caldo com a fervura não perdeu
a “força vital”, como acreditavam os que defendiam a teoria da geração
espontânea, pois quando o pescoço do balão, após a fervura, foi quebrado,
ocorreu o aparecimento de seres vivos.
Gargalo esticado
e curvado
Fervura e esterilização
do caldo nutritivo.
Se o gargalo do balão
é quebrado, surgem
microoganismos
no caldo nutritivo.
O caldo nutritivo do balão com
pescoço de cisne manteve-se
livre de microorganismos.
Teoria atual
Admitindo a hipótese de que as substâncias que formam os seres vivos
poderiam estar presentes na atmosfera primitiva, os cientistas Aleksandr
Oparin (russo) e John Haldane (escocês), embora trabalhando separados, chegaram à mesma conclusão: nas condições da Terra primitiva, a
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BIOLOGIA
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poderia ter surgido a partir da matéria sem vida. Eles não estavam
- vida
defendendo a ideia da Abiogênese, apenas admitiam que somente nas
condições da Terra primitiva, hoje inexistentes, foi possível a formação
de seres vivos a partir da matéria bruta, mas só após milhões de anos.
Para esses cientistas a atmosfera primitiva era formada por metano
(CH4), amoníaco (NH3), gás hidrogênio (H2) e vapor de água (H2O).
Observe que apenas quatro tipos de átomos fazem parte desses compostos:
carbono, hidrogênio, oxigênio
Componentes da atmosfera primitie nitrogênio, que são elementos
va (CH4, NH3, H2,
formadores de todos os seres
vapor de água (H2O).
vivos. Naquela época os vulcões
estavam em constante atividade,
tornando a temperatura muito
Esses gases sofrem influência
alta: fortes descargas elétricas
de fortes descargas elétricas
das tempestades e a grande
e de raios ultravioleta.
quantidade de raios ultravioleta do sol forneciam a energia necessária para as reações
Moléculas orgânicas simples
químicas entre as substâncias
na atmosfera.
da atmosfera. Assim, durante
milhões de anos, foram formadas muitas moléculas orgânicas
simples.
A chuva arrasta essas moléculas
A condensação (passagem
da água do estado de vapor
para o estado líquido) de grande quantidade de vapor d’água
levou à formação de chuvas,
originando, aos poucos, rios,
lagos e oceanos. Pela ação
das chuvas, essas moléculas
orgânicas simples foram arrastadas da atmosfera para o mar.
A partir daí, reações químicas
com sais minerais deram origem
a moléculas orgânicas mais
complexas, como as proteínas,
carboidratos, ácidos nucleicos
etc. Assim, os mares primitivos
teriam se transformado em verdadeiras “sopas primitivas”,
ricas em matéria orgânica. A
junção dessas moléculas orgânicas pode ter originado o que
para os mares.
Mares quentes.
Calor.
Formação de moléculas
orgânicas complexas.
Alteração de acidez do meio propicia a formação de
aglomerados protéicos isolados
do meio (coacervados).
Inúmeras reações químicas ocorrem,
sendo algumas altamente vantajosas, pois originam sistemas químicos
capazes de reprodução:
os primeiros seres vivos.
27
ORIGEM DA VIDA
Oparin chamou de coacervados (moléculas orgânicas aglomeradas). Esses
coacervados possivelmente trocavam substâncias com o meio externo e se
tornavam cada vez mais complexos, contendo no seu interior moléculas
importantes como ácidos nucleicos, que se teriam originado da mesma
forma que outras substâncias orgânicas, como as proteínas, por exemplo.
Devido aos ácidos nucleicos, estes compostos podem ter adquirido a capacidade de se reproduzir e, assim, teriam surgido os primeiros seres vivos.
Experimentos feitos com aparelhos especiais, em laboratório, demonstraram que os aspectos propostos por Oparin e Haldane podem ser
verdadeiros, porém não há comprovação da teoria.
Você poderá estar se perguntando como os primeiros seres vivos conseguiam alimento para sobreviver, não é mesmo? Então continue lendo...
Por se tratar de organismos de estrutura simples, supomos que as
reações químicas que ocorriam em suas células fossem também simples.
Assim, esses primeiros seres, com a grande quantidade de alimento a sua
volta, teriam utilizado alimento pronto como fonte de matéria-prima e
energia, sendo, portanto, seres heterotróficos (hetero = diferente; trofos =
alimento), que são organismos que não produzem seus próprios alimentos.
O alimento era, então, degradado com a finalidade de retirar dele a energia necessária. Como não havia gás oxigênio, é provável que o processo
utilizado tenha sido a fermentação (processo anaeróbio de produção de
energia na ausência de oxigênio). Como se reproduziam, esses organismos
aumentavam em número. O alimento dissolvido no meio tornou-se, então,
pouco. Com a competição, muitos organismos morreram por falta de alimento. É possível que, a partir daí, tenham surgido seres que utilizassem
a energia da luz solar para fabricar os seus próprios alimentos, a partir de
gás carbônico (CO2) e água (H2O). Assim apareceram os primeiros seres
autótrofos (auto = próprio; trofos = alimento), independentes e com mais
vantagens, pois, fabricando seu próprio alimento, não competiam com os
seres heterótrofos. Esses seres, que realizam a fotossíntese, introduziram
o oxigênio no ar, permitindo uma nova condição química à atmosfera da
Terra. Com o oxigênio disponível, as reações químicas tornaram-se mais
complexas, pois esse gás começou a ser utilizado na degradação dos
alimentos, realizando-se a respiração celular como processo de obtenção
de energia, mais eficiente que a fermentação. Os três processos, fermentação, fotossíntese e respiração celular, ainda ocorrem nos organismos
que vivem em nosso planeta.
Os primeiros seres: procariontes
Os primeiros seres que se formaram eram muito simples, apresentando um citoplasma com moléculas de ácidos nucleicos, delimitado pela
membrana plasmática. Seres assim formados são chamados procariontes.
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BIOLOGIA
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Com o tempo, a membrana plasmática dos seres procariontes sofreu
transformações, surgindo dobras que teriam originado várias estruturas
do citoplasma, delimitadas por membranas, e também a membrana que
separa o citoplasma do material genético, formando o núcleo. Seres assim
formados são chamados eucariontes.
No capítulo 4 você encontrará mais detalhes sobre células procarióticas
e eucarióticas.
De acordo com o tipo de organização celular, com o nível de organização e com o tipo de nutrição, podemos agrupar todos os seres vivos do
planeta em cinco reinos:
Monera: organismos unicelulares procariontes, incluindo as bactérias e as cianobactérias.
Protista: organismos unicelulares eucariontes, incluindo os protozoários e determinadas algas.
Fungi (fungos): seres heterótrofos, eucariontes unicelulares ou
pluricelulares.
Plantae (plantas): organismos pluricelulares autótrofos.
Animalia (animais): organismos pluricelulares heterótrofos.
DESAFIOS DO PERCURSO
1. A hipótese mais aceita para explicar a origem da vida sobre a Terra
propõe que os primeiros seres vivos eram heterótrofos.
a) Que condições teriam permitido que um heterótrofo sobrevivesse na
Terra primitiva?
b) Que condições ambientais teriam favorecido o aparecimento posterior
dos autótrofos?
2. Por que o fato de alguns seres vivos terem-se tornado capazes de usar
energia luminosa para fabricar moléculas teria sido vantajoso para eles?
R.
3. Escreva as principais características e exemplos de cada um dos
cinco reinos em que estão classificados os seres vivos.
R.
29
ORIGEM DA VIDA
4. Por que o primeiro ser vivo deveria ter sido um heterótrofo e não
um autótrofo?
R.
Seria bom ler A evolução dos seres vivos, de Gilberto Martho
(Editora Spicione).
AMPLIANDO O HORIZONTE
GLOSSÁRIO
Lodo - argila muito mole que contém matéria orgânica, lama.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AMABIS, José Mariano, MARTHO, Gilberto Rodrigues. Biologia das
células. São Paulo: Moderna. V. 1
DA SILVA JÚNIOR, César; SASSON, Sezar. Biologia. V 1.
LINHARES, Sérgio, GEWANDSZNAJDER, Fernando. Biologia Hoje.
São Paulo: Ática . V 1.
LOPES, Sônia. Bio. São Paulo. Saraiva. V 1
SOARES, José Luís. Biologia no terceiro milênio. São Paulo: Sp-
MEMÓRIAS DA VIAGEM
cione. V. 1
1. Pela teoria de Oparin, os primeiros seres surgidos na Terra teriam
sido
a) heterótrofos e aeróbios.
b) autótrofos e anaeróbios.
c) heterótrofos e anaeróbios.
d) autótrofos e aeróbios.
e) autótrofos e heterótrofos.
A N O T A Ç Õ E S
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30
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
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2. (UFU-MG) Receita de Jean Baptiste van Helmnt, séc. XVII:
“Colocar uma camisa suja de suor e um pouco de germe de trigo em um
canto escuro sossegado. O suor funciona como princípio ativo e dentro
de 21 dias, a partir da camisa e do trigo, nascerão vários camundongos.”
O texto exemplifica a
a) teoria da biogênese.
b) teoria da abiogênese.
c) teoria da pré-formação.
d) hipótese heterotrófica.
e) hipótese autotrófica.
3. (UFF-RJ) A presença de larvas vermiformes no interior de uma
goiaba madura, com aspecto externo saudável, pode ser explicada
a) pelo apodrecimento da polpa da goiaba.
b) pela fusão de células da semente com células do endocarpo.
c) pela transformação de embriões mutantes presentes nas sementes.
d) pelo processo natural de Abiogênese que ocorre em frutos muito
maduros.
e) pelo desenvolvimento das mesmas a partir de ovos presentes
dentro da goiaba.
4. (UCS-RS) “Uma solução nutritiva, previamente esterilizada,
mantém-se estéril indefinidamente, mesmo na presença de ar, desde que
a entrada de germes seja impedida.”
Esta afirmativa é de
a) Darwin.
b) Lamarck.
c) Oparin.
d) Pasteur.
e) Hooke.
31
ORIGEM DA VIDA
5. (UnB) Num balão de vidro com o gargalo recurvado e aberto, Pasteur ferveu um caldo nutritivo, deixando-o esfriar lentamente. O caldo
permaneceu inalterado por muitos dias. A seguir o gargalo foi removido
e, 48 horas depois, era evidente a presença de bactérias e fungos no caldo.
Assinale as alternativas corretas, referentes ao experimento descrito.
a) As bactérias e fungos do ar foram incapazes de passar ao longo
do gargalo e atingir o caldo nutritivo após seu resfriamento.
b) O aquecimento matou as bactérias e fungos primitivamente
existentes no caldo.
c) As bactérias e fungos, que apareceram no caldo, eram de espécies diferentes daquelas que ocorrem no ar.
d) O aquecimento inativou, temporariamente, as substâncias do
caldo capazes de originar bactérias e fungos.
e) Os sinais evidentes da presença de bactérias e fungos, no caldo
nutritivo, foram consequência da multiplicação rápida desses
microrganismos.
f) Todo ser vivo procede de outro ser vivo.
g) Bactérias e fungos são autótrofos.
6. (UFRGS-RS) Na hipótese heterotrófica, sobre a origem da vida,
supõe-se que os organismos primitivos obtinham energia do alimento
por meio da
a) respiração aeróbia.
b) fotólise.
c) fotossíntese.
d) biogênese.
e) respiração anaeróbia.
7. (PUC-RJ) Sobre a origem da vida em nosso planeta, podemos
afirmar que
a) o aparecimento dos primeiros heterótrofos levou à formação de
coacervados nos mares primitivos.
b) o surgimento de moléculas complexas, como as proteínas, antecede o aparecimento dos aminoácidos.
c) os raios ultravioleta e as descargas elétricas tiveram um papel
fundamental na formação de moléculas orgânicas simples.
d) os primeiros seres vivos que surgiram eram autótrofos, já que
era grande a escassez de alimento.
e) a forma de obtenção de energia era aeróbica devido à grande
existência de átomos de oxigênio nas moléculas de água.
A N O T A Ç Õ E S
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C A P Í TU L O 3
Características gerais dos seres vivos
C A P Í TU L O 3
Características gerais dos seres vivos
PLANEJANDO A ROTA
A N O T A Ç Õ E S
S
e você observar a natureza a sua volta, com certeza irá identificar
alguns animais e também plantas. Verificará a grande variedade de
seres vivos que existem ao seu redor. São muitas as formas de vida encontradas em nosso planeta e algumas delas vivem entre nós. Podemos
encontrá-las no solo, na água e no ar. Se você comparar uma rocha,
um animal e um vegetal, reconhecerá na rocha um ser não vivo e no
animal e no vegetal, seres vivos.
À primeira vista, uma samambaia, uma árvore, um homem e uma
baleia são organismos bem diferentes um do outro. Eles possuem,
porém, características comuns que os tornam reconhecíveis como
seres vivos.
-
36
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
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INVESTIGANDO CAMINHOS
Composição química
Toda a matéria existente no universo é formada por átomos. Os átomos se ligam uns aos outros formando as moléculas. Na matéria bruta,
os átomos estão reunidos em compostos que apresentam simplicidade,
formando as substâncias inorgânicas, como a água, sais, gases. Nos
seres vivos, além das substâncias inorgânicas, encontramos também as
substâncias orgânicas: as proteínas, os carboidratos, os lipídios e os
ácidos nucleicos. As substâncias orgânicas são formadas por átomos de
carbono, oxigênio, nitrogênio e hidrogênio. Essas substâncias você
estudará melhor nos capítulos 5 e 6. Observe, então, que a matéria viva
apresenta uma composição química mais complexa que a matéria bruta.
Organização celular
A matéria bruta, aquela que não tem vida, é constituída por átomos que
se unem formando moléculas e, às vezes, cristais. Os seres vivos são muito
mais organizados que a matéria bruta. Neles, as substâncias orgânicas e
as inorgânicas se associam, formando uma estrutura muito complexa e
organizada denominada célula, que é a unidade formadora de todos os
seres vivos, capaz de se nutrir, crescer e se reproduzir.
Todos os seres vivos são formados por células. A célula é muito
pequena, medindo aproximadamente a centésima parte do milímetro, e
só pode ser vista com ajuda do microscópio. Alguns seres são formados
por uma única célula e são denominados unicelulares, como é o caso das
bactérias e protozoários, por exemplo. Outros são formados por muitas
células e são chamados de pluricelulares como os animais e vegetais.
Nos organismos pluricelulares, as células semelhantes em forma e função
se reúnem, formando os tecidos; os tecidos formam os órgãos; os órgãos
com funções semelhantes se organizam, formando os sistemas; o conjunto
de sistemas forma um organismo.
37
CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS SERES VIVOS
Metabolismo: nutrição, crescimento, respiração
Uma das características marcantes dos seres vivos é a necessidade
que eles têm de alimentos necessários à sua sobrevivência. Por meio da
nutrição, os seres vivos retiram do alimento o material indispensável à
construção ou crescimento do corpo e a energia utilizada na realização de
suas atividades como o movimento (contração muscular). Essa energia é
obtida pela quebra de moléculas, como, por exemplo, a glicose, através do
processo de respiração celular, que será estudado por você no capítulo 9.
Portanto, o organismo pode construir moléculas (anabolismo) ou
quebrar moléculas (catabolismo). Chamamos de metabolismo ao conjunto desses dois processos, anabolismo e catabolismo, que ocorrem no
organismo. Encontramos, na natureza, dois tipos de nutrição: autotrófica
e heterotrófica. Na nutrição autotrófica (auto=próprio; trofos=alimento) o
organismo produz moléculas orgânicas através de um processo chamado
fotossíntese, que será estudado no capítulo 10. É realizado pelos vegetais,
algas e por certas bactérias. Na nutrição heterotrófica (hetero=diferente;
trofos=alimento), realizada pelos animais, protozoários, fungos e a maioria
das bactérias, esses seres precisam obter alimentos já prontos pois não
possuem a capacidade de produzi-los.
Reação a estímulos
Todos os seres vivos, ao receberem um estímulo, químico ou físico, têm
a capacidade de reagir a ele, produzindo uma resposta. Nos vegetais, por
exemplo, o crescimento do caule se dá em direção à luz e o crescimento
das raízes acontece em direção ao solo, à procura de água. Essas respostas
geralmente são mais lentas. Os animais são os seres vivos que possuem
mecanismos mais complexos de percepção de estímulos e respostas a esses
estímulos, pois são os únicos a apresentar sistema nervoso, responsável
pela condução dos estímulos e pela produção de respostas rápidas.
A N O T A Ç Õ E S
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38
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
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Reprodução e hereditariedade
Durante muito tempo se pensou que os seres vivos podiam surgir da
matéria sem vida, como você estudou no capítulo 2. Essa ideia de geração espontânea não tem mais sentido. Os conhecimentos da Biologia
confirmam que a vida surge a partir de uma vida preexistente, por meio
da reprodução.
Reprodução é a capacidade que todos os seres vivos têm de gerar descendentes, isto é, de gerar seres semelhantes aos pais, obedecendo ao fenômeno da hereditariedade. É a reprodução que explica por que os seres vivos
morrem, mas a espécie não desaparece. A reprodução e a hereditariedade
dos seres vivos são coordenadas pelo DNA (ácido desoxirribo-nucleico).
A reprodução pode ocorrer de duas formas: assexuada e sexuada.
Na reprodução assexuada, o novo ser surge a partir de uma ou mais
células do indivíduo que o gerou. É comum em seres unicelulares, em
animais de estrutura mais simples e em vegetais. Na reprodução assexuada,
os descendentes recebem cópias iguais do DNA do indivíduo original e,
por isso, possuem as mesmas características. Observe o esquema:
A reprodução sexuada acontece pela união de células especiais
denominadas gametas e produzidas por indivíduos adultos de sexos
diferentes. O sexo feminino produz o gameta feminino, denominado
óvulo; o sexo masculino produz
o gameta masculino, chamado espermatozoide. Quando
acontece a união desses dois
gametas – fenômeno conhecido
como fecundação – forma-se a
célula-ovo ou zigoto, que sofre
várias divisões, originando um
novo ser, que possui características herdadas do pai e da mãe.
39
CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS SERES VIVOS
Homeostase
Os seres vivos não mudam suas características físicas e sua composição
química, apesar das transformações do metabolismo. Essa capacidade do
ser vivo de manter constante seu meio interno é denominada homeostase.
Um exemplo do mecanismo de homeostase é a manutenção da temperatura
do nosso corpo: quando está muito calor ou quando praticamos exercícios
físicos, a temperatura do nosso corpo aumenta. Começamos a transpirar
e a água presente no suor evapora, absorvendo calor da superfície da
pele, resfriando o corpo. A perda da água pelo suor é compensada, pois
sentimos sede e ingerimos água. E, se bebemos muita água, o excesso é
eliminado pela urina.
Evolução
Os seres vivos podem sofrer transformações ao longo do tempo. A
esse processo chamamos de evolução. A evolução é normalmente lenta,
e as mudanças que as espécies acumulam podem torná-las mais aptas à
sobrevivência num ambiente de constantes transformações ou não. Todas
as modificações que acontecem a uma espécie durante o processo de evolução, e que permitem sua adaptação ao meio, são conservadas e, assim,
essa espécie vive da melhor forma possível em seu ambiente.
DESAFIOS DO PERCURSO
1. Quais as diferenças existentes entre os seres vivos e a matéria bruta,
em relação à composição química e ao grau de complexidade?
R.
2. Defina célula. Como se classificam os seres vivos quanto ao número
de células?
R.
3. O que é metabolismo? Qual a diferença existente entre anabolismo
e catabolismo?
R.
4. Explique o que é homeostase.
R.
5. Explique a diferença entre nutrição autotrófica e heterotrófica.
R.
6. Qual a importância da reprodução para as espécies? Quais as diferenças entre reprodução assexuada e sexuada?
R.
A N O T A Ç Õ E S
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40
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
-
7. O que é evolução?
R.
AMPLIANDO O HORIZONTE
Se você tiver oportunidade, leia o livro:
Biologia, volume único, de Ayrton Marcondes.
Glossário
Manutenção - conservação
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AMABIS, José Mariano, MARTHO, Gilberto Rodrigues. Biologia das
células. São Paulo: Moderna. V. 1
BARROS, Carlos, PAULINO, Wilson Roberto. Os seres vivos. São
Paulo: Ática.
DA SILVA JUNIOR, César, SASSON, Sezar. Biologia 1; São Paulo:
Saraiva
LINHARES, Sérgio, GEWANDSZNAJDER, Fernando. Biologia hoje.
São Paulo. Ática. V. 1.
LOPES, Sônia; Bio. São Paulo. Saraiva. V. 1.
MEMÓRIAS DA VIAGEM
1. (PUC-SP) Dá-se o nome de organismo autótrofo àquele que
a) é capaz de sintetizar seus próprios alimentos a partir da glicose e aminoácidos.
b) não realiza a fotossíntese.
c) depende de outro organismo vivo para a obtenção de alimento.
d) é capaz de sintetizar seus próprios alimentos a partir de substâncias
químicas inorgânicas.
41
CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS SERES VIVOS
2. (FCC-SP) A evolução é um processo que conduz à
a) contínua e gradativa mudança dos organismos inferiores para organismos superiores.
b) progressiva simplificação dos organismos, que assim se tornam mais
aptos.
c) progressiva complexidade dos organismos para atender às mudanças
do ambiente.
d) produção de novas formas que sejam capazes de sobreviver em ambientes novos que irão surgir.
e) maior adaptação das espécies aos ambientes em que vivem.
3. (UFPA) Os seres heterotróficos dependem dos seres autotróficos
porque
a) estes foram certamente os primeiros organismos que surgiram sobre a
Terra.
b) apenas estes sintetizam matéria orgânica à custa da energia luminosa.
c) estes não precisam de enzimas para sintetizar a matéria orgânica.
d) somente estes mantêm baixa a concentração de CO2 no ar.
e) apenas estes não precisam de oxigênio.
4. (Udesc-1996) Analise as características a seguir e, depois, assinale
aquelas características que são exclusivas dos seres vivos:
I.metabolismo.
II. ausência de moléculas.
III.reprodução.
IV. material genético.
Estão CORRETAS:
a) Apenas I e III.
b) I, II e IV.
c) I, III e IV.
d) II, III e IV.
e) Apenas III e IV.
5. (Mackenzie-1996) Característica(s) que todos os seres vivos têm,
inclusive os vírus:
a) metabolismo próprio e reprodução.
b) reprodução e mutação.
c) organização celular.
d) núcleo com DNA.
e) citoplasma com ribossomos.
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C A P Í TU L O 4
Unidade formadora dos seres vivos:
a célula
C A P Í TU L O 4
Unidade formadora dos seres vivos:
a célula
PLANEJANDO A ROTA
C
ertamente você já ouviu falar de célula. Antes de começar a ler
este capítulo, procure lembrar o
que essa palavra representa
até agora para você.
Célula é a unidade formadora de todos os seres vivos, e que realiza as funções
da respiração, da circulação, da
excreção e outras. Porém não se chegou
a este conceito de uma só vez.
A descoberta da célula é atribuída ao físico inglês Robert Hooke
(1665), que observou, sob as lentes de um microscópio muito primitivo, um pedaço de cortiça. Foram necessários 176 anos para que
aparecesse a Teoria Celular ressaltando, pela primeira vez, que talvez
as células fossem estruturas importantes para o processo da vida.
Esta demora se deve a vários fatores como: o pequeno número
de cientistas e instituições da época na pesquisa dos seres vivos; a
necessidade de microscópios mais avançados; e até o fato de que o
próprio Hooke era um homem prático, que deixava de lado as preocupações teóricas.
A ciência é fruto da atividade conjunta da chamada comunidade
científica. Não foi a observação de detalhes da célula que mudou o
panorama. Foi o modo de olhar para ela que mudou.
Para Robert Hooke, a célula era apenas um elemento a mais no meio
das curiosidades típicas de sua época, sem nenhum conteúdo teórico.
Para outros cientistas, como os da Teoria Celular, a célula possuía
uma profundidade teórica que permitia transformá-la no princípio
que explica a vida. Portanto, como já foi dito, foi o modo de olhar a
célula que mudou.
A N O T A Ç Õ E S
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BIOLOGIA
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INVESTIGANDO CAMINHOS
Citologia
Citologia é o ramo da Biologia que estuda as células (cito = célula;
logos = estudo).
Podemos agora aprofundar um pouco mais a definição de célula: é a
unidade formadora de todos os seres vivos que apresentam características comuns, por terem a mesma composição físico-química. A célula é
a sede de reações químicas fundamentais. Toda célula provém de outra
célula, por meio de processos reprodutivos que você irá estudar em outro
capítulo, mais adiante.
Sendo a célula muito pequena, a maioria só pôde ser vista após a
invenção do microscópio. Nas figuras a seguir, você vai observar dois
microscópios: o primeiro microscópio, utilizado por um cientista holandês,
e o microscópio ulilizado por Robert Hooke.
O microscópio de Anton van Leeuwenhoek (1632-1723).
Microscópio usado por Hooke.
Robert Hooke, no século XVII, cortou uma fatia de cortiça (tecido
morto) e observou-a em um microscópio bastante simples, iluminado a
vela (observe a figura). Ele viu apenas compartimentos vazios, e a cada
um deles chamou célula, diminutivo de cella, que significa lugar fechado,
pequeno cômodo. Na realidade, o que ele viu foi apenas o envoltório da
célula vegetal (a parede celular) e o espaço vazio que era ocupado pela
célula, quando viva.
O microscópio – um instrumento indispensável para o estudo das
células – é um aparelho que permite ampliar a imagem de um objeto
centenas e até milhares de vezes. Vamos descrever, resumidamente, dois
tipos de microscópios.
Microscópio óptico – utiliza a luz e é formado por um sistema de
lentes (chamadas de oculares e de objetivas) e uma parte mecânica, que serve de suporte;
Para saber quantas vezes a imagem vista no microscópio óptico está
sendo ampliada, multiplica-se o aumento da lente ocular pelo aumento
da lente objetiva.
47
UNIDADE FORMADORA DOS SERES VIVOS: A CÉLULA
A unidade de medida do microscópio óptico é o micrômetro (µm),
que corresponde à milésima parte do milímetro.
Microscópio eletrônico – utiliza um feixe de elétrons, em vez da
luz, e a imagem pode ser observada numa tela fluorescente (como
uma tela de televisão) ou numa fotografia. Foi inventado em torno
de 1935 e a sua capacidade para aumentar o objeto visto é de
milhares de vezes. A unidade de medida do microscópio eletrônico
é o angström (Å), que corresponde à décima milionésima parte
do milímetro.
Observe os dois tipos de microscópio nas ilustrações abaixo.
Com o emprego do microscópio eletrônico, muito se pôde aprender
sobre a estrutura da célula, seus constituintes químicos e seu modo de
funcionamento.
O tamanho das células
A maioria das células tem um tamanho variando entre 10 e 100 micrômetros (µm). Uma célula animal típica mede entre 10 a 20 micrômetros
de diâmetro, o que significa que ela é cinco vezes menor que a menor
partícula visível.
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BIOLOGIA
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Você sabia que uma pessoa muito alta e um anão possuem as células do
mesmo tamanho? O que muda é o número de células e não o seu tamanho.
Existem também algumas células que podem ser vistas a olho nu, sem
necessidade de um microscópio, como, por exemplo, a gema do ovo, os
alvéolos* da laranja, do limão etc.
A forma das células
As células possuem formas variadas, que estão adaptadas às suas
funções.
Observe o esquema, que apresenta uma variedade de formas das células.
Óvulo e espermatozóide
Células epiteliais
Célula vegetal
Neurônio
Hemácias
Ameba
Leucócitos
Você acha que todos os seres vivos são formados por muitas células?
Acertou, se disse não!
Existem organismos unicelulares, que são formados por uma única
célula, como os protozoários e as bactérias, por exemplo, e organismos
pluricelulares, que são formados por várias células, como a maioria dos
seres vivos.
Você agora vai entender a estrutura celular dos seres vivos, que podem
ser Procariontes ou Eucariontes.
Procariontes: são seres unicelulares muito simples, medindo, geralmente, entre 1 e 10 micrômetros. Possuem o material genético (DNA), solto
no citoplasma, não possuindo um envoltório nuclear, isto é, uma membrana
separando o núcleo do citoplasma. No citoplasma encontramos os ribossomos, que são responsáveis pela produção das proteínas (no capítulo 7
você vai aprender mais sobre as partes de uma célula). Possuem também
uma membrana plasmática envolvendo todo esse conjunto e, sobre essa
membrana existe ainda um reforço externo formando outra membrana,
que é a membrana esquelética.
49
UNIDADE FORMADORA DOS SERES VIVOS: A CÉLULA
Como exemplo de seres procariontes, temos o reino Monera, representado pelas bactérias e as cianobactérias (antigamente conhecidas como
algas cianofíceas). Observe como é uma bactéria:
Eucariontes: são seres uni ou pluricelulares que formam os outros
reinos: Protista, Fungi, Animalia e Plantae. Suas células medem entre
10 e 100 micrômetros e são muito mais complexas que as procariotas.
Seu material genético é formado de DNA e proteínas, formando os cromossomos, e possuem um envoltório nuclear separando o citoplasma do
núcleo. No citoplasma existem, além dos ribossomos, outras organelas
(estas serão estudas no capítulo 7).
Quem já não deixou de ir a uma festa, ao cinema, ao trabalho, porque
estava com gripe? Conheça um dos “vilões” que tantas vezes atrapalhou
sua vida.
Vírus
Os vírus são organismos acelulares, isto é, não são formados por
células. Estão entre os menores e mais simples agentes infecciosos. São
parasitas intracelulares obrigatórios, isto é, que só se reproduzem no
interior de células vivas (de outro organismo). São tão pequenos que só
podem ser vistos no microscópio eletrônico. Três propriedades distinguem
os vírus de outros microrganismos:
Tamanho - são bem menores do que os outros organismos.
Genoma *(material genético) - podem ser formados de DNA ou
RNA; nunca possuem os dois juntos.
Metabolismo* - não possuem atividade metabólica fora das células
hospedeiras (células de outro organismo onde o vírus se instala), e
utilizam as enzimas dessas células hospedeiras, para fabricar outros
vírus, isto é, para se reproduzirem (no capítulo 6 você saberá o que
é uma enzima).
Você vai conhecer um vírus por dentro. Observe o desenho:
Os vírus são formados de dois componentes essenciais: a parte central,
onde se encontra o genoma que pode ser DNA ou RNA (nunca os dois
juntos), e uma cápsula de proteína chamada capsídeo.
A N O T A Ç Õ E S
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BIOLOGIA
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Os vírus podem causar várias doenças: gripe, sarampo, rubéola, catapora, dengue, caxumba, poliomielite (paralisia infantil), Aids, entre
outras.
Os vírus, porém, não são somente “vilões”; também podem ser úteis
para se investigar a biologia celular e molecular do organismo hospedeiro
(o organismo de outro ser, onde o vírus se instala e passa a viver). Eles têm
exercido um papel central na compreensão das funções celulares. Muitas
áreas importantes da pesquisa, como a natureza química dos genes, por
exemplo, têm sido baseadas na utilização de vírus como ferramenta de
estudo.
Como podemos adquirir um vírus?
por contato (direto do hospedeiro infectado para um hospedeiro
predisposto);
pelo alimento ou pela água;
por vetores (animais);
por transmissão da mãe para o feto.
Repare como é o funcionamento de um dos vírus
mais estudados, o bacteriófago, que ataca bactérias.
Acompanhe, através das figuras e do texto a seguir,
a atuação desse vírus.
bacteriófago
O bacteriófago encosta-se na membrana da bactéria e, com enzimas* especiais, dissolve a parede da
51
UNIDADE FORMADORA DOS SERES VIVOS: A CÉLULA
A N O T A Ç Õ E S
membrana, injetando o seu conteúdo de DNA (o ácido nucleico* do bacteriófago é o DNA) no interior da bactéria (fazendo uma contração com
a “sua cauda”), deixando a cápsula do lado de fora (alguns vírus injetam
também a cápsula, como o da gripe). Outra enzima do bacteriófago destrói
o material genético da bactéria. Aí, então, o DNA do vírus se multiplica,
usando todas as enzimas da bactéria, além da energia. O DNA do vírus
comanda a produção das proteínas que vão formar as cápsulas, usando o
material da bactéria. Esses novos vírus, com a destruição da bactéria, são
libertados, podendo invadir novas bactérias.
São muito “espertos”, os vírus!!! É sempre importante saber como
eles são transmitidos para nos protegermos um pouco; porém isso nem
sempre é possível.
Quando fora de uma célula, os vírus comportam-se como os cristais
de uma substância química como o sal de cozinha, por exemplo. Portanto,
nessas condições (fora de uma célula hospedeira), eles não se reproduzem.
DESAFIOS DO PERCURSO
1. Por que a teoria celular só surgiu muitos anos após sua descoberta?
R.
2. Como surgiu o termo célula?
R.
3. Qual é a principal diferença entre o microscópio óptico e o eletrônico?
R.
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BIOLOGIA
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4. Como sabemos quantas vezes a imagem vista no microscópio óptico
está aumentada?
R.
5. O que é uma célula?
R.
6. Qual é a principal diferença entre seres eucariontes e procariontes?
Exemplifique.
R.
7. Descreva a estrutura de um vírus.
R.
8. Descreva a reprodução do bacteriófago.
R.
AMPLIANDO O HORIZONTE
Procure ler, da série Ponto de Apoio, Teoria Celular: Hooke e
Schwann, de Maria Elice B. Prestes (Editora Scipione).
Pesquise esquemas de células em livros de Biologia.
GLOSSÁRIO
Ácidos nucleicos – RNA e DNA, responsáveis pelo material genético.
Alvéolos – pequenas cavidades.
Enzimas – tipos de proteínas que aceleram uma reação química.
Genoma – conjunto de genes de um indivíduo.
Metabolismo – conjunto de reações que ocorrem no organismo.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ALBERTS,Betali.Molecularbiologyofthecell,3,NewYork:Garland,1994
AMABIS, MARTHO. Biologia das células. São Paulo: Moderna. V. 1.
CÉSAR, SEZAR. Biologia. São Paulo: Saraiva. V. 1.
LINHARES, S. GEWANDSZNAJDER, F. Biologia hoje. São Paulo: Ática. V. 1.
53
UNIDADE FORMADORA DOS SERES VIVOS: A CÉLULA
LOPES, S. Bio. São Paulo: Saraiva. V. 1.
PRESTES, M.E. Teoria celular: Hooke a Schwann. São Paulo: Scipione
SOARES, J.L. Biologia. São Paulo: Scipione. V. 1.
MEMÓRIAS DA VIAGEM
1. O aparelho usado para aumentar a imagem de um objeto chama-se
a) eletroscópio.
b) microscópio.
c) termômetro.
d) destilador.
e) micrômetro.
2. Impressionados com a notícia do poder arrasador com que o vírus
Ebola vem acabando com uma certa população na África, alguns alunos
de um colégio sugeriram medidas radicais para combater o vírus desta
terrível doença. Considerando-se que este agente infeccioso apresenta
características típicas dos demais vírus, assinale a alternativa que contenha
a sugestão mais razoável:
a) descobrir urgentemente um potente antibiótico que possa destruir
a sua membrana nuclear.
b) alterar o mecanismo enzimático da mitocôndria para impedir o
seu processo respiratório.
c) injetar nas pessoas contaminadas uma grande dose de bacteriófagos para destruir o vírus.
d) cultivar o vírus in vitro, para tentar descobrir uma vacina.
e) impedir, de alguma maneira, a duplicação da molécula de ácido
nucleico do vírus.
3. Observando uma célula no microscópio óptico, usando uma lente
ocular com um aumento de 10 (10 X) e uma lente objetiva com um aumento
de 40 (40 X), quantas vezes essa imagem estará aumentada?
a) 10 vezes.
b) 40 vezes.
c) 400 vezes.
d) 100 vezes.
e) 1000 vezes.
A N O T A Ç Õ E S
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54
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
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4. É característica da reprodução de um bacteriófago a
a) penetração por inteiro na célula hospedeira.
b) introdução do material genético, o RNA, no interior da célula
hospedeira.
c) introdução do material genético, o DNA, no interior da célula
hospedeira.
d) reprodução sexuada denominada conjugação.
e) reprodução assexuada denominada divisão binária.
5. (Uelondrina-1996) Observe o esquema a seguir.
Ele representa
a) uma bactéria.
b) um protozoário.
c) um fungo.
d) uma célula animal.
e) uma célula vegetal.
6. Os procariontes diferenciam-se dos eucariontes porque os primeiros,
entre outras características
a) não possuem material genético.
b) possuem envoltório nuclear, mas o material genético encontra-se
espalhado no citoplasma.
c) possuem núcleo e o material genético organizado nos cromossomos.
d) possuem material genético como os eucariontes, mas não possuem envoltório nuclear.
e) possuem material genético espalhado no núcleo.
7. Em qual dos seres vivos, citados a seguir, o ácido desoxirribonucleico (DNA) e o ácido ribonucleico (RNA) não ocorrem em um mesmo
indivíduo?
a) Bactéria.
b) Protozoário.
c) Vírus.
d) Fungos.
e) Algas.
C A P Í TU L O 5
O ambiente celular
• Substâncias responsáveis pelas
estruturas e atividades celulares I
CAPÍtuLO 5
o ambiente CelUlar
PLANEJANDO A ROTA
A N O T A Ç Õ E S
a nutRiçãO e Os OssOs
Os ossos, como qualquer órgão vivo, podem
se ressentir de uma nutrição que não seja
adequada. No tecido ósseo, por exemplo, a
deficiência de cálcio pode se dever à falta
desse mineral na alimentação ou à carência
de vitamina D, pois esta é indispensável para a
fixação do cálcio.
Crianças com alimentação deficiente em cálcio
sofrem de raquitismo: além de não crescerem
normalmente, ficam com os ossos das pernas arqueados, por estes não suportarem o peso do corpo.
No adulto, a falta de cálcio causa fragilidade nos
ossos. A falta ou o excesso de vitamina A também
podem causar problemas nos ossos, problemas que
se relacionam à estatura.
o
ExtraídoemodificadodeMarcondes,A.C.
e Sariego J.C. Ciências – Corpo Humano,
editoraScipione,SãoPaulo,1996.
s seres vivos apresentam na sua constituição
substâncias de origem inorgânica – água e sais
minerais – e orgânica – glicídios, lipídios, proteínas, enzimas, vitaminas e ácidos nucleicos.
Neste capítulo e no próximo você vai conhecer
as substâncias que formam as células e o papel
que desempenham no nosso corpo.
-
58
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
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INVESTIGANDO CAMINHOS
Compostos inorgânicos: água e sais minerais
A água é a substância que se encontra em maior quantidade dentro da
matéria viva. Dentro das suas células a água representa mais ou menos
70% do total das substâncias.
A Molécula de água é formada por 2 átomos de hidrogênio e 1 de
oxigênio. Apresenta uma parte positiva, a dos hidrogênios, e uma negativa,
a do oxigênio.
Fórmula molecular: H2O
Fórmula estrutural: H - O - H
Propriedades da água:
Dissolve e transporta substâncias dentro da célula – quando as
substâncias estão dissolvidas, elas reagem com as outras com mais facilidade, pois suas partículas estão soltas e, se movimentando, certamente,
encontrarão outras partículas.
Regula o calor – a água é capaz de absorver ou perder calor sem ficar
muito fria ou muito quente. Esta propriedade permite que, no corpo dos
seres vivos, a variação de temperatura seja pequena, quando se perde ou
ganha calor. Através do suor o organismo elimina calor, pois a água do
suor, ao evaporar, leva consigo o calor da pele. Este mecanismo impede
que a temperatura do corpo aumente demais.
Atua nas reações de hidrólise – muitas reações que ocorrem no corpo
são reações de hidrólise, isto é, se realizam na presença da água. Assim, nas
reações de decomposição, como as que ocorrem na digestão, por exemplo,
a água transforma grandes moléculas orgânicas em moléculas menores.
Aqui vai uma boa dica para você!
Procure beber pelo menos 2 litros de água por dia. Desta forma você
ajuda a manter o equilíbrio de água no seu corpo e facilita a digestão,
já que várias substâncias são transportadas pela água, e muitas reações
dentro do corpo se realizam na presença de água.
Sais Minerais
Você sabe que necessita de uma quantidade de sais minerais para viver. Eles vão permitir o funcionamento equilibrado do seu corpo e ainda
possibilitam a realização de muitas reações dentro dele, garantindo a sua
sobrevivência. Os sais minerais entram na composição da matéria viva e
desempenham diversas funções. Assim, é necessário manter a quantidade
ideal de sais, para que o corpo esteja em equilíbrio e se realizem dentro
59
O AMBIENTE CELULAR
dele as reações que vão garantir a sua sobrevivência. Na tabela abaixo,
você encontrará os principais sais minerais que constituem os seres vivos e saberá onde encontrá-los. Não é necessário memorizá-los, apenas
descubra você mesmo, como reequilibrar o seu corpo através de uma
alimentação saudável.
SAIS MINERAISFUNÇÕESFONTES
Cálcio
Forma ossos e dentes; atua no funcionamento dos músculos e nervos
e na coagulação do sangue.
laticínios, hortaliças de
folhas verdes
(brócolis,
espinafre etc.).
Fósforo
Forma ossos e dentes; participa da transferência de energia e da molécula dos ácidos nucleicos.
carnes, aves,
peixes, ovos,
laticínios, feijões,
ervilhas.
Sódio
Ajuda no equilíbrio dos líquidos do
corpo e no funcionamento dos nervos e das membranas da célula.
sal de cozinha e
sal natural
dos alimentos.
Potássio
Age, com o sódio, no equilíbrio de líquidos e no funcionamento dos nervos e das membranas.
frutas, verduras,
feijão, leite,
cereais.
Magnésio
Forma a clorofila; atua em várias reações químicas junto a enzimas e vitaminas; ajuda na formação dos ossos e no funcionamento de nervos
e músculos
hortaliças de
folhas verdes,
cereais, peixes,
carne, ovos, feijão, soja, banana.
Ferro
Forma a hemoglobina, que ajuda a levar oxigênio e atua na respiração celular.
fígado, carnes,
gema de ovo, pinhão, legumes
e hortaliças Iodo
sal de cozinha
iodado, peixes, frutos do mar.
Faz parte dos hormônios da tireoide, que controlam a taxa de oxidação da célula e o crescimento.
Flúor
Fortalece ossos e dentes.
água fluoretada,
peixes, chás e,
em pequena
quantidade, em todos os alimentos.
A N O T A Ç Õ E S
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60
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
-
Outra boa dica para você!
Evite o excesso de sal nos alimentos. Comendo hortaliças cruas,
você consome grande quantidade de sais minerais; por esta
razão, diminui a necessidade de consumir alimentos muito salgados, que vão desequilibrar o organismo. As hortaliças cruas
são consideradas alimentos bioativos (aqueles que ativam a vida)
e nos garantem bem-estar e vitalidade.
Compostos orgânicos: glicídios e lipídios
Glicídios
São conhecidos como carboidratos ou hidratos de carbono, porque
possuem na molécula átomos de Carbono (C), Hidrogênio (H) e Oxigênio
(O). Os glicídios representam uma grande fonte de energia para os seres
vivos. São encontrados nos cereais (aveia, trigo etc.), nas raízes (beterraba, cenoura etc.), nas leguminosas (feijão, ervilha etc.), nas frutas etc.
São importantes, também, porque participam da composição de algumas
estruturas dos seres vivos, como por exemplo, a membrana das células.
Classificação: podem ser classificados em monossacarídeos, dissacarídeos e polissacarídeos.
Monossacarídeos: são glicídios simples que não podem ser quebrados, pela digestão, em glicídios menores. São chamados de OSES
ou açúcares simples. De acordo com o número de carbonos que
possuem são classificados em:
Trioses - oses com 3 carbonos
Tetroses - oses com 4 carbonos
Pentoses - oses com 5 carbonos
Hexoses - oses com 6 carbonos
Obs.: Os mais conhecidos são as pentoses e as hexoses, que serão mais
detalhadas nos capítulos 9 e 11. A glicose* é o glicídio mais utilizado pelos
seres vivos como fonte de energia. É fabricada pelos vegetais através de
um processo chamado fotossíntese, e depois é armazenada sob a forma
de glicídios complexos.
Dissacarídeos: são formados pela união de 2 monossacarídeos. Como
exemplo, temos:
Sacarose - formada de glicose e frutose;
Lactose - formada de glicose e galactose;
Maltose - formada de duas moléculas de glicose.
61
O AMBIENTE CELULAR
A N O T A Ç Õ E S
Polissacarídeos: são glicídios formados pela reunião de vários
monossacarídeos. São insolúveis na água, ao contrário de mono e
dissacarídeos. Alguns constituem certas estruturas do corpo, como
a celulose, por exemplo, que faz parte do reforço externo da célula
vegetal, e a quitina, que forma a carapaça dos artrópodes (camarão, caranguejo, siri, gafanhoto: entre outros animais). Outros
representam reservas energéticas, como o amido, encontrado em
raízes, caules e sementes, que representa a principal fonte de energia vegetal e o glicogênio, que é a principal fonte de energia
animal. Encontrado nos músculos e no fígado, o glicogênio serve
de reserva de energia nos períodos curtos, entre as refeições, onde
há falta de glicose.
O valor da fibra vegetal
Inclua fibras na alimentação para aumentar a sua qualidade de
vida. As fibras vegetais são formadas pela associação da celulose
com outros polissacarídeos. Embora não sejam digeridas pelo
homem, elas desempenham um papel importante no processo
digestivo, pois estimulam o funcionamento do intestino e a produção das fezes.
-
62
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
-
Lipídios
Representam outra importante reserva de energia para os seres vivos,
porém não são solúveis em água. Você já deve ter reparado que gorduras
e óleos não se misturam com a água.
Os lipídios formam o panículo adiposo, tecido que acumula gordura, e
por esta razão, isola o calor dentro do corpo. Como o calor tem dificuldade
em atravessar a gordura, o panículo adiposo funciona como isolante entre
a temperatura do corpo e a do ambiente.
Fazem parte da estrutura da membrana plasmática das células, dos
hormônios e das vitaminas.
Classificação: podem ser classificados em: glicerídeos, cerídeos,
esteroides e lipídios complexos.
Glicerídeos: representam as gorduras e os óleos. As gorduras se
mantêm sólidas na temperatura ambiente, já os óleos se apresentam
líquidos nessa temperatura. Podem ser de origem animal ou vegetal,
estando presentes no queijo, na manteiga, nos ovos e nas banhas,
que são de origem animal, e nos óleos vegetais.
Cerídeos: constituem as ceras, como a cera do ouvido e a cera de
carnaúba. Impermeabilizam os frutos e as folhas de muitas plantas,
evitando a perda de água e possuem ainda a função protetora,
como a cera do ouvido.
Esteroides: este grupo de lipídios apresenta na sua composição
um álcool muito conhecido – o colesterol. Ao contrário do que se
pensa, o colesterol não é gordura e sim um álcool. Os esterídeos
compreendem alguns hormônios*, o colesterol (presente no sangue
e na membrana celular animal), a vitamina D e os sais biliares*.
Lipídios complexos: são os lipídios que estão associados a outras
substâncias como, por exemplo, N (nitrogênio), P (fósforo) ou S
(enxofre). Os principais exemplos são: a mielina* dos nervos, a lecitina* do ovo e os fosfolipídeos, que formam a membrana celular.
Mais uma dica interessante!
Como você já viu, as gorduras são necessárias para o funcionamento do seu corpo, desempenhando dentro dele importantes
funções. No entanto, é preciso escolhê-las e saber utilizá-las.
Modernamente acredita-se que o azeite extravirgem deva ser o
preferido por todos, pois, como é o resultado da primeira prensagem das sementes e, não sendo estas aquecidas, não faz mal
ao organismo. Representa, portanto, uma forma mais saudável
de consumo de lipídios.
63
O AMBIENTE CELULAR
DESAFIOS DO PERCURSO
1. Por que se diz que o amido (nas plantas) e o glicogênio (nos animais)
constituem carboidratos de reserva?
R.
2. Explique por que as células que estão sempre com atividade intensa
possuem muita água no seu interior.
R.
3. Qual a principal função dos glicídios?
R.
4. Cite uma função dos sais minerais dentro do nosso organismo.
R.
5. O que são lipídios complexos? Dê exemplos.
R.
6. Para que servem as fibras vegetais?
R.
7. O que são polissacarídeos? Dê exemplos.
R.
AMPLIANDO O HORIZONTE
Importante! Você terá oportunidade, mais adiante, em outras
disciplinas, de ver alguns temas deste capítulo serem abordados
de outro modo. Isto poderá ocorrer em Literatura, quando o tema
for a água; em Geografia, na questão da qualidade de vida; e
em Química, onde, além da água, você estudará os compostos
do carbono. Portanto, fique atento e procure fazer sempre uma
integração entre os capítulos estudados e as outras disciplinas.
Para melhorar a qualidade da sua alimentação, leia também Um
Assassinato Perfeitamente Legal – Nossa Alimentação. Organizado por: Hildegard Bromberg Richter – Editora Paulus.
A N O T A Ç Õ E S
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BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
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GLOSSÁRIO
Glicose – açúcar simples fabricado pelos vegetais, cuja fórmula é:
C6H12O6.
Hormônios – secreção glandular que atua regulando as funções
orgânicas.
Lecitina – substância fosfatada encontrada no cérebro e na medula dos animais e que representa um constituinte importante
da célula.
Mielina – substância gordurosa, formada principalmente de lecitina,
e que forma a bainha protetora dos nervos.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Dr. Soleil. Você Sabe se Alimentar? Editora Paulus
LINHARES, S. , GEWANDSZNAJDER, F. Biologia hoje. São Paulo: Ática. V. 1
SOARES, J.L. Biologia. São Paulo: Scipione. V. 1.
MEMÓRIAS DA VIAGEM
1. (UFBA) A sacarose é um dissacarídeo formado por moléculas de
a) glicose + lactose.
b) glicose + glicose.
c) lactose + frutose.
d) frutose + glicose.
e) frutose + frutose.
2. (Fac. Lusíada/Santos-SP) Polissacarídeo que participa da parede
celular dos vegetais.
a) Celulose.
b) Quitina.
c)Amido.
d) Glicogênio.
e) Cerídeo.
65
O AMBIENTE CELULAR
3. (FCMSC-SP) Dentre as substâncias abaixo relacionadas, qual delas
representa o principal suprimento energético de preferência das células?
a) Proteínas.
b) Celulose.
c) Glicose.
d)Vitaminas.
e) Água.
4. (UNESP-SP) São considerados oses ou monossacarídeos:
a) Maltose e glicose;
b) Sacarose e maltose;
c) Amido e glicogênio;
d) Glicose e frutose;
e) Amido e sacarose.
5. (UFES) Dos componentes da matéria viva, qual existe em maior
proporção das células?
a) Proteínas.
b) Hidratos de carbono.
c) Lipídios.
d) Água.
e) Eletrólitos
6. (PUC-RS) O amido e a celulose que constituem, respectivamente,
as substâncias de reserva e de sustentação vegetal, são
a) proteínas.
b) produtos petroquímicos.
c) gorduras.
d) glicídios.
e)aminoácidos.
7. (FISS-RJ) Assinale as substâncias de reserva encontradas, respectivamente, em animais e plantas.
a) Amido e glicogênio.
b) Protídeos e glicose.
c) Glicogênio e frutose.
d) Glicose e amido.
e) Glicogênio e amido.
A N O T A Ç Õ E S
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BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
-
8. (UFF-RJ) O colesterol é um componente constante em lipídios do
grupo
a) dos triglicerídeos.
b) da lecitina e da mielina.
c) das ceras.
d) dos lipídios complexos nitrogenados.
e) dos esteroides.
C A P Í TU L O 6
O ambiente celular
• Substâncias responsáveis pelas
estruturas e atividades celulares II
C A P Í TU L O 6
O ambiente celular
PLANEJANDO A ROTA
A N O T A Ç Õ E S
Um pouco da história das vitaminas
P
or volta de 1880, alastrou-se pelo Oriente uma terrível epidemia
de beribéri, doença que causa dores pelo corpo e enfraquecimento
geral até a morte. Os países orientais sofriam o drama do beribéri.
Não se conhecia a causa, nem havia tratamento para a moléstia.
Como muitos marinheiros que se dirigiam àquelas terras adoeciam,
resolveu-se, então, combater o enfraquecimento deles, introduzindo
novos pratos na alimentação. Ao arroz sem casca (branco), que era o
prato fundamental, foram acrescentados ovos, carne, verduras e leite.
Surpreendentemente, muitos marujos doentes começaram a se recuperar. Baseando-se nisso, os cientistas desenvolveram suas ideias. Em
primeiro lugar, imaginaram que a beribéri não seria, como pensavam
até então, uma doença contagiosa, mas sim uma doença decorrente da
falta de alguma coisa na alimentação. Para provar isso, o Dr. Chistian
Eijkman resolveu alimentar galinhas exclusivamente com arroz sem
casca. As galinhas foram acometidas de beribéri. Em seguida, voltou
a lhes dar a ração normal (milho e outros alimentos). Elas se curavam.
Restava, então, solucionar o problema: que substância estava ausente
no arroz branco e cuja falta no organismo provocava beribéri?
Em pouco tempo, os cientistas descobriram também que, dando
arroz integral (com casca), elas também se recuperavam. Logo, na
casca do arroz existiria a substância que se precisava descobrir para
a cura daquela doença.
Mais tarde, as substâncias que formavam o triturado da casca de
arroz foram isoladas e testadas, uma por uma, em grupos independentes de galinhas portadoras da doença. Descobriu-se, assim, que uma
-
70
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
-
determinada “amina”, retirada da casca do arroz, adicionada à alimentação de um grupo de aves, recuperava-as da beribéri. Estava
resolvido o problema e, por ser aquela amina tão importante para a
vida, recebeu o nome de vitamina. Mais tarde foram descobertos os
diferentes tipos de vitaminas.
INVESTIGANDO CAMINHOS
Proteínas
São importantes porque constituem a matéria viva e são formadas
por unidades menores chamadas aminoácidos, que são substâncias orgânicas constituídas por um grupo amina (NH2) e um radical ácido (COOH),
daí o nome aminoácido.
Conhecemos cerca de 20 aminoácidos, que formam a estrutura das
proteínas. Os vegetais fabricam todos os aminoácidos de que necessitam;
já os animais conseguem apenas fabricar alguns aminoácidos, a partir
de outros que obtêm através dos alimentos. No entanto, existem alguns
aminoácidos que não podem ser fabricados a partir de outros e, portanto,
têm de estar sempre presentes na alimentação.
Os alimentos de origem animal contêm proteínas com todos os aminoácidos essenciais. Com os de origem vegetal não ocorre o mesmo, pois suas
proteínas são incompletas. Por isso, sua alimentação deverá conter sempre
uma mistura de vegetais com cereais (aveia, trigo, arroz) e leguminosas
(feijão, lentilha, ervilha). Isso porque os cereais possuem aminoácidos
que faltam nas leguminosas e vice-versa.
Percebeu a importância de uma alimentação bem variada?
Observe o quadro abaixo para conhecer alguns aminoácidos.
71
O AMBIENTE CELULAR II
A união entre os aminoácidos se dá sempre entre o grupo amina (NH2)
de um e a carboxila (COOH) do outro. As proteínas formadas diferem pela
quantidade de aminoácidos que possuem e pela sequência dos mesmos.
Assim, com os vários tipos de aminoácidos conhecidos podemos ter
um número enorme de proteínas. As espécies de seres vivos possuem
proteínas características. A sequência de aminoácidos é determinada pelo
DNA dos indivíduos.
Obs.: No capítulo 12, trataremos dos ácidos nucleicos (DNA e RNA).
O papel biológico das proteínas
Dentro de um organismo as proteínas desempenham várias funções:
hormonal, nutritiva, estrutural, enzimática e de defesa.
Função Hormonal - As proteínas constituem alguns hormônios como
os produzidos pelas glândulas endócrinas*, que auxiliam a atividade de
determinados órgãos. É o caso dos hormônios sexuais, por exemplo, que
determinam as características sexuais secundárias. Os hormônios você
estudará no capítulo 26 da unidade 2.
Função Nutritiva - São fontes de aminoácidos para os animais, inclusive o homem. O vitelo, substância presente nos ovos dos animais e que
garante a nutrição do embrião, é constituído, basicamente, de proteínas.
Função Estrutural - Fazem parte da estrutura da matéria viva, formando o colágeno (presente nos tendões, cartilagens, ossos e pele) e a
queratina (existente na pele e suas extremidades, como as unhas e pelos),
por exemplo.
A N O T A Ç Õ E S
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BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
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Função Enzimática - Constituem as enzimas, que servem para facilitar
a ocorrência das reações químicas dentro do corpo, sendo consideradas
catalisadores biológicos.
Função de Defesa - Formam os anticorpos*, que realizam a defesa do
nosso organismo contra os micróbios invasores e substâncias estranhas.
Os anticorpos são produzidos a partir de proteínas denominadas gamaglobulinas.
Desnaturação de proteínas: as proteínas podem ter a sua forma e a sua função biológica alteradas pelo calor, acidez ou pela presença de certas substâncias químicas. A esse processo denominamos
desnaturação.
Agora você já sabe por que certos alimentos perdem as suas propriedades quando são cozidos.
Vários estudos já demonstraram a importância de se consumir
a proteína da soja na alimentação. Ao que parece, ela auxilia
na redução do colesterol e evita as doenças do coração. A soja
pode ser utilizada na forma de molho (shoyo), missô (pasta de
soja fermentada), tofu (queijo de soja), em grãos etc.
Enzimas
São proteínas que funcionam como catalisadores*: modificam a velocidade da reação química e diminuem a energia necessária para que as
reações químicas ocorram.
Funcionamento das enzimas
As enzimas não participam da reação química diretamente; apenas fornecem a energia necessária para dar início ao processo. Quando a reação
química se completa, a enzima sai do processo e pode iniciar uma nova
reação, com novos reagentes.
73
O AMBIENTE CELULAR II
Observe atentamente o esquema da página ao lado. Você vai perceber
a formação de dois novos compostos, a partir do enfraquecimento das
ligações entre os átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio, ali representados por bolinhas.
As enzimas são específicas*
A enzima sempre se encaixa no reagente da reação chamado substrato.
Esse mecanismo é semelhante ao encaixe de uma chave na fechadura. Por
esta razão dizemos que as enzimas são específicas, isto é, cada uma só
atua em um determinado tipo de reação.
As enzimas, assim como as pessoas, são conhecidas pelos seus nomes.
O nome de muitas enzimas é formado acrescentando-se o sufixo ASE
ao nome do substrato. Ex.: lactase atua sobre a lactose; amilase, sobre o
amido ou amilo.
Vitaminas
Vitaminas são substâncias orgânicas de origem variada. A necessidade
de vitaminas é muito pequena, em relação a outros nutrientes. Cada uma
delas vai desempenhar um papel diferente dentro do corpo. Nenhuma vitamina pode “substituir outra”. Como não se pode fabricá-las no organismo
humano, é preciso ingeri-las através dos alimentos. Daí a necessidade
de uma alimentação variada e equilibrada, com leite e derivados,
legumes, cereais, frutas, verduras etc.
Muitas vitaminas se perdem no processo de industrialização dos alimentos ou pelo cozimento. Por isso devemos consumir vegetais frescos
e crus, preferencialmente, ou cozidos em pouca água e em pouco tempo,
para reduzir as perdas.
Observe a tabela onde são apresentadas as principais vitaminas, suas
funções e as doenças que a falta de cada uma delas pode causar ao organismo.
A N O T A Ç Õ E S
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BIOLOGIA
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Nome FontesFunçõesDeficiências
Vitamina A ou Retinol
Laticínios, gema de Protege os tecidos
ovo, fígado, rins, epiteliais e
hortaliças verdes,
auxilia a visão.
tomate, cenoura, mamão etc.
Vitamina D Calciferol
Fígado, óleo de peixe, laticínios, gema de ovo.
Produzida na pele, pelo sol.
Facilita a absorção de Raquitismo.
cálcio e fósforo. É importante na
formação de ossos.
Vitamina E Cereais, hortaliças com
folhas verdes, legumes,
Protege a célula contra
oxidações e radicais
Anemia, lesões nos músculos e
óleos vegetais, laticínios,
gema de ovo.
livres.
nervos.
Pele seca,
propensão a
infecções e cegueira
noturna. Vitamina K Laticínios, fígado, carnes, Atua na coagulação frutas, hortaliças e chá.
do sangue.
Dificuldade na
coagulação do
sangue.
Vitamina B1
Inflamação nos
nervos, paralisia
e atrofia
muscular
(beribéri).
Cereais integrais, feijão, Produção de energia frutas, carnes, legumes, pela respiração gema de ovo.
celular.
Vitamina B2
Cereais integrais, Respiração celular.
Lesões na pele.
laticínios, hortaliças, ovos e carne.
Niacina
Cereais integrais, feijão, Respiração celular.
fígado, café, hortaliças,
carne,ovos, legumes
e amendoim.
Lesões na pele e
no sistema nervoso.
Vitamina B6
Cereais integrais, Metabolismo banana, verduras dos aminoácidos.
carne, fígado,
laticínios e ovos.
Lesões nos
músculos
e nervos.
Vitamina B12
Fígado, ovos,
laticínios e carne.
Lesões nos nervos
e anemia perniciosa.
Metabolismo dos ácidos
nucléicos e formação
das hemácias.
75
O AMBIENTE CELULAR II
Nome FontesFunçõesDeficiências
Folacina ou Ácido
Fólico
Legumes, fígado,
hortaliças, carne, ovos,
cereais integrais, frutas,
amendoim e feijão.
Vitamina C
Frutas, pimentão
e várias hortaliças.
Metabolismo de aminoácidos e ácidos nucléicos.
Diarreia e
anemia.
Auxilia na síntese de
colágeno e protege
contra oxidações e radicais livres.
Sangramento
gengivas e na
pele (escoburto).
Uma forma alternativa de melhorar a qualidade da nutrição é incluir brotos na alimentação.
Os brotos são alimentos biogênicos (que geram a vida). Acredita-se que sejam importantes porque levam às nossas células elementos que reforçam a sua vitalidade, permitindo uma constante
renovação. Eles potencializam os nutrientes que são multiplicados
pois, quando germinam, adquirem a força geradora da vida.
DESAFIOS DO PERCURSO
1. De que é formado um aminoácido?
R.
2. Explique por que dizemos que as enzimas são catalisadores específicos.
R.
3. Por que a enzima não funciona em temperaturas muito altas?
R.
4. Explique por que as vitaminas são indispensáveis à vida.
R.
5. Que problemas podem ser acarretados em nosso organismo pela falta
de cada uma das seguintes vitaminas: A, C, D, K, B1?
R.
6. Cite as funções das proteínas dentro do nosso organismo.
R.
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BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
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AMPLIANDO O HORIZONTE
Importante! Mais adiante, em outros capítulos, você terá
oportunidade de aprender mais alguma coisa sobre a química
desses compostos. Para o estudo dos compostos orgânicos, é
sempre bom estabelecer uma relação com os capítulos estudados em Química. Continue confiante, pois o seu estudo vai
indo muito bem!
Para melhorar a qualidade da sua alimentação, leia também Um
Assassinato Perfeitamente Legal – Nossa Alimentação. Organizado por: Hildegard Bromberg Richter - Editora Paulus
GLOSSÁRIO
Anticorpos – substâncias produzidas pelo organismo como reação
às substâncias estranhas que nele penetrem.
Catalisadores – são substâncias que modificam a velocidade de
uma reação e não são gastas no processo.
Endócrinas – glândulas que eliminam seus produtos diretamente
no sangue.
Específicas – exclusivas.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Dr. SOLEIL. Você sabe se alimentar? Editora Paulus
ISLABÃO, N. Vitaminas: seu metabolismo no homem e nos
animais.
LINHARES, S., GEWANDSZNAJDER, F. Biologia hoje. São Paulo:
Ática. V. 1.
SELECCIONES DE SCIENTIFIC AMERICAN. Los alimentos: cuestiones de bromatología. Madrid: Hermann Blume.
SOARES, J. L. Biologia. São Paulo: Scipione. V. 1
77
O AMBIENTE CELULAR II
MEMÓRIAS DA VIAGEM
1. (UFBA) A ligação peptídica encontrada nas proteínas origina-se da
reação entre o grupo -NH2 e o grupo
a) -OH.
b) -CHO.
c) -NH2.
d) -COOH.
e) -CO.
2. (FGV-SP) Para melhor suprir deficiência de proteína, uma dieta
deve incluir
a) farinha de trigo.
b) banha.
c) ovo.
d) laranja.
e) chocolate.
3. (MACK-SP) Quando aumentamos gradativamente a temperatura
do meio em que se encontra uma enzima, sua atividade catalítica
a) aumenta, atinge um ponto máximo e depois diminui.
b) diminui, atinge um ponto mínimo e depois aumenta.
c) aumenta indefinidamente.
d) diminui indefinidamente.
e) permanece constante.
4. (UFRS) Nas longas viagens marítimas, durante a Idade Moderna,
eram comuns, entre os marinheiros, surtos de escorbuto, doença que se
caracteriza por hemorragias espontâneas nas mucosas, redução na ossificação e deficiência nos processos de cicatrização. Isso era devido à
a) longa exposição dos marinheiros à maresia.
b) longa exposição dos marinheiros ao sol tropical.
c) alimentação deficiente em vitamina C.
d) excessiva alimentação à base de peixe.
e) ingestão permanente de água poluída.
A N O T A Ç Õ E S
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78
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
-
5. (UFMG) Alguns acidentes automobilísticos ocorridos à noite são
atribuídos a uma doença chamada cegueira noturna. Essa doença é causada
pela falta de
a) vitamina A.
b) vitamina B1.
c) vitamina C.
d) vitamina E.
e) vitamina D.
6. (Ucsal BA) Em uma refeição composta por arroz, feijão, bife,
verdura cozida, salada crua, suco de fruta e doce de sobremesa, não aproveitamos como nutriente a substância denominada
a) sacarose.
b) frutose.
c) celulose.
d) aminoácido.
e) ácido ascórbico.
7. (MACK-SP) Uma criança apresenta crescimento deficiente, teores
de cálcio e fosfato aumentados nas fezes, ossos arqueados sugerindo raquitismo. Estes sintomas podem ter como causas (...) e é possível prevenir
ou curar esses sintomas com (...). A alternativa que preenche corretamente
esses espaços é:
a) avitaminose D - leite, ovo, manteiga e sol.
b) avitaminose A - leite, manteiga e óleo de fígado de peixes.
c) avitaminose D - vegetais e frutos como caju e goiaba.
d) avitaminose A - cereais, carnes e leguminosas.
e) avitaminose C - vegetais e frutos como caju e goiaba.
8. (PUC-Campinas-SP). As proteínas são compostos
a) formados por aminoácidos unidos por ligações peptídicas.
b) formados por carboidratos e lipídios unidos por pontes de
hidrogênio
c) de tamanho muito pequeno (micromoléculas) e que ocorrem em baixa
concentração dentro da célula.
d) que não fazem parte da constituição química dos cromossomos.
e) responsáveis pela transmissão da informação genética.
79
O AMBIENTE CELULAR II
9. (U. Mackenzie/SP) As enzimas são
a) carboidratos que têm a função de regular o nível de açúcar
(glicose) no sangue dos animais superiores.
b) proteínas que têm a função de catalisar reações químicas nos
seres vivos.
c) proteínas com função estrutural que entram na composição da
parede celular dos vegetais.
d) lipídios que têm a função de fornecer energia para as reações
celulares.
e) mucopolissacarídeos que têm a função estrutural nos exoesqueletos dos artrópodes.
10. (USU/RJ) O raquitismo é causado pela carência de vitamina
a) C.
b) B12.
c) A.
d) D.
e) B6.
A N O T A Ç Õ E S
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C A P Í TU L O 7
Principais organelas da célula
CAPÍtuLO 7
prinCipais organelas da CélUla
PLANEJANDO A ROTA
A N O T A Ç Õ E S
n
os capítulos anteriores
você estudou que a célula
é a unidade formadora dos
seres vivos. Viu também que
existem seres formados por
células simples (procariotas),
enquanto outros são formados
por células mais complexas
(eucariotas).
Neste capítulo, você vai
conhecer as principais estruturas encontradas nas células, e conhecer
as funções por elas desempenhadas. São chamadas organelas.
Para que a célula se mantenha viva, todas as suas partes devem
funcionar harmoniosamente, cada uma desempenhando sua função
específica. Sendo assim, nenhuma organela celular é mais importante do que a outra!
INVESTIGANDO CAMINHOS
ORigem das ORganelas
Você poderia pensar que uma célula, para crescer, precisaria somente
aumentar a sua membrana plasmática, podendo, assim, conter maior
quantidade de matéria em seu interior, não é mesmo? Porém a célula
optou por um outro caminho, cresceu “para dentro”. A membrana plasmática formou dobras, criando um conjunto de canais, o que aumentou
consideravelmente a troca de substância entre a célula e o meio. Surgiram,
-
84
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
-
assim as organelas, que passaram a desempenhar funções de transporte
e produção (síntese) de substâncias na célula. Além disso, essas dobras,
denominadas invaginações, envolveram o material organizado, formando
a membrana nuclear ou carioteca.
Essa hipótese, que explica o surgimento das organelas através das
invaginações da membrana original, é a mais aceita pelos estudiosos
atualmente.
Organização dos diferentes tipos de célula
Observe atentamente as células esquematizadas a seguir e compare as
diferenças e as semelhanças entre elas.
Comparando as duas células, certamente você percebeu que as células
animal e vegetal não são exatamente iguais. Agora observe o quadro:
85
PRINCIPAIS ORGANELAS DA CÉLULA
EstruturasCélula animalCélula vegetal
Membrana plasmática
Presente
Presente
Parede celular
Ausente
Presente
Centríolo
PresenteAusente
Complexo Golgiense
Presente
Lisossomos
PresentesPresentes
Ribossomos
PresentesPresentes
Mitocôndrias
PresentesPresentes
Grandes vacúolos
Ausentes
Presentes
Retículo endoplasmático
Presente
Presente
Cloroplastos
AusentesPresentes
Presente
Funções das organelas
Retículos endoplasmáticos
Formam uma rede de vesículas (bolsas) e canais que interliga toda a célula. Quando em alguns pontos desse canal existem ribossomos (pequenos
grãos) presos à membrana, o retículo é chamado retículo endoplasmático
granular, devido à aparência rugosa* que apresenta. Nesse caso, além de
transportar substâncias, serve também de local de produção de proteínas,
pois elas são fabricadas nos ribossomos. Quando na membrana não se encontram ribossomos, o retículo é chamado retículo endoplasmático liso.
Este tem aparência tubular, apresentando as seguintes funções: síntese*
de algumas substâncias como glicoproteínas, por exemplo, e transporte
de substâncias.
Ribossomos: São grãos responsáveis pela produção das proteínas
necessárias para a célula. Serão melhor estudados no capítulo 12.
A N O T A Ç Õ E S
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86
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
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Complexo Golgiense
Apresenta-se como um conjunto
de sacos achatados, tendo como
principal função a eliminação de
substâncias úteis produzidas pela
célula, que vão atuar fora dela.
Além disso, recebe e armazena as
proteínas produzidas pelo retículo
endoplasmático granular e outras
substâncias como o muco que lubrifica as cavidades do corpo.
Lisossomos
Vesículas produzidas pelo Complexo Golgiense e que acumulam
no seu interior enzimas digestivas.
Participam do processo de digestão
intracelular, quando a célula absorve partículas do meio e forma no
seu interior uma vesícula chamada
fagossomo (se a partícula for sólida) ou pinossomo (se for líquida).
Esse assunto você estudará melhor
no capítulo 8. As vesículas são, então, englobadas pelos lisossomos,
originando o vacúolo digestivo,
onde ocorrerá a digestão: as substâncias aproveitáveis passam para a
célula, enquanto na vesícula permanecerá a parte não aproveitável, que
depois será eliminada.
Observe o esquema para você compreender melhor o processo de
digestão realizado pelos lisossomos.
Autofagia: os lisossomos contribuem para a renovação celular ao
digerirem estruturas velhas e restos de estruturas na célula.
Autólise: as enzimas digestivas, quando liberadas na própria célula,
provocarão a autodigestão (destruição) dessa célula. Isso pode acontecer
como consequência de doenças graves ou por inalação de sílica ou pó de
carvão, como acontece, por exemplo, com os trabalhadores de minas. Entre
esses trabalhadores são comuns as infecções pulmonares provocadas pela
destruição dos lisossomos.
Centríolos
São estruturas citoplasmáticas constituídas por microtúbulos que estão
relacionados com a formação de cílios e flagelos, estruturas locomotoras
87
PRINCIPAIS ORGANELAS DA CÉLULA
presentes em seres unicelulares e
nos espermatozoides, por exemplo.
Os centríolos têm a capacidade de se
autoduplicarem. Durante a divisão
celular eles se duplicam e formam
uma estrutura chamada áster que
origina o fuso acromático, isto é, um
conjunto de filamentos que orienta
a migração dos cromossomos. Os
cílios estão presentes internamente
revestindo a traqueia, servindo para
levar para fora o muco que lubrifica as vias respiratórias e que contém
microrganismos que devem ser expulsos.
Mitocôndrias
Em forma de bastonetes ou
grãos, apresentam membrana dupla,
sendo que a interna possui dobras
chamadas cristas mitocondriais.
Entre as cristas está presente uma
solução chamada matriz mitocondrial. Possuem DNA e ribossomos próprios; logo, conseguem
se autoduplicar e sintetizar suas
próprias proteínas. Nas cristas e na
matriz encontramos enzimas que
participam das reações químicas do processo de respiração celular, que
você vai estudar no capítulo 9.
Cloroplastos
Semelhantes às mitocôndrias,
apresentam DNA e ribossomos
próprios. Organela celular em que
está localizada a clorofila, pigmento
verde responsável pela absorção da
energia luminosa do Sol, necessária
para a realização da fotossíntese,
que você estudará no capítulo 10.
Os cloroplastos estão localizados,
principalmente, nas folhas. Possuem membrana dupla, contendo
no seu interior várias vesículas achatadas denominadas tilacoides (onde
se encontra a clorofila). Internamente, são preenchidos por uma matriz
chamada estroma.
A N O T A Ç Õ E S
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BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
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DESAFIOS DO PERCURSO
1. Qual a diferença básica entre as células procariótica e eucariótica?
R.
2. Cite uma estrutura só encontrada em células vegetais.
R.
3. Cite uma função comum aos retículos.
R.
4. O que diferencia o retículo liso do granular?
R.
5. Quem são os responsáveis pela produção de proteínas?
R.
AMPLIANDO O HORIZONTE
Leia, se possível, o livro Biologia hoje (vol. 1), de S. Linhares e F.
Gewandsdnajder (Editora Ática, 1997).
GLOSSÁRIO
Rugosa – que tem rugas.
Síntese – produção, fabricação.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AMABIS, J.M., MARTHO, G. R. Biologia das células. São Paulo:
Moderna, 1997. V. 1.
BARROS, C. , PAULINO W. Célula. São Paulo: Ática, 1996. V. 1
CANTO, E.L. Ciências Naturais: aprendendo com o cotidiano.
São Paulo: Moderna.
JUNIOR, C.S., Sasson, S. Biologia. São Paulo: Saraiva, 1995. V. 1.
SOARES, J.L. 1995. Biologia. São Paulo: Scipione, 1995. V. 1.
89
PRINCIPAIS ORGANELAS DA CÉLULA
MEMÓRIAS DA VIAGEM
1. (Unitau-1995) O retículo endoplasmático rugoso é responsável pela
síntese de transporte de proteínas. No entanto, a síntese proteica é realizada
por grânulos, que estão aderidos a ele, denominados
a) mitocôndrias
b) ribossomos.
c) lisossomos.
d) cloroplastos.
e) fagossomos.
2. (Unitau-1995) Considere as seguintes relações:
OrganelasFunções
I ribossomo...................... síntese de proteínas
II lisossomo....................... respiração
III mitocôndria................... produção de energia
IV complexo de Golgi......... armazenamento
Estão corretamente relacionadas:
a) todas.
b) somente I e III.
c) somente II, III e IV.
d) somente I, III e IV.
e) somente II e IV.
3. (Fuvest-1993) Células de certos organismos possuem organelas que
produzem ATPs e os utilizam na síntese de substância orgânica a partir de
dióxido de carbono. Essas organelas são
a) os lisossomos.
b) as mitocôndrias.
c) os cloroplastos.
d) o sistema de Golgi.
e) os nucléolos.
4. (Vunesp-1993) Nos túbulos do néfron há intenso transporte ativo.
Portanto, as células das paredes desses túbulos são ricas em
a) mitocôndrias.
b) DNA.
c) lisossomos.
d) ribossomos.
e) retículo endoplasmático.
A N O T A Ç Õ E S
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90
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
-
5. (Vunesp-1991) Em relação aos componentes celulares, assinale a
alternativa correta.
a) Membrana plasmática é uma estrutura lipoproteica que funciona
como barreira seletiva entre o citoplasma e o núcleo.
b) Parede celular é uma estrutura exoesquelética rígida que circunda
e protege o conteúdo da maior parte das células vegetais.
c) Plastos são organelas citoplasmáticas encontradas em células
vegetais, recobertas por membranas e incapazes de autoduplicação.
d) Mitocôndrias são organelas limitadas por membranas, encontradas somente em células animais e que geram energia química
na forma de ATP.
e) Núcleo é uma organela revestida por envoltório nuclear, presente tanto em organismos procariontes como em organismos
eucariontes.
6. (Fuvest-1992) Um antibiótico que atue nos ribossomos mata
a) bactérias, por interferir na síntese de proteínas.
b) bactérias, por provocar plasmólise.
c) fungos, por interferir na síntese de lipídios.
d) vírus, por alterar DNA.
e) vírus, por impedir recombinação gênica.
7. (Fuvest-1990) Organelas citoplasmáticas que contêm DNA:
a) mitocôndria e ribossomo.
b) mitocôndria e cloroplasto.
c) nucléolo e cloroplasto.
d) lisossomo e ribossomo.
e) ribossomo e cromossomo.
8. (Unitau-1995) Leia as afirmativas a seguir.
I. Nas células vegetais, os vacúolos são bem desenvolvidos e
possuem, como função principal, armazenar água e outras
substâncias.
II. As células vegetais e as células animais possuem quantidades
semelhantes de lisossomos e mitocôndrias.
III.As células vegetais são autótrofas e as células animais são heterótrofas.
91
PRINCIPAIS ORGANELAS DA CÉLULA
Assinale:
a) se apenas a I estiver correta.
b) se apenas a II estiver correta.
c) se a II e a III estiverem corretas.
d) se a I e a III estiverem corretas.
e) se todas estiverem corretas.
9. (Fuvest-1996) A hipótese de que os cloroplastos e as mitocôndrias
tenham surgido através de uma associação simbiótica de um eucarioto
primitivo com, respectivamente, bactérias fotossintetizantes e bactérias
aeróbicas, é reforçada pelo fato daquelas organelas celulares
a) serem estruturas equivalentes, com grande superfície interna.
b) apresentarem DNA próprio.
c) estarem envolvidas, respectivamente, na produção e consumo de oxigênio.
d) apresentarem tilacoides e cristas como as bactérias.
e) serem encontradas tanto em organismos superiores como
inferiores.
10. (Fatec-1996) “A silicose é uma doença muito comum em trabalhadores que lidam com amianto. Um dos componentes do amianto é a sílica,
uma substância inorgânica que forma minúsculos cristais que podem se
acumular nos pulmões. As células dos alvéolos pulmonares afetadas por
estes cristais acabam sofrendo autólise”.
Essa doença está relacionada com organoides citoplasmáticos
denominados
a) plastos.
b) lisossomos.
c) dictiossomos.
d) mitocôndrias.
e) centríolos.
A N O T A Ç Õ E S
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C A P Í TU L O 8
Membrana plasmática e transporte
através da membrana
CAPÍtuLO 8
membrana plasmátiCa e transporte
através da membrana
PLANEJANDO A ROTA
A N O T A Ç Õ E S
v
ocê já deve ter reparado que é uma prática comum usar o sal
na conservação dos alimentos, como a carne, por exemplo. Quando
salgamos o peixe, as bactérias e os fungos, ao entrarem em contato
com a carne do peixe, perdem água de suas células. Sem água, o seu
metabolismo é reduzido. Dessa forma, a carne do peixe é preservada
por mais tempo, pois fica livre da ação desses seres decompositores*.
Neste capítulo você vai compreender o mecanismo que faz esses
seres perderem água e deixarem de atuar no processo de decomposição da carne, pois todas as células possuem uma película muito fina
que isola o conteúdo celular do meio externo, controlando também a
entrada de substâncias – a membrana plasmática.
-
96
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
-
INVESTIGANDO CAMINHOS
Estrutura da membrana plasmática
Observe o desenho a seguir: você vai conhecer o modelo de membrana
plasmática mais aceito até hoje. Ele é chamado mosaico fluido. De acordo
com esse modelo, participam da estrutura da membrana, proteínas, lipídios
e uma pequena quantidade de glicídios. As moléculas de proteína estariam
mergulhadas entre camadas bimoleculares de lipídios. Os glicídios estão
presentes somente na face externa da membrana e estão ligados às proteínas
ou aos lipídios, formando, respectivamente, glicoproteínas e glicolipídios.
Permeabilidade da membrana plasmática: a célula não está totalmente isolada do meio externo; através da membrana, entram e saem
substâncias da célula. A membrana plasmática controla as substâncias
que entram e saem da célula e essas trocas com o meio podem ou não
envolver gasto de energia. Por isso, distinguimos dois tipos de transporte:
passivo e ativo.
Transporte passivo: é o transporte de substâncias através da membrana em que não há consumo de energia. As substâncias entram e saem
da célula normalmente. Como exemplo de transporte passivo, temos a
difusão simples, a difusão facilitada e a osmose.
Difusão simples: num líquido as moléculas estão sempre em movimento e se locomovem de um lado para o outro, ao acaso. No entanto, há uma
tendência para que o movimento ocorra do lugar onde há mais concentração de moléculas para o lugar onde elas estejam em menor quantidade.
Chamamos esse movimento de difusão. Um bom exemplo de difusão é a
passagem de O2e CO2 pela membrana da célula. Como o consumo de O2
é grande pelas mitocôndrias durante a respiração celular, a concentração
97
MEMBRANA PLASMÁTICA E TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA
desse gás dentro da célula é sempre menor que no meio externo. As
moléculas de O2 se movimentam, então, do local de maior concentração
(meio externo) para o de menor concentração (meio interno). Enquanto
houver vida a célula estará consumindo O2, ficando o lado de fora da célula
sempre com uma concentração maior de moléculas de O2. Isto quer dizer
que, por difusão é garantida a entrada de O2 na célula. Com o CO2 ocorre
o contrário. Sendo ele fabricado no interior da célula, como resíduo da
respiração celular, o interior do citoplasma terá sempre uma concentração
de CO2 maior que o lado de fora da célula. Isso garante a saída de CO2
da célula através da membrana. Por difusão, o CO2 passa do lugar mais
concentrado para o menos concentrado.
Observe o desenho e você vai compreender como ocorre o fluxo de
moléculas.
As moléculas de água e as do soluto movem-se ao acaso. Temos, como
resultado, um fluxo de moléculas do local mais concentrado para o menos
concentrado.
Difusão facilitada: chamamos de difusão facilitada ao transporte de
substâncias através da membrana com o auxílio de proteínas. Substâncias
pouco solúveis em lipídios como, por exemplo, a glicose, atravessam com
dificuldade a camada lipídica da membrana. Neste caso, a passagem se
dá pelas proteínas da membrana que facilitam a sua entrada na célula. As
proteínas funcionam como “carregadores” que transportam a glicose até
a superfície interna da membrana, onde a glicose se separa da proteína
e penetra no interior da célula. O carregador retorna, então, à superfície
externa da membrana e vai se ligar a novas moléculas de glicose. Observe
que não há consumo de energia, sendo, por isso considerado transporte
passivo.
Osmose: vamos imaginar um tubo com a extremidade revestida por
uma membrana semipermeável (que só deixa passar o solvente, isto é, a
parte líquida de uma solução*) e preenchido por uma solução contendo
açúcar (soluto, isto é, a parte sólida de uma solução). Mergulhamos o
tubo num recipiente com água pura. Observamos que a água entra no
tubo e faz o nível do líquido subir. Sempre que houver uma diferença de
concentração entre duas soluções, o solvente (água) vai se movimentar
A N O T A Ç Õ E S
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BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
-
da solução menos concentrada para a mais concentrada, pois na primeira
há maior número de moléculas de água. Assim, podemos dizer que osmose é a difusão de moléculas de um solvente através de uma membrana
semipermeável. A migração* das moléculas de água para quando os dois
lados da membrana atingem o equilíbrio de concentração. Quanto mais
concentrada for a solução, maior será a diferença de água entre os dois
lados da membrana, pois o fluxo de moléculas da água será maior.
A água se locomove da solução menos concentrada para a mais
concentrada.
Obs.: uma solução é isotônica em relação à outra quando os dois lados da membrana tiverem a mesma quantidade de solvente e soluto. Se
a quantidade de soluto for maior de um dos lados, este terá uma solução
hipertônica (com maior “força osmótica”). Ao contrário, onde houver
menos soluto, a solução será hipotônica (com menor “força osmótica”).
Consequências da osmose em células animais
Através da osmose as células perdem e ganham água. Isso pode acarretar dois problemas: a plasmoptise e a crenação.
Quando uma hemácia (glóbulo
vermelho do sangue) é colocada
numa solução hipotônica, ela recebe água e o seu volume aumenta.
A membrana da célula é elástica,
mas, se ela não resistir, arrebenta e
espalha o conteúdo da solução. Essa
ruptura recebe o nome de plasmoptise. No caso das hemácias, a plasmoptise recebe o nome de hemólise
(lise = destruição).
Se mergulharmos uma hemácia
numa solução hipertônica, verificamos que a hemácia perde água por
99
MEMBRANA PLASMÁTICA E TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA
osmose e murcha. A sua superfície fica enrugada ou crenada, daí o nome
do fenômeno: crenação.
Observe o esquema anterior com os exemplos que você acabou de ler.
Consequências da osmose em células vegetais
Quando as células vegetais são imersas em soluções hipertônicas, perdem água e a membrana plasmática
se separa da parede celular, diminuindo o volume interno da célula.
Denominamos a esse fenômeno
plasmólise e dizemos que as células
neste estado estão plasmolisadas.
Quando, ao contrário, elas são colocadas em soluções hipotônicas,
voltam a absorver água, tornando-se
novamente túrgidas. Esse fenômeno
recebe o nome de deplasmólise
observe o desenho ao lado.
Na agricultura o excesso de sal no solo pode fazer as células da
raiz da planta cederem água ao solo, por osmose, ao invés de
absorvê-la. Por isso, é importante o controle dos sais minerais
no solo.
Transporte ativo: é o transporte em que ocorre consumo de energia;
algumas substâncias se locomovem de lugares de menor concentração para
lugares de maior concentração, contrariando a tendência da difusão, que
seria a de que esse movimento ocorresse do lugar de maior concentração
para o de menor concentração. Nesse caso, o transporte é feito com a
ajuda de proteínas especiais, que levam a substância para o outro lado da
membrana, com grande consumo de energia. Um exemplo de transporte
ativo é dado pelo sódio e o potássio. A concentração de sódio (Na+) é
maior fora da célula e com o potássio (K+) ocorre o contrário. As células
estão sempre gastando energia para bombear o Na+ e o K+ no sentido
contrário à difusão.
Transporte de grandes moléculas: endocitose e exocitose
Endocitose: endocitose é a entrada de substâncias ou partículas grandes
através de mecanismos especiais. No caso de partículas sólidas, a célula
emite projeções do citoplasma, denominadas pseudópodos (falsos pés).
Eles capturam e englobam o material que vai para o interior da célula,
ficando dentro de uma bolsa chamada fagossomo. Esse processo recebe
o nome de fagocitose.
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BIOLOGIA
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As amebas realizam fagocitose para se nutrirem, emitindo os
peudópodos para capturar alimento. No homem, os glóbulos
brancos se utilizam deste mecanismo para realizar a função de
defesa. Eles englobam e digerem os microrganismos invasores.
Se o material for líquido, a membrana plasmática sofre invaginações
(dobras), por onde penetra a partícula líquida, e vai formar uma bolsa
chamada pinossomo. O processo é denominado pinocitose.
Obs.: Nos dois processos – fagocitose e pinocitose – as vesículas que
se formam, fagossomos e pinossomos estão associadas à presença de lisossomos – estruturas que contêm enzimas digestivas no seu interior. Os
lisossomos realizam a digestão das partículas para que, posteriormente,
sejam aproveitadas pela célula.
Exocitose ou clasmocitose: É o processo através do qual a célula
elimina os resíduos para o exterior, sendo o contrário da endocitose. É
através da clasmocitose que as glândulas eliminam as suas secreções para
o sangue ou para as cavidades do corpo.
101
MEMBRANA PLASMÁTICA E TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA
Envoltórios e especializações da membrana
Várias substâncias podem estar
do lado de fora da membrana plasmática, formando um envoltório.
Essas substâncias desempenham
diversas funções. Na célula animal
podemos encontrar, por exemplo,
glicoproteínas (glicídios associados a proteínas), secretadas pela
célula, presas na face externa da
membrana. Na célula vegetal, o
revestimento externo é a parede celular. Ela tem como função proteger
e sustentar as células devido à sua resistência. Essa parede é resistente e
permeável e é constituída, principalmente, por celulose. A deposição de
celulose é irregular e, ao longo da parede celular, em algumas regiões,
não há depósito de celulose, o que determina a presença de poros, através
dos quais podem ocorrer as trocas de materiais com as células vizinhas.
Para facilitar estas trocas, podem passar fios de citoplasma pelos poros,
o que aumenta as trocas de substâncias de uma célula com outra: são os
plasmodesmos.
Regiões especializadas da membrana plasmática: algumas células
podem apresentar especializações na membrana, ligadas à função que
desempenham. Elas podem ser: as microvilosidades, os desmossomos
e as interdigitações.
Microvilosidades: evaginações (prolongamentos) da membrana que
servem para aumentar a superfície de contato. Ocorrem em células como
as do intestino, onde aumentam a absorção dos alimentos.
Desmossomos: são diferenciações da membrana ricas em substâncias
adesivas. São frequentes entre as células dos tecidos epiteliais (que são
bem juntas). Os desmossomos aumentam a adesão (união) entre células
vizinhas.
Interdigitações: são encaixes
existentes entre células vizinhas que
aumentam a superfície de contato
entre elas, facilitando a troca de
substâncias. Geralmente surgem
quando a membrana das duas células descreve um contorno irregular.
Assim, uma se encaixa na outra.
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102
BIOLOGIA
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DESAFIOS DO PERCURSO
1. Como a membrana plasmática colabora para manter constante a
composição da célula?
R.
2. Explique o que acontece com a célula em cada um dos casos seguintes e dê o nome da cada fenômeno.
a) Célula animal e célula vegetal em solução hipertônica.
b) Célula animal e célula vegetal em solução hipotônica.
R.
3. Qual a diferença entre o transporte ativo e o passivo?
R.
4. (UFRJ) Desde a Antiguidade, o salgamento tem sido usado como
recurso para evitar a putrefação de alimentos, como a carne de boi, porco
e peixe. Explique o mecanismo através do qual o salgamento preserva os
alimentos.
R.
5. O que são interdigitações?
R.
6. Qual a função das microvilosidades?
R.
7. Explique: fagocitose e pinocitose.
R.
8. O que é clasmocitose?
R.
9. Defina:
a) solução hipotônica;
b) solução hipertônica;
c) solução isotônica;
R.
103
MEMBRANA PLASMÁTICA E TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA
10. Explique o que é difusão facilitada.
R.
AMPLIANDO O HORIZONTE
Importante!
Para você compreender melhor este capítulo, consulte o capítulo
de Química que trata das soluções - Química Geral e Inorgânica.
Leia também Biologia - Uma abordagem evolutiva e ecológica - volume 1 - Avancini e Favaretto. Editora Moderna.
GLOSSÁRIO
Acarretar – causar, ocasionar.
Decompositores – que realizam a decomposição, estrago, apodrecimento.
Desencadear – desprender, soltar.
Metabolismo digestivo – conjunto de transformações (reações
químicas) que sofrem os alimentos durante o processo digestivo.
Migração – passagem de um lugar para outro.
Solução – líquido que contém uma parte sólida dissolvida.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
PAULINO, W. R. Biologia atual. São Paulo: Ática, 1995. V. 11
LINHARES, S. , Gewandsznajder, F. Biologia hoje. São Paulo:
Ática, 1997. V. 1.
MEMÓRIAS DA VIAGEM
1. (PUC-PR) As células caracterizam-se por possuírem uma membrana plasmática, separando o meio intracelular do meio extracelular. A
manutenção da integridade dessa membrana é essencial para
a) possibilitar o livre ingresso de íons na célula.
b) manter seu conteúdo, não necessitando de metabólitos do meio
externo.
c) impedir a penetração de substâncias existentes em excesso no
meio extracelular.
d) possibilitar que a célula mantenha uma composição própria.
e) regular as trocas entre a célula e o meio, permitindo somente a
passagem de moléculas do meio intra para o extracelular.
A N O T A Ç Õ E S
-
104
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
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2. (PUC-SP) De acordo com o modelo moderno, correntemente aceito,
proposto por Singer e Nicholson, a membrana plasmática é constituída por
a) um folheto triplo, onde uma camada bimolecular de lipídios se localiza
entre duas camadas de proteínas.
b) três folhetos lipídicos, sendo dois de triglicerídeos e um de fosfatídeos.
c) dois folhetos ligados por pontes de hidrogênio, um de polissacarídeos
e outro de ácidos graxos de peso molecular elevado.
d) umacamadabimoleculardelipídios,comproteínasvariandodeposição,
de acordo com o estado funcional da membrana.
e) nenhuma das anteriores.
3. (UFMG) A célula de uma planta aquática que necessite manter sua
concentração de íons Na+ mais elevada que a do meio circundante utilizará, normalmente, o processo de
a) difusão.
b) fagocitose.
c) osmose.
d) pinocitose.
e) transporte ativo.
4. (UFRS) Na maioria das células vegetais, encontramos pontes citoplasmáticas que estabelecem continuidade entre as células adjacentes.
Essas pontes são denominadas
a) microtúbulos.
b) polissomos.
c) desmossomos.
d)microvilosidades.
e) plasmodesmos.
5. (UFRS) Um processo pelo qual a célula engloba partículas do meio
externo, em geral na forma de gotículas, denomina-se
a) osmose.
b) fagocitose.
c) pinocitose.
d) endomixia.
e) difusão ativa.
105
MEMBRANA PLASMÁTICA E TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA
6. (UFF-RJ) Nas células intestinais (enterócitos) encontramos estruturas
relacionadas com o aumento da superfície de absorção, que se denominam
a) microvilosidades ou microvilos.
b) junções tipo gap.
c) hemidesmossomos.
d) complexos unitivos.
e) cinocílios.
7. (UFAL) A parede celular e a membrana plasmática apresentam,
respectivamente, constituição
a) celulósica e lipoproteica.
b) glicídica e lipídica.
c) celulósica e proteica.
d) lipoproteica e glicídica.
e) proteica e lipoproteica.
8. (UFPA) Uma célula vegetal colocada em meio hipotônico:
a) sofrerá plasmólise.
b) não sofrerá qualquer alteração.
c) ficará túrgida.
d) sofrerá plasmoptise.
d) terá saída de água.
9. (FCMS-SP) Plasmólise é
a) a entrada seletiva de certas substâncias, através da membrana
plasmática.
b) a destruição do protoplasma de plantas superiores por bactérias
ou vírus.
c) a adesão de várias células por agentes químicos.
d) o fenômeno pelo qual há separação do protoplasma da parede
celular por perda de água.
e) a degeneração plasmática por obstrução da parede celular, com
consequente impossibilidade de trocas com o meio ambiente.
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BIOLOGIA
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10. (UFGO) A incorporação de gotículas no citoplasma, por invaginação da membrana plasmática, formando vesículas, denomina-se
a) fagocitose.
b) clasmocitose.
c) endocitose.
d) pinocitose.
e) plasmólise.
C A P Í TU L O 9
Respiração celular
CAPÍtuLO 9
respiração CelUlar
PLANEJANDO A ROTA
A N O T A Ç Õ E S
t
odos nós já ouvimos falar
que a prática regular de exercícios físicos é saudável, tanto fisicamente quanto mentalmente. Porém, todo exercício deve
ser orientado por um profissional
competente. Não devemos iniciar
uma atividade física fazendo muito
esforço de uma só vez. Os exercícios
devem ser aumentados gradualmente,
para alcançarem maior eficiência. Entenda por que isso é importante.
Se o músculo estiver se contraindo muito
rápido, o oxigênio que entra pelos pulmões, levado
pelo sangue, pode não ser suficiente para liberar a energia necessária
com rapidez. O músculo, então, realiza outro tipo de respiração, a
fermentação, produzindo um tipo de ácido, o ácido lático, que se
acumula nos músculos, provocando a fadiga muscular nas pessoas
que não estão bem preparadas. Esse acúmulo de ácido lático deve ser
retirado, o mais rápido possível, dos músculos e do sangue. Por isso,
quando acabamos de correr, por exemplo, continuamos ofegantes
por um tempo para conseguir o oxigênio e evitar a morte de células.
Os exercícios aeróbios como a corrida, a caminhada, a natação, o
ciclismo, trazem muitas vantagens, tais como: ajudam a perder peso já
que, após algum tempo, os músculos passam a “queimar” as gorduras;
ajudam também na prevenção de doenças do coração: o colesterol
e a pressão arterial são reduzidos.
-
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BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
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Não só a saúde física, mas também a saúde mental se beneficia com a
atividade física: durante os exercícios, aumenta a produção da endorfina,
substância que atua no nosso corpo, diminuindo a dor e nos dando uma
sensação de bem-estar e relaxamento, pois reduz o estresse.
INVESTIGANDO CAMINHOS
Os significados da respiração
Existem dois significados para o termo respiração.
Respiração orgânica – ocorre no nível dos pulmões ou de outros
órgãos respiratórios e se relaciona com as trocas gasosas (oxigênio e gás
carbônico).
Respiração celular – ocorre nas células, principalmente dentro das
mitocôndrias e é um complexo mecanismo bioquímico. É esse tipo que
vamos tratar nesse capítulo.
Acompanhe pelo esquema esses dois tipos de respiração.
Você sabia que sem energia não existe vida?
Quando uma pessoa pula, ri, corre, chora, dorme, ela está consumindo energia das células do seu corpo. Assim, todo ser vivo,
desde o mais simples até o mais evoluído, consome energia para
realizar suas funções. As células precisam recuperar a energia
perdida e, para que isso ocorra, os seres vivos necessitam de
alimentos.
Porém os alimentos, para chegarem até as células, precisam atravessar
a membrana plasmática, que não permite a entrada de moléculas grandes.
Surge, então, uma pergunta:
Como a célula aproveita a energia armazenada* nas grandes
moléculas?
As enzimas digestivas, como já vimos no capítulo 6, são usadas para
“quebrar” as grandes moléculas em moléculas menores, antes de elas
penetrarem na célula.
111
RESPIRAÇÃO CELULAR
Acompanhe um exemplo: o amido, que é encontrado no pão na batata
etc., é formado por várias moléculas de glicose unidas, sendo, portanto,
uma macromolécula* ou molécula grande. Observe o quadro.
Para que as moléculas de amido possam ser aproveitadas dentro das
células, as enzimas digestivas agem nas ligações químicas existentes entre
as moléculas da glicose, separando-as. Continue acompanhando.
A glicose vai sendo, então, “quebrada”, aos poucos, liberando, lentamente, a energia que estava armazenada nas ligações químicas existentes
entre seus átomos, como foi visto no quadro acima. Observe agora o
exemplo ao lado:
Portanto, respiração é o processo utilizado pelas células, através
do “desmonte” de moléculas orgânicas, para liberar a energia
necessária ao metabolismo, que está contida nos alimentos.
Vamos fazer uma comparação entre uma combustão simples (queima)
e a respiração celular.
Numa combustão* simples, quando a substância química é degradada,
isto é, “quebrada”, como a madeira, por exemplo, ocorre produção de gás
carbônico (CO2), de água (H2O) e a
energia é liberada rapidamente, isto
é, de uma só vez. Observe o quadro.
Na respiração celular, quando
a glicose é degradada, ocorre produção de CO2, de H2O e a energia
é liberada lentamente. A maior
parte dessa energia fica acumulada
num composto químico chamado ATP (adenosina trifosfato) e uma
pequena parte se perde sob a forma de calor. O ATP, de que, a partir de
A N O T A Ç Õ E S
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112
BIOLOGIA
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agora, você vai ouvir falar muito, é
a forma como a nossa energia está
acumulada! Guarde bem! ATP =
Energia. Veja o esquema acima.
Para entender melhor essa diferença, observe com atenção os
esquemas abaixo:
Na respiração, o ATP age primeiramente armazenando a energia
química tirada dos alimentos e,
depois, distribuindo essa energia de
acordo com as necessidades da célula.
A energia química cedida pelo ATP pode ser usada: na produção de
várias substâncias que formam a matéria viva, como as proteínas; no
transporte ativo de íons e moléculas através da membrana plasmática; na
condução de impulsos nas células nervosas; nas divisões celulares; nas
contrações musculares etc.
Importante!
Todos os seres vivos realizam a respiração em todas as suas
células.
A respiração é um processo contínuo, isto é, ocorre dia e
noite sem parar. Lembre-se de que sem energia não existe vida
e é a respiração que permite aos seres vivos libertarem a energia
armazenada nos alimentos.
Tipos de respiração celular
Encontramos dois tipos de respiração celular: a respiração aeróbia e
a anaeróbia ou fermentação.
Respiração celular aeróbia
Este tipo de respiração, realizado pela maioria dos seres vivos, começa no citoplasma e termina em uma organela citoplasmática chamada
mitocôndria.
113
RESPIRAÇÃO CELULAR
A principal molécula utilizada pelas células como fonte de energia é a
glicose. Esse tipo de respiração pode ser resumido pela equação abaixo:
Por que o oxigênio é necessário nesse tipo de respiração?
Quando a glicose (C6H12O6) é quebrada, todos os átomos ficam soltos
(carbono, hidrogênio e oxigênio). Os átomos de carbono e oxigênio se
unem formando gás carbônico (CO2). Os átomos de hidrogênio ficam
soltos, tornando a célula ácida, e a acidez provoca a morte da célula.
Para evitar a morte das células por acidez, as moléculas de O2 provenientes do ar se combinam com os átomos de hidrogênio que estavam
soltos, formando a água (H2O), que não é tóxica. Portanto, o oxigênio é
o aceptor final, isto é, o “o último receptor” dos hidrogênios.
Fases da respiração aeróbia
A respiração aeróbia é realizada em três etapas.
1ª etapa
Glicólise ou piruvirato: ocorre no citoplasma por ação das enzimas
respiratórias que, lentamente, vão quebrar a molécula da glicose (C6H12O6)
em duas moléculas de ácido pirúvico (C3H4O3). Essa etapa acontece na
ausência do O2. Houve um saldo, isto é, uma “sobra” de duas moléculas
de ATP. Observe o esquema.
Para entender essa etapa, é bom saber que:
a) todo composto químico que perde elétrons se oxida;
b) todo composto químico que ganha elétrons se reduz;
c) NAD é um composto químico que perdeu elétrons, estando,
portanto, oxidado. Quando ele recebe os 4 hidrogênios que
ficaram soltos na quebra da glicose, ele se torna reduzido,
transformando-se em NADH2. O NAD tem, portanto, a função
de aceptor (“recebedor”) intermediário de hidrogênios que
ficam soltos durante a respiração, pois o oxigênio é o aceptor
final, como será visto mais adiante.
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BIOLOGIA
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Se você já aprendeu essa matéria em Química, será bem mais fácil o
entendimento.
Antes de se iniciar a 2ª etapa da respiração, existe uma fase preparatória, na qual o ácido pirúvico perde hidrogênios e CO2, transformando-se em um composto com dois átomos de carbono. Repare que o ácido
pirúvico tem três átomos de carbono!
2ª etapa
Ciclo de Krebs: ocorre dentro da mitocôndria, onde o composto de
dois carbonos se liga a um composto químico já existente na mitocôndria
formado de quatro carbonos, que dará origem ao Ácido Cítrico (que
possui seis carbonos). Esse ácido perderá hidrogênios e gás carbônico,
resultando em vários compostos intermediários como o NAD e o FAD,
que é outro aceptor intermediário de hidrogênio. São liberadas também
duas moléculas de ATP.
3ª etapa
Cadeia respiratória ou cadeia transportadora de elétrons: ocorre
também dentro da mitocôndria. Nessa etapa, os átomos de hidrogênio
do NADH2 provenientes da glicólise, da fase preparatória e do Ciclo de
Krebs, além dos átomos de hidrogênio do FADH2, provenientes do Ciclo
de Krebs, serão transportados por várias moléculas químicas, chamadas
citocromos, até o O2. Nessa fase há uma liberação bem maior de ATP:
34 moléculas.
Observe com atenção o esquema.
Na cadeia respiratória, cada NADH2 tem energia suficiente para formar
3 ATP, e cada FADH2, para formar 2 ATP. Os elétrons vão perdendo energia
até o último elemento da cadeia, que é o oxigênio. Esse oxigênio recebe
os íons hidrogênio, formando água. Logo, o aceptor final de hidrogênio,
na respiração, é o oxigênio.
Portanto, o saldo energético final da respiração aeróbia é:
2 ATP da Glicólise, 2 ATP do Ciclo de Krebs e 34 ATP da
cadeia respiratória, totalizando 38 ATP.
115
RESPIRAÇÃO CELULAR
Respiração celular anaeróbia ou fermentação: alternativa energética
Neste tipo de respiração, os seres vivos libertam a energia dos alimentos na ausência de O2. Ela acontece apenas no citoplasma, isto é, ocorre
apenas a Glicólise. A desmontagem da glicose é parcial. São produzidos
resíduos de tamanho molecular maior do que os produzidos na respiração aeróbia e o saldo energético é menor: apenas 2 ATP. Nesse caso, os
aceptores finais de hidrogênio serão compostos, como o ácido pirúvico
formado na quebra da glicose.
Tipos de fermentação
Fermentação alcoólica: as duas moléculas de ácido pirúvico produzidas são convertidas em 2 moléculas de álcool etílico ou etanol (composto
com 2 átomos de Carbono), com liberação de duas moléculas de CO2
e 2 ATP. É realizada por alguns fungos e algumas bactérias. O homem
aproveita essa ação fermentadora dos fungos para a produção de bebidas
como a cerveja, o vinho etc. e a fabricação do pão. Mais recentemente,
esses fungos estão sendo utilizados para a produção industrial de álcool
combustível.
Observe o esquema.
Fermentação lática: neste tipo de respiração, a glicose também se
transforma em ácido pirúvico que, em seguida, se transforma em ácido
lático (composto com 3 átomos de carbono) com liberação de 2 ATP.
É realizada por algumas bactérias, protozoários, fungos e pelas células
musculares de vertebrados, quando estes praticam exercícios muito intensos. Esse tipo de fermentação é utilizado na fabricação de coalhadas,
iogurtes e conservas.
Veja no esquema.
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BIOLOGIA
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É mais vantajoso um ser vivo realizar a respiração aeróbia do
que a fermentação, pois seu saldo energético é de 38 ATP contra
2 ATP da fermentação.
Observações:
1. Existem seres chamados anaeróbios facultativos, isto é, que podem
realizar a respiração aeróbia quando houver O2 no ambiente, ou fermentação, quando não houver O2 suficiente. Como exemplo, temos os fungos
utilizados na produção da cerveja e as nossas células musculares, quando
nos exercitamos muito.
2. Existem seres chamados anaeróbios estritos, que só realizam a
respiração anaeróbia, morrendo na presença do O2, como as bactérias
causadoras do tétano.
Já vimos muitas coisas! Vamos verificar se você conseguiu aprender,
respondendo às questões abaixo. Se tiver dificuldades, releia o capítulo!
Quantas vezes forem necessárias.
DESAFIOS DO PERCURSO
1. Explique a diferença entre respiração orgânica e respiração celular.
R.
2. Diga quais são as fases da respiração aeróbia e o saldo energético
de cada uma.
R.
3. Por que os exercícios aeróbios são importantes?
R.
4. (Fuvest-1994) No processo de fabricação do pão, um ingrediente
indispensável é o fermento, constituído por organismos anaeróbicos facultativos.
Qual a diferença entre o metabolismo energético das células que ficam
na superfície da massa e o metabolismo energético das células que ficam
em seu interior?
R.
117
RESPIRAÇÃO CELULAR
5. (Fuvest-1991) O fungo Saccharomyces cerevisiae (fermento de
padaria) é um anaeróbico facultativo. Quando cresce na ausência de
oxigênio, consome muito mais glicose do que quando cresce na presença
de oxigênio.
Por que existe essa diferença no consumo de glicose?
R.
6. Alguns fungos podem viver tanto na presença quanto na ausência
do gás oxigênio.
a) Que processos de obtenção de energia os fungos realizam em
cada uma dessas situações?
b) Em qual das situações a atividade metabólica dos fungos é mais
alta? Por quê?
R.
7. Faça uma comparação entre respiração aeróbia e fermentação alcoólica quanto à presença de O2, quantidade de ATP produzida e produtos
residuais.
R.
8. Qual é a importância do oxigênio para a respiração celular?
R.
AMPLIANDO O HORIZONTE
Importante: neste capítulo, você encontrou muita coisa relacionada
com a Química. Portanto, é interessante ler com atenção o capítulo
8 de Química, que trata de reações químicas, e o capítulo 13, que
trata de ligações químicas.
Mais detalhes sobre o assunto você encontrará nos livros: Bio - vol.
1 - Sônia Lopes; Biologia Hoje - vol. 1- Sérgio Linhares e Fernando
Gewandsznajder.
GLOSSÁRIO
Armazenada – guardada.
Combustão – queima.
Macromoléculas – moléculas grandes.
A N O T A Ç Õ E S
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BIOLOGIA
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AMABIS , MARTHO. Biologia das células. São Paulo: Moderna,
V. 1.
CÉSAR , SEZAR. Biologia 1. São Paulo: Saraiva. V. 1.
LINHARES, S., GEWANDSZNAJDER, F. Biologia hoje. São Paulo:
Ática. V. 1.
LOPES, S. Bio 1. São Paulo. Saraiva. V. 1.
UZUNIAN, A. Biologia 1. São Paulo: Harbra.
MEMÓRIAS DA VIAGEM
1. A produção de ATP numa célula animal ocorre
a) nos centríolos.
b) nos cromossomos.
c) nos lisossomos.
d) nos ribossomos.
e) nas mitocôndrias.
2. O exagero na prática de exercícios físicos leva a fortes dores musculares. Isso ocorre devido ao acúmulo de
a) ácido pirúvico.
b) ácido lático.
c) ácido nítrico.
d) ácido fosfoglicérico.
e) ácido clorídrico.
3. (Ufviçosa 1996) As mitocôndrias, organelas celulares relacionadas
com a produção de energia (ATP), estão presentes em
a) células animais e vegetais.
b) eucariotos e procariotos.
c) células animais apenas.
d) células vegetais apenas.
e) procariotos.
119
RESPIRAÇÃO CELULAR
4. (Fuvest-1993) Células de certos organismos possuem organelas que
produzem ATPs e os utilizam na síntese de substância orgânica a partir de
dióxido de carbono. Essas organelas são
a) os lisossomos.
b) as mitocôndrias.
c) os cloroplastos.
d) o sistema de Golgi.
e) os nucléolos.
5. Como se denomina o processo químico realizado por certos microrganismos e que tem como produtos finais álcool e gás carbônico?
a) Fotossíntese.
b) Sudação.
c) Respiração.
d)Fermentação.
e) Fotólise.
6. (Ufmg-1997) Na fabricação de iogurtes e coalhadas, utilizam-se
“iscas”, isto é, colônias de microrganismos que realizam a fermentação
do leite. Em relação a esse processo, é correto afirmar que:
a) consiste em respiração aeróbica.
b) é realizado por vírus anaeróbicos láticos.
c) resulta da liberação de ácido lático e energia.
d) resulta na formação de ácido acético e CO2.
e) resulta na formação da glicose.
7. A respiração aeróbica fornece como produtos finais:
a) ácido pirúvico e água.
b) ácido pirúvico e oxigênio.
c) gás carbônico e água.
d) oxigênio e água.
e) oxigênio e gás carbônico.
8. As etapas do processo de respiração celular que ocorrem no interior
das mitocôndrias são
a) glicólise e ciclo de Krebs.
b) glicólise e cadeia respiratória.
c) glicólise e ciclo das pentoses.
d) ciclo de Krebs e cadeia respiratória.
e) ciclo de Krebs e ciclo das pentoses.
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fotossíntese
C A P Í TU L O 10
fotossíntese
PLANEJANDO A ROTA
A N O T A Ç Õ E S
Um pouco de história...
A
ntigamente, os cientistas pensavam que vinha do solo tudo de que
as plantas precisavam para crescer.
Porém, no século XVII, um cientista
achou que a massa da planta, isto é, a
matéria que compõe a planta, vinha principalmente da água, sendo a participação
do solo muito pequena. E, como todo
cientista, usou o método científico, que você
já aprendeu no capítulo 1, realizando o seguinte experimento: colocou
uma pequena planta em um vaso com terra e, durante cinco anos, acrescentou apenas água, quando necessário. Verificou que durante esses
cinco anos a massa da planta aumentou muito e a
massa do solo diminuiu muito pouco; concluiu,
então, que a massa da planta vinha da água,
sendo pequena a contribuição do solo.
Outros pesquisadores passaram a desconfiar
que o ar também contribuía para o crescimento
da planta, embora ainda não soubessem ao certo
a composição do ar. No final do século XVII,
apareceu um químico inglês dizendo que a
combustão (queima) de qualquer objeto fazia
o ar ficar impuro e também fez um experimento
(figura): colocou uma vela acesa dentro de um
recipiente de vidro fechado e, após algum tempo, a
vela apagava. Colocou ainda um pequeno rato
-
124
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
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dentro do recipiente e ele também morreu. Com isso, ele tentou mostrar
que o ar impuro teria causado a morte do rato. Em seguida, no mesmo
recipiente em que a vela tinha sido apagada, ele colocou uma planta
e tornou a acender a vela: a chama se manteve acesa por mais tempo.
Colocou outro rato no recipiente que continha a planta, e o animal viveu
por mais tempo que o do experimento anterior. Concluiu que as plantas
renovavam o ar que havia se tornado impuro pela combustão e pela
respiração dos animais.
Note como é importante que todo experimento seja testado!!!
Mais tarde, um cientista holandês repetiu os mesmos experimentos,
realizando-os apenas durante o dia: as velas permaneceram acesas por mais
tempo e os ratinhos permaneceram vivos, concluindo ele que o ar só era
purificado pelas plantas quando havia luz. E, também, que somente as
plantas verdes eram capazes de renovar o ar e que o Sol, sem as plantas,
não tinha o poder de purificar o ar.
Assim foram feitas sucessivas experiências até que, com o tempo, foi
descoberta a fotossíntese.
Não podemos conceber a vida na Terra sem a existência das
plantas verdes.
Alguns seres vivos, para recuperar a energia perdida nas células, produzem o seu próprio alimento, sendo chamados de seres autótrofos ou
autotróficos, através de processos biológicos chamados de fotossíntese
e quimiossíntese. No entanto, a maioria dos seres vivos é incapaz de
produzir seus alimentos, sendo chamada de seres heterótrofos ou heterotróficos. Eles retiram a energia de alimentos que já existem prontos no
meio ambiente.
Neste capítulo você vai conhecer um pouco sobre fotossíntese e quimiossíntese.
Fotossíntese
É um processo que transforma a energia luminosa (do Sol) em energia
química armazenada nos alimentos. Este fenômeno ocorre nas células
clorofiladas* dos vegetais, no interior de organelas chamadas cloroplastos
que só as células vegetais possuem. Para que ela ocorra, devem existir
dentro dos cloroplastos: água e sais minerais (vindos geralmente do
solo); CO2 (do ar); o pigmento clorofila (pigmento responsável pela
absorção da energia luminosa) e a energia solar.
Se uma dessas condições faltar dentro dos cloroplastos, a fotossíntese
não acontece ou, se um dos fatores citados estiver em pequena quantidade, ela ocorre com pouca eficiência.
125
FOTOSSÍNTESE
Mesmo nas plantas cuja cor não é verde existe clorofila. Porém, outros
pigmentos, que existem em maiores quantidades, encobrem a cor verde
da clorofila.
Depois do que já foi dito sobre a fotossíntese, certamente você entendeu
a importância da luz solar para que ela ocorra. O que acontece, então, nos
dias nublados e, principalmente, durante a noite?
O armazenamento de substâncias orgânicas é muito importante para
a planta, principalmente à noite e em dias nublados. A reserva energética contida na matéria orgânica produzida pelas plantas durante o dia é,
portanto, fundamental para a sua sobrevivência.
Ao fazer a fotossíntese, as plantas renovam o ar que respiramos. Porém é errado dizer que a floresta amazônica é o “pulmão” do mundo.
Plantas terrestres que ainda estão em fase de crescimento necessitam de
grande quantidade de CO2, utilizando-o para formar novas moléculas
orgânicas, realizando intensa fotossíntese e liberando grande quantidade
de O2. Nas florestas maduras, porém, como a amazônica, cujas árvores
já atingiram o equilíbrio, o consumo de O2 usado na respiração é equivalente à sua produção durante a fotossíntese. Isso, no entanto, não diminui
a importância desta floresta. Cerca de 90% do oxigênio da atmosfera
provêm da fotossíntese realizada pelas algas microscópicas.
Observe atentamente o esquema em que encontrará o resumo do processo fotossintético:
Quando a planta está bem iluminada, ela produz uma grande quantidade de glicose e oxigênio. A quantidade de glicose que não é consumida
pela célula durante a respiração fica armazenada* sob a forma de amido.
A quantidade de oxigênio que também não é consumida na respiração é
liberada para a atmosfera. Quando existe bastante luz, a velocidade da
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BIOLOGIA
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fotossíntese é maior do que a velocidade da respiração, sendo maior a
quantidade de oxigênio liberado.
Durante a noite as plantas apenas respiram, liberando para a atmosfera grande quantidade de CO2, e competem com os outros seres vivos,
porque retiram da atmosfera O2 (do mesmo local que os outros seres vivos)
e este não é reposto por elas. Quando o dia está amanhecendo, a quantidade
de luz é pequena e a fotossíntese recomeça com pouca intensidade, mas
vai aumentando no decorrer do dia.
Etapas da fotossíntese
1ª ETAPA - Etapa fotoquímica ou fase luminosa ou fase clara
Essa etapa só acontece devido à absorção da energia luminosa pelas moléculas de clorofila que funcionam como “antenas” captadoras da energia
contida na luz solar. Portanto, ela é dependente da luz. Nessa fase ocorre
a fotólise da água, que é a quebra da molécula da água em hidrogênio e
oxigênio e a fotofosforilação, em que vai haver formação de ATP, sob a
ação da luz. O ATP é nossa fonte de energia!!! Lembre-se disto.
A molécula de clorofila, ao absorver a energia luminosa, liberta elétrons
ricos em energia que são capturados por substâncias transportadoras de
elétrons como o NADP (molécula semelhante ao NAD, que foi estudado
na respiração). Dependendo das substâncias transportadoras, os elétrons
podem realizar dois tipos de trajetos:
Fotofosforilação cíclica – ocorre com a participação apenas de um
sistema de clorofila – clorofila a – de onde saem elétrons que vão liberando
energia para a formação de ATP e, em seguida, retornam a ela (clorofila
a), porém pobres em energia. Por isso é chamada cíclica!
Fotofosforilação acíclica – ocorre com a participação de dois sistemas
de clorofila (clorofila a e clorofila b). Nessa fase, os elétrons que saem
da clorofila a não retornam para ela. A clorofila a recebe os elétrons que
saem da clorofila b, que são capturados por substâncias transportadoras e,
durante o transporte esses elétrons cedem energia, que será também utilizada na formação de ATP. A clorofila b recupera seus elétrons através da
fotólise da água. Concluimos, portanto, que as clorofilas a e b recuperam
os seus elétrons, porém, estes não são os mesmos que foram perdidos; por
isso, a fotofosforilação é chamada de acíclica.
2ª ETAPA - Etapa química ou enzimática ou fase escura
Essa etapa ocorre nos cloroplastos, em uma estrutura chamada estroma.
É também chamada escura porque, para ela acontecer, não é necessário
haver absorção de luz; assim, o termo escuro não significa que ela
ocorre à noite, significa que ela ocorre independente da presença de
127
FOTOSSÍNTESE
luz. Nessa fase, a energia contida nos ATPs e os hidrogênios dos NAPH2
formados na fase clara será utilizada para a produção da glicose.
A produção da glicose ocorre durante um complexo ciclo de reações,
do qual participam vários compostos simples. Nessa etapa, moléculas de
CO2 unem-se umas às outras, formando cadeias de carbono que levam
à produção da glicose. A glicose produzida pode ser armazenada sob
a forma de amido nas folhas ou levada para outras partes da planta
como as raízes, caules, frutos e sementes. Outra parte da glicose é
transformada em celulose, que será incorporada às paredes celulares (a
celulose é a substância orgânica mais abundante na natureza).
Algumas conclusões importantes
1. A fotossíntese fornece alimento a todos os seres vivos e aumenta
a quantidade de oxigênio (O2) na atmosfera.
2. O oxigênio que a planta libera para a atmosfera é proveniente
da água (H2O) e não do gás carbônico (CO2).
3. O ATP e o NADH2 produzidos na fase clara serão utilizados na
fase escura.
4. O primeiro alimento produzido pela planta é a glicose.
Observe atentamente o esquema onde estão representadas as duas
etapas da fotossíntese.
Fatores que interferem na velocidade da fotossíntese
A velocidade da fotossíntese é calculada medindo-se a quantidade de O2
que é liberada para a atmosfera; portanto, quanto maior for a quantidade
de oxigênio liberado, maior será a velocidade da fotossíntese. A luz,
o CO2 e a temperatura são alguns dos fatores que podem influenciar a
velocidade da fotossíntese.
A N O T A Ç Õ E S
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128
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
-
Como exemplo, observe bem o gráfico seguinte, que servirá para melhor
entendimento esses fatores. Em alguns capítulos de Matemática, você
encontrará explicações mais detalhadas sobre construção e interpretação
de gráficos; procure lê-los com bastante atenção.
No ponto A, a produção de O2 é negativa e, portanto, a planta não está
realizando a fotossíntese e ela se encontra no escuro (noite). A planta só
realiza a respiração, portanto, quando consome O2 da atmosfera. Nesse
ponto, a velocidade de fotossíntese é menor do que a velocidade da respiração (VF < VR).
No ponto B, a planta já recebe um pouco de luz (quando está amanhecendo), recomeçando a fotossíntese com uma pequena produção de O2,
que é todo consumido na sua respiração e, por isso, o ponto é chamado
Ponto de Compensação Luminosa. A velocidade da fotossíntese se
igualou à velocidade de respiração. (VF = VR). Quando a quantidade de
luz for superior do Ponto de Compensação Luminosa, haverá um saldo
de O2 e a velocidade da fotossíntese será maior do que a velocidade de
respiração (VF > VR).
No ponto C, a quantidade de O2 produzida pela planta se torna
constante, e ele é chamado Ponto de Saturação Luminosa. Mesmo se
aumentarmos a quantidade de luz, a velocidade não se altera, pois, neste
ponto, outro fator diferente da luz, como o CO2, por exemplo, pode não
estar em quantidade suficiente para acompanhar o aumento da luz e,
nesse momento, começa a limitar a fotossíntese, e a quantidade de O2
permanece constante.
No quadro seguinte, você encontrará algumas diferenças entre fotossíntese e respiração:
Veremos agora, resumidamente, o outro processo de produção de
alimento.
129
FOTOSSÍNTESE
Fotossíntese
Utiliza H2O e CO2 como matéria-prima.
Absorve a energia luminosa e armazena-a
sob a forma de energia química.
Respiração
Libera a energia armazenada nos
alimentos.
Libera CO2 .
Libera O2 .
Constrói a matéria orgânica (glicose).
Destrói a matéria orgânica (glicose).
Ocorre durante o dia.
Utiliza a glicose e o O2 como matéria-prima.
Ocorre durante o dia e a noite.
Quimiossíntese
É a construção de cadeias de carbono a partir do CO2, H2O e outras
substâncias minerais sem a utilização da energia luminosa. É realizada
por bactérias que vivem no solo. Observe o esquema:
A quimiossíntese tem pouca significação no processo de produção
de cadeias de carbono; porém, será fundamental no ciclo dos compostos
nitrogenados, que você estudará mais adiante.
A N O T A Ç Õ E S
-
130
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
-
DESAFIOS DO PERCURSO
1. Qual é a importância do Sol e das plantas para a vida em nosso
planeta?
R.
2. (Vunesp-1994) A luz não influi na respiração das plantas. Mantendo-se a planta em ambiente com O2‚ e temperatura constante, a respiração é
a mesma nas várias horas do dia, conforme indicado por linhas pontilhada
na figura a seguir. A fotossíntese é influenciada pela quantidade de luz que
a planta recebe. Medindo-se o volume de O2‚ que a planta produz com a
curva da fotossíntese indicada na figura, responda:
a) Em quais horários a respiração é maior do que a
fotossíntese?
b) Em que momentos os volumes dos gases consumidos
e produzidos serão os mesmos?
R.
3. Dê três diferenças entre fotossíntese e respiração.
R.
4. A planta aquática Elódea realiza a fotossíntese quando iluminada
e libera bolhas de O2 que podem ser coletadas com um tubo de ensaio.
Sugira uma medida que possa ser utilizada para aumentar a velocidade
da produção de bolhas de O2.
R.
5. Em que etapa da fotossíntese a glicose é produzida? Que substâncias
são necessárias para que ela aconteça?
R.
6. Qual a importância da fotossíntese na manutenção da vida na Terra?
R.
7. Qual é a diferença entre fotofosforilação cíclica e acíclica?
R.
131
FOTOSSÍNTESE
8. Qual é o papel da água na fotossíntese?
R.
AMPLIANDO O HORIZONTE
Importante! Neste capítulo, você encontrou muita coisa relacionada com a Química; portanto, é interessante ler com atenção os
capítulos que tratam de reações químicas, ligações químicas, oxidação e redução; energia. E também o capítulo 11 de Física que
trata de energia; os capítulos de Matemática sobre interpretação
e construção de gráficos.
Mais detalhes sobre o assunto você encontrará nos livros: Biologia
1, de Armênio Uzunian , ed. Harbra; Biologia Hoje - vol 1- Sérgio
Linhares e Fernando Gewandsznajder, Editora Ática vol. 1.
GLOSSÁRIO
Armazenada - guardada.
Clorofiladas - que possuem clorofila.
Foto - luz (em palavras como fotossíntese, por exemplo)
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AMABIS, MARTHO. Biologia das células. São Paulo: Moderna. V. 1.
AVANCINI, FAVARETTO. Biologia uma abordagem evolutiva e
ecológica. São Paulo: Moderna. V. 1.
CÉSAR , SEZAR. Biologia 1. São Paulo: Saraiva. V. 1.
LINHARES, S. O., GEWANDSZNAJDER, F. Biologia hoje. São Paulo:
Ática. V.1.
LOPES, S. Bio 1. São Paulo: Saraiva. V. 1.
UZUNIAN, A. Biologia 1. São Paulo: Habra.
A N O T A Ç Õ E S
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132
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
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MEMÓRIAS DA VIAGEM
1. (Fei-1994) Considerando-se os principais processos energéticos que
ocorrem nos seres vivos, podemos corretamente afirmar que:
a) o autotrofismo é uma característica dos seres clorofilados.
b) o heterotrofismo impossibilita a sobrevivência dos seres aclorofilados.
c) a fotossíntese e a respiração aeróbica são processos que produzem
sempre as mesmas substâncias químicas.
d) a fermentação é um processo bioquímico que não produz qualquer
forma de energia.
e) apenas a fermentação alcoólica produz ácido pirúvico.
2. Compare (I) fotossíntese e (II) respiração. Assinale a alternativa
cujos conceitos estão trocados (invertidos):
a) (I) a energia é armazenada; (II) a energia é liberada.
b) (I) o gás carbônico é aproveitado; (II) o gás carbônico é liberado.
c) (I) só ocorre durante o dia; (II) ocorre durante o dia e a noite.
d) (I) só ocorre nas plantas; (II) ocorre nos animais e plantas.
e) (I) a reação libera água; (II) a reação usa água.
3. (Mackenzie-1997) Assinale a alternativa INCORRETA a respeito
da fotossíntese.
a) Se a água fornecida para uma planta contiver oxigênio radioativo, toda
a radioatividade será encontrada nas moléculas de glicose.
b) É um processo que ocorre principalmente nas plantas, mas pode ser
observado também em bactérias.
c) Temperaturas muito altas poderão reduzir a velocidade desse processo,
bem como concentrações muito baixas de CO2.
d) Uma das etapas desse processo é independente de luz.
e) Na etapa dependente de luz, há produção de ATP que será utilizado na
síntese de glicose.
133
FOTOSSÍNTESE
4. (Puccamp 1993) Observe os esquemas e assinale a alternativa que
identifica corretamente as organelas e os processos celulares representados
em I e II.
a) I - (ribossomo - síntese de açúcares),
II - (mitocôndria - respiração)
b) I - (cloroplasto - fotossíntese),
II - (ribossomo - respiração)
c) I - (cloroplasto - fotossíntese),
II - (mitocôndria - respiração)
d) I - (mitocôndria - respiração),
II - (cloroplasto - fotossíntese)
e) I - (mitocôndria - síntese de açúcares),
II - (ribossomo - respiração)
5. (Puc-mg 1997) Nas células eucariotas vegetais, o cloroplasto é
responsável pela
a) fotossíntese e respiração celular.
b) fotossíntese, apenas.
c) respiração celular, apenas.
d) síntese de proteínas e lípides.
e) síntese de ácidos nucleicos.
6. Assinale a organela onde é realizada a fotossíntese.
a) carioteca.
b)mitocôndria.
c) cloroplasto.
d) DNA.
e) RNA.
7. Com relação à fotossíntese, qual das alternativas a seguir é
incorreta?
a) O CO2 é liberado para o ambiente.
b) É um processo realizado nos cloroplastos.
c) A luz é a fonte doadora de energia.
d) O O2 liberado é resultante da fotólise da água.
e) A glicose é o produto final.
A N O T A Ç Õ E S
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134
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
-
8. (Udesc-SC) A quimiossíntese é a produção de matéria orgânica
realizada a partir de substâncias minerais simples, usando somente energia
química, e é
a) apresentada por todos os vegetais.
b) apresentada somente pelos animais.
c) apresentada pelos vírus.
d) apresentada por todos os animais e alguns vegetais.
e) apresentada por pequeno número de bactérias autotróficas.
9. Uma célula vegetal tem cloroplastos e mitocôndrias. Qual das
substâncias abaixo é produzida nos cloroplastos e pode ser utilizada nas
mitocôndrias?
a) Glicose.
b) Água.
c) Gás carbônico.
d) Oxigênio.
e) Ácido pirúvico.
10. No ponto de compensação luminosa de uma planta, a taxa de
a) fotossíntese é nula.
b) respiração é nula.
c) fotossíntese é igual à de respiração.
d) fotossíntese é maior que a de respiração.
e) respiração é maior que a de fotossíntese.
C A P Í TU L O 11
Núcleo interfásico
C A P Í t u L O 11
núCleo interfásiCo
PLANEJANDO A ROTA
A N O T A Ç Õ E S
v
ocê já ouviu falar em clonagem, transgênicos, melhoramento genético? Mesmo que
você não domine bem estes conceitos, tem ideia
de que se trata de grandes avanços científicos
conquistados pelos homens do século XX. Ainda
que tais temas nos assustem, pelo grande poder
de transformação dos processos relacionados
com a vida, por outro lado nos dão, também,
esperanças de um mundo melhor, principalmente
em relação ao controle de doenças e produção de alimentos.
Todo esse avanço está baseado nas descobertas sobre o material
genético e como ele se relaciona com o meio. Nos módulos 11 e 12
serão dadas as noções básicas de como se organizam e agem os genes
ou gens, unidades controladoras das atividades das células.
INVESTIGANDO CAMINHOS
cOnhecendO O núcleO
Hoje sabemos que todas as funções da célula são controladas pelo
núcleo. É nele que está o código da
hereditariedade.
Muitos experimentos foram
feitos utilizando-se organismos
unicelulares: eram realizados cortes
e apenas sobreviviam os fragmentos
-
138
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
-
que continham o núcleo; as outras partes degeneravam. Assim, os resultados confirmaram que as atividades das células dependem diretamente
do núcleo.
Partes do núcleo
O núcleo é formado por uma
membrana porosa* chamada
carioteca ou membrana nuclear
ou envoltório nuclear, que limita o
líquido nuclear chamado cariolinfa
ou nucleoplasma, onde estão mergulhadas a cromatina e o nucléolo.
Carioteca: tem a organização
semelhante a todas as membranas
biológicas, diferindo pela ocorrência de um grande número de poros, que estão diretamente associados à
capacidade de entrada e saída de substância do núcleo.
Durante a divisão celular a estrutura da carioteca se desfaz, refazendo-se ao final.
Cariolinfa: de composição química semelhante à do citoplasma, possui as substâncias necessárias à manutenção da estrutura e das funções
do núcleo.
Cromatina: a cromatina está representada por um emaranhado de
filamentos formados por moléculas de DNA (ácido desoxirribonucleico),
associadas a proteínas chamadas histonas.
Nucléolo: corresponde a regiões onde se acumulam ribossomos não
totalmente formados. Estes saem do nucléolo e são enviados ao citoplasma
para participarem da produção de proteínas.
Conhecendo o cromossomo
Quando a célula não está em divisão, os cromossomos se apresentam
como uma rede de filamentos. Parte desses filamentos apresenta-se enrolado a proteínas, região esta chamada de heterocromatina, enquanto a
maior parte apresenta-se distendida, chamada região eucromatina, e que
corresponde à parte ativa dos cromossomos.
O número de filamentos varia de acordo com a espécie estudada: nas
células do homem são encontrados 46 filamentos, correspondentes a 23
pares de cromossomos.
Durante a divisão celular, o núcleo sofre profundas modificações: a região eucromática dos filamentos de cromatina espiraliza-se, diminuindo
seu comprimento e aumentando sua espessura; a região heterocromática
139
NÚCLEO INTERFÁSICO
não acompanha este engrossamento. Assim, os cromossomos passam a
apresentar um aspecto de bastonetes com um estrangulamento chamado
centrômero, que divide o cromossomo em dois segmentos denominados
braços. O centrômero se prende às fibras do fuso acromático durante a
divisão celular.
Observe o esquema que representa os tipos de cromossomos que
podemos encontrar. A diferença
entre eles se deve à localização do
centrômero.
Alguns cromossomos apresentam constrições secundárias chamadas satélites, onde são fabricados os
ribossomos.
Cromossomos e espécies
O número de cromossomos
das células dos indivíduos de uma
determinada espécie é sempre o
mesmo. Esse conjunto de cromossomos constitui um padrão que se repetirá sempre. Assim, cada espécie
possui sua coleção particular de cromossomos, com número, tamanho e
formas diferentes.
Cromossomos e hereditariedade
Hereditariedade é o que passa de pais para filhos e através das gerações. Quando você observa uma cadela prenhe, já sabe a forma do animal
que deverá nascer. Se plantar uma semente de laranja, sabe a planta que
irá se desenvolver. As diferentes características encontradas nas diferentes
formas de vida dependem dos seus cromossomos e das mensagens que
eles trazem.
Essas mensagens são escritas pelos seus genes. Veja agora os principais
conceitos da hereditariedade.
Células haploides e células diploides
Organismos de reprodução sexuada precisam de um mecanismo que
mantenha o número cromossomial ao longo das gerações; para isso eles
usam um tipo especial de divisão celular chamada meiose (que será estudada no capítulo 13), que forma células especiais denominadas haploides.
A espécie humana apresenta 2n=46 (23 pares de cromossomos). Nos
seus gametas, espermatozoide nos homens e óvulo nas mulheres, são
encontrados 23 cromossomos, isto é, células haploides com n=23, que
ao se unirem, reconstituem uma célula chamada ovo ou zigoto, diploide,
com 2n =46.
A N O T A Ç Õ E S
-
140
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
-
Cromossomos Homólogos: a maioria dos organismos pluricelulares
são diploides, 2n, formando pares cromossomiais, chamados homólogos
(um herdado do pai e outro da mãe) porque carregam os genes nas mesmas
posições. Dessa forma, se num determinado lugar de um par estiver um
gene que age sobre uma determinada característica, na mesma posição
ele será encontrado no seu homólogo.
Genes alelos: o local ocupado por um gene no cromossomo é chamado locus. Nos
cromossomos homólogos,
genes que ocupam o mesmo
locus são chamados alelos.
Em outras palavras, alelos
são gens que agem sobre um
mesmo caráter e se encontram
nos mesmos locais dos cromossomos homólogos.
Genoma: os cromossomos estão sempre aos pares, pois a maior parte
dos organismos se desenvolve através da união de um óvulo com um o
espermatozoide. No caso da espécie humana, óvulo e espermatozoide
possuem 23 cromossomos cada. Assim, a célula-ovo que daí se origina
terá 46 cromossomos. Através da divisão celular, a célula-ovo origina
as células que formam o corpo dos seres vivos denominadas células somáticas, formadas por 23 pares de cromossomos homólogos. As células
reprodutoras – óvulo e espermatozoide – não apresentam cromossomos
homólogos, pois possuem somente um cromossomo de cada tipo.
As células somáticas são diploides ou 2n e as células reprodutoras são
haploides ou n. O conjunto dos genes (DNA) que constitui um conjunto
haplóide de cromossomos é denominado genoma.
Cariótipo: durante a divisão celular, quando os cromossomos apresentam a máxima condensação, logo,
melhor visualização, eles podem
ser fotografados e arrumados por
ordem de tamanho e posição de
centrômero. Essa apresentação dos
cromossomos é o que se chama de
cariótipo. Para os geneticistas, a
análise do cariótipo é um exame
importante, pois pode detectar* alterações numéricas dos cromossomos
responsáveis por graves doenças.
141
NÚCLEO INTERFÁSICO
Cariótipo humano: é formado por 46 cromossomos arrumados em
22 pares, que formam o corpo, chamados autossômicos* (indicados por
números), e 1 par sexual. Os cromossomos sexuais são de 2 tipos: X e
Y. Homens e mulheres apresentam os mesmos 22 pares autossômicos,
porém diferem nos pares sexuais, enquanto a mulher tem 2 cromossomos
X (XX) o homem tem um X e um Y (XY). Assim o cariótipo feminino é
44 autossômicos, mais 2 cromossomos X, 44A + XX; no homem encontramos, 44A + XY.
Observe o esquema do cariótipo humano.
Os pares de 1 a 22 representam os autossomos. O par 23 representa
os cromossomos sexuais.
DESAFIOS DO PERCURSO
1. Numa experiência, um micróbio foi cortado em dois pedaços e um
dos pedaços continha o núcleo inteiro. Qual dos pedaços sobreviveu?
Explique sua resposta.
R.
2. Se uma célula for anucleada, uma função com certeza não realizará.
Qual?
R.
A N O T A Ç Õ E S
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142
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
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3. Retirando-se o núcleo da célula do organismo A e colocando-se
no seu lugar o núcleo de um indivíduo B, esta célula, ao se desenvolver,
mostrará as características de A ou de B? Explique sua resposta.
R.
4. O que são nucléolos?
R.
5. O que acontece com os cromossomos durante a divisão celular?
R.
6. Diferencie célula haploide de célula diploide.
R.
7. Conceitue: cromossomos homólogos, locus e genes alelos.
R.
8. Em que o cariótipo de um homem difere do cariótipo de uma mulher?
R.
AMPLIANDO O HORIZONTE
Para aprofundar o assunto, seria bom ler: Biologia das células
(vol. 1), de Amabias e Martho; Biologia (vol. 1), de Junior e Sasson;
Biologia hoje (vol.1), de Linhares e Gewandsjnajder; Bio (vol. 1),
de Sônia Lopes.
GLOSSÁRIO
Autossômicos-(auto=próprio;somar=corpo).Referem-seaoscromossomos
que formam o corpo do indivíduo.
Detectar - localizar, encontrar.
Porosa - com poros (buracos pequenos).
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AMABIS, J.M., MARTHO, G.R. Biologia das células. São Paulo: Moderna,
1997. V. 1.
BARROS, C., PAULINO, W. Célula. São Paulo: Ática, 1996. V. 1.
JUNIOR, C.S., SASSON, S. Biologia. São Paulo: Saraiva, 1995. V. 1.
LOPES, S. Biologia. São Paulo: Saraiva, 1997. V. 1.
SOARES, J.L. Biologia. São Paulo: Scipione, 1995. V. 1.
143
NÚCLEO INTERFÁSICO
A N O T A Ç Õ E S
MEMÓRIAS DA VIAGEM
1. (G2v3.3) Considere uma espécie de vertebrado cujas células embrionárias têm oito cromossomos. Em quantos grupos de ligações seus
genes estarão associados?
a) Dois.
b) Quatro.
c) Oito.
d) Dezesseis.
e) Número variável.
2. (Puc-sp 1995) Na aula de Biologia, o professor fez a seguinte afirmação: “A produção de ribossomos depende, indiretamente, da atividade
dos cromossomos”.
Em seguida pediu a seus alunos que analisassem a afirmação e a explicassem.
Foram obtidas cinco explicações diferentes, que se encontram a seguir
citadas. Assinale a única afirmação correta.
a) Os cromossomos são constituídos essencialmente por RNA
ribossômico e proteínas, material utilizado na produção de ribossomos.
b) Os cromossomos são constituídos essencialmente por RNA mensageiro e proteínas, material utilizado na produção de ribossomos.
c) Os cromossomos contêm DNA; este controla a síntese de ribonucleoproteínas que formarão o nucléolo e que, posteriormente,
farão parte dos ribossomos.
d) Os cromossomos são constituídos essencialmente por RNA
transportador e proteínas, material utilizado na produção de
ribossomos.
e) Os cromossomos, produzidos a partir do nucléolo, fornecem
material para a organização dos ribossomos.
3. (Unitau-1995) A célula nervosa, o espermatozoide e o zigoto possuem, respectivamente,
a) 46, 46 e 46 cromossomos.
b) 23, 46 e 23 cromossomos.
c) 23, 23 e 46 cromossomos.
d) 46, 23 e 23 cromossomos.
e) 46, 23 e 46 cromossomos.
-
144
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
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4. (Funesp-1995) Se corarmos uma célula animal com um corante
específico para RNA, a estrutura mais corada será
a) o lisossomo.
b) o complexo de Golgi.
c) a mitocôndria.
d) o nucléolo.
e) o centríolo.
5. (Faap 1996) Em uma célula eucariótica, as características genéticas
responsáveis por todo o controle de atividades celulares estão
a) nas organelas citoplasmáticas.
b) somente nos retículos endoplasmáticos.
c) nas cristas mitocondriais.
d) encerradas no interior do núcleo, na cromatina.
e) somente nos ribossomos.
6. (Puc-sp 1997) Considere a quantidade normal de DNA do núcleo
de uma célula da mucosa duodenal humana igual a 2C. A partir dessa
informação, pode-se prever que
a) essa mesma quantidade seja encontrada no núcleo de um linfócito normal.
b) essa mesma quantidade seja encontrada no núcleo de um espermatozoide normal.
c) uma quantidade igual a C seja encontrada no núcleo de um
neurônio normal.
d) uma quantidade igual a C/2 seja encontrada no núcleo de um
óvulo normal.
e) uma quantidade igual a 4C seja encontrada no núcleo de um
blastômero que apresente 46 fios de cromatina.
7. (Uelondrina-1997)
I. O nucléolo é uma região de intensa síntese de RNA ribossômico.
II. No nucléolo, as moléculas de RNA ribossômico associam-se a
proteínas formando as subunidades que comporão os ribossomos.
III. A organização do nucléolo independe dos cromossomos que
compõem o núcleo.
Dessas afirmações, apenas:
145
NÚCLEO INTERFÁSICO
a) I é verdadeira.
b) II é verdadeira.
c) III é verdadeira.
d) I e II são verdadeiras.
e) II e III são verdadeiras.
8. (PUC-MG 1997) No citoplasma de células eucariotas, existem estruturas revestidas por unidade de membrana. Assinale a estrutura celular
revestida por membrana dupla.
a) Lisossomo.
b) Carioteca.
c)Retículoendoplasmáticoliso.
d)Retículoendoplasmáticorugoso.
e) Complexo golgiense.
9. (Unirio-1998) Os cromossomos são classificados de acordo com a
posição do seu centrômero. Observe os esquemas seguintes e indique a
classificação dos cromossomos representados.
a) Telômero, acrocêntrico, metacêntrico.
b) Acêntrico, metacêntrico, mesocêntrico.
c) Acêntrico, acrocêntrico, mesocêntrico.
d) Telocêntrico, acrocêntrico e metacêntrico.
e) Telocêntrico, submetacêntrico, acrocêntrico.
10. (PUC-RIO 1999) Os cromossomos são constituídos principalmente por:
a)fosfolipídeos.
b)proteínas.
c) ácido ribonucleico.
d) enzimas.
e) ácido desoxirribonucleico.
A N O T A Ç Õ E S
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C A P Í TU L O 12
Ácidos nuclEicos
C A P Í TU L O 12
Ácidos nuclEicos
PLANEJANDO A ROTA
A N O T A Ç Õ E S
V
amos acompanhar fragmentos da reportagem sobre
o Projeto Genoma Humano (PGH), publicada em
27/7/2000 no jornal Folha de
São Paulo:
“Com o conhecimento do
genoma humano, cientistas
podem, em teoria, desvendar os mecanismo moleculares de todas as aflições do
corpo. (...) Entre os efeitos
negativos previsíveis dessa revolução nos diagnósticos está um
crescimento no número de abortos seletivos para impedir o nascimento
de crianças com predisposição – nunca 100% segura – para certa
doença. A vida não será mais a mesma depois do genoma”.
“Quem acredita em curas tecnologicamente milagrosas como
produto do sequenciamento do genoma vai ter que esperar muito
tempo. (...) primeiro virão, não os tratamentos ou drogas, mas sim,
os diagnósticos e o aconselhamento genético. (...) A terapia genética
é uma promessa que ainda vai vingar, mas não de imediato”.
“Muitas superlativos são necessários para explicar um projeto
que custou bilhões de dólares. Tudo o que o público poderá ver do
genoma é uma série infindável de letras, A, T, C, G – além de patentes
sobre genes humanos”.
-
150
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
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INVESTIGANDO CAMINHOS
Agora que você já sabe da importância do genoma, pois ele contém os
genes com todas as características do indivíduo, vai conhecer outras substâncias muito importantes como os ácidos nucleicos que são fundamentais
para os seres vivos, pois formam o DNA (ácido desoxirribonucleico) e o
RNA (ácido ribonucleico), que serão vistos neste capítulo.
O que é um DNA? Este é um assunto bem atual. Acompanhe o texto
e você encontrará informações bem interessantes!
Ácidos nucleicos
Composição química: os ácidos nucleicos são formados por um grande número de unidades chamadas nucleotídeos, por isso é dito que são
formados de polinucleotídeos. Cada nucleotídeo é formado pela união
de 3 subunidades:
1. Pentoses: são glicídeos (açúcares) de 5 carbonos (reveja o capítulo 5). A desoxirribose é encontrada somente no DNA, e a
ribose, no RNA.
2. Bases nitrogenadas: são compostos que contêm nitrogênio no
seu anel. As bases nitrogenadas são: adenina (A); timina (T);
citosina (C); guanina (G) e uracil ou uracila (U).
3. Radical fosfato: une as pentoses na cadeia de polinucleotídeos.
Observe no esquema que a pentose sempre fica situada entre o radical
fosfato e a base nitrogenada.
Molécula do RNA: é formada
por uma fita de polinucleotídeos
enrolada em espiral. No RNA são
encontrados 4 tipos de bases nitrogenadas: adenina, guanina, citosina e uracil. Nele não encontramos
a base timina.
Molécula do DNA: é formada
por duas cadeias de nucleotídeos
unidas pelas bases nitrogenadas e
também enroladas em espiral, lembrando uma escada “caracol”, em
que as bases corresponderiam aos
degraus, e os corrimãos seriam as
pentoses com os fosfatos. As bases
nitrogenadas formam pares definidos, onde sempre encontraremos
uma adenina unida a uma timina
151
ÁCIDOS NUCLEICOS
(A-T), e uma citosina unida a uma guanina (C-G). Nele não encontramos
a base uracila.
Observe o esquema do RNA e do DNA.
A molécula de DNA contém o código genético que determinará as
nossas características: o grupo sanguíneo, a cor da pele, do cabelo etc.
DNA
RNA
Molécula
2 Filamentos
1 Filamento
Ocorrência
Núcleo, mitocôndria
e cloroplasto
Núcleo, citoplasma e
ribossomo
PentoseDesoxiribose
Ribose
Bases
Adenina, guanina, nitrogenadas citosina e timina
Adenina, guanina,
citosina e uracil
Observando a tabela, você saberá as principais diferenças entre o DNA
e o RNA.
Agora, acompanhe com atenção a importância da duplicação da molécula do DNA.
Duplicação da molécula de DNA
A molécula de DNA tem a capacidade de se reproduzir, formando
cópias idênticas de si mesma e, dessa forma, quando a célula se dividir,
cada célula-filha receberá o código genético original sem alteração. A reprodução do DNA é controlada por diferentes tipos de enzimas. Algumas
enzimas separam as hastes ou filamentos, rompendo as ligações entre as
bases nitrogenadas; outras unem os novos nucleotídeos e outras, ainda,
corrigem erros eventuais.
A N O T A Ç Õ E S
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152
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
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Observe atentamente o esquema, que explica como o DNA se duplica.
Para ocorrer a duplicação, uma enzima específica separa, em algum
ponto, as duas hastes (ou filamentos) da molécula do DNA: cada haste,
agora, passará a formar novas hastes com a união de novos nucleotídeos e,
como o pareamento de bases é específico, cada local da haste onde houver
uma adenina, será complementado com uma timina, assim como onde
houver uma citosina esta será pareada uma guanina. Dessa forma, quando
uma haste se complementar, terá a mesma configuração da original, isto
é, cada molécula nova será igual à molécula original. Como as moléculas
“filhas” são formadas por uma haste nova e outra da molécula original,
esta duplicação é chamada semiconservativa.
Observe o esquema.
Algumas observações importantes:
1. Os filamentos que formam a molécula do DNA jamais serão
idênticos, eles serão apenas complementares por causa do pareamento das bases: A - T; C - G.
2. Uma molécula de DNA difere de outra molécula de DNA pelo
número de nucleotídeos e pela sequência de bases nitrogenadas em cada molécula.
3. A duplicação envolve toda a molécula de DNA e ocorre apenas
uma única vez na vida da célula, imediatamente antes de uma
divisão celular.
4. Devido ao pareamento das bases, é fácil calcular o percentual de
cada uma. Veja um exemplo: se no DNA de um organismo 40%
das bases nitrogenadas são constituídas por timina, podemos
calcular a porcentagem das outras bases. Como a adenina
complementa a timina, também terá 40%. Restam 20%. Destes,
10% serão de citosina e 10%, de guanina, que complementa
a citosina.
Você vai entender agora a importância do RNA. É o RNA que “recebe”
a mensagem contida no código genético. Todos nós possuímos um código genético próprio, que, como já foi dito, contém todas as informações
necessárias para a formação das nossas características.
153
ÁCIDOS NUCLEICOS
Formação e tipos de RNA
Existem 3 tipos de RNA e todos eles participam do processo de síntese
de proteínas. Os RNAs são produzidos a partir de informações do DNA,
logo, carregam trechos da mensagem genética e, com essa mensagem
eles “escreverão” as proteínas. Essas proteínas, como “máquinas”, executarão as ordens das mensagens (mais adiante, esse processo será mais
detalhado).
Tipos de RNA e suas funções
a) RNA ribossomal (RNAr):
fará parte da estrutura dos
ribossomos, onde ocorrerá
a síntese ou produção de
proteínas. Podem ser encontrados livres no citoplasma
ou associados ao retículo
endoplasmático granular ou
rugoso.
b) RNA transportador ou solúvel (RNAt): é pequeno e
responsável pelo transporte
de aminoácidos até o local da
síntese proteica. Em uma extremidade se encontra o aminoácido
e, na outra, uma sequência de três bases nitrogenadas, chamadas anticódon, que reconhece o local exato onde o aminoácido
deve se ligar (observe o esquema).
c) RNA mensageiro (RNAm): levará até os ribossomos a mensagem do DNA. Essa “mensagem” está na forma de “letras”
(bases nitrogenadas). Cada conjunto de 3 “letras” forma um
códon.
RNA e a síntese de proteínas
As características morfológicas* do ser vivo dependem do tipo de
proteínas que existem nesse organismo. O DNA consegue controlar
A N O T A Ç Õ E S
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BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
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todas as atividades da célula. Muito importante o DNA!! Essa tarefa é
feita em duas etapas.
1ª - Transcrição – é a formação do RNAm a partir do DNA.
Acompanhe, com atenção, o esquema.
Observe que, da mesma maneira que ocorre na duplicação do DNA,
uma outra enzima específica vai “romper” em determinados pontos as
ligações entre as bases nitrogenadas dos filamentos do DNA, fazendo com
que eles se separem. Um dos filamentos passa a ser chamado de fita ativa
e vai servir de molde para uma molécula de RNA. O outro filamento passa
a se chamar fita inativa, que nesse momento não originará molécula de
RNA. O RNA recém-formado vai-se desligando do DNA que lhe serviu
de molde. O DNA, por sua vez, volta a unir seus filamentos, também
através de uma enzima. Você reparou como as enzimas são importantes?
Observe que na formação do RNA o pareamento é entre adenina-uracila
e citosina-guanina. Depois de formado, o RNA sai do núcleo e vai para
o citoplasma com o objetivo de produzir a síntese de proteínas.
No momento da transcrição, o DNA passa, através de suas bases nitrogenadas, três informações básicas para o RNAm:
1. tipo de proteína que o RNAm deverá formar no citoplasma;
2. número de tipos de aminoácidos que a proteína formada pelo
RNAm deverá apresentar;
3. sequência de aminoácidos na molécula de proteína que o RNAm
deverá formar.
2ª – Tradução – consiste na “leitura” da molécula de RNAm e na fabricação de uma molécula de proteína
a partir dessa leitura.
Para ocorrer a tradução, é necessário existirem no citoplasma
os seguintes fatores (veja a figura):
• RNAm, que contém a mensagem do tipo de proteína
que será formada;
• RNAt, que transporta os
aminoácidos até os ribossomos;
• Ribossomos;
• Aminoácidos livres, provenientes da digestão das proteínas.
Observe com muita atenção, no esquema na página seguinte, como se
realizaria a síntese de uma proteína.
155
ÁCIDOS NUCLEICOS
A N O T A Ç Õ E S
Resumindo:
Observe que é fundamental a sequência de bases do RNAm, pois dela
dependerá a identidade da proteína. Uma troca de bases ou mudança em
apenas uma base acarretará mudança em toda a proteína.
Para simplificar, imagine este mecanismo: uma estrada de ferro
(RNAm) com suas estações (códons). Em cada estação só embarca um
tipo de passageiro (aminoácido), e esse passageiro tem condução particular (RNAt), que conhece o caminho (anticódon) da sua estação. O
trem (RNAr) só anda em uma direção e, então, recolherá os passageiros
sempre na mesma ordem.
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BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
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Notas importantes sobre a tradução
• Cada conjunto de três bases consecutivas* no RNAm significa
um aminoácido (aa) a ser sintetizado e a trinca é chamada
códon. Por exemplo, se uma proteína for formada por 200 aa,
o RNAm que a origina possui 600 bases nitrogenadas. (200 x
3)
• O anticódon corresponde a cada trio de bases nitrogenadas do
RNAt que podem se combinar com as bases do RNAm (códons).
• Os códons já são conhecidos e podem ser consultados na tabela abaixo. Como eles são os mesmos em todos os seres vivos,
dizemos que o código é universal.
Obs.: Essa tabela serve apenas como curiosidade!!!
DESAFIOS DO PERCURSO
1. De que é formado um nucleotídeo?
R.
2. Aponte 3 diferenças entre DNA e RNA.
R.
3. Um trecho de uma haste da molécula do DNA apresenta a sequência ACATGCTGA. Como será o trecho correspondente na haste
complementar?
R.
157
ÁCIDOS NUCLEICOS
4. Por que a duplicação da molécula do DNA é chamada tipo semiconservativa?
R.
5. O que é transcrição?
R.
6. Quais são os tipos de RNA existentes e quais suas funções?
R.
7. Como será o RNAm formado a partir do trecho do DNA ATTCGACCA?
R.
8. Indique o de RNAt correspondente aos códons do RNAm sintetizado acima.
R.
9. Um RNAm é formado por 36 nucleotídeos; quantos códons ele
possui?
R.
10. No DNA de um organismo, 20% das bases nitrogenadas são constituídos por citosina. Que outras bases nitrogenadas devem existir neste
DNA e em que proporções? Justifique sua resposta.
R.
AMPLIANDO O HORIZONTE
Mais detalhes sobre o assunto você encontrará nos livros: Bio - vol.
1 - Sônia Lopes; Biologia hoje - vol. 1- Sérgio Linhares e Fernando
Gewandsznajder.
GLOSSÁRIO
Morfológicas – referentes às formas.
Consecutivas – sucessivas, imediatamente, seguintes.
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BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AMABIS, J.M., MARTHO, G.R. Biologia das células. São Paulo: Moderna,
1997. V. 1.
BARROS,C. , PAULINO, W. Célula. São Paulo: Ática, 1996. V. 1.
JUNIOR, C.S., SASSON,S. Biologia. São Paulo: Saraiva, 1995. V. 1.
LOPES, S. Biologia. São Paulo: Saraiva, 1997. V. 1.
SOARES, J.L. Biologia. São Paulo: Scipione, 1995. V. 1.
MEMÓRIAS DA VIAGEM
1. (Fuvest-1994) Um gene de bactéria com 600 pares de bases nitrogenadas produzirá uma cadeia polipeptídica com número de aminoácidos
aproximadamente igual a
a) 200
b) 300
c) 600
d)1200
e)1800
2. Nos glóbulos vermelhos ocorre intensa síntese de hemoglobina. Essa
síntese está diretamente relacionada com
a) o complexo de Golgi.
b) os centríolos.
c) as mitocôndrias.
d) os lisossomos.
e) os ribossomos.
3. Qual das seguintes bases nitrogenadas NÃO entra na composição
química do RNA?
a) Timina.
b) Citosina.
c) Adenina.
d) Uracila.
e) Guanina.
159
ÁCIDOS NUCLEICOS
4. (Unitau-1995) Não é característica do DNA:
a) o açúcar com cinco átomos de carbono.
b) a presença das bases nitrogenadas uracila, guanina, citosina e adenina.
c) a presença de ácido fosfórico.
d) ser polinucleotídeo.
e) ocorrer nos cromossomos.
5. (Fuvest-1992) Um antibiótico que atue nos ribossomos mata
a) bactérias por interferir na síntese de proteínas.
b) bactérias por provocar plasmólise.
c) fungos por interferir na síntese de lipídios.
d) vírus por alterar DNA.
e) vírus por impedir recombinação gênica.
6. (Puc-camp 1993) “Captura aminoácidos que se encontram dissolvidos no citoplasma e carrega-os ao local da síntese de proteínas”. Essa
função é desempenhada pelo
a) RNA mensageiro.
b) RNA transportador.
c) RNA ribossômico.
d) ribossomo.
e) DNA.
7. (G2v3.3) A sequência de aminoácidos de uma proteína é determinada
pela sequência de
a) pentoses da molécula de DNA.
b) pentoses da molécula de RNA-mensageiro.
c) bases da molécula de DNA.
d) bases da molécula de RNA-transportador.
e) bases da molécula de RNA-ribossômico.
8. (G2v3.3) Uma molécula de RNA mensageiro apresenta a seguinte
sequência de bases nitrogenadas: UUUGUGCCCAAC. Assinale a alternativa que contém a sequência de bases do segmento da molécula de DNA
que deu origem a esse RNA.
a) AAACACGGGTTG
b) TTTCACGGGUUG
c) AAACTCGGGTTG
d) TTTGAGGGGTTG
e) AAACACCCCUUG
A N O T A Ç Õ E S
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BIOLOGIA
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9. (G2v3.3) Na figura a seguir, que representa o modelo da molécula
de DNA, os números 1, 2 e 3 indicam, respectivamente:
a) desoxirribose, ácido fosfórico e base nitrogenada.
b) ácido fosfórico, desoxirribose e base nitrogenada.
c) ribose, ácido fosfórico e
base nitrogenada.
d) ácido fosfórico, ribose e
base nitrogenada.
e) ácido fosfórico, base nitrogenada e desoxirribose.
10. (G2v3.3) Numa molécula de DNA, a quantidade de
a) adenina é igual à de citosina.
b) citosina é igual à de timina.
c) guanina é igual à de citosina.
d) citosina é igual à de adenina.
e) adenina é igual à de uracila.
C A P Í TU L O 13
Divisão celular: mitose e meiose
C A P Í TU L O 13
Divisão celular: mitose e meiose
PLANEJANDO A ROTA
A N O T A Ç Õ E S
C
omo você estudou no capítulo 3, todo ser vivo vem de outro ser
vivo, através da reprodução, que apresenta duas formas fundamentais:
reprodução assexuada e reprodução sexuada. A reprodução assexuada conta com a participação de apenas um indivíduo e os descendentes
são formados por mitoses. A reprodução sexuada ocorre na maioria
das espécies. De modo geral pode-se dizer que a reprodução sexuada
se caracteriza pela ocorrência da meiose com a formação de gametas
ou células sexuais e, depois, pela união desses gametas. Dessa união
resulta a célula-ovo que, por mitoses, forma um novo indivíduo. Esses
temas você vai conhecer neste capítulo.
Mitose e Meiose, tipos de divisão celular, são de extrema importância e merecem ser estudadas mais detalhadamente.
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BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
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Observe o esquema a seguir.
As células que formam o corpo têm dois conjuntos de cromossomos.
Um é de origem paterna (23 cromossomos) e outro, de origem materna
(23 cromossomos). Tendo dois conjuntos cromossomiais, as células do
corpo são diploides (46 cromossomos). Cada célula sexual (óvulo e espermatozoide) tem um só conjunto cromossomial (com 23 cromossomos)
e, por isso, as células sexuais são haploides.
Quando ocorrer o encontro do óvulo (23) com o espermatozoide (23),
surgirá a célula-ovo com 46 cromossomos (23 + 23). Assim, será restabelecido o padrão de cromossomos da espécie que, no caso da espécie
humana, é de 46 cromossomos.
INVESTIGANDO CAMINHOS
Agora você vai começar o estudo da divisão celular, que compreende
dois momentos: no primeiro, a célula apresenta-se em interfase, e, no
segundo, ocorre a divisão propriamente dita.
O período que antecede a divisão celular é chamado de interfase,
quando a célula adquire condições para gerar* células-filhas. A interfase
é dividida em três períodos: G1, S, G2.
Período G1: o primeiro período G vai do final da divisão anterior
até o início da duplicação do material genético; há produção do RNA-mensageiro (para recordar volte ao capítulo 12 - Ácidos Nucleicos), que
vai determinar a produção de proteínas, fazendo com que a célula cresça.
Período S: o período S é aquele em que a duplicação do DNA está
ocorrendo, garantindo, assim, que as células-filhas receberão todas as
informações que determinarão suas características.
Período G2: é o último da interfase, e nele a célula fabrica material
necessário à divisão celular; após o período G2 inicia-se a mitose.
165
DIVISÃO CELULAR: MITOSE E MEIOSE
Mitose
É um tipo de divisão celular que produz células-filhas geneticamente iguais à célula inicial (célula-mãe). Portanto, o número e
os tipos de cromossomos das células-filhas são os mesmos da
célula-mãe.
A mitose acontece em células diploides (46 cromossomos) e em células haploides (23 cromossomos). Nos seres unicelulares, como bactérias,
protozoários e certas algas, a mitose é a própria reprodução, originando
dois novos seres. Nos organismos pluricelulares, a mitose está relacionada com: desenvolvimento (o embrião, no ovo ou na semente, é formado
por células que se dividem aumentando em número, originando tecidos
e órgãos que formarão, então, o organismo), crescimento (o aumento do
tamanho dos seres se dá pelo aumento do número de células), renovação
(determinadas células do nosso organismo são renovadas periodicamente, graças à mitose: células da pele, glóbulos vermelhos do sangue etc.),
regeneração (alguns órgãos têm células que se reproduzem para substituir células mortas; células do tecido ósseo, da pele, por exemplo, têm
capacidade de regeneração), reprodução (reprodução por meio de mudas,
ocorrida em vegetais).
A mitose possui as seguintes fases: prófase, metáfase, anáfase, telófase.
Para compreender melhor as fases da mitose, você deverá voltar ao
capítulo 11, para rever a estrutura e composição do núcleo, bem como a
constituição dos cromossomos. O estudo que você fará agora representa a
mitose de uma célula animal. Observe bem os esquemas, pois os aspectos
da célula e dos cromossomos caracterizam cada uma dessas fases.
Prófase
A prófase é a primeira fase da
mitose.
Os filamentos de cromatina
começam a se enrolar e tornam-se
visíveis, constituindo os cromossomos. As cromátides estão pressas
pelos centrômeros. Os centríolos
A N O T A Ç Õ E S
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BIOLOGIA
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que já estão duplicados caminham em direção aos polos (extremidades) da
célula, sendo cercados por filamentos que vão formar o fuso acromático.
A membrana nuclear (carioteca) começa a se desintegrar e os nucléolos desaparecem.
Metáfase
O termo metáfase é usado devido ao fato de os cromossomos
se situarem no meio da célula,
formando a placa equatorial. O
fuso acromático fica totalmente
pronto. Os cromossomos atingem
o grau máximo de espiralização ou
condensação (sendo, portanto, esta
fase a que melhor se presta para o estudo dos cromossomos) e, através de
seus respectivos centrômeros, se prendem nas fibras do fuso acromático.
Anáfase
O termo anáfase se refere à
separação das cromátides irmãs.
Essa fase inicia-se com a duplicação
dos centrômeros e, consequentemente, a separação das cromátides-irmãs, cada uma delas com seu
respectivo centrômero, passando a
ser chamada de cromossomo-filho
(cromossomo não duplicado). Em
decorrência da duplicação dos centrômeros, o número de cromossomos
da célula dobra. No final dessa fase ocorre o encurtamento das fibras
do fuso acromático e, por isso, os cromossomos-filhos migram para os
polos opostos da célula.
Telófase
O termo telófase se refere à
fase final da mitose. Em cada
polo ocorre a desorganização dos
cromossomos-filhos, isto é, eles
se tornam não individualizados e
desespiralizados. Ocorre a reorganização da membrana nuclear e do
nucléolo. No final dessa fase ocorre
a divisão do citoplasma (estrangulamento), chamada de citocinese ou
citodierese, originando duas células-filhas iguais à célula-mãe (inicial).
167
DIVISÃO CELULAR: MITOSE E MEIOSE
A partir da compreensão da mitose você encontrará mais facilidade
no estudo da meiose.
Meiose
É o tipo de divisão celular em que são produzidas quatro células-filhas com a metade do número de cromossomos da célula-mãe,
portanto, geneticamente diferentes da célula mãe. A meiose só
ocorre em células diploides.
Durante o processo da meiose, existem duas divisões celulares consecutivas, que são:
1ª Divisão Meiótica: chamada de reducional, porque cada célula-filha
formada já possui a metade do número de cromossomos que existia na
célula-mãe.
2ª Divisão Meiótica: chamada de equacional, porque cada célula-filha conserva o mesmo número de cromossomos que existia nas células
resultantes da 1ª divisão meiótica.
A meiose acontece nos animais, para haver formação de gametas
(óvulo e espermatozoide), e nos vegetais, para formar esporos.
Sempre antes da célula em meiose, ocorre a duplicação do DNA, o
que acontece no período S da interfase.
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BIOLOGIA
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1ª Divisão meiótica – meiose I
Prófase I
Como essa fase é muito longa, ela se apresenta dividida em cinco
outras fases. Continue observando os esquemas, pois, assim como na
mitose, o aspecto da célula e dos cromossomos caracteriza cada uma das
fases abaixo.
Leptóteno
Cromossomos longos, finos e
dispostos ao acaso. Só visualizamos
uma cromátide em cada cromossomo, apesar de já existirem duas;
início da espiralização ou condensação dos cromossomos. Início da
formação do fuso acromático.
Zigóteno
Ocorre o pareamento dos cromossomos homólogos; este processo é chamado sinapse cromossômica e não é observado na mitose.
Cada par de homólogos forma uma
díade. Continuamos a visualizar
apenas uma cromátide em cada
cromossomo, apesar de já existirem
duas. Os cromossomos continuam a
espiralização.
Paquíteno
Acontece a divisão longitudinal
dos cromossomos, isto é, as cromátides que pertencem ao mesmo
cromossomo se afastam um pouco,
porém permanecem unidas pelos
centrômeros. Já é possível visualizar duas cromátides em cada cromossomo. Cada par de homólogos
forma uma tétrade ou bivalente.
Os homólogos continuam a espiralização. Inicia-se o fenômeno do crossing-over ou permutação (troca de
pedaços entre cromátides de homólogos); consequentemente, acontece
uma troca ou “mistura” de genes, o que permite uma recombinação gênica
nas células resultantes da meiose (gametas ou esporos).
169
DIVISÃO CELULAR: MITOSE E MEIOSE
Diplóteno
Ocorre a complementação do crossing-over, se ele tiver ocorrido. Formação dos quiasmas (figura em forma
da letra X). Os quiasmas são formados
porque, logo após o crossing, os homólogos começam a se afastar, porém permanecem unidos ou ligados nas regiões
onde ocorreu o crossing-over. Portanto,
o número de quiasmas fornece o número
de permutações ocorridas.
Diacinese
Ocorre a terminalização dos quiasmas. Aumenta a espiralização dos cromossomos. Desaparecem membrana
nuclear e nucléolo.
Metáfase I
Aumenta a espiralização dos cromossomos que, através dos centrômeros, se
prendem nas fibras do fuso acromático,
permanecendo de cada lado da região
mediana do fuso acromático.
Anáfase I
Não há duplicação dos centrômeros;
logo, as cromátides irmãs não se separam
e, consequentemente, não dobra o número de cromossomos da célula. Ocorre a
separação dos homólogos, que migram
para os polos da célula, devido ao encurtamento das fibras do fuso acromático.
Telófase I
Os cromossomos ainda duplicados
chegam aos polos, constituídos por duas
cromátides unidas pelo centrômero. Não
chegam a se desenrolar totalmente, como
ocorre na mitose. Acontece a divisão
do citoplasma, formando duas células-filhas com a metade do número de
cromossomos da célula-mãe.
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BIOLOGIA
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Como você pôde observar, a primeira etapa da meiose forma células
haploides (n), sendo, por isso, considerada uma divisão reducional.
Agora você vai estudar a segunda etapa da meiose, conhecida como
divisão equacional, pois não há redução do número de cromossomos.
Entre a 1ª e a 2ª divisão meiótica, pode ou não ocorrer um curto intervalo. Como não há cromossomos homólogos na mesma célula, não
haverá também emparelhamento. Dessa forma, a segunda divisão terá o
aspecto de uma mitose.
2ª Divisão meiótica – meiose II
Observe o esquema a seguir, para compreender a 2ª fase da meiose. Ela
apresenta-se dividida em: Prófase II, Metáfase II, Anáfase II e Telófase
II. Torna-se desnecessário descrever cada uma das fases, pois, como já
foi dito, elas são semelhantes a uma mitose comum. Apenas agora temos
representados cromossomos onde ocorreu crossing-over.
Esquema geral da meiose
Através dele você poderá ter uma visão global da meiose. Lembre-se
de que ela ocorre nas células sexuais, visando, portanto, à formação de
gametas (óvulos e espermatozoídes).
Como a meiose é processo através do qual se formam os gametas (ou
células sexuais), agora fica mais fácil estudar a produção de gametas denominada gametogênese, que ocorre nas glândulas sexuais ou gônadas.
Os espermatozoides, produzidos por espermatogênese, se formam nos
testículos (gônada masculina). Os óvulos, produzidos por ovulogênese,
são formados nos ovários (gônada feminina).
Tanto a espermatogênese quanto a ovulogênese são processos semelhantes que possuem três fases: multiplicação, crescimento e maturação.
Observando com atenção os dois esquemas, abaixo você vai relacionar
a gametogênese com a meiose, já que a formação de gametas ocorre por
meio desse processo. Os cromossomos estão representados para facilitar
o seu estudo.
171
DIVISÃO CELULAR: MITOSE E MEIOSE
A N O T A Ç Õ E S
Resumo comparativo das fases da mitose e meiose
A análise dos esquemas representados a seguir permitirá a você um
maior entendimento dos dois processos de divisão celular.
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BIOLOGIA
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DESAFIOS DO PERCURSO
1. Qual a importância da interfase nos processos de divisão celular?
Em que períodos ela está dividida?
R.
2. Qual a relação existente entre a mitose e os seres pluricelulares?
R.
3. Qual a relação que existe entre o número de cromossomos da célulamãe com os das células-filhas, na mitose e na meiose?
R.
4. Explique a afirmação de que a meiose I é reducional e a meiose II
é equacional.
R.
5. Quais os processos orgânicos que ocorrem por mitose e por meiose?
R.
AMPLIANDO O HORIZONTE
Importante!
Para compreender melhor os processos de mitose e meiose, você
deverá voltar aos capítulos 11 e 12, que estudam o núcleo interfásico e ácidos nucleicos, respectivamente.
GLOSSÁRIO
Gerar – dar existência a; criar, procriar.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
LINHARES, Sérgio, GEWANDSZNAJDER, Fernando. Biologia hoje.
São Paulo: Ática, 1997. V. 2.
LOPES, Sônia. Bio. São Paulo: Saraiva,1998. V. 2.
SOARES, J.L. Biologia no terceiro milênio. São Paulo: Scipione.
V. 1 e 2.
BRITO, Elias Avancini, FAVARETTO, José Ronaldo. Biologia: uma
abordagem evolutiva e ecológica. São Paulo: Moderna,
1997. V. 1.
173
DIVISÃO CELULAR: MITOSE E MEIOSE
AMABIS, José Mariano, MARTHO, Gilberto Rodrigues. Biologia dos
organismos. São Paulo: Moderna, 1995. V. 1 e 2.
MEMÓRIAS DA VIAGEM
1. (UFMT) “Após a divisão do centrômero, as cromátides irmãs se
separam e cada uma fica unida a um dos polos da célula, através das fibras
cromossômicas. As cromátides-irmãs migram para polos opostos”. A frase
anterior refere-se à fase da mitose denominada
a) interfase.
b) prófase.
c) metáfase.
d) anáfase.
e) telófase.
2. A divisão celular em seres unicelulares e em seres pluricelulares
promove
a) apenas crescimento do corpo nos dois casos.
b) crescimento do corpo nos seres unicelulares e reprodução nos
seres pluricelulares.
c) reprodução nos seres unicelulares e crescimento e reprodução
nos seres pluricelulares.
d) apenas reprodução nos dois casos.
3. (FEI-SP) No processo de mitose
a) a partir de uma célula diploide, originam-se duas novas células
diploides.
b) a partir de uma célula diploide, originam-se quatro novas células
diploides.
c) a partir de uma célula haploide, originam-se duas novas células
diploides.
d) a partir de uma célula haploide, originam-se quatro novas células
diploides.
e) a partir de uma célula diploide, originam-se quatro novas células
haploides.
A N O T A Ç Õ E S
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174
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
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4. (FAAP-SP) O ciclo vital de uma célula é dividido em interfase mais
mitose. A interfase é um período de alta atividade metabólica, enquanto a
mitose é o período em que ela se divide. A duplicação do material hereditário da célula, isto é, a duplicação dos cromossomos, ocorre
a) no período S da interfase.
b) na prófase.
c) na metáfase.
d) na telófase.
e) na anáfase.
5. (U.F. Uberlândia-MG) A descondensação dos cromossomos, o
desaparecimento do fuso cariocinético, o reaparecimento do nucléolo e
a citicinese são fenômenos que caracterizam uma das fases da mitose.
Identifique-a.
a) Anáfase.
b) Telófase.
c) Metáfase.
d) Prófase.
e) Interfase.
6. (UFRS) As sentenças abaixo referem-se aos processos de mitose e
meiose.
I. Na mitose as células-filhas são geneticamente idênticas entre si
e, na meiose, geneticamente diferentes umas das outras.
II. Na mitose a célula-mãe, originalmente diploide, forma células-filhas haploides.
III.A mitose é a forma de divisão celular que ocorre com células
somáticas e responde pela renovação tecidual, por fenômenos
de regeneração e pelo desenvolvimento orgânico.
Quais as afirmativas corretas?
a) Apenas I.
b) Apenas III.
c) Apenas I e III.
d) Apenas II e III.
e) I, II e III.
175
DIVISÃO CELULAR: MITOSE E MEIOSE
7. (Unifor-CE) Recombinação gênica entre cromossomos homólogos
e separação de cromátides-irmãs podem ser observadas, respectivamente,
durante as seguintes fases meióticas:
a) prófase I e anáfase II.
b) prófase I e metáfase I.
c) metáfase I e anáfase II.
d) metáfase I e anáfase I.
e) anáfase I e metáfase II.
8. (UFPI) Crossing-over é
a) a troca de partes entre cromossomos homólogos.
b) a ligação de genes que ficam no mesmo cromossomo.
c) a mistura de material genético de duas espécies.
d) a formação de poliploides.
e) o cruzamento consanguíneo.
9. (UFPI) Sobre mitose e meiose foram feitas as afirmativas abaixo.
I. A meiose ocorre em dois estágios que implicam duas divisões sucessivas
e resultam em quatro núcleos novos em vez de dois.
II. A mitose produz dois núcleos, que são idênticos entre si e idênticos ao
núcleo inicial, enquanto a meiose resulta em quatro núcleos, que são
necessariamente idênticos entre si e que têm somente a metade do
número de cromossomos presentes no núcleo inicial.
III.No início da meiose (e não da mitose), os cromossomos se dispõem em
pares homólogos.
Assinale a afirmativa correta.
a) Apenas I está correta.
b) Apenas II está correta.
c) I e II estão corretas.
d) I e III estão corretas.
e) I, II e III estão corretas.
10. (UFRO) Comparando-se a ovulogênese (I) e a espermatogênese
(II), todas as afirmativas estão corretas, exceto:
a)Nos dois processos ocorre meiose.
b) Ambos são importantes para manter constante o número de cromossomos típicos de cada espécie.
c) I ocorre nos ovários e II ocorre nos testículos.
d) Há maior produção de gametas em II do que em I.
e) Em I e II, as células formadas são diploides.
A N O T A Ç Õ E S
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C A P Í TU L O 14
Diversidade e diferenciação celular
• Histologia animal
C A P Í TU L O 14
Diversidade e diferenciação celular
PLANEJANDO A ROTA
A N O T A Ç Õ E S
A
Histologia, isto é, o estudo dos tecidos, começou no final do
século XVII e teve um grande avanço no século XIX e início do século XX, na mesma época do desenvolvimento do microscópio. Um
grande impulso ocorreu com a descoberta do microscópio eletrônico
(que você já estudou no capítulo 4). Porém esse desenvolvimento não
ficou apenas relacionado com a microscopia óptica e eletrônica. Ao
mesmo tempo, outras técnicas se desenvolveram, como a Bioquímica,
a Biologia Molecular e Celular e a Imunologia, resultando no que
hoje se entende por Histologia, ou seja, Biologia Celular e Molecular.
A Histologia, na sua visão moderna, não é apenas uma ferramenta
para as diversas áreas da Biologia, mas corresponde a uma área do
conhecimento biológico importante para a melhoria do bem-estar
humano. É uma ciência multidisciplinar, que utiliza várias tecnologias
para a solução de um problema biológico ou médico.
Adaptação de uma entrevista do Prof. Doutor Eduardo Katchburian no livro
Biologia 1 - Armênio Uzunian - Ed. Harbra. São Paulo
INVESTIGANDO CAMINHOS
Já estudamos que os seres vivos surgem apenas de outros seres vivos
semelhantes, a partir da reprodução. Nos seres de reprodução sexuada,
como é o caso da maioria dos seres vivos, todas as células surgem a partir de uma única célula: a célula-ovo ou zigoto, dando início, então, por
mitoses, ao desenvolvimento embrionário.
-
180
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
-
O zigoto contém toda a informação genética do futuro indivíduo e tem
a capacidade de formar todos os tipos de células do nosso corpo. Durante o
desenvolvimento embrionário, ocorre a diferenciação (isto é, formação de
todos os diferentes tipos de células, tecidos, órgãos etc.) e a especialização
das funções das células que formarão os tecidos dos adultos. Observe o
esquema abaixo.
O que faz uma célula ser diferente da outra é o fato de que
alguns genes encontram-se ativos
(em funcionamento) em umas
células e inativos (sem funcionamento) em outras, explicando a
grande diversidade de células que
formam os organismos.
Como já foi dito, Histologia
é o estudo dos tecidos, modernamente chamada de Biologia
Celular e Molecular.
Tecido é um conjunto de células semelhantes que realizam determinadas funções.
Os tecidos que formam o corpo dos animais são: epitelial, conjuntivo,
muscular e nervoso.
Em todos os tipos de tecidos existem células que podem, ou não, ter
a mesma função. Os tecidos também possuem uma substância que fica
entre as células que os formam e que é chamada substância intercelular.
Quanto maior especialização (desenvolvimento) possuir um tecido, menor
será a sua capacidade de regeneração, isto é, de fazer mitoses, como o
tecido nervoso, por exemplo.
Tecido epitelial ou epitélio
A adaptação dos seres vivos ao meio terrestre envolveu a existência
de uma cobertura protetora do corpo, como também de órgãos internos
dotados de cavidades, além de substâncias que servissem para lubrificar
superfícies ou que pudessem ser enviadas para agir em outros locais. Além
da função de revestimento e proteção o tecido epitelial possui também
as funções de absorção, como no intestino, e de remoção de partículas,
como na traqueia.
Suas principais características são:
• células muito unidas umas às outras;
• pouca quantidade de substância intercelular;
181
DIVERSIDADE E DIFERENCIAÇÃO CELULAR
• presença de terminações nervosas;
• ausência de vasos sanguíneos;
• presença de tecido conjuntivo anexo (próximo) para fazer a
nutrição e a retirada de excretas, isto é, de substâncias inúteis.
Lembre que esse tecido não possui vascularização* (vasos sanguíneos).
De acordo com a função que o tecido epitelial exerce no corpo, ele
pode ser um epitélio de revestimento ou de secreção.
Tecido epitelial de revestimento
Este tipo de tecido, dependendo do número de camadas de células,
da sua localização e função, poder ser classificado como:
fino ou simples – quando é formado por uma única camada de
células. É encontrado, por exemplo, nos alvéolos pulmonares,
onde ocorre a troca de gases que você estudará mais adiante;
espesso ou estratificado – quando é formado por várias camadas
de células. É encontrado principalmente quando realiza a proteção
como, por exemplo, na epiderme, que é a camada mais superficial
da pele.
Portanto, quando o epitélio realiza a proteção, ele é espesso; quando
realiza trocas, ele é fino.
Observe as figuras ao lado.
Importante! A pele é um órgão
que possui várias funções, como:
revestimento, proteção mecânica,
proteção contra desidratação,
controle da temperatura e sensibilidade. É formada por dois tipos
de tecidos: epiderme e derme*.
Tecido epitelial de secreção ou
glandular
Os epitélios glandulares são
especializados em produzir e secretar* diversas substâncias, como por
exemplo: suor, leite, gordura, saliva, hormônios, enzimas.
Os produtos das glândulas podem ser lançados em uma superfície ou
cavidade, ou ainda no sangue. Desse modo, temos três tipos de glândulas.
Glândulas exócrinas ou de secreção externa – são aquelas que
lançam seus produtos em cavidades ou superfícies. Esses produtos
são chamados de secreções. Como exemplo, temos as glândulas
sudoríparas, que produzem o suor; as lacrimais, as sebáceas etc.
A N O T A Ç Õ E S
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182
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
-
Glândulas endócrinas ou de secreção interna – são aquelas que
lançam seus produtos no sangue. Esses produtos são chamados de
hormônios. Como exemplos, temos a glândula tireóide, a hipófise,
as suprarrenais ou adrenais etc.
Glândulas mesócrinas ou mistas – são aquelas que fabricam tanto
secreções como hormônios. Como exemplo, temos o pâncreas,
os ovários, os testículos.
Tecido muscular
Falando em tecido muscular, é bom relembrar a importância dos
exercícios físicos.
Exercite seu corpo e sua mente!!!
Os movimentos do corpo, os batimentos do coração, o pulsar de uma
artéria, a contração do útero, entre outros, relacionam-se com a existência de células alongadas contráteis, isto é, que possuem a capacidade de
contração e que fazem parte do tecido muscular.
As células musculares são chamadas de fibras.
Existem três tipos de tecido muscular: esquelético, liso e cardíaco.
Esquelético ou estriado:
forma a maior parte da massa
muscular do corpo. Seu nome
está relacionado com o fato de
que os músculos que possuem
este tipo de tecido se ligam aos
ossos, sendo responsáveis pela
sua movimentação. Suas contrações são voluntárias, pois
dependem da nossa vontade,
e são rápidas. São músculos
avermelhados.
Liso: encontrado em órgãos
viscerais, tais como tubo digestivo; no útero; nos vasos sanguíneos etc. Suas contrações
são involuntárias, pois não dependem da nossa vontade, e são mais
lentas. São músculos esbranquiçados.
Estriado cardíaco: encontrado apenas no miocárdio, no músculo que forma as paredes do coração. Possui as características
do estriado, porém, sua contração é involuntária. Os movimentos
involuntários do coração são essenciais.
Observe acima, à direita, esses tipos de fibras musculares.
183
DIVERSIDADE E DIFERENCIAÇÃO CELULAR
Tecido nervoso
O tecido nervoso é formado, entre outras, por células muito especializadas – os neurônios. Nosso corpo possui bilhões de neurônios, porém
nem todos estão em atividade.
A maioria dos animais pluricelulares se relaciona com o ambiente de
uma forma bem dinâmica: recebe estímulos do próprio ambiente e do
interior de seu organismo, sendo capazes de transformar esses estímulos
em impulsos elétricos e elaborar sofisticadas respostas.
Estrutura de um neurônio
Corpo celular: contém o núcleo e diversas organelas citoplasmáticas, principalmente as mitocôndrias. É o centro de controle e síntese
de diversos tipos de substâncias.
Dendritos: são ramificações do citoplasma, que partem do corpo
celular e funcionam como “captadoras” ou “receptoras” de sinais.
São responsáveis pela recepção de estímulos provenientes do meio
externo ou de outros neurônios.
Axônio: é um prolongamento que parte do corpo celular e conduz os
estímulos para outro neurônio ou para um músculo ou uma glândula. O axônio pode, ou não, estar recoberto pela bainha de mielina.
Bainha de mielina: funciona como um isolante térmico, fazendo
com que a velocidade de condução do impulso nervoso seja mais
rápida.
Ramificações do axônio: fazem a “ligação” com outras células
(nervosas, musculares ou glandulares).
Acompanhe pelo esquema.
Agora, você vai acompanhar
como um impulso nervoso (um
sinal) se transmite e finaliza, isto é,
termina com uma resposta.
Transmissão do impulso nervoso: a direção da transmissão do
impulso nervoso é única: o impulso
chega através dos dendritos, passa
ao corpo celular e sai através do
axônio.
Dendritos Corpo celular 
Axônio (sentido único)
A N O T A Ç Õ E S
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184
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
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A região que liga um neurônio ao outro chama-se sinapse. Observe
o esquema.
Obs.: na região da sinapse não existe um contato direto entre um neurônio e outro e, sim, um espaço chamado de fenda sináptica. Como o
impulso não pode “pular” a fenda, são necessárias substâncias químicas
– os neurotransmissores – para que esse impulso chegue até os dendritos
de outro neurônio, reiniciando o impulso nervoso.
Tecido conjuntivo
Suas principais funções são: conectar, unir e sustentar diferentes
partes do corpo.
Suas principais características são:
• células separadas umas das outras;
• muita substância intercelular;
• presença de vasos sanguíneos com terminações nervosas;
• presença de fibras de diversos tipos.
Tipos de tecidos conjuntivos
1. Tecido conjuntivo propriamente dito – TCPD
Este tecido possui diversos tipos de células.
Fibroblastos – produzem proteínas e carboidratos, além de fibras.
São muito ativos em tecidos em desenvolvimento e em feridas em
cicatrização.
Macrófagos – são responsáveis pela fagocitose e pela pinocitose
de partículas estranhas ou não ao organismo. São células grandes,
importantes também na limpeza de restos de partículas.
Plasmócitos – responsáveis pela produção de anticorpos.
Mastócitos – células globulosas e grandes, contendo heparina
que é um anticoagulante, uma substância que não permite que o
sangue coagule, e histamina, que é uma substância envolvida nos
processos de alergia.
Adiposas – armazenam gorduras.
185
DIVERSIDADE E DIFERENCIAÇÃO CELULAR
A N O T A Ç Õ E S
Nos esquemas seguintes, você poderá identificar alguns desses tipos
de células.
Tipos de tcpd
Frouxo - possui pouca quantidade de fibras, o que lhe dá consistência macia. Tem as funções de preencher e ligar diferentes partes
do corpo. No esquema você
encontrará também os tipos
de células citados acima.
Denso – possui maior quantidade de fibras tendo mais
resistência e força. Tem funções
de preenchimento e suporte e
localiza-se nos tendões, ligamentos e derme.
Observe as fibras no esquema
ao lado.
2. Tecido adiposo
É cheio de células de gordura.
É encontrado na hipoderme*, ao
redor de alguns órgãos como os
rins e o coração, e na medula óssea.
Tem funções de armazenamento e
isolante térmico. A quantidade de
gordura em cada célula aumenta ou
diminui, conforme a pessoa engorda ou emagrece.
-
186
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
-
O esquema mostra as células ricas em gordura.
3. Tecido cartilaginoso
É especializado em sustentação,
possuindo a substância intercelular
rígida*, porém flexível, devido ao
acúmulo de fibras. Suas células
são chamadas condrócitos. Pela
sua rigidez, é um tecido sem vasos sanguíneos, sendo, portanto,
necessário um tecido conjuntivo
propriamente dito próximo para sua sobrevivência – o pericôndrio – que
faz nutrição e a remoção de produtos indesejados por difusão, que você já
estudou no capítulo 8 (se precisar, retorne a ele). É encontrado no esqueleto
dos peixes cartilaginosos, nos discos intervertebrais, na orelha, nos anéis
da traqueia, nas abas do nariz. Possui funções de suporte e diminuição
de atrito entre os órgãos. Observe o esquema.
Nem todas as cartilagens são iguais: a principal diferença entre elas é
o tipo e a quantidade de fibras, tornando-as mais flexíveis ou mais rígidas.
No esquema abaixo você encontrará essas diferenças! Acompanhe
com atenção!!!
4. Tecido ósseo
É o tecido que forma o esqueleto. Sua substância intercelular é rígida,
pelo acúmulo de alguns tipos de fibras e pela presença de sais de cálcio.
No interior de vários ossos existe um tecido mole – medula óssea ou
tutano, onde são fabricadas as células do sangue.
Suas principais funções são: sustentação do corpo, ponto de apoio
para os músculos e proteção de órgãos vitais, como o sistema nervoso e
os pulmões.
Suas células são chamadas osteócitos.
187
DIVERSIDADE E DIFERENCIAÇÃO CELULAR
Como sua matriz é muito rígida,
é necessário um sistema que permita
a sua nutrição, que é feita através
do Sistema de Havers, que são os
canais de Havers, por onde passam
vasos sanguíneos e fibras nervosas,
permitindo que o alimento e o oxigênio saiam dos vasos sanguíneos
e cheguem até os osteócitos. O esquema complementa a explicação.
Ele sempre facilita o entendimento.
Fique atento.
Tecido sanguíneo
As principais funções são:
transporte de substâncias e defesa
do organismo.
O sangue é o principal responsável pelo transporte de diversas
substâncias pelo corpo, tais como
nutrientes, excretas e gases, além de ter ativa participação no sistema de
defesa do organismo.
É um tecido conjuntivo cuja substância intercelular é líquida e chamada plasma. É formado também das células vermelhas e brancas e dos
fragmentos de células, que são as plaquetas.
Plasma (corresponde a cerca de 60% do sangue): sua principal
função é transportar substâncias como alimento, oxigênio, gás
carbônico, produtos de excreção, hormônios etc., até os tecidos.
Cerca de 92% do plasma são formados de água!
Glóbulos vermelhos ou hemácias ou eritrócitos: sua principal
|função é o transporte de gases respiratórios, principalmente o
O2. Nos mamíferos, as hemácias não possuem núcleo e, portanto,
sua vida média é de 120 dias, como na espécie humana. Possuem
um pigmento chamado hemoglobina, que dá a cor vermelha ao
sangue e indispensável para o transporte de gases.
Glóbulos brancos ou leucócitos: são células especializadas na
defesa do organismo. São capazes de se mover independentemente
do fluxo sanguíneo e de atravessar a parede dos capilares em um
movimento chamado de diapedese. A defesa do corpo é feita pelo
processo de fagocitose.
A N O T A Ç Õ E S
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BIOLOGIA
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Plaquetas ou trombócitos: estão relacionadas com a coagulação
sanguínea. Quando ocorre uma lesão* em um vaso sanguíneo,
os tecidos lesados e as plaquetas liberam uma enzima que desencadeará a coagulação do sangue. O cálcio também é importante
para esse processo.
Acompanhe pelo esquema esses tipos de células e os leucócitos realizando sua função.
Tecido hematopoético
É o tecido responsável pela produção das células do sangue. Existem
dois tipos: medula óssea vermelha ou tecido mieloide e tecido linfático
ou linfoide.
Medula óssea vermelha: é encontrada no interior dos ossos é
responsável pela formação dos elementos figurados do sangue
(hemácias, leucócitos e plaquetas).
Tecido linfático: é responsável por importantes órgãos de defesa do
corpo, sendo encontrado no timo, no baço, nos gânglios linfáticos.
Esses gânglios, durante uma infecção, retiram bactérias e impurezas da linfa. A linfa é um líquido semelhante ao sangue, porém
sem glóbulos vermelhos nem hemoglobina, sendo portanto, de cor
branca. A linfa circula em vasos chamados linfáticos e possui linfócitos que são células que transportam anticorpos* para a defesa do
organismo. Após uma refeição rica em gorduras, a linfa apresenta
um aspecto leitoso, pois também possui função de absorver gorduras
do intestino. O timo é um órgão que, além de produzir hormônios,
é o local onde um tipo de linfócito – o linfócito T – se especializa.
O baço serve para recolher as hemácias mortas.
189
DIVERSIDADE E DIFERENCIAÇÃO CELULAR
A N O T A Ç Õ E S
DESAFIOS DO PERCURSO
1. (Uerj-1998) Enfisema em fumantes é provocada por uma enzima.
O enfisema se caracteriza pelo esticamento dos alvéolos do
pulmão, o que endurece estes tecidos e diminui sua capacidade de absorção de oxigênio. As pessoas que desenvolvem
a doença também apresentam um alto nível de células de
defesa conhecidas como macrófagos.
O Globo, 26/09/97
Indique e descreva a função desempenhada pelos macrófagos presentes
na parede dos alvéolos.
R.
2. Quanto aos tecidos musculares de vertebrados:
a) diferencie-os quanto à contração;
b) cite uma característica específica de cada um desses tecidos.
R.
3. Esquematize um neurônio apontando com setas e legendas as seguintes estruturas:
1 corpo celular;
2 terminações axônicas;
3 bainha de mielina;
4 axônio;
5dendritos.
4. Caracterize glândulas exócrinas e endócrinas, dando um exemplo
de cada.
R.
5. Cite duas características do tecido conjuntivo.
R.
6. Cite as principais funções do sangue.
R.
7. Explique a função das hemácias, dos leucócitos e das plaquetas.
R.
8. Dê três diferenças entre tecido epitelial e conjuntivo.
R.
-
190
BIOLOGIA
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AMPLIANDO O HORIZONTE
Importante! Para complementar alguma informação, ler o livro Biologia Hoje, Vol. 1, de Sérgio Linhares e Fernando Gewandsznajder,
editora Ática; ou outro livro de Biologia que trate do mesmo assunto.
GLOSSÁRIO
Anticorpos – substâncias (proteínas) que defendem o organismo
de infecções.
Derme – camada da pele abaixo da epiderme.
Hipoderme – camada abaixo da pele.
Lesão – dano; corte, ferida.
Rígida – resistente, firme, dura.
Secretar – expelir, produzir.
Vascularização – presença de vasos sanguíneos.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AMABIS, José Mariano, MARTHO, Gilberto Rodrigues. Biologia dos
organismos. São Paulo: Moderna, 1995. V. 1 e 2.
BRITO, Elias Avancini, FAVARETTO, José Ronaldo. Biologia: uma
abordagem evolutiva e ecológica. São Paulo: Moderna,
1997. V. 1.
LINHARES, Sérgio, GEWANDSZNAJDER, Fernando. Biologia hoje.
São Paulo: Ática, 1997. V. 2.
LOPES, Sônia. Bio. São Paulo: Saraiva, 1998. V. 2.
PAULINO, Wilson Roberto. Biologia Atual. São Paulo: Ática, 2000.
V. 1.
SOARES, J.L. Biologia no terceiro milênio. São Paulo: Scipione.
V. 1 e 2.
UZUNIAN, A. Biologia 1. São Paulo: Harbra, 1997.
191
DIVERSIDADE E DIFERENCIAÇÃO CELULAR
MEMÓRIAS DA VIAGEM
1. Quando um epitélio se apresenta constituído por várias camadas de
células, está bem adaptado à função de
a) armazenamento.
b) absorção.
c) transporte.
d) proteção.
e) trocas gasosas.
2. São exemplos de glândulas exócrinas e endócrinas, respectivamente,
a(s):
a) tireoide e a hipófise.
b) hipófise e as sebáceas.
c) salivares e a tireoide.
d) sudoríparas e as sebáceas.
e) hipófise e a tireoide.
3. A sinapse é
a) um tipo de fibra muscular envolvida no processo de contração
do coração.
b) uma célula sanguínea envolvida na liberação de uma enzima
para o processo de coagulação.
c) um tipo de reprodução sexuada, que envolve a formação de
gametas, realizada por protozoários ciliados.
d) uma região de contato entre a extremidade do axônio de um
neurônio e os dendritos de outro neurônio.
e) um fenômeno que explica o fluxo de seiva bruta em algumas
plantas.
4. (Puc-mg 1997) Células adiposas estão presentes no tecido
conjuntivo
a) ósseo.
b) muscular.
c) propriamente dito.
d) nervoso.
e) sanguíneo.
A N O T A Ç Õ E S
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192
BIOLOGIA
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-
5. A respeito do tecido cartilaginoso, é correto afirmar que:
a) apresenta vasos sanguíneos para sua oxigenação.
b) possui pouca substância intercelular.
c) aparece apenas nas articulações.
d) pode apresentar fibras entre suas células.
e) se origina a partir do tecido ósseo.
6. (UFViçosa-1999) Das características a seguir, aquela que é comum
a todos os tipos de tecido conjuntivo é:
a) possuir grande quantidade de substância intercelular.
b) apresentar grande quantidade de fibras elásticas.
c) possuir substância intercelular no estado líquido.
d) apresentar calcificação ainda no período embrionário.
e) apresentar quantidades moderadas de fibras colágenas.
7. (Fei-1996) Os componentes do sangue que têm a função de defesa
do organismo e de coagulação são, respectivamente:
a) leucócitos e hemácias.
b) plaquetas e hemácias.
c) leucócitos e plaquetas.
d) plaquetas e leucócitos.
e) hemácias e plaquetas.
8. (Puc-mg 1997) Assinale a alternativa que compreende um tecido
conjuntivo de transporte.
a) Tecido ósseo.
b) Tecido cartilaginoso.
c) Tecido nervoso.
d) Tecido muscular.
e) Tecido sanguíneo.
9. (Unirio-1996) Estão numeradas de I a III, no esquema a seguir, as
partes fundamentais do neurônio, que são, respectivamente:
a) I - axônio; II - dendritos; III - corpo celular
b) I - axônio; II - corpo celular; III - dendritos
c) I - dendritos; II - axônio ;
III - corpo celular
d) I - corpo celular; II - axônio;
III - dendritos
e) I - corpo celular; II - impulso
nervoso; III - sinapse
193
DIVERSIDADE E DIFERENCIAÇÃO CELULAR
10. (Udesc-1997) Observe as três afirmativas sobre o tecido hematopoético e o sangue.
I. O tecido hematopoiético possui como função a produção de
células do sangue.
II. Os glóbulos vermelhos são produzidos na medula óssea e, posteriormente, passam para a corrente sanguínea.
III.Os anticorpos são produzidos pelas plaquetas.
Assinale a alternativa CORRETA.
a) I, II e III são verdadeiras.
b) I e II são verdadeiras.
c) II e III são verdadeiras.
d) I e III são verdadeiras.
e) apenas II é verdadeira.
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TECIDOS VEGETAIS
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TECIDOS VEGETAIS
PLANEJANDO A ROTA
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N
ão podemos conceber a vida na
Terra sem a existência das plantas...
A organização do corpo de um vegetal é muito diferente da organização do
corpo de um animal. Somente os vegetais
possuem tecidos especializados para a realização da fotossíntese e para conduzir a seiva
retirada do solo.
Você, alguma vez, já colocou alguns grãos
de feijão ou de milho em um algodão embebido em água,
para germinar? Acompanhe o texto, que descreve o desenvolvimento
dessas sementes.
As sementes possuem uma capa ou tegumento que protege o embrião e é chamada de “casca”. O embrião apresenta folhas modificadas
chamadas cotilédones. As plantas em que o embrião apresenta apenas
um cotilédone são chamadas de monocotiledôneas, como o milho;
outras, com dois cotilédones, são chamadas de dicotiledôneas, como
o feijão. Além dos cotilédones, o corpo do embrião possui folhas embrionárias, um pequeno caule chamado de caulículo e uma pequena
raiz chamada de radícula.
À medida que a nova planta vai se desenvolvendo, vai usando as
reservas que ficam nos cotilédones e novas folhas vão se formando,
começando a fotossíntese. A planta jovem é, agora, uma planta independente, com suas raízes que absorvem água e sais minerais do solo
e folhas verdes produzindo alimento.
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BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
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INVESTIGANDO CAMINHOS
Tecidos vegetais
Os vegetais possuem tecidos que podem ser divididos em dois tipos
básicos: tecidos embrionários ou de formação, que vão originar todos
os outros tecidos da planta, e os tecidos permanentes ou diferenciados,
que possuem várias funções como proteção e revestimento; condução;
assimilação ou reserva; sustentação e secreção.
Tecidos embrionários ou de formação: os meristemas
À medida que as células do embrião da planta se especializam, vão perdendo, aos poucos, a capacidade de se dividir. Porém, em algumas regiões
da planta permanecem grupos de células simples, não diferenciadas, isto
é, que conservam as características embrionárias: geralmente pequenas,
com parede celular fina, núcleo central volumoso e vários vacúolos pequenos. Essas células são chamadas meristemáticas ou meristemas e estão
em constante divisão, sendo responsáveis pelo crescimento da planta, e
formam, por diferenciação, os demais tecidos vegetais. Observe bem o
esquema que mostra a origem de várias células de uma planta, formadas
a partir das células meristemáticas.
Recordando: diferenciação – significa formação de diferentes tipos
de células a partir de células simples, em biologia.
Você reparou que todas as células dos vegetais são formadas a partir
do meristema?
Existem dois tipos básicos de meristemas:
meristema primário – é originado diretamente das células do
embrião da planta e é responsável pelo crescimento em comprimento, que determina o crescimento em profundidade da
raiz e em altura do caule. O meristema primário é encontrado
na ponta do caule e da raiz.
199
TECIDOS VEGETAIS
meristema secundário – é encontrado no meio dos tecidos diferenciados do caule e da raiz, sendo formado, portanto, a partir
de células adultas que retornam ao estado embrionário e voltam
a se dividir.
É responsável pelo crescimento em espessura, isto é, pelo alargamento da planta. É encontrado na maioria das plantas que
possuem flor e fruto, como árvores e arbustos, e em algumas plantas com semente mas sem fruto, como os pinheiros e as sequóias.
O meristema secundário é encontrado em duas regiões, tanto na raiz
como no caule:
a) felogênio: é a região mais externa – produz células que formarão:
para fora, o súber, que é um tecido morto, como a cortiça e
tem função de proteção. O súber vai substituir a epiderme;
para dentro, o feloderma, que é um tecido vivo e tem função
de preenchimento e reserva, como o amido.
b) câmbio: é a região mais interna – produz os vasos condutores:
xilema ou lenho, mais internamente, que conduz a seiva bruta,
que é formada de água e sais minerais;
floema ou líber, mais externamente, que conduz a seiva elaborada, que é formada de substâncias orgânicas produzidas
através da fotossíntese, na realidade, os alimentos.
No esquema, você encontrará essas estruturas.
Tecidos permanentes ou diferenciados
A . Tecidos de revestimento e proteção: a epiderme e súber
1. Epiderme: é a camada mais externa da parte jovem da planta, revestindo raízes, caules, folhas, flores, frutos e sementes. É formada por uma
única camada de células vivas, achatadas e a maioria sem clorofila. Sua
parte mais externa é impermeável, protegendo a planta contra a perda de
água. Porém a raiz da epiderme não é impermeável, pois é através da
raiz que a planta absorve água.
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200
BIOLOGIA
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Na epiderme existem estruturas
geralmente encontradas nas folhas,
chamadas estômatos, que possuem
uma abertura chamada ostíolo, por
onde passam o oxigênio e o gás
carbônico durante a fotossíntese
e a respiração da planta, além do
vapor de água na transpiração.
Essa abertura é regulada pela planta.
Observe o esquema acima.
2. Súber: como já foi visto, ele é formado por várias camadas de células
mortas e ocas. Apresenta uma substância impermeável chamada suberina
e aparece nas partes mais antigas da planta, substituindo a epiderme. Protege a planta contra a evaporação e funciona como isolante térmico. Como
sua superfície é impermeável, possui células especiais (as lenticelas), que
estão permanentemente abertas, para permitir as trocas gasosas.
B. Tecidos de assimilação e reserva:
parênquimas
São células com pouco citoplasma e grandes vacúolos. Possuem
capacidade de se dividir, sendo
importantes na regeneração e cicatrização de feridas. São tecidos de
preenchimento em todos os órgãos
vegetais.
Principais parênquimas:
parênquima de assimilação:
também chamado de parênquima
clorofiliano, é encontrado nas folhas
e caules jovens. Possui cloroplastos
contendo clorofila e tem função de
realizar a fotossíntese. No esquema,
você pode observar duas formas
diferentes de parênquimas de assimilação: parênquima paliçádico e
parênquima lacunoso.
parênquima de reserva: armazena* uma parte da matéria orgânica produzida pela fotossíntese como
amido, proteínas etc. É encontrado em alguns tipos de raízes e caules,
nas folhas, nos frutos e nas sementes. Pode acumular ar, água ou amido,
sendo então chamado:
201
TECIDOS VEGETAIS
a) parênquima aerífero: quando acumula ar nas plantas aquáticas, facilitando sua flutuação, como na vitória-régia, por exemplo.
b) parênquima aquífero: quando armazena água nas plantas
que vivem em locais secos, como os cactos, por exemplo.
c) parênquima amilífero: quando armazena amido, como na
batata, mandioca etc.
Observe esses tipos de parênquimas de reserva no esquema anterior.
C. Tecidos de sustentação: colênquima e esclerênquima
São formados por células de
paredes grossas, que dão resistência
e sustentação às diferentes partes
da planta. Eles correspondem às
cartilagens e aos ossos dos animais.
Diferença entre colênquima e
esclerênquima:
colênquima: tecido formado
por células vivas e alongadas, localizado logo abaixo
da epiderme do caule e da
folha. Possui reforço de celulose na parede celular, sendo,
portanto, resistente e flexível.
Corresponde às cartilagens.
esclerênquima: tecido formado por células mortas, com
paredes grossas de celulose e
impregnadas de uma substância resistente e que não se dissolve
em água. É encontrado nos órgãos adultos da planta. Possui também a função de proteção contra animais herbívoros. É usado pelo
homem na fabricação de tecidos como juta, linho, e no artesanato.
Corresponde aos ossos.
Observe esses dois de tecido tipos no esquema acima.
D. Tecidos de condução: xilema e floema
Esses dois tipos de tecidos são muito importantes para a planta.
São formados por células de formato alongado ligadas entre si, formando tubos ao longo da planta. A presença de vasos condutores de seiva é
uma adaptação à vida terrestre, além de permitir o desenvolvimento de
vegetais de grande porte.
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BIOLOGIA
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Como já foi dito, existem dois
tipos de vasos condutores de seiva.
Vasos lenhosos: transportam água e sais minerais,
que formam a seiva bruta ou
inorgânica, no sentido da raiz
até as folhas. São formados por
células mortas, alongadas e com
paredes reforçadas de lignina e
celulose. O conjunto de vasos
lenhosos é chamado lenho ou
xilema. É encontrado na parte
mais interna da planta.
Vasos liberianos ou crivados:
transportam a seiva elaborada
ou orgânica das folhas até a
raiz. São formados de células vivas. São chamados de crivados,
por apresentarem pequenos
furos ou “crivos” que permitem
a passagem da seiva através
de seus vasos. O conjunto de
vasos liberianos recebe o nome
de floema ou líber. É encontrado na parte mais externa da
planta.
Acompanhe pelos esquemas ao
lado.
E. Tecidos de secreção
São aqueles que produzem substâncias como: o néctar existente nas
flores; o látex, de onde se extrai a
borracha, etc.
Como revisão, observe ao lado
um esquema da organização básica
da raiz e do caule de uma planta.
203
TECIDOS VEGETAIS
DESAFIOS DO PERCURSO
1. (Fuvest 1995) Realizou-se o seguinte experimento com um grupo de
plantas: retirou-se um anel de casca contendo o floema, mantendo-se folhas
acima e abaixo da região cortada. Em seguida, somente folhas abaixo do
corte foram expostas a CO2 radioativo durante 24 horas. Em que regiões
da planta serão encontradas substâncias com material radioativo após o
experimento? Por quê?
R.
2. Para que servem os estômatos?
R.
3. De que é formada a seiva bruta? Através de que vasos ela é transportada?
R.
4. (UFViçosa 1996) Em relação aos tecidos vegetais:
a) Qual a função dos meristemas primários e onde se localizam?
b) Qual a função dos meristemas secundários?
c) Escreva uma característica do esclerênquima que o diferencia do
colênquima.
R.
5. (Vunesp 1998) Observe a figura e responda.
a) Qual é o nome da estrutura assinalada em I e o do tecido assinalado em II?
b) Considerando-se que na estrutura
I ocorre entrada de CO2 e saída
de H2O e de O2 responda: em que
processo o CO2 absorvido em I é
utilizado e qual a importância deste
processo para a manutenção da
vida?
R.
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BIOLOGIA
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6. (Uffrj 1999) Muitas fibras do esclerênquima são usadas industrialmente como matéria-prima para a fabricação do cânhamo, da juta e
do linho.
a) Cite duas características do esclerênquima.
b) Identifique a principal função desse tecido vegetal.
R.
AMPLIANDO O HORIZONTE
Importante! Para complementar alguma informação, ler o livro
Biologia Hoje vol. 1 de Sérgio Linhares e Fernando Gewandsznajder, Editora Ática (capítulo 19) ou outro livro de Biologia que trate
do mesmo assunto.
GLOSSÁRIO
Armazena - guarda.
Germinação - desenvolvimento do embrião da semente.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AMABIS, José Mariano, MARTHO, Gilberto Rodrigues. Biologia dos
organismos. São Paulo: Moderna, 1995. V. 2.
LINHARES, Sérgio; GEWANDSZNAJDER, Fernando. Biologia hoje.
São Paulo: Ática, 1997. V. 1.
LOPES, Sônia. Bio. São Paulo: Saraiva, 1998. V. 2.
SOARES, José Luís. Biologia do terceiro milênio. São Paulo: Scipione, 1999. V. 2.
MEMÓRIAS DA VIAGEM
1. É responsável pelo crescimento em comprimento de uma planta:
a) meristema primário.
b) meristema secundário.
c) súber.
d)xilema.
e) floema.
205
TECIDOS VEGETAIS
2. (Fuvest-1992) Os pulgões são insetos afídeos que retiram dos caules
das plantas uma solução rica em açúcares. O tecido da planta de onde os
insetos extraem alimento é
a) o câmbio.
b) o xilema.
c) o floema.
d) a endoderme.
e) o periciclo.
3. A região mais externa do meristema secundário é
a) câmbio.
b) estômato.
c) floema.
d) pleroma.
e) felogênio.
4. (Ue londrina-1994) Os tecidos que permitem às plantas manterem-se eretas são, principalmente,
a) o lenho, o esclerênquima e o colênquima.
b) o líber, o esclerênquima e o colênquima.
c) o lenho, o líber e o colênquima.
d) o lenho, o líber e o meristema.
e) o meristema, o colênquima e o esclerênquima.
5. O parênquima aerífero acumula
a) água.
b) ar.
c) amido.
d) açúcar.
e) proteína.
6. (Ue londrina-1994) Os tecidos de uma raiz desenvolvem-se a partir
a) da coifa.
b) da epiderme.
c) dos parênquimas.
d) dos meristemas.
e) do sistema vascular primário.
A N O T A Ç Õ E S
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BIOLOGIA
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7. (Vunesp-1997) São exemplos de tecidos de sustentação e proteção,
respectivamente:
a) súber - esclerênquima.
b) epiderme - esclerênquima.
c) súber - colênquima.
d) esclerênquima - súber.
e) colênquima - xilema.
8. O tecido no qual se encontram os estômatos é:
a) epiderme.
b) xilema.
c) floema.
d) súber.
e) colênquima.
9. (Unirio-1997) No esquema a seguir, podemos observar a disposição
dos vasos condutores no caule de uma dicotiledônea, destacados com 1,
2 e 3 e que representam, respectivamente:
a) xilema, câmbio e floema.
b) tubos, xilema e floema.
c) xilema, floema e câmbio.
d) epiderme, floema e câmbio.
e) epiderme, endoderma e xilema.
10. (Puc-mg 1997) Nos vegetais, os tecidos que podem ser comparados, funcionalmente, com os tecidos conjuntivos dos animais são os
tecidos.
a) secretores.
b) meristemáticos.
c) de proteção.
d) mecânicos.
e) parenquimáticos.
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diversidade da vida
C A P Í t u L O 16
diversidade da vida
PLANEJANDO A ROTA
A N O T A Ç Õ E S
v
ocê consegue imaginar quantas espécies de
seres vivos existem na natureza?
Os cientistas já identificaram cerca de
dois milhões de espécies numa grande
variedade de seres vivos, e calculam
entre seis e trinta milhões de outras
espécies a serem descobertas, principalmente em lugares pouco explorados como fontes termais, águas doces,
recifes de corais etc.
um pouco de história
Já na Grécia antiga, antes de Cristo
(a.C.), os filósofos tentavam resolver os
problemas do mundo e da vida, através
da observação da natureza, nascendo daí as
ciências que, naquela época, eram reunidas
e designadas pelo nome de Filosofia. Surgiu,
então, a necessidade de se achar uma ordem, que
permitisse comparar os fatos com mais facilidade.
O primeiro a organizar os fatos foi Aristóteles, que
no século IV a.C, classificou os animais em aéreos, terrestres e aquáticos, usando como critério o meio ambiente. O próprio Aristóteles,
juntamente a Teofrasto e Plínio (seus alunos), dividiu as plantas em
três grandes grupos: ervas, arbustos e árvores, usando, como critério,
o tamanho. Esta divisão foi aceita, praticamente sem alteração, até a
Idade Média. No século IV, Santo Agostinho classificou os animais
em nocivos, úteis e indiferentes ao homem.
-
210
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
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Dos sistemas de classificação que surgiram a partir do Renascimento,
um dos mais importantes foi o do naturalista sueco Carl von Linnée, ou
simplesmente Lineu, que propunha um sistema em que todos os seres
vivos eram classificados de acordo com suas semelhanças, sistema que
foi aceito até o século XIX e serviu de base para o que utilizamos até hoje.
Lendo o texto, você observou que os cientistas sempre se preocuparam
com a classificação dos seres vivos.
Apesar de a forma de classificação de Lineu continuar praticamente
a mesma, a base do pensamento mudou muito. Naquela época, a classificação servia apenas para demonstrar a ordem inseparável da Criação
Divina: nomear de forma exata todos os organismos era um ato religioso
que mostrava a grande complexidade da vida criada por Deus.
Essa visão foi modificada aproximadamente na metade do século
XIX, por alguns cientistas, sendo o mais conhecido Charles Darwin,
que coletou evidências conclusivas de que uma evolução nas formas de
vida teria ocorrido. Propôs a seleção natural como sendo a responsável
por essas mudanças.
A partir da aceitação da teoria de Darwin, a classificação dos seres
vivos passou a ser entendida por um grande número de cientistas.
Acompanhe o texto com muita atenção para entender melhor como se
chegou à atual classificação dos seres vivos.
INVESTIGANDO CAMINHOS
O ser humano possui uma tendência natural de reunir, em grupos, os
objetos ou seres que apresentam características semelhantes ou diferentes,
o que chamamos de classificação.
Certamente você usa algum critério para reunir seus objetos pessoais,
suas roupas, seus sapatos, seus livros etc. Cada conjunto deve ficar em
um local, dependendo da sua forma de organização. Foi assim que os
cientistas fizeram para reunir em grupos os diferentes seres vivos.
A Taxonomia (do grego taxon = grupo, categoria; nomos = conhecimento) é a parte da Biologia que estuda a classificação dos seres vivos.
Como já foi dito, até o século XVIII pouca coisa mudou, até que Lineu,
em 1735, criou um sistema de classificação e de nomenclatura dos seres
vivos, ordenando os organismos em categorias hierárquicas de acordo
com as semelhanças existentes entre eles. Esse sistema serviu de base
para a classificação moderna.
211
DIVERSIDADE DA VIDA
Atualmente o sistema natural de classificação baseia-se em alguns
pontos como:
• a forma dos organismos adultos;
• o desenvolvimento embrionário;
• o material genético da espécie;
• os locais onde se encontra a espécie;
• a evolução (o desenvolvimento ao longo do tempo) dos seres
vivos.
A sequência com que os seres vivos surgiram na Terra, isto é, a evolução
dos seres vivos, é chamada de Filogenia.
Atualmente os cientistas usam recursos bem adiantados para determinar, numa escala de evolução o grau de parentesco entre duas espécies,
como por exemplo, a análise de certas proteínas e do DNA. Está ficando
cada vez mais avançado esse estudo!
O que determina o tipo de proteína é a sequência de aminoácidos, e
cada espécie tem uma sequência própria (cap. 6). Portanto, quanto maior
for a diferença nessa sequência, mais afastadas estarão as duas espécies,
dentro do modelo de evolução.
O esquema a seguir mostra a evolução de um grupo de animais (entre
eles o homem e alguns tipos de macacos) chamado de primatas*, a partir
do estudo de DNA. De um lado estão as diferenças no DNA e do outro, o
tempo que dois primatas levam para se separar de um ancestral comum.
Tente agora, observando o esquema ao lado, responder:
a) Qual é a diferença aproximada entre a porcentagem
do nosso DNA e a porcentagem do DNA do chimpanzé? E do DNA do gorila?
b) Qual dos dois (gorila ou
chimpanzé) apresenta
maior grau de parentesco,
isto é, qual deles é mais
próximo do homem?
Confira se acertou, olhando o
gabarito no final do livro.
A sequência hierárquica de classificação atualmente utilizada é composta de sete categorias taxonômicas, partindo do geral para o particular,
em que a espécie é a unidade básica. Veja-as a seguir.
Reino  Filo  Classe  Ordem  Família  Gênero  Espécie
A N O T A Ç Õ E S
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BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
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Muitas vezes, os biólogos encontram dificuldade em classificar os seres
dividindo-os em apenas sete grupos e, por isso, foram criadas as sub e
supercategorias: sub e superfamílias; sub e superordens etc.
O sistema de classificação natural baseia-se no conceito de espécie,
que é um conjunto de indivíduos semelhantes, capazes de se cruzarem
entre si, produzindo descendentes férteis.
As espécies se agrupam em gêneros, os gêneros em famílias, as famílias
em ordens, as ordens em classes, as classes em filos, os filos em reinos.
Regras internacionais de nomenclatura
• Todo nome científico deve ser escrito em latim ou, quando originado de outra língua, deverá ser latinizado.
• Cada ser vivo deve ser reconhecido por uma designação binominal: o primeiro nome representa o gênero e o segundo identifica
a espécie. Como exemplo, temos a Musca domestica, onde
Musca representa o gênero e Musca domestica a espécie
(não apenas domestica).
• O nome referente ao gênero deve ser escrito com inicial maiúscula.
• O nome referente à espécie deve ter o segundo elemento
escrito em minúscula, como: Musca domestica. Apenas em
raríssimas exceções isso não acontece. Ex: Trypanosoma Cruzi
(em homenagem ao cientista Oswaldo Cruz).
• Em obras impressas, todo nome científico deve ser escrito em
itálico, como Coffea arabica.
• Uma subespécie terá nomenclatura trinominal. Escreve-se o
nome da subespécie com a inicial minúscula, precedido do binômio. Como exemplo temos: Homo sapiens sapiens (homem).
Em 1969, os seres vivos, foram classificados em cinco reinos, que são:
Monera; Protista; Fungi; Plantae e Animalia.
Observe o esquema evolutivo!!!
213
DIVERSIDADE DA VIDA
Reino Monera
Compreende as bactérias e as cianobactérias (antigas algas azuis
ou cianofíceas). Vivem em praticamente todos os ambientes da Terra, e,
apesar da sua simplicidade, apresentam muitos tipos de metabolismo e
se reproduzem rapidamente.
Bactérias: principais características
• Vivem em praticamente todos os lugares da Terra.
• São seres procariontes, sem envoltório nuclear. No citoplasma,
possuem apenas ribossomos.
• Seu DNA é circular e fica espalhado no citoplasma.
• Sua nutrição pode ser autótrofa, pois algumas conseguem realizar
a fotossíntese ou a quimiossíntese (ver cap. 9); ou heterótrofa,
absorvendo os alimentos ou vivendo como parasitas.
• Possuem parede celular, porém esta não é igual à dos vegetais, pois não é formada de celulose.
• Sua reprodução pode ser assexuada, por divisão binária ou
divisão simples, como também pode ser sexuada, geralmente
por conjugação (que é a troca de pedaços de DNA entre duas
bactérias).
• Apresentam também capacidade de produzir esporos, que são
estruturas protetoras que permitem a vida latente (“adormecida”),
quando as condições do meio ambiente são muito desfavoráveis.
• Sua respiração pode ser aeróbia, ou anaeróbia (fermentação).
Observe com atenção o esquema de uma bactéria com toda a sua
estrutura.
Para combater as bactérias pode-se usar a vacinação, que é um método preventivo (antes de se ter contato com a bactéria) ou os antibióticos
(depois do contato com a bactéria). O sucesso dos antibióticos só não foi
completo porque logo surgiram algumas bactérias resistentes (que não
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BIOLOGIA
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morriam na presença dessa substância). Essa resistência pode acontecer
por mutação, uma alteração genética que torna a bactéria capaz de resistir
a um determinado antibiótico, ou quando uma bactéria retira de outra um
plasmídio com genes de resistência. Este é o modo mais comum.
Os plasmídios são moléculas pequenas e circulares de DNA, que
podem ser encontradas no citoplasma das bactérias que não possuem
os genes necessários para o funcionamento da célula. Podem apresentar
outros genes que comandam a síntese de proteínas e que são capazes de
“quebrar” as moléculas de antibióticos, dando resistência às bactérias.
O número de bactérias no corpo humano é cerca de dez vezes maior
do que o de células do próprio organismo. As bactérias, como os vírus,
possuem também muitas utilidades!!!
Utilidades das bactérias
• São decompositoras de cadáveres juntamente aos fungos, reciclando a matéria na natureza.
• Existem bactérias naturais ou selecionadas em laboratório que
são capazes de purificar a água, de “quebrar” centenas de
substâncias que são restos das indústrias e de nossas casas. (No
solo brasileiro, foi possível selecionar nove gêneros de bactérias
muito eficientes na decomposição do lixo.).
• São importantes na adubação do solo, pois fixam nitrogênio
da atmosfera e o transformam em sais nitrogenados, que são
utilizados como alimentos pelas plantas.
• São também utilizadas na produção de queijos, iogurtes, coalhadas, vinagre e outros produtos, graças à respiração feita por
fermentação de várias de suas espécies.
Prejuízos causados pelas bactérias
• Metade de todas as doenças humanas é causada por bactérias
ditas patogênicas (causadoras de doenças) tais como as de botulismo, tétano, febre tifoide, pneumonia, gonorreia, tuberculose,
sífilis, cólera, tifo, entre outras.
• Existem bactérias chamadas de oportunistas, que só causam
doenças quando o nosso organismo está enfraquecido como,
por exemplo, a bactéria causadora da pneumonia, que vive
normalmente na nossa garganta e se multiplica quando cai a
nossa capacidade de defesa.
Cianobactérias: principais características
• Como as bactérias, são também procariontes.
• São todas autotróficas (realizam a fotossíntese).
• Vivem em ambientes úmidos e são principalmente aquáticas.
215
DIVERSIDADE DA VIDA
• São unicelulares ou podem
viver em grupos.
• Sua reprodução geralmente
é assexuada (apenas algumas vezes ela é sexuada).
• Funcionam como seres colonizadores, isto é, produzem
a vida em locais desfavoráveis: elas criam condições
para que outros organismos
se instalem, surgindo novas
formas de vida: elas realizam a fotossíntese, fixam o nitrogênio do ar e conseguem resistir
a altas temperaturas.
Reino protista
É constituído pelos protozoários e algas unicelulares. Todos os seus
representantes são unicelulares e eucariontes.
Protozoários: principais características
• Sua nutrição é sempre heterótrofa, pois não possuem clorofila
para realizar a fotossíntese.
• Podem ser encontrados na água doce e salgada, na terra ou
como parasitas.
• Sua reprodução geralmente é assexuada, podendo também ser
sexuada por conjugação (neste tipo de reprodução, os indivíduos
se aproximam e estabelecem uma ponte entre seus citoplasmas,
por onde trocam material genético, e depois se afastam – tal
processo é semelhante ao das bactérias).
• Locomovem-se através de pseudópodos (que são expansões do
citoplasma, formando “falsos pés”), de cílios ou de flagelos.
• Podem causar muitas doenças, tais como: amebíase ou disenteria amebiana, doença de Chagas, malária, toxoplasmose, entre
outras.
No esquema estão representados os tipos de locomoção de protozoários,
para facilitar o entendimento.
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BIOLOGIA
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Algas unicelulares: principais características
• São sempre autótrofas (realizam a fotossíntese).
• São os principais “produtores” do oxigênio que é lançado na
atmosfera.
• Podem viver na água doce
e salgada.
• Sua reprodução geralmente
é assexuada.
Observe o esquema de um tipo
de alga unicelular chamada euglena. Ela possui um flagelo para se
locomover. Porém, não são todas
as algas unicelulares que se locomovem.
Reino fungi
É constituído pelos cogumelos, fungos, bolores e lêvedos ou leveduras.
Principais características
• São todos heterótrofos, pois não possuem clorofila e, portanto,
não realizam a fotossíntese.
• Possuem parede celular, porém ela não contém celulose, como
a dos vegetais.
• Podem ser uni ou pluricelulares (a grande maioria).
• São todos eucariontes.
• Possuem o glicogênio como substância de reserva, exatamente
como os animais.
• São formados por muitos filamentos, chamados de hifas, que
formam o micélio, que representa seu corpo. O micélio pode
ser vegetativo (retira do solo o alimento) ou reprodutor (forma
os esporos).
Utilidades
• Juntamente às bactérias,
atuam como decompositores no solo.
• Alguns são utilizados na
produção de bebidas alcoólicas, como a cerveja e
o vinho; na fabricação de
queijos; na produção de
antibióticos como a penicilina (que foi o primeiro
antibiótico descoberto); na
fabricação de pães; na alimentação, como vários cogumelos etc.
217
DIVERSIDADE DA VIDA
Causam também muitos prejuízos:
• por possuírem uma grande variedade de enzimas digestivas, atacam diversos tipos de matérias, estragando alimentos e objetos
úteis ao homem como roupas, couro, madeira etc.;
• provocam doenças como micoses em vegetais e animais, inclusive
no homem, como pé de atleta, candidíase etc.
DESAFIOS DO PERCURSO
1. De acordo com o sistema binomial de nomenclatura estabelecido
por Lineu, o nome científico Felis catus aplica-se a todos os gatos domésticos como angorás, siameses, persas, abissínios e malhados. O gato
selvagem (Felis silvestris), o lince (Felis lynx) e o puma ou suçuarana
(Felis concolor) são espécies relacionadas ao gato.
a) A que gênero pertencem todos os animais mencionados?
b) Por que todos os gatos domésticos são designados por um mesmo
nome científico?
R.
2. (Vunesp-1990) O controle das doenças bacterianas infecciosas feito
por antibióticos ainda não está totalmente resolvido. A cada medicamento
produzido, verifica-se o aparecimento de linhagens de bactérias que não
respondem ao tratamento. Diante desse fato, conclui-se que os antibióticos
induzem o aparecimento de bactérias resistentes.
Pergunta-se:
a) Está correta esta conclusão?
b) Justifique a sua resposta.
R.
3. Cite alguns pontos em que se baseia o atual sistema de classificação
dos seres vivos.
R.
4. Explique como se determina o grau de parentesco entre duas espécies
através da análise de proteínas.
R.
5. Qual é o atual conceito de espécie?
R.
A N O T A Ç Õ E S
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218
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
-
6. Quais são os cinco reinos?
R.
7. Cite uma utilidade das bactérias; uma dos protistas; e uma dos
fungos.
R.
8. Cite duas doenças causadas por bactérias, duas por protozoários e
duas por fungos.
R.
AMPLIANDO O HORIZONTE
Importante! Ler o capítulo de História referente ao Renascimento e
o capítulo relacionado com a herança cultural dos gregos; também o capítulo de Língua Portuguesa relacionado com a classificação das
palavras; e fazer uma comparação com a classificação das espécies.
Para complementar alguma informação, ler o livro Biologia Hoje,
Vol. 2, de Sérgio Linhares e Fernando Gewandsznajder, editora Ática
(capítulos 1, 3, 4 e 5).
GLOSSÁRIO
Primatas – grupo de mamíferos que compreende os macacos e o
homem.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AMABIS, José Mariano, MARTHO, Gilberto Rodrigues. Biologia dos
organismos. São Paulo: Moderna, 1995. V. 2.
LINHARES, Sérgio, GEWANDSZNAJDER, Fernando. Biologia Hoje.
São Paulo: Ática, 1997. V. 1.
LOPES, Sônia. Bio. São Paulo: Saraiva, 1998. V. 2.
SOARES, José Luís. Biologia do terceiro milênio. São Paulo: Scipione, 1999. V. 2.
219
DIVERSIDADE DA VIDA
MEMÓRIAS DA VIAGEM
1. O sistema de classificação de Lineu baseia-se no conceito de
a) espécie.
b) gênero.
c) classe.
d) família.
e) ordem.
2.Todos os indivíduos pertencentes ao reino Monera, em sua célula,
não apresentam
a) DNA.
b) ribossomos.
c) mitocôndria
d) parede celular.
e) membrana plasmática.
3. Quais dos seguintes grupos de microrganismos são exclusivamente
heterótrofos?
a) Protozoários e fungos.
b) Fungos e bactérias.
c) Fungos e algas.
d) Algas e bactérias.
e) Protozoários e bactérias.
4. Todas as alternativas apresentam atividades que alguns fungos
podem realizar, EXCETO uma. Assinale-a.
a) Produzir bebidas alcoólicas.
b) Produzir antibióticos para controle de doenças.
c) Atuar como fermento na fabricação de pães.
d) Produzir glicose para obtenção de energia.
e) Promover decomposição de matéria orgânica.
5. Grupo de seres vivos com representantes bastante variáveis quanto
à forma do corpo e modo de vida, e todos são heterótrofos. Essa descrição
vale para
a) os líquens.
b) as bactérias.
c) os animais.
d) os fungos.
e) os protistas.
A N O T A Ç Õ E S
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220
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
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6. É muito comum o paulistano sair aos sábados com a família ou
com os amigos para ir comer pizza e tomar cerveja. Tanto a pizza quanto
a cerveja só são possíveis de serem feitas graças a um organismo fermentante. Esse organismo é
a) um vírus.
b) um fungo.
c) um protozoário.
d) uma bactéria.
e) uma alga.
7. O agente causador da doença toxoplasmose pertence ao grupo dos
(das)
a) vírus.
b) bactérias.
c) fungos.
d) protozoários.
e) insetos.
8. (G2 v3.3) Ordene as categorias de classificação biológica de modo
descendente e assinale a alternativa correta.
a) Reino, Classe, Filo, Ordem, Família, Gênero, Espécie.
b) Reino, Classe, Filo, Ordem, Gênero, Família, Espécie.
c) Reino, Filo, Classe, Ordem, Família, Gênero, Espécie.
d) Reino, Filo, Ordem, Classe, Família, Gênero, Espécie.
e) Reino, Filo, Classe, Ordem, Família, Espécie, Gênero.
9. O botulismo, o tétano, a tuberculose, entre outras, são doenças
causadas por
a) protozoários.
b) fungos.
c) insetos.
d)vermes.
e) bactérias.
10. (Udesc-1996) O cão doméstico (‘Canis familiaris’), o lobo (‘Canis lupus’) e o coiote (‘Canis latrans’) pertencem a uma mesma categoria
taxonômica. Esses animais fazem parte de um(a) mesmo(a)
a) gênero.
b) espécie.
c) subespécie.
d) raça.
e) variedade.
C A P Í TU L O 17
Biologia dos animais: invertebrados I
• Poríferos, Celenterados,
platelmintos e nematelmintos
C A P Í TU L O 17
Biologia dos animais: invertebrados I
PLANEJANDO A ROTA
A N O T A Ç Õ E S
M
uitas doenças que afetam o homem
são causadas por organismos que vivem na
água, no ar ou no solo. Ao se pisar descalço na
terra, pode-se entrar em contato com diversos
deles ali presentes. Muitas doenças podem
ser causadas por micróbios que penetram
na pele, ou por animais invertebrados (que não
possuem vértebras) e parasitas do homem. Entre
elas destacamos as verminoses, que serão estudadas neste capítulo.
Para se evitar essas doenças, é necessária
uma política de saneamento e recuperação ambiental, já que a urbanização e o crescimento acelerado da população
aumentam, cada vez mais, a sua incidência. Saneamento significa
limpeza e higiene. Sua função é evitar a poluição, combater os focos
de mosquitos, insetos, ratos, caramujos e outros vetores de doenças
que ainda matam muitas pessoas no nosso país. É responsabilidade
do governo traçar políticas de educação ambiental para garantir a
qualidade de vida da população. Neste capítulo você vai conhecer os
principais mecanismos de prevenção de doenças.
Vamos iniciar, agora, o estudo dos animais, com uma abordagem
sobre os aspectos gerais que envolvem os vários grupos desse reino.
Veremos os animais invertebrados, partindo dos organismos mais
simples até chegar aos mais complexos.
Vamos ao estudo dos filos dos poríferos, celenterados, platelmintos e nematelmintos.
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224
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
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Poríferos
São as esponjas, animais bem
simples que não apresentam órgãos
definidos e, por isso, não possuem
sistemas. São aquáticos e, quando
adultos, estão fixos a rochas ou a
outras estruturas como conchas,
por exemplo. São os animais mais
primitivos.
Organização, estrutura e fisiologia
A esponja apresenta inúmeros
poros (daí o nome porífero), por
onde a água penetra até a cavidade
central, denominada átrio. Por serem animais filtradores, retiram da
água oxigênio e partículas alimentares e, ao mesmo tempo, eliminam
resíduos e gás carbônico. A água sai
do corpo da esponja por um orifício
denominado ósculo. Por sua vez,
o alimento obtido é digerido no
interior de células especializadas. Por isso dizemos que os poríferos têm
digestão intracelular. Muitas esponjas apresentam espículas, estruturas
que ajudam na sustentação do seu corpo.
Reprodução
Os poríferos se reproduzem de forma sexuada e assexuada. Reprodução sexuada: ocorre com a união dos gametas masculino e feminino e
a formação do zigoto. Forma-se uma larva, que se fixa em algum lugar
(substrato*) e origina a esponja adulta. Reprodução assexuada: ocorre
mais frequentemente por brotamento. Formam-se brotos, que podem se
separar do corpo do animal e formar novas esponjas. Pode ocorrer também
regeneração*, quando pequenos pedaços originam o animal adulto. Isto
demonstra a simplicidade da estrutura desses animais.
Celenterados ou cnidários
Compreendem as hidras, águas-vivas, corais, anêmonas do mar etc.
São animais aquáticos, a maioria marinha, que vivem livres ou fixos no
fundo do mar ou dos rios, sozinhos ou em colônias.
Organização, estrutura e fisiologia
Possuem órgãos com funções bem definidas. O corpo tem uma única
abertura, que exerce as funções de boca e ânus. Essa abertura está ligada à
225
BIOLOGIA DOS ANIMAIS INVERTEBRADOS
cavidade digestiva, onde o alimento começa a ser digerido. A digestão se
completa quando as partículas nutritivas entram nas células da parede
interna do corpo do animal. Os restos de alimentos são eliminados também pela boca. Internamente, são formados por uma estrutura gelatinosa,
a mesogleia, que serve como apoio para o corpo. Entre a mesogleia e a
epiderme estão presentes células nervosas, que exercem as funções de
recepção e resposta aos diferentes tipos de estímulos. Nos celenterados e
cnidários esse mecanismo aparece pela primeira vez nos animais. Em todos
os cnidários existem células especiais, os cnidoblastos, com as funções
de defesa e captura de alimento. Ao ser estimulado, o cnidoblasto libera
um líquido urticante*, que é injetado no corpo da vítima e pode lhe causar
ferimentos ou até mesmo a morte. Observe a ilustração.
Os celenterados não possuem
sistema respiratório, circulatório
nem excretor. Por serem animais
finos, possuem poucas células no
corpo e isso faz com que apenas
a difusão (volte ao capítulo 8 para
compreender melhor esta parte do
texto) seja suficiente para transportar as substâncias. Os tipos básicos
de celenterados são: pólipo e medusa. Os pólipos têm o corpo em forma de tubo, com duas extremidades:
uma presa ao substrato e a outra, que contém a boca, que se apresenta
circundada por tentáculos*. Podem viver isolados ou formando colônias
(vários indivíduos agrupados). As medusas têm forma arredondada
(em forma de guarda-chuva). Têm a boca localizada na parte inferior, na
região central e possuem tentáculos na periferia do corpo. São móveis e
possuem corpo gelatinoso e, por isso, são conhecidas como águas-vivas.
A N O T A Ç Õ E S
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226
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
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Reprodução
A reprodução deste grupo
pode ser assexuada por brotamento ou sexuada, normalmente
com ocorrência de metagênese
ou alternância de gerações (uma
fase sexuada e outra assexuada).
Observe o desenho que representa a metagênese. A fase sexuada
é representada pela forma de
medusa (livre) e a fase assexuada,
pela forma de pólipo (fixo).
Observe a tabela. Através dela
você vai conhecer três classes que
fazem parte do Filo dos Celenterados, com os seus principais
representantes.
filo DOS CNIDÁRIOS E Celenterados
ClasseCaracterísticas
Representantes
Hydrozoa
A maioria em forma de pólipos.
Obelia, Hydra e Physalia.
Scyphozoa
A maioria em forma de medusas.
Aurelia.
Anthozoa
Sempre em forma de pólipos.
Actínia e corais.
Platelmintos
São invertebrados de corpo achatado, em forma de fita. As trocas de
gases se realizam através da superfície do corpo, isto é, pela pele, uma
vez que não possuem sistema respiratório. O sistema circulatório também
está ausente. Podem ter vida livre, na água ou em terra úmida. Muitos são
parasitas, podendo causar doenças graves no homem ou em outros animais.
Organização, estrutura e fisiologia
Já possuem músculos e outros órgãos ausentes em poríferos e cnidários.
Têm grande poder de regeneração, sendo possível a obtenção de indivíduos completos cortando-se um platelminto em pedaços. A eliminação
de resíduos (excreção) é feita através das células-flama (formada por
tufos de células que se assemelham à chama de uma vela, daí o nome). As
células-flama eliminam as excretas (restos do trabalho das células) para a
superfície do corpo do animal.
227
BIOLOGIA DOS ANIMAIS INVERTEBRADOS
Reprodução
Os platelmintos podem ser monoicos ou dioicos: monoicos, quando
um único organismo apresenta os dois sexos (Taenia solium, Taenia
saginata); dioicos quando os organismos têm sexos separados (Schistosoma mansoni).
Platelmintos parasitas do homem: os principais são: Schistosoma
mansoni, Taenia solium e Taenia saginata.
Obs.: esses nomes são os nomes científicos, escritos em latim.
Schistosoma mansoni
É o causador da esquistossomose ou “barriga d’água”. Os parasitas
adultos vivem dentro dos vasos saguíneos do intestino da vítima, provocando hemorragia (perda de sangue) e inflamações em diversos órgãos.
Ocorre derramamento do plasma (parte líquida do sangue) para o abdome,
o que determina o aumento de volume da barriga. Além disso, inflamações
no fígado e no baço podem contribuir para esse aumento. Por isso a doença
recebe o nome popular de “barriga d’água”.
O organismo da pessoa infectada fica bastante enfraquecido e poderá
até ocorrer a morte do indivíduo. A fêmea fecundada pode colocar até 400
ovos por dia. Os ovos furam a parede do intestino, pois possuem espinhos
que facilitam esse trabalho, e se misturam com as fezes, sendo eliminados
do corpo com elas. Os ovos se rompem dentro d’água e libertam uma
larva ciliada, o miracídio. Esta nada até encontrar o caramujo do gênero
Biomphalaria. Dentro do caramujo, que é o hospedeiro intermediário,
vai ocorrer a fase assexuada do ciclo. O miracídio produz muitas larvas
e estas recebem o nome de cercárias. Elas abandonam o caramujo e
penetram na pele humana, indo diretamente para a corrente sanguínea,
desenvolvendo-se e transformando-se em adultos. O homem é, portanto,
o hospedeiro definitivo do parasita.
Veja o desenho, onde estão representadas as fases do ciclo de vida do
esquistossomo.
A N O T A Ç Õ E S
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228
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
-
O que você pode fazer para evitar a esquistossomose?
Melhoria das condições socioeconômicas da população; instalações sanitárias adequadas; sistemas de esgotos eficientes; nas
regiões atingidas a população deve receber educação sanitária;
eliminação do caramujo; uso de calçados, evitando o contato com
águas paradas de poças e lagos; ferver a água a ser ingerida
onde não houver tratamento da mesma.
Taenia solium e taenia saginata
As tênias são conhecidas como solitárias e causam uma doença denominada teníase. A taenia solium mede de 2 a 3m de comprimento e seu
corpo está dividido em:
• o cabeça ou escólex –
estrutura arredondada,
com ventosas e um círculo
de ganchos no centro,
formando o rostro;
• o pescoço ou colo – região que une a cabeça ao
corpo;
• o corpo ou estróbilo
– região formada por
segmentos denominados
proglotes ou proglótides.
A Taenia saginata é maior
que a Taenia solium: não possui
rostro, nem ganchos e apresenta
escólex quadrangular.
Observe o desenho que mostra a diferença entre as duas tênias.
O parasita adulto vive no intestino do homem, sendo este, portanto, o
seu hospedeiro definitivo. O verme se alimenta dos restos que encontra
dentro do corpo humano. O indivíduo parasitado pode apresentar sintomas
como diarreia, alterações no apetite, náusea, vômitos, cansaço, insônia e
irritação.
Como as tênias são hermafroditas (possuem os sistemas reprodutores masculino e feminino), podem, por isso, realizar a autofecundação e
originar anéis ou proglotes “grávidos”, contendo os ovos fecundados. O
hospedeiro elimina os anéis junto com as fezes e, assim, pode contaminar
águas e verduras. Os ovos podem ser ingeridos pelo boi ou pelo porco,
que se tornam, os hospedeiros intermediários do parasita. Estes são
respectivamente da Taenia saginata e da Taenia solium. Os ovos contêm
os embriões, que perfuram o intestino e passam para a corrente sanguínea,
e se localizam, principalmente, nos músculos do animal, onde se transformam em larvas ou cisticercos.
229
BIOLOGIA DOS ANIMAIS INVERTEBRADOS
Ao comer carne contaminada de porco ou boi, crua ou mal passada, a
pessoa adquire a larva, que se desenvolve no seu intestino e origina a tênia
adulta. Algumas vezes o homem pode ingerir os ovos da tênia através da
água ou alimento contaminado. Nesse caso, o homem torna-se o hospedeiro intermediário. Ele abriga os cisticercos e adquire a doença chamada
cisticercose. Essa doença é mais séria ainda que a teníase. Ao que parece,
o organismo reage melhor à cisticercose por Taenia saginata e, por isso,
é mais comum encontrarmos casos de contaminação pelo porco.
O que você pode fazer para evitar a teníase
Hábitos de higiene como lavar as mãos após evacuar* e ao
mexer nos alimentos; uso de privadas ligadas à rede de esgoto;
inspeção sanitária dos matadouros; não ingestão de carne de
boi ou de porco mal cozida ou crua.
Observe a tabela. Através dela você vai conhecer três classes que fazem
parte do filo platelminto, com os seus principais representantes.
filo platelmintos
ClasseCaracterísticas
Representantes
Turbellaria
Corpo achatado, sistema digestório
incompleto e de vida livre.
Dugesia tigrina
(planária)
Trematoda
Corpo simples, são sempre parasitas Schistossoma mansoni
e com sistema digestório incompleto. Faciola hepatica
Cestoidea
Parasitas, corpo dividido em anéis
e sem sistema digestório.
Taenia solium e
Taenia saginata
A N O T A Ç Õ E S
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230
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
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Nematelmintos
São vermes de corpo cilíndrico (roliço), alongado e afilado nas extremidades; de vida livre ou parasitas.
Organização, estrutura e fisiologia
Possuem sistema digestivo completo (com boca e ânus). Não possuem
sistema respiratório nem circulatório. A respiração é feita pela difusão dos
gases através da superfície do corpo, como você já viu que ocorre nos
platelmintos. As excretas são eliminadas por um poro excretor ventral. O
sistema nervoso é centralizado, possuindo um anel em torno do esôfago
de onde partem cordões nervosos.
Reprodução
A maioria é dioica (sexos separados). A reprodução é sempre sexuada.
Nematelmintos parasitas do homem
Os principais parasitas são: Ascaris lumbricoides, Ancylostoma duodenale, Necator americanus, Wulchereria bancrofti, Enterobius vermicularis.
Observe que aqui também esses nomes estão escritos em latim, pois são
nomes científicos. Você poderá se referir a eles apenas pelo nome escrito
em português, se preferir.
Ascaris lumbricoides (lombriga)
É o causador da doença chamada ascaridíase. As fêmeas adultas
medem cerca de 20 cm de comprimento e os machos, mais ou menos
15 cm. Os vermes adultos vivem no intestino delgado do homem, onde
o macho e a fêmea se acasalam. Após serem fertilizadas pelos machos,
as fêmeas liberam muitos ovos por dia, que são eliminados com as fezes
do hospedeiro. Os ovos contaminam os alimentos e a água. Quando são
ingeridos, chegam ao intestino, onde se rompem e liberam as larvas que
caem na corrente sanguínea. Estas se deslocam pelo corpo, passando pelo
coração, pulmões, brônquios, traqueia, laringe e faringe; depois retornam
ao intestino, onde o seu desenvolvimento se completa. Atingem a fase
adulta e o ciclo recomeça.
231
BIOLOGIA DOS ANIMAIS INVERTEBRADOS
A N O T A Ç Õ E S
O que você pode fazer para evitar a ascaridíase
A maneira de se evitar a doença é semelhante à de outros vermes, isto é, tratamento da água, hábitos de higiene, e utilização
de instalações sanitárias adequadas.
Ancylostoma duodenale (ancilóstomo)
É o causador da doença popularmente conhecida como amarelão.
Esse verme mede cerca de 1 cm de comprimento. Os vermes adultos vivem no intestino delgado do homem e produzem ovos, que são expulsos
com as fezes. Se encontrarem condições favoráveis, desenvolvem-se em
larvas microscópicas (só podem ser observadas através do microscópio)
que penetram na pele do indivíduo que anda descalço e são levadas pela
circulação até o intestino delgado, onde se tornam vermes adultos.
A pessoa com ancilostomose ou amarelão apresenta fraqueza e anemia,
pois o verme fura as paredes do abdome através de suas placas cortantes
ou dentes, provocando hemorragias.
Necator americanus (Necátor)
Mede cerca de 15 mm de comprimento. É bastante semelhante ao
Ancylostoma duodenale e causa a mesma doença.
O que você pode fazer para evitar a ancilostomose
A prevenção é feita através da construção de instalações sanitárias,
tratamento da água e uso de sapatos.
-
232
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
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Wulchereria bancrofti (filária)
Causador da filariose, conhecida também como elefantíase. É um
verme que tem cerca de 7 cm de comprimento e vive nos vasos linfáticos
do homem. As fêmeas produzem larvas que se locomovem para o sangue e completam o seu desenvolvimento no mosquito do gênero culex.
Os vermes adultos provocam uma obstrução dos vasos linfáticos. Como
a função desses vasos é retirar o excesso de líquido que sai do sangue
e banha os tecidos, ocorre um acúmulo desse líquido na região afetada
(pernas, mamas e saco escrotal), provocando deformações.
O que você pode fazer para evitar a filariose
Combater o mosquito transmissor, proteger as casas com tela e usar
cortinados sobre a cama.
Enterobius vermiculares (oxiúro)
É o causador da oxiurose ou enterobiose. Esse verme mede 0,5 cm de
comprimento. O verme adulto vive no intestino do homem, onde provoca
inflamações. As fêmeas fecundadas normalmente se localizam na região do
ânus, onde vão depositar os seus ovos, causando muita coceira e irritação.
Se a pessoa levar a mão à boca, após coçar a região, ela se contamina
novamente com os ovos que ficam embaixo das unhas.
DESAFIOS DO PERCURSO
1. Em relação ao Schistosoma mansoni, responda:
a) Que doença esse verme causa no ser humano?
b) Em que lugar do corpo humano vive o par adulto?
c) Como o ser humano pode se contaminar com essa doença?
d) Quais as medidas preventivas contra essa enfermidade?
R.
2. (Fuvest-SP) Por que as medusas podem, pelo simples contato, levar pequenos animais à morte ou provocar irritações cutâneas em seres
humanos?
R.
233
BIOLOGIA DOS ANIMAIS INVERTEBRADOS
3. No exame a olho nu das fezes de uma criança foi encontrada uma
estrutura esbranquiçada, semelhante a pedaços de macarrão, conhecida
como proglote.
a) Que parasita o menino apresentava e a que filo pertence o animal em
questão?
b) Como o menino pode ter adquirido o parasita?
R.
4. Que nome recebe a doença causada no ser humano pelo ancilóstomo? Que medidas podem ser adotadas para evitar essa verminose?
R.
5. O que é oxiurose?
R.
6. Como as filárias podem penetrar no organismo humano e que doença provocam?
R.
7. Por que as esponjas também são chamadas de poríferos?
R.
AMPLIANDO O HORIZONTE
Ler, se possível: em Biologia Hoje, de S. Linhares e F. Gewandsznajder, vol. 2: em ”As esponjas também comem carne” e “Os recifes
de coral”; em Biologia Atual, de W. R. Paulinovol. 2: “Verminoses:
problema que tem solução”.
GLOSSÁRIO
Evacuar - defecar; eliminar fezes.
Profilaxia - emprego de meios para evitar as doenças.
Regeneração - ato de tornar a gerar; reconstituição.
Substrato - o que serve de suporte.
Tentáculos - apêndices móveis que servem para pegar e capturar
alimento.
Urticante - que queima como urtiga.
A N O T A Ç Õ E S
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234
BIOLOGIA
A N O T A Ç Õ E S
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BRITO, Elias Avancini, FAVARETTO, José Arnaldo. Biologia: uma
abordagem evolutiva e ecológica.São Paulo: Moderna. V. 2.
LINHARES, Sérgio, GEWANDSZNAJDER, Fernando, Biologia hoje.
São Paulo: Ática, 1997. V. 2.
LOPES, Sonia, Bio. São Paulo: Saraiva, 1998. V. 2.
MARCONDES, C. M. , SARIEGO, J.C. Ciências: seres vivos. São
Paulo: Scipione. 1996.
SOARES, José Luís. Biologia no terceiro milênio. São Paulo: Scipione, 1999. V. 3.
STORER, Tracy I, USINGER, Robert L., Zoologia geral. São Paulo:
USP.
MEMÓRIAS DA VIAGEM
1. (PUC-SP) As células de defesa, denominadas cnidoblastos ou cnidócitos, são observadas nos animais
a) espongiários.
b) protozoários.
c) moluscos.
d) equinodermos.
e) nenhuma das anteriores.
2. Nos celenterados, ocorre alternância de gerações com as formas pólipo e medusa que correspondem, respectivamente, às formas de reprodução:
a) ambas assexuadas.
b) assexuada e sexuada.
c) sexuada e assexuada.
d) ambas simultaneamente sexuadas e assexuadas.
3. (PUC-RS) Os platelmintos são animais que apresentam o corpo
achatado e sua espessura, quase desprezível, proporciona uma grande
superfície em relação ao volume, o que lhes traz vantagens. A forma achatada desses animais relaciona-se diretamente com a ausência dos sistemas
a) digestivo e excretor.
b) respiratório e circulatório.
c) excretor e circulatório.
d) digestivo e secretor.
e) secretor e nervoso.
235
BIOLOGIA DOS ANIMAIS INVERTEBRADOS
4. (Cesgranrio-RJ) Educar as populações carentes no sentido de construírem fossas assépticas nas localidades desprovidas de redes de esgoto,
para evitar que lancem seus dejetos diretamente no solo, e também alertar
essas populações sobre os perigos dos banhos em riachos constituem
medidas profiláticas importantes para a prevenção da
a) doença de Chagas.
b) malária.
c) leishmaniose.
d) esquistossomose.
e) febre amarela.
5. (Fuvest-SP) Dos parasitas do homem, comuns no Brasil, o que é
transmitido por um caramujo é
a) Ascaris.
b) Taenia.
c) Plasmodium.
d) Schistosoma.
e) Trypanosoma.
6. (PUC-SP) O doente que apresenta cisticercose
a) foi picado por triatoma.
b) nadou em água com caramujo contaminado.
c) andou descalço em terras contaminadas.
d) comeu carne de porco ou de vaca com larva de tênia.
e) ingeriu ovos de tênia.
7. (Cesgranrio-RJ) Uma das verminoses comum nas crianças é a enterobiose. A infestação se processa
a) pela ingestão de carne de porco mal cozida.
b) quando o Anopheles pica para sugar sangue.
c) através de fêmeas do Culex, quando sugam nosso sangue.
d) quando a própria larva rabditoide, dos locais úmidos, perfura a
pele e atinge a corrente sanguínea.
e) pela ingestão de ovos.
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236
BIOLOGIA
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8. (Cesgranrio-RJ) A elefantíase ou filariose é uma parasitose comum
na região amazônica. Sua profilaxia pode ser feita através do combate ao
inseto vetor, do isolamento e tratamento das pessoas doentes. O agente causador e o hospedeiro intermediário dessa parasitose são, respectivamente:
a) Ascaris lumbricoides e um mosquito de gênero Culex.
b) Wuchereria bancrofti e um mosquito do gênero Culex.
c) Wuchereria bancrofti e o caramujo.
d) Schistosoma mansoni e a filaria.
e) Ancylostoma duodenale e a filaria.
9. (PUCC-SP) Formularam-se algumas hipóteses sobre o motivo de
um menino ter contraído ascaridíase:
I. Andou descalço sobre a terra.
II. Nadou em lagoas com caramujo.
III. Comeu carnes mal cozidas.
IV. Levou à boca mão suja de terra.
V. Bebeu água não potável.
São precedentes as hipóteses:
a) I e II.
b) I e III.
c) II e IV.
d) III e V.
e) IV e V.
10. (Fuvest-1996) O ‘Ancylostoma’ é um parasita intestinal que provoca
o “amarelão”, doença que se pode adquirir
a) por picada de um hemíptero (barbeiro).
b) comendo carne de um porco mal cozida.
c) comendo carne bovina contaminada.
d) por picada de pernilongo.
e) andando descalço.
C AGABARITO
P Í TU L O 17
CAPÍTULO 1
Investigando caminhos
Fato: O som não funciona.
Hipótese: O fio está fora da tomada. (Ou: faltou luz. Ou há um fio solto).
Desafios do percurso:
1. Porque, assim como o detetive, o cientista reúne uma série de fatos e, a partir deles, procura entender
como ou porque um determinado fenômeno está ocorrendo.
2. Uma hipótese científica é um palpite que se apoia em informações já existentes sobre um determinado assunto. Para formular uma hipótese, o cientista analisa, interpreta e reúne todas
as informações disponíveis no momento. A condição fundamental para uma hipótese ter valor
é ela ser testada.
3. Através de experiências para obter evidências que confirmem ou não suas previsões. Geralmente são utilizadas experiências controladas, que permitem comparar os resultados do grupo
experimental, aquele em que se provocou uma alteração, com os de um grupo-controle, no
qual não foi feita alteração alguma.
4. Observação de um fato; levantamento do problema; formulação de hipóteses; experimentos;
análise dos resultados e as conclusões.
5.
a) As plantas cultivadas dentro de casa cresciam em direção à janela.
b) Se a luz era realmente percebida pela ponta dos caules.
c) Se realmente é a ponta do caule que percebe a luz, então, plantas decapitadas*, ou com a
ponta dos caules coberta, perderão a capacidade de se curvar em direção à fonte luminosa.
d) Eles decapitaram algumas plantas e colocaram-nas perto de uma janela, juntamente com plantas
intactas.
6. Eles levantam outras questões, para as quais serão feitas outras hipóteses e novos experimentos.
É assim que o conhecimento progride.
Memórias da viagem
1. b 2. d 3. d 4. c 5. e 6. b 7. b, c, e 8. e
238
BIOLOGIA
CAPÍTULO 2
Desafios do percurso
1.
a) A existência de grande quantidade de alimento no meio ambiente.
b) Os seres heterótrofos (seres que não produzem sua própria matéria orgânica) se reproduziam
aumentando em número. O alimento dissolvido no meio tornou-se escasso, ocasionando a
competição entre esses seres, e muitos morreram por falta de alimento. É possível que a partir
daí tenham surgido seres que utilizassem a energia da luz solar para fabricar seus próprios
alimentos a partir de CO2 e H2O (seres autótrofos). 2. Porque as moléculas orgânicas começaram a se tornar escassas.
3. Reino Monera: seres unicelulares e procariontes. Ex: bactérias e cianobactérias.
Reino Protista: seres unicelulares e eucariontes. Ex: protozoários e determinadas algas.
Reino Fungi: seres heterótrofos, uni ou pluricelulares e eucariontes. Ex: fungos.
Reino Plantae: seres pluricelulares, autótrofos. Ex: plantas.
Reino Animalia: seres pluricelulares, heterótrofos. Ex: animais.
4. Porque os seres heterótrofos têm uma estrutura mais simples do que os seres autótrofos.
Memórias da viagem
1. c 2. b 3. e 4. d 5. a,b,e,f 6. e 7. c
CAPÍTULO 3
Desafios do percurso
1. Os seres vivos e a matéria bruta são formados por átomos que se ligam, formando as moléculas.
Na matéria bruta, os átomos estão reunidos em compostos simples, formando as substâncias
inorgânicas. Nos seres vivos, além das substâncias inorgânicas, encontramos as substâncias
orgânicas. A matéria viva apresenta composição química mais complexa que a matéria bruta.
2. Célula é a unidade formadora de todos os seres vivos, capaz de se nutrir, crescer e se reproduzir.
Os seres vivos podem ser: unicelulares, seres formados por uma única célula, e pluricelulares,
quando formados por muitas células.
3. Metabolismo é o conjunto de todas as transformações químicas do organismo. No catabolismo
há quebra de moléculas de alimento para obtenção de energia, e no anabolismo ocorre a
construção de moléculas formadoras de partes das células.
4. Homeostase é a capacidade que os seres vivos possuem de manter constante seu meio interno.
5. Nutrição autotrófica: o organismo é capaz de produzir a sua própria matéria orgânica a partir
de substâncias inorgânicas existentes no meio (CO2, H2O e sais minerais). Esse tipo de nutrição
é realizado por certas bactérias, algas e plantas.
Nutrição heterotrófica: o ser necessita de moléculas orgânicas já prontas, isto é, não é capaz
de produzi-las. Esse tipo de nutrição é realizado por animais, protozoários e a maioria das
bactérias.
239
GABARITO
6. É através da reprodução que todos os seres vivos geram descendentes, perpetuando a espécie.
Reprodução assexuada: o novo ser surge a partir de uma ou mais células do indivíduo que o
gerou, possuindo as mesmas características, porque recebe cópia igual do DNA do indivíduo
original.
Reprodução sexuada: acontece pela união de gametas (feminino e masculino), originando um
novo ser que possui características herdadas do pai e da mãe.
7. É o processo pelo qual os seres vivos podem sofrer transformações ao longo do tempo, através
de mecanismos que os tornem mais adaptados ao meio.
Memórias da viagem
1. d 2. e 3. b 4. c 5. b
CAPÍTULO 4
Desafios do percurso
1. Porque até então era muito pequeno o número de cientistas e instituições que se dedicavam à
pesquisa dos seres vivos. E também porque havia necessidade de microscópios mais sofisticados
2. Surgiu da observação de Hooke, ao analisar em um microscópio bastante simples um pedaço de
cortiça. Ele viu apenas compartimentos vazios, e muito pequenos, que ele chamou de células.
Célula é, diminutivo de cella, que significa lugar fechado, pequeno cômodo.
3. O microscópio óptico utiliza a luz e o microscópio eletrônico utiliza feixes de elétrons.
4. Multiplicando o aumento da lente ocular pelo aumento da lente objetiva.
5. É a unidade formadora de todos os seres vivos.
6. Os procariontes não possuem envoltório nuclear e os eucariontes possuem.
Procariontes - reino Monera (bactérias e cianobactérias)
Eucariontes - reinos:
Protista (protozoários e algumas algas)
Fungi (fungos)
Plantae (vegetais)
Animalia (animais)
7. O vírus é formado por uma parte central, onde se encontra o DNA ou RNA, envolvida por uma
cápsula de proteína chamada capsídeo.
8. O bacteriófago encosta-se na membrana da bactéria e, com enzimas especiais, dissolve a parede
da membrana, injetando o seu conteúdo de DNA no interior da bactéria (com uma contração
da sua “cauda”), deixando a cápsula do lado de fora. Outra enzima do bacteriófago destrói
o material genético da bactéria e, em seguida, o DNA do vírus se multiplica usando todas as
enzimas da bactéria, e a energia. O DNA do vírus comanda a produção de proteínas que vão
formar as cápsulas, usando o material da bactéria. Estes novos vírus, com a destruição da bactéria, são libertados, podendo invadir novas bactérias.
Memórias da viagem
1. b 2. e 3. c 4. c 5. a 6. d 7. c
240
BIOLOGIA
CAPÍTULO 5
Desafios do percurso
1. Tanto o amido como o glicogênio, através de reações de hidrólise (quebra de moléculas através
da água), são transformados em moléculas de glicose, usadas como material energético no
metabolismo celular. Amido e glicogênio representam, portanto, reservas de energia para a
atividade biológica de plantas e animais.
2. Células de intensa atividade possuem um percentual hídrico maior devido à formação constante
de moléculas de água nas reações de síntese de proteínas, glicídios, lipídios e ácidos nucleicos.
Isto também ocorre na respiração aeróbia, pois a água e o CO2 são produtos finais dessas
reações.
3. Os glicídios representam a principal fonte energética durante os processos metabólicos dos
seres vivos.
4. Os sais minerais são importantes na estruturação de partes sólidas do corpo, como, por exemplo,
dentes, ossos, carapaças, conchas etc.
5. São lipídios que, além dos ácidos graxos e de um álcool, possuem também um radical contendo
P (fósforo), N (nitrogênio) ou S (enxofre).
Exemplos: Lecitina do ovo, mielina dos nervos.
6. Elas atuam no processo digestivo, estimulando o funcionamento do intestino e aumentando a produção
das fezes.
7. São glicídios formados pela reunião de vários monossacarídeos. Ex: celulose, amido.
Memórias da viagem
1. d 2. a 3. c 4. d 5. d 6. d 7. e 8. e
CAPÍTULO 6
Desafios de percurso
1. A molécula de aminoácido é formada por um grupamento carboxila (COOH), um grupamento
amina (NH2), um átomo de hidrogênio e um grupamento preso a um átomo de carbono, que
varia de aminoácido para aminoácido.
2. Porque cada enzima é típica para um determinado tipo de reação.
3. As altas temperaturas desnaturam as proteínas porque rompem as ligações que mantêm a sua
forma. Como as enzimas são formadas por proteínas, o calor inibe a sua ação.
4. As vitaminas regulam diversas funções dentro do organismo. A sua falta pode provocar doenças
graves ou até mesmo a morte.
5. Vitamina A – Cegueira noturna e facilidade para infecções. Vitamina C – Escorbuto, sangramento
nas gengivas e na pele. Vitamina D – Raquitismo. Vitamina K – Dificuldade de coagulação do
sangue. Vitamina B1 – Beribéri
6. As proteínas podem formar alguns hormônios; são fontes de aminoácidos para os animais;
fazem parte da estrutura da matéria viva; formam as enzimas; e constituem muitos anticorpos.
241
GABARITO
Memórias da viagem
1. d 2. c 3. a 4. c 5. a 6. c 7. a 8. a 9. b 10. d
CAPÍTULO 7
Desafios do percurso
1. A célula eucariótica possui núcleo organizado, isto é, possui envoltório nuclear; a procariótica
não possui envoltório nuclear, o material do núcleo fica espalhado no citoplasma.
2. Parede celular (ou vacúolo de suco celular, ou cloroplasto)
3. Uma função comum aos retículos é o transporte de substâncias pelo interior da célula.
4. O retículo granular possui ribossomos aderidos à sua membrana e o liso não possui.
5. A produção de proteínas é feita pelos ribossomos.
Memórias da viagem
1. b 2. d 3. b 4. c 5. b 6. a 7. b 8. d 9. b 10. b
CAPÍTULO 8
Desafios do percurso
1. Como a membrana plasmática é responsável pela entrada e saída de substâncias da célula e
esse processo se dá por diferenças de concentração dentro e fora da célula, é ela que permitirá
ou não esse fluxo de substância.
2.
a) Em solução hipertônica, ambas as células perdem água por osmose. Com a célula animal
ocorrerá CRENAÇÃO (a célula murchará). Com a célula vegetal vai ocorrer PLASMÓLISE, pois
o vacúolo e o citoplasma se retraem.
b) Em solução hipotônica, ambas as células absorvem água. A célula animal pode estourar,
ocorrendo PLASMOPTISE. A célula vegetal aumenta de volume porque o vacúolo incha, ocorre
TURGÊNCIA, entretanto ela não estoura, porque a celulose (parede celular) oferece resistência.
3. Transporte passivo – é o transporte de substâncias através da membrana em que não há
consumo de energia.
Transporte ativo – é o transporte de substâncias em que ocorre consumo de energia. As
substâncias se locomovem de lugares de menor concentração para os de maior concentração,
contrariando as tendências da difusão.
4. Quando salgamos a carne de um animal, bactérias e fungos, ao entrarem em contato com
essa carne, perdem água por osmose. Sem água, o seu metabolismo é reduzido e esses seres
acabarão morrendo, não exercendo a sua ação decompositora, preservando dessa forma, a
carne do animal.
5. São encaixes existentes entre células vizinhas que aumentam o contato entre elas, facilitando
a troca de substâncias.
242
BIOLOGIA
6. Elas servem para aumentar a absorção.
7. Fagocitose – é a entrada de partículas sólidas na célula, através de pseudópodos.
Pinocitose – é a entrada de gotas de líquidos na célula, através de invaginações
8. É o processo através do qual a célula elimina resíduos para o exterior.
9. Solução hipotônica – solução com menos soluto, isto é, menos concentrada em relação ao
meio externo.
Solução hipertônica – solução com mais soluto isto é, mais concentrada que o meio externo.
Solução isotônica – solução que apresenta a mesma quantidade de soluto, isto é, igual concentração nos meios interno e externo.
10. É o transporte de substâncias através da membrana plasmática, com o auxílio de outras substâncias (geralmente proteínas) que facilitam a sua passagem.
Memórias da viagem
1. d 2. d 3. e 4. e 5. c 6. a 7. a 8. c 9. d 10.d
CAPÍTULO 9
Desafios do percurso
1. Respiração orgânica – ocorre no nível dos pulmões ou de outros órgãos respiratórios e se
relaciona com as trocas gasosas.
Respiração celular – ocorre nas células, principalmente dentro das mitocôndrias, e é um complexo mecanismo bioquímico.
2. Glicólise – saldo energético de 2 ATP; Ciclo de Krebs – saldo energético de 2 ATP; Cadeia Respiratória - saldo energético de 34 ATP.
3. Porque, já que necessitam de um alto gasto de energia, são os mais recomendados para alguém que deseja perder peso e melhorar a capacidade funcional dos pulmões e do sistema
cardiovascular.
4. Na superfície, as células realizam a respiração aeróbica, pois existe oxigênio; no interior da
massa, com a ausência de oxigênio, ocorre a fermentação alcoólica.
5. Na ausência de oxigênio ocorre apenas a fermentação, processo que tem rendimento energético de 2 ATP por molécula de glicose. Na presença de oxigênio ocorrem os dois processos,
fermentação e respiração aeróbica e, nesse caso o rendimento é de 38 ATP por molécula de
glicose.
6.
a) Na ausência de oxigênio livre, as leveduras realizam a fermentação alcoólica (respiração anaeróbia). Na presença desse gás, realizam a respiração aeróbia.
b) A atividade metabólica é maior quando os fungos realizam a respiração aeróbia, porque o
rendimento energético é maior do que na fermentação.
7. A respiração aeróbia necessita do oxigênio, produz 38 moléculas de ATP e não forma produtos
residuais. A fermentação ocorre na ausência do oxigênio, produz 2 moléculas de ATP e tem o
etanol como produto residual.
8. O oxigênio é o aceptor final de hidrogênios, evitando a morte da célula por acidez.
243
GABARITO
Memórias da viagem
1. e 2. b 3. a 4. b 5. d 6. c 7. c 8. d
CAPÍTULO 10
Desafios do percurso
1. O Sol é a fonte de energia para a realização da fotossíntese pelas plantas, o que permite a
renovação do oxigênio atmosférico e a produção de matéria orgânica.
2.
a) A taxa de respiração é maior quando o vegetal recebe luz abaixo de seu ponto de compensação
luminoso, ou seja, antes das 7 horas e depois das 17 horas.
b) A produção e o consumo de oxigênio e de gás carbônico se igualam às 7 e 17 horas.
3.
I. A respiração ocorre de dia e de noite; a fotossíntese, durante o período iluminado do dia.
II. O gás usado na respiração é o oxigênio e na fotossíntese é o gás carbônico.
III.O gás eliminado na respiração é o gás carbônico e na fotossíntese é o oxigênio.
4. Aumentamos a quantidade de luz para que a velocidade da fotossíntese seja maior do que a
velocidade da respiração e, portanto, a quantidade de oxigênio liberada também seja maior.
5. A glicose é produzida durante a etapa química ou enzimática ou fase escura. Os ATP e NADPH2
formados na fase clara serão utilizados na fase escura.
6. A fotossíntese é responsável pela renovação do O2 atmosférico e pela produção de matéria
orgânica.
7. Na fotofosforilação cíclica é usado um só sistema de clorofila (clorofila a) e na acíclica ocorre a
participação de dois sistemas de clorofila (clorofila a e b)
8. A função da água é fornecer íons de hidrogênio (H+), que se unem ao NADP, formando o NADPH2. É dela que provém o oxigênio.
Memórias da viagem
1. a 2. e 3. a 4. c 5. b 6. c 7. a 8. e 9. a 10. c.
CAPÍTULO 11
Desafios de percurso
1. O pedaço que sobreviveu foi o que continha o núcleo, pois este é o responsável pela reprodução
celular.
2. Não realizará a função de reprodução.
3. Mostrará as características de B, pois é no núcleo que se encontra o material genético.
4. Os nucléolos são organelas que correspondem a concentrações de RNA ribossomal e proteínas
e são encontrados no núcleo.
244
BIOLOGIA
5. Durante a divisão celular os cromossomos passam a apresentar um aspecto de bastonetes com
um estrangulamento chamado centrômero, que divide o cromossomo em dois segmentos denominados braços.
6. Célula haploide – possui um conjunto n de cromossomos (um cromossomo de cada tipo); Célula
diploide – possui dois conjuntos de cromossomos (2n)
7. Cromossomos homólogos – cromossomos iguais dois a dois; locus – local do cromossomo onde
se localiza o gene; genes alelos – genes responsáveis pela determinação da mesma característica
(ocupam o mesmo locus).
8. O cariótipo de um homem possui os cromossomos sexuais diferentes – XY e o da mulher, possui
os cromossomos sexuais iguais – XX.
Memórias da viagem
1. b 2. c 3. e 4. d 5. d 6. a 7. d 8. b 9. d 10. e
CAPÍTULO 12
Desafios do percurso
1. Um nucleotídeo é formado de 3 partes: um açúcar (pentose); uma base nitrogenada e um radical
fosfato.
2. DNA: encontrado no núcleo, mitocôndrias e cloroplastos; possui 2 filamentos; a sua pentose é
a desoxirribose, e suas bases nitrogenadas são citosina, guanina, adenina e timina.
RNA: encontrado no núcleo e citoplasma (ribossomos); possui apenas um filamento; sua pentose
é a ribose e suas bases nitrogenadas são citosina, guanina, adenina e uracil ou uracila (não
possui timina).
3. O trecho complementar será: TGTACGACT.
4. Porque, quando uma haste se complementar, terá a mesma configuração da original, isto é,
cada molécula nova será igual à molécula original, e também elas, serão iguais entre si. Como
as moléculas filhas são formadas por uma haste da molécula original e uma haste nova, esta
duplicação é chamada semiconservativa.
5. Transcrição é a passagem do código genético do DNA para o RNA mensageiro.
6. RNA mensageiro: transporta o código genético do DNA encontrado no núcleo até os ribossomos; RNA transportador: transporta aminoácidos do citoplasma para os ribossomos; RNA
ribossomal ou ribossômico: faz parte da composição dos ribossomos, onde ocorre a síntese
de proteínas.
7. Será o RNAm: UAAGCUGGU.
8. RNAt: AUUCGACCA.
9. Um RNAm com 36 nucleotídeos possui 12 códons, pois cada códon é formado por 3 nucleotídeos.
10. Na fita deverão existir 20% de guanina, 30% de adenina e 30% de timina.
O DNA é formado por uma dupla cadeia de polinucleotídeos. Sabendo-se que as cadeias são complementares e o pareamento é sempre adenina com timina e citosina com guanina, a quantidade de citosina
deve ser igual à de guanina e a quantidade de adenina deve ser igual à de timina.
245
GABARITO
Memórias da viagem
1. a 2. e 3. a 4. b 5. a 6. b 7. c 8. a 9. b 10. c
CAPÍTULO 13
Desafios do percurso
1. É que durante a interfase a célula adquire condições para gerar células-filhas. Ela está dividida
nos períodos G1, S e G2
2. Nos seres pluricelulares a mitose está relacionada com: desenvolvimento (formação do embrião), crescimento (aumento do número de células), renovação (novas células), regeneração
e reprodução (por mudas, em vegetais).
3. Mitose: as células-filhas possuem o mesmo número de cromossomos da célula-mãe.
Meiose: as células-filhas possuem a metade do número de cromossomos da célula-mãe.
4. A meiose I é reducional porque cada célula-filha formada já possui a metade do número de
cromossomos que existia na célula-mãe.
A meiose II é equacional porque cada célula-filha conserva o mesmo número de cromossomos
que existia nas células resultantes da primeira divisão meiótica.
5. Por mitose: desenvolvimento, crescimento, renovação, regeneração e reprodução (por meio de
mudas, nos vegetais).
Por meiose: ocorre na formação de gametas (só ocorre em células diploides).
Memórias da viagem
1. d 2. c 3. a 4. a 5. b 6. c 7. a 8. a 9. d 10. e
CAPÍTULO 14
Desafios do percurso
1. A função é a fagocitose. Consiste no englobamento de partículas presentes nos alvéolos e formação do vacúolo de fagocitose. É importante também na limpeza de restos de partículas.
2.
a) Tecido estriado: contração voluntária; tecido liso: contração involuntária; tecido cardíaco: contração involuntária.
b) O tecido estriado é avermelhado, o liso é esbranquiçado e o cardíaco é avermelhado.
3.
246
BIOLOGIA
4. As glândulas exócrinas lançam seus produtos em cavidades ou superfícies. Estes produtos são
denominados secreções. Ex.: glândulas sudoríparas.
As glândulas endócrinas lançam seus produtos no sangue. Esses produtos são chamados hormônios. Ex: tireoide.
5. É especializado em sustentação, tendo a substância intercelular rígida, porém flexível. Não
possui vasos sanguíneos.
6. As principais funções do sangue são: transporte de substâncias e defesa do organismo.
7. As hemácias fazem o transporte de gases, principalmente o O2 os leucócitos cuidam da defesa
do organismo; as plaquetas ajudam na coagulação do sangue.
8. O tecido epitelial possui pouca substância intercelular, não possui vasos sanguíneos e suas
células são muito unidas umas às outras.
O tecido conjuntivo possui muita substância intercelular, suas células são mais separadas e
possui vasos sanguíneos.
Memórias da viagem
1. d 2. c 3. d 4. c 5. d 6. a 7. c 8. e 9. b 10. b
CAPÍTULO 15
Desafios do percurso
1. As substâncias radioativas serão encontradas em todas as regiões abaixo do anel, pois o floema foi interrompido. O CO2 radioativo é utilizado na síntese de compostos orgânicos (fotossíntese), que serão
transportados pelo floema.
2. Os estômatos possuem aberturas por onde passam o oxigênio e o gás carbônico na respiração
e na fotossíntese, além do vapor d’água, na transpiração.
3. A seiva bruta é formada de água e sais minerais. É transportada pelos vasos lenhosos.
4.
a) Localizados no caule e na extremidade da raiz, os meristemas primários atuam no crescimento
do vegetal.
b) Promover o crescimento vegetal em espessura.
c) O esclerênquima é formado por células mortas e o colênquima, por células vivas.
5.
a) I - estômato, II - parênquima.
b) O CO2 absorvido é utilizado para a realização do processo de fotossíntese. A fotossíntese é
importante porque produz substâncias ricas em energia, que serão utilizadas por todos os seres
vivos, garantindo a vida no planeta Terra.
6.
a) O esclerênquima é composto de células mortas, alongadas e possui de paredes espessas e
resistentes, devido à presença de uma substância denominada lignina. b) É o tecido responsável pela sustentação do vegetal.
247
GABARITO
Memórias da viagem
1. a 2. c 3. e 4. a 5. b 6. d 7. d 8. a 9. c 10. e
CAPÍTULO 16
Investigando caminhos
a) A diferença entre a porcentagem do DNA do homem e a do chimpanzé é de aproximadamente
1,6%; entre a do homem e a do gorila é de aproximadamente 2,3%.
b) O chimpanzé é o que apresenta maior grau de parentesco com o homem.
Desafios do percurso
1.
a) Pertencem ao gênero Felis.
b) Todos os gatos domésticos têm o mesmo nome científico porque pertencem à mesma espécie.
2.
a)Não.
b) Os antibióticos apenas selecionam os tipos de bactérias mais resistentes, eliminando as mais
sensíveis.
3. O atual sistema de classificação dos seres vivos baseia-se: na forma dos organismos adultos; no
desenvolvimento embrionário; no material genético da espécie; no local onde vive a espécie;
na relação dos seres vivos com a evolução.
4. O que determina o tipo de proteína é a sequência de aminoácidos: cada espécie tem uma sequência própria: quanto maior a diferença nesta sequência, maior a distância evolutiva entre
as duas espécies.
5. Espécie é um conjunto de indivíduos semelhantes, capazes de se cruzarem entre si produzindo
descendentes férteis.
6. Os 5 reinos são: Monera, Protista, Fungi, Plantae e Animalia.
7. Utilidade das bactérias: são decompositores de cadáveres, com os fungos, reciclando a matéria
na natureza. Utilidade dos protistas: as algas são autótrofas que realizam a fotossíntese, sendo os
principais geradores do oxigênio lançado na atmosfera. Utilidade dos fungos: com as bactérias,
atuam como decompositores no solo; alguns são utilizados na produção de bebidas alcoólicas
(cerveja, vinho etc.), na fabricação de queijos, na produção de antibióticos como a penicilina
(primeiro antibiótico descoberto); na fabricação de pães, na alimentação (alguns cogumelos)
etc.
8. Doenças causadas por bactérias: tuberculose e tétano (ou difteria, pneumonia, sífilis etc.) Doenças
causadas por protozoários: doença de Chagas, malária (ou toxoplasmose, disenteria amebiana
etc.) Doenças causadas por fungos: pé de atleta, candidíase etc.
Memórias da viagem
1. a 2. c 3. a 4. d 5. d 6. b 7. d 8. c 9. e 10. a
248
BIOLOGIA
CAPÍTULO 17
Desafios do percurso
1.
a) Esquistossomose ou barriga d’ água.
b) O par adulto vive dentro dos vasos sanguíneos do intestino de ser humano.
c) Através de larvas chamadas cercárias, encontradas em rios onde estão presentes os caramujos
do gênero Biomphalaria.
d) Melhoria das condições socioeconômicas da população, instalações sanitárias adequadas, sistema de esgoto eficiente, nas regiões atingidas a população deve receber educação sanitária,
eliminação do caramujo, uso de calçados, evitar contato com águas paradas de poças e lagos,
ferver a água a ser ingerida onde não houver tratamento da mesma.
2. Porque, ao ser estimulado, o cnidoblasto libera um líquido urticante, que é injetado no corpo
da vítima, podendo levar pequenos animais à morte ou provocar irritações em seres humanos.
3.
a) Tênia, parasita pertencente ao Filo Platelminto.
b) Ingerindo carne mal cozida de boi ou de porco.
4. Ancilostomose ou amarelão. A prevenção é feita através da construção de instalações sanitárias,
tratamento da água e uso de sapatos.
5. É a doença causada pelo Enterobius vermiculares (oxiúro).
6. É através da picada do mosquito de gênero Culex. Provocam a filariose também conhecida como
elefantíase.
7. Porque o corpo desses animais apresenta inúmeros poros por onde a água penetra.
Memórias da viagem
1. e 2. b 3. b 4. d 5. d 6. e 7. e 8. b 9. e 10. e