Professor: Marcus Magarinho

Registrado na Sede do Escritório de Direitos Autorais – EDA/FBN: 630168

DEDICATÓRIA

Este material é fruto de dez anos de muita pesquisa e dedicação.

Meu intuito, com a sua construção, é unicamente a de ajudar aos meus alunos do pré-vestibular público,

oferecido gratuitamente e de forma satisfatória, pela Prefeitura Municipal de Macaé.

Todos aqueles que tiverem acesso a esta apostila e que não sejam alunos do curso, seja por meio da internet

ou de meus alunos, que também fiquem à vontade de fazer o bom uso dele. Portanto, não estarei cobrando

nada pelo trabalho aqui exposto.

Essa é a forma que encontrei de contribuir com muitos, já que a vida me oportunizou ter tudo que desejei

incluindo o nível superior tão almejado.

Acredito que muitas pessoas que desejam alcançar o sonho de ingressar em uma Universidade não teriam

condições financeiras de adquirir livros ou apostilas e que desta forma estarei ajudando a todas elas, dando-as

a moeda mais valiosa: o conhecimento. Esta ninguém poderá furtar, mas podemos sim multiplicar.

Nesta vida, existem “valores” muito maiores do que o papel dinheiro ou qualquer tipo de bem material e que

são os primeiros, que levaremos ao partirmos desse Mundo.

Faço aqui um único pedido, de que todos que tiveram a oportunidade de usufruir deste material e que de

alguma forma tenha se sentido beneficiado lembre-se sempre de retribuir deste benefício fazendo igualmente

o bem a outrem. Teremos aí um excelente ciclo iniciado.

Neste Mundo que nos encontramos tão complicado onde as pessoas em sua maioria somente vislumbram o

benefício próprio, urge por atitudes altruístas e desapegadas.

Lembre-se de nunca permitir que os ganhos financeiros estejam acima da moral e do amor ao próximo. Não se

corrompa. Não deixe que a vaidade ou orgulho de ter conquistando um nível superior envenene sua alma,

dando-te a ilusão de ser superior aos que não conquistaram este título como muitos fazem. A verdadeira

sabedoria, acredito, está em fazer, acima de tudo o bem. Ajudar ao outro e não pré-julgar a ninguém como

indigno do nosso respeito e compaixão.

Lembre-se sempre disso!

Tenha perseverança e fé no seu potencial, pois o futuro está unicamente em suas mãos.

Abraços fraternos.

Professor Marcus Magarinho

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ÍNDICE

Capítulo 1 - Origem da vida ------------------------------------------------------------------------------------ página 4 Geração Espontânea ------------------------------------------------------------------------------ página 4 Biogênese -------------------------------------------------------------------------------------------- página 5 Needham e Spallanzani -------------------------------------------------------------------------- página 5 Experiência de Redi ------------------------------------------------------------------------------ página 5 Experiência de Pasteur --------------------------------------------------------------------------- página 6 Hipóteses sobre a Origem da Vida ------------------------------------------------------------- página 7 Capítulo 2 - Classificação dos Seres Vivos ------------------------------------------------------------------- página 9 Vírus ------------------------------------------------------------------------------------------------- página 12 Vacina e Soro -------------------------------------------------------------------------------------- página 14 Doenças Causadas por Vírus ----------------------------------------------------------------- página 14 Moneras ------------------------------------------------------------------------------------------ página 15 Doenças Causadas por Bactérias ------------------------------------------------------------- página 17 Eutrofização -------------------------------------------------------------------------------------- página 18 Capítulo 3 – Protoctistas --------------------------------------------------------------------------------------- página 19 Protozoários -------------------------------------------------------------------------------------- página 19 Algas ----------------------------------------------------------------------------------------------- página 20 Maré Vermelha --------------------------------------------------------------------------------- página 22 Doenças Causadas por Protozoários -------------------------------------------------------- página 22 Fungos --------------------------------------------------------------------------------------------- página 23 Líquens ---------------------------------------------------------------------------------------------- página 24 Capítulo 4 – Vegetais -------------------------------------------------------------------------------------------página 25 Briófitas -------------------------------------------------------------------------------------------- página 25 Pteridófitas --------------------------------------------------------------------------------------- página 26 Gimnosperma ------------------------------------------------------------------------------------- página 27 Angiosperma---------------------------------------------------------------------------------------página 29 Mono e Dicotiledônea ------------------------------------------------------------------------- página 29 Tecidos Vegetais -------------------------------------------------------------------------------- página 30 Frutos e Pseudofrutos -------------------------------------------------------------------------- página 31 Absorção de água -------------------------------------------------------------------------------- página 32 Condução das Seivas ---------------------------------------------------------------------------- página 32 Transpiração -------------------------------------------------------------------------------------- página 33 Hormônios ------------------------------------------------------------------------------------------ página 33 Capítulo 5 – Animais Invertebrados ------------------------------------------------------------------------página 34 Poríferos -------------------------------------------------------------------------------------------- página 34 Cnidários ------------------------------------------------------------------------------------------ página 34 Platelmintos -------------------------------------------------------------------------------------- página 35 Anelídeos ------------------------------------------------------------------------------------------ página 36 Nematelmintos ---------------------------------------------------------------------------------- página 36 Artrópodes ---------------------------------------------------------------------------------------- página 37 Moluscos ------------------------------------------------------------------------------------------ página 38 Equinodermos ----------------------------------------------------------------------------------- página 39 Capítulo 6 – Animais Vertebrados -------------------------------------------------------------------------- página 40 Capítulo 7 – Componentes Químicos das Células -------------------------------------------------------- página 42 Substâncias Inorgânicas ------------------------------------------------------------------------ página 43 Substâncias Orgânicas -------------------------------------------------------------------------- página 43 Capítulo 8 – Membrana Plasmática ------------------------------------------------------------------------- página 47 Transporte Passivo ------------------------------------------------------------------------------ página 47 Difusão Simples ----------------------------------------------------------------------------------- página 47 Osmose --------------------------------------------------------------------------------------------- página 48 Difusão Facilitada ------------------------------------------------------------------------------- página 48 Transporte Ativo ---------------------------------------------------------------------------------- página 48 Fagocitose e Pinocitose -------------------------------------------------------------------------- página 49

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Capítulo 9 – Citoplasmas e Organelas --------------------------------------------------------------------- página 50 Ribossomo -------------------------------------------------------------------------------------- página 51 Retículo Endoplasmático -------------------------------------------------------------------- página 51 Complexo de Golgi ---------------------------------------------------------------------------- página 52 Lisossomo --------------------------------------------------------------------------------------- página 52 Peroxissomo ------------------------------------------------------------------------------------ página 53 Vacúolo ------------------------------------------------------------------------------------------ página 53 Mitocôndria ------------------------------------------------------------------------------------ página 54 Cloroplasto -------------------------------------------------------------------------------------- página 55 Capítulo 10 – Núcleo Celular ---------------------------------------------------------------------------------página 58 Cromossomos Homólogos e Cariótipo ---------------------------------------------------- página 59 Replicação do DNA --------------------------------------------------------------------------- página 61 Transcrição -------------------------------------------------------------------------------------- página 62 Tradução e Síntese de Proteína ------------------------------------------------------------ página 63 Capítulo 11 – Divisões Celulares ----------------------------------------------------------------------------- página 63 Mitose --------------------------------------------------------------------------------------------- página 64 Meiose ------------------------------------------------------------------------------------------- página 65 Capítulo 12 - Histologia --------------------------------------------------------------------------------------- página 68 Tecido Epitelial -------------------------------------------------------------------------------- página 68 Tecido Conjuntivo ----------------------------------------------------------------------------- página 68 Tecido Muscular -------------------------------------------------------------------------------- página 71 Tecido Nervoso --------------------------------------------------------------------------------- página 71 Capítulo 13 – Reprodução ------------------------------------------------------------------------------------ página 75 Gametogênese --------------------------------------------------------------------------------- página 76 Hormônios -------------------------------------------------------------------------------------- página 78 Ciclo Menstrual -------------------------------------------------------------------------------- página 78 Capítulo 14 – Sistema Respiratório -------------------------------------------------------------------------- página 79 Sistema Circulatório --------------------------------------------------------------------------- página 81 Sistema Digestório ----------------------------------------------------------------------------- página 83 Sistema Excretor ------------------------------------------------------------------------------- página 86 Capítulo 15 – Genética -1ª Lei de Mendel ---------------------------------------------------------------- página 89 Cruzamento Teste ----------------------------------------------------------------------------- página 90 Heredograma ----------------------------------------------------------------------------------- página 90 Ausência de Dominância ------------------------------------------------------------------- página 91 Genes Letais ----------------------------------------------------------------------------------- página 91 Alelos Múltiplos ------------------------------------------------------------------------------- página 91 Capítulo 16 – Genética - 2ª Lei de Mendel --------------------------------------------------------------- página 92 Sistema AB0 e Rh ------------------------------------------------------------------------------- página 94 Transfusão sanguínea ------------------------------------------------------------------------- página 95 Eritroblastose ----------------------------------------------------------------------------------- página 95 Sistema XY --------------------------------------------------------------------------------------- página 96 Daltonismo ---------------------------------------------------------------------------------------- página 97 Hemofilia ----------------------------------------------------------------------------------------- página 97 Capítulo 17 – Evolução ----------------------------------------------------------------------------------------- página 99 Homologia e Analogia -------------------------------------------------------------------------- página 99 Órgãos Vestigiais --------------------------------------------------------------------------------página 100 Lamarck ------------------------------------------------------------------------------------------ página 100 Darwin -------------------------------------------------------------------------------------------- página 100 Teoria Sintética da Evolução ----------------------------------------------------------------- página 102 Isolamento Geográfico ----------------------------------------------------------------------- página 104 Isolamento Reprodutivo ---------------------------------------------------------------------- página 104 Capítulo 18 – Ecologia I ------------------------------------------------------------------------------------- página 105 Fatores Biótico e Abióticos ------------------------------------------------------------------ página 105 Cadeia Alimentar ----------------------------------------------------------------------------- página 106 Fluxo da Matéria ------------------------------------------------------------------------------ página 107 Fluxo de Energia ------------------------------------------------------------------------------- página 108 Pirâmides Ecológicas ------------------------------------------------------------------------- página 108

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Reciclagem da Matéria --------------------------------------------------------------------- página 111 Ciclos Biogeoquímicos ------------------------------------------------------------------------ página 111 Capítulo 19 – Ecologia II -------------------------------------------------------------------------------------- página 117 Relações Harmônicas ----------------------------------------------------------------------- página 117 Relações Desarmônicas --------------------------------------------------------------------- página 121 Sucessão Ecológica --------------------------------------------------------------------------- página 122 Inversão Térmica ----------------------------------------------------------------------------- página 123 Chuva Ácida ----------------------------------------------------------------------------------- página 124 Efeito Estufa ----------------------------------------------------------------------------------- página 125 Camada de Ozônio --------------------------------------------------------------------------- página 125 Eutrofização ------------------------------------------------------------------------------------ página 126 Magnificação Trófica ----------------------------------------------------------------------- página 127 Capítulo 20 – Biotecnologia --------------------------------------------------------------------------------- página 128 Alimentos Transgênicos -------------------------------------------------------------------- página 128 Clonagem e Engenharia Genética -------------------------------------------------------- página 129 Células-tronco -------------------------------------------------------------------------------- página 130 Câncer ------------------------------------------------------------------------------------------ página 131

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CAPÍTULO I

ORIGEM DA VIDA

Como explicar o aparecimento de animais dentro de outros animais? Não é tarefa fácil. É

preciso conhecer o ciclo reprodutivo dos vermes, conhecimento do qual, infelizmente, nem todos

têm acesso. Na falta da possibilidade de construir uma explicação baseada em conhecimentos sobre

como vivem e se reproduzem os vermes, o ser humano - criativo que é - apela para outras

explicações. Assim, os vermes passam a simplesmente "surgir" dentro de nós e, como esse

surgimento tem que ter alguma razão, o fator estimulador passa a ser o açúcar que está nos doces

(talvez porque as pessoas com verminoses tenham mais fome e tendam a ingerir mais alimentos,

inclusive os doces).

Não vamos nos esquecer dos bichos de goiaba. Você pode até não saber como eles surgem

na fruta, mas a esta altura, já deve estar pensando que eles não podem aparecer lá

espontaneamente, tem que ter havido algum processo reprodutivo que explique seu surgimento. Os

bichos de goiaba são larvas de insetos. Fêmeas adultas desses insetos depositam seus ovos nos frutos

e vão embora. Dos ovos saem as larvas. Elas entram no fruto e se alimentam da própria goiaba até

completarem seu desenvolvimento e poderem sair voando por aí, como seus pais.

Repare que, apesar de aceitarmos facilmente que a reprodução é o único meio de gerar

vida, nos confundimos em algumas situações e, sem perceber, construímos explicações que acabam

negando esse fato. É bom lembrar que cometemos esses erros hoje, no século XXI, época em que já

são bem conhecidos os ciclos de vida de inúmeros seres.

Imagine os homens dos séculos passados, que dispunham de pouquíssimos conhecimentos

sobre os seres vivos. Até o século XIX não eram só as pessoas leigas que achavam que seres vivos

podiam surgir espontaneamente em determinados lugares. Para os próprios cientistas ainda não

estava claro que um ser vivo só pode se originar de outro ser vivo. Era opinião vigente na

comunidade científica que, em determinadas circunstâncias, era possível que seres vivos fossem

gerados espontaneamente, sem a necessidade da existência de seres da mesma espécie para se

reproduzirem e gerarem os novos indivíduos.

Até os cientistas chegarem à idéia aceita atualmente de que, em qualquer situação, seres

vivos só se originam de outros seres vivos, foi muito difícil. Muitas investigações, experimentações e

discussões foram realizadas até ficar provado que só a vida gera vida.

GERAÇÃO ESPONTÂNEA OU ABIOGÊNESE

A idéia de que os seres vivos poderiam surgir não só a partir da reprodução, ou seja, da

matéria viva, mas também a partir da matéria bruta (sem vida) é conhecida como geração

espontânea ou abiogênese (a = negação; bio = vida; gênese = origem). A abiogênese constitui uma

maneira de explicar o surgimento da vida que, embora cientificamente ultrapassada, ainda está

presente no cotidiano das pessoas.

Os defensores dessa hipótese se fundamentavam na idéia de que haveria um "princípio

ativo" ou força vital “em determinada matéria bruta”. Esse "princípio" ou "força" seria capaz de fazer

com que a matéria bruta se transformasse em matéria viva: assim, explicava-se a geração espontânea

dos seres vivos. O "princípio ativo" (algo bastante abstrato) estaria presente, por exemplo, em

determinados alimentos ingeridos pelo homem, o que explicaria o surgimento “dos vermes em seu

sistema digestivo”. Estaria presente também nos restos de comida jogados no lixo, o que explicaria o

aparecimento de larvas de insetos no lixo. A crença na possibilidade de gerar vida a partir da matéria,

sem vida era tão forte que alguns defensores, da abiogênese chegavam a apresentar procedimentos

para se conseguir a geração espontânea de seres vivos. Um médico belga, Von Helmont (1577 -1644)

tinha uma receita para obtenção de ratos:

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"Enche-se de trigo e fermento um vaso, que é fechado com uma camisa suja, de preferência

de mulher. Um fermento vindo da camisa, transformado pelo odor dos grãos, transforma em ratos o

próprio trigo”. (Sonia Lopes. Bio. V.1. Ed. Saraiva).

BIOGÊNESE

O estabelecimento da hipótese da biogênese levou séculos e se deve ao trabalho de vários

cientistas insatisfeitos com as explicações sobre a geração espontânea da vida e dispostos a se

oporem a uma idéia aceita pela maioria. Muitos cientistas realizaram experiências que foram, passo a

passo, minando a certeza depositada na abiogênese.

Francesco Redi realizou a seguinte experiência: Pedaços de carne crua foram colocados em

vários frascos. Alguns foram deixados abertos e outros foram fechados com gaze. Ele verificou que a

carne atraía moscas, que entravam nos frascos abertos. Depois de algum tempo ele observou a

presença de larvas nos frascos abertos. Observando as larvas verificou que se transformavam em

moscas.

Redi resolveu, então, estudar os tais "vermes". Observou que após algum tempo, os animais

ficavam imóveis e recobertos por uma casca. Depois de alguns dias, dessa casca saia uma mosca.

O experimento elaborado por Redi é simples e é fácil que você chegue às mesmas conclu-

sões a que ele chegou há mais de trezentos anos atrás. Pense um pouco, analise você mesmo os

fatos. Redi conseguiu mostrar que a carne em putrefação não era capaz de originar vida. A vida tinha

como fonte outros seres vivos: as moscas que já existiam. Este estudo promoveu um forte abalo na

hipótese da geração espontânea. Entretanto, a idéia não foi completamente derrubada.

Figura 1 – Experiência de Redi

NEEDHAM X SPALLANZANI

Até por volta do século XVII, não se tinha a menor idéia da existência de vida microscópica.

Tal conhecimento só se tornou possível à medida que o homem foi capaz de criar um modo de ver as

coisas tão pequenas que seus olhos não são capazes de enxergar. O homem inventou instrumentos

capazes de aumentar as imagens, os chamados microscópios. Embora os primeiros microscópios

datem do século XVI, eles só foram aperfeiçoados no século XVIII e utilizados com finalidades de

demonstrar abiogênese dos microrganismos. O cientista inglês John Needham (1713-1781) realizou

vários experimentos nos quais fervia vários frascos contendo substâncias nutritivas (já se sabia que a

fervura mata os microrganismos). Em seguida, fechava os frascos com rolhas.

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Após alguns dias, observou o material ao microscópio: havia microorganismos nas soluções

nutritivas. Esses fatos levaram Needham a um raciocínio lógico: A fervura matou os microrganismos

presentes nos frascos. A tampa impediu a entrada de novos microrganismos. Conclusão: os

microrganismos observados ao microscópio eram os resultados do processo de geração espontânea.

Esse experimento contribuiu bastante para que a geração, espontânea continuasse sendo

uma idéia aceita. Alguns anos mais tarde, ainda no século XVIII, um pesquisador italiano, Lazzaro

Spallanzani (1729-1799), repetiu a experiência de Needham, mas fez algumas modificações. Colocou

a solução nutritiva em balões de vidro. Fechou os balões hermeticamente e os submeteu à fervura

por uma hora. Depois de alguns: dias, a análise do conteúdo dos balões revelou a ausência de

microrganismos. Deixando os frascos abertos, os microrganismos tornavam a aparecer. Spallanzani

concluiu que não havia a geração espontânea dos microrganismos e que estes só haviam aparecido

nos frascos fechados de Needham porque a fervura não havia sido feita pelo tempo necessário para

matar todos os microrganismos. Agora parece que a abiogênese está derrubada. Só parece, houve

contra argumentação por parte dos adeptos dessa idéia. Needham apelou para a questão do

"princípio ativo". Respondeu que a fervura por tempo prolongado em recipientes fechados tornava o

ar desfavorável para o aparecimento da vida, destruindo o tal "princípio".

Segundo esses cientistas, os microrganismos surgiam espontaneamente em todos os

lugares, independentemente da presença de outro ser vivo. Essas controvérsias duraram até meados

do século XIX, quando Pasteur conseguiu comprovar definitivamente que os microrganismos surgem

a partir de outros microrganismos.

Figura 2 - Experimento de Pasteur

EXPERIMENTOS DE PASTEUR

A ausência de microrganismos nos frascos do tipo “pescoço de cisne”, mantidos intactos, e a

presença deles nos frascos cujo “pescoço” havia sido quebrado mostram que o ar contém

microrganismos e que eles, ao entrarem em contato com o líquido nutritivo e estéril do balão,

desenvolvem-se. No balão intacto, esses microrganismos não conseguem chegar até o líquido

nutritivo e estéril, pois ficam retidos no “filtro” formado pelas gotículas de água surgidas no pescoço

do balão durante o resfriamento. Já nos frascos em que o pescoço é quebrado, esse “filtro” deixa de

existir e os micróbios presentes no ar podem entrar em contato com o liquido nutritivo, onde

encontram condições adequadas para o seu desenvolvimento e proliferarem. A hipótese da

biogênese passou, a partir de então, a ser aceita universalmente pelos cientistas.

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Essa nova teoria gerou novo questionamento: se todos os seres vivos surgem de outros pré-

existentes, como foi que surgiu o primeiro?

Para responder a essa pergunta temos que retomar a história da evolução de nosso planeta.

Nosso planeta não surgiu apresentando as mesmas condições ambientais que temos hoje e sim

condições muito distintas. Segundo os registros encontrados nas rochas, foram necessários cerca de

um bilhão de anos para que as condições ambientais se tornassem propícias ao aparecimento da

vida. Como, então, teriam surgido os primeiros seres vivos nas condições ambientais de nosso

planeta há cerca de 3,5 bilhões de anos? Pelo menos três possibilidades têm sido levantadas para

responder a essa pergunta.

HIPÓTESES SOBRE A ORIGEM DA VIDA

Origem extraterrestre

Os seres-vivos não se originaram na Terra, mas em outros planetas, e foram trazidos para cá

por meio de esporos ou formas de resistência, aderidos a meteoritos que caíram em nosso planeta e

que ainda continuam a cair. Essa hipótese não é muito esclarecedora. Se a vida não se formou na

Terra, mas em outro planeta, como foi que surgiu a vida nesse outro planeta? Continuamos sem

resposta. Nos meteoritos que caem atualmente na superfície terrestre têm sido encontradas algumas

moléculas orgânicas, indicando que a formação dessas moléculas no Universo é mais comum do que

se imaginava. Isso pode nos dar um indício de que há vida em outros planetas.

Origem por criação divina

Essa é a mais antiga de todas as idéias sobre a origem da vida e tem um forte cunho

religioso. Até hoje é aceita por fiéis de várias religiões. Na década de 1970 floresceu principalmente

nos Estados Unidos da América o chamado “Criacionismo Científico” com muitos adeptos. Essa

corrente afirma que a Terra surgiu há apenas alguns poucos milhares de anos, que os seres vivos

foram criados individualmente por uma divindade e que desde então possuem a mesma forma com

que foram criados. Eles não mudam ao longo do tempo: é o que se chama de imutabilidade das

espécies. Os cientistas apontam evidências contra duas das idéias dessa corrente: os dados disponí-

veis até hoje sugerem fortemente que a Terra se formou há muito mais tempo, cerca de 4,5 bilhões

de anos atrás; e os seres vivos mudam ao longo do tempo, ou seja, os seres vivos evoluem.

Origem por evolução química

A vida deve ter surgido da matéria inanimada, com associações entre as moléculas,

formando substâncias cada vez mais complexas que acabaram se organizando de modo que origina

os primeiros seres vivos. Essa hipótese foi inicialmente levantada na década de 1920 pelos cientistas

Oparin e Haldane e vem sendo apoiada por outros pesquisadores. As condições da Terra antes do

surgimento dos primeiros seres vivos eram muito diferentes das atuais. As erupções vulcânicas eram

muito abundantes, liberando grande quantidade de gases e de partículas para a atmosfera. Esses

gases e partículas ficaram retidos por ação da força da gravidade e passaram a compor a atmosfera

primitiva. Embora ainda não exista um consenso, os cientistas concordam que a atmosfera primitiva

era composta principalmente por metano (CH4), amônia (NH3) hidrogênio (H2) e vapor d’água. Não

havia o gás oxigênio (O2)nem ozônio (O3). Nessa época, a Terra estava passando por um processo de

resfriamento, que permitiu o acúmulo de água nas depressões da sua crosta, formando os mares

primitivos.

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As descargas elétricas e as radiações eram intensas e teriam fornecido energia para que

algumas moléculas presentes na atmosfera se unissem, dando origem a moléculas maiores e mais

complexas: as primeiras moléculas orgânicas. O acumulo dessas moléculas orgânicas nos mares

primitivos formaram o que denominamos de “sopa orgânica”. Essas moléculas orgânicas se

agregaram, formando os COACERVADOS, que ainda não eram seres vivos. Posteriormente com o

surgimento de um ácido nucléico esses aglomerados de moléculas orgânicas ganhariam a capacidade

de se reproduzirem, tendo então, surgido o primeiro ser vivo semelhante a uma bactéria atual.

A possibilidade de ter ocorrido evolução gradual foi testada pela primeira vez pelo químico

americano Stanley L. Miller, em 1953. Ele construiu um aparelho que simulava as condições da Terra

primitiva e utilizando os componentes que provavelmente constituíram a atmosfera naquela época.

Miller conseguiu comprovar que é possível, em laboratório, obter moléculas orgânicas a partir das

inorgânicas.

Figura 3 – Hipótese da evolução gradual dos sistemas químicos

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CAPÍTULO II

SERES VIVOS – CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS, VÍRUS E REINO MONERA

CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS

Há milhares de anos, os cientistas decidiram que era necessário classificar os seres vivos.

Quer dizer, organizar os seres vivos em grupos para facilitar seu estudo. Porém, naquele tempo, os

cientistas não tinham aparelhos como o microscópio; que permitem estudar com detalhes como os

seres vivos funcionam por dentro. Assim, no começo da Biologia, os seres vivos eram classificados

apenas pela aparência e pelo seu modo de vida. Por exemplo, as baleias e golfinhos eram

classificados como peixes, pois parecem peixes (pelo menos por fora) e vivem na água como os

peixes. Hoje, porém, já sabemos que, por dentro, as baleias e golfinhos não funcionam como os

peixes, e sim como os mamíferos (como o homem, cachorro, boi, etc.) Antigamente também se

pensava que os seres vivos ou eram plantas ou eram animais. Com o uso do microscópio foram

descobertos os seres unicelulares (formados por apenas uma célula) como as bactérias e os

protozoários, que não se comportam exatamente nem como plantas nem como animais. Com essas e

outras descobertas, as formas de classificar os seres vivos também foram mudando. Até que,

finalmente, chegamos ao modelo atual de classificação. Hoje, para classificar qualquer ser vivo, é

importante:

Sua morfologia (aparência ou forma externa);

Sua forma de vida;

Sua anatomia (forma interna);

Sua fisiologia (funcionamento das suas células e órgãos);

Sua reprodução (multiplicação);

Sua embriologia (formação de um novo ser vivo, desde o cruzamento dos pais até o

nascimento).

O MODELO ATUAL DE CLASSIFICAÇÃO

As regras que são usadas no modelo atual de classificação dos seres vivos foram sugeridas

há mais ou menos 250 anos por um cientista de nome Lineu, e foram um pouco modificadas por

outros cientistas. O atual modelo classificatório é dividido em sete grupos, chamados: Reino, Filo,

Classe, Ordem Família, Gênero e Espécie. Nesses grupos, os seres vivos são classificados de acordo

com as semelhanças que discutimos no final da introdução acima. Do Reino até a Espécie, a

semelhança entre os seres vivos será cada vez maior.

CONCEITO DE ESPÉCIE

A espécie é o grupo básico a classificação. Dentro de uma espécie teremos o maior grau de

semelhança entre os seres vivos. Para ser de uma mesma espécie, dois seres vivos devem poder se

cruzar e gerar descendentes (filhos) totalmente normais e férteis, ou seja, descendentes que quando

ficarem adultos também poderão cruzar com outros da mesma espécie e também terão

descendentes. Se cruzarmos dois seres que não são da mesma espécie, eles não terão descendentes,

ou seus descendentes serão estéreis (inférteis).

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Veja um exemplo: O cão pastor-alemão e o cão dobermann são diferentes na aparência

externa, porém, se eles cruzarem, terão filhotes totalmente normais e férteis. Por isso, o pastor-

alemão e o dobermann são considerados da mesma espécie. Por outro lado, o cavalo e a égua são

muito parecidos (por fora) com o jumento e a jumenta. Mas, se cruzarmos a égua com o jumento, ou

o cavalo com a jumenta, nascera o burro (se for macho), ou a mula (se for fêmea). Tanto o burro,

como a mula são estéreis, ou seja, nunca conseguem ter filhotes. Por isso, o cavalo e a égua não

podem ser considerados da mesma espécie que o jumento é a jumenta. Já o burro e a mula serão de

uma terceira espécie, diferente das duas anteriores. Em alguns casos, dois seres vivos podem ser da

mesma espécie, mas serem diferentes na cor, no tamanho, etc., ou viverem em locais diferentes, Se

as diferenças forem apenas essas, usam-se os termos subespécie ou raça. É o caso, por exemplo, de

uma ave chamada ema (parente do avestruz). Existe apenas uma espécie de em a, mas essa espécie

se divide em três subespécies (a ema branca, a ema cinza e a ema grande). Os cachorros também são

todos da mesma espécie, porém, são de raças diferentes.

Figura 4 – Classificações dos seres em grupos

Resumindo: um Reino é um grupo de Filos; um Filo é um grupo de Classes; uma Classe é um

grupo de Ordens; uma Ordem é um grupo de Famílias; uma Família é um grupo de Gêneros; um

Gênero é um grupo de espécies e, por fim, uma espécie é um grupo de seres vivos tão semelhantes

que podem cruzar entre si e ter filhotes totalmente normais e férteis. Portanto, há três pontos sobre

este modelo de classificação que você deve entender e guardar:

1 - À medida que caminhamos de um Reino até uma espécie, a semelhança entre os

indivíduos de cada grupo é cada vez maior.

2 - À medida que caminhamos de um Reino até uma espécie, o numero de seres vivos em

cada grupo é cada vez menor. Isso ocorre justamente por que o nível de semelhança exigido é cada

vez menor

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3 - Se dois seres vivos estão em um mesmo grupo, eles podem não ser parecidos o suficiente

para estar no mesmo grupo anterior, onde o nível de semelhança exigido é menor. Por exemplo: dois

seres vivos que são parecidos o suficiente para estar no mesmo filo, podem ou não, ser parecidos o

suficiente para estar na mesma classe, onde o nível de semelhança é maior. Mas dois seres vivos que

forem parecidos o suficiente para estar no mesmo filo, com certeza estarão também no mesmo

reino, onde o nível se semelhança é menor.

OS CINCO REINOS

Como dissemos no início, faz vários anos que os biólogos já sabem que os seres vivos não

são apenas plantas ou animais. Pensando nisso, e usando o modelo de classificação que acabamos de

estudar, um cientista norte-americano chamado R.H. Whillaker fez, em 1969, uma proposta. Ele

propôs que os seres vivos poderiam ser divididos em cinco diferentes Reinos. Essa idéia foi aceita e é

usada até hoje. Vejam agora quais são esses cinco Reinos:

REINO MONERA

Nesse Reino encontramos os seres vivos classificados como bactérias e algas azuis. São todos

unicelulares (formados por uma só célula) e procariontes (não possuem membrana nuclear). Algumas

são autótrofas e outras heterótrofas.

REINO PROTOCTISTA

Nesse Reino encontramos os seres vivos classificados como protozoários que são

eucarióticos (possuem membrana nuclear), unicelulares e heterotróficos e algas que são unicelulares

ou pluricelulares (formados por várias células), eucariontes e autotróficos fotossintetizantes.

REINO FUNGI

Nesse Reino encontramos os seres vivos classificados como fungos, cogumelos, bolores ou

mofos e fermentos. Podem ser unicelulares ou pluricelulares e eucariontes.

REINO PLANTAE OU METAPHITA

Também chamado de Reino Vegetal. Aqui encontramos todos os seres vivos que são

classificados como vegetais ou plantas. São pluricelulares, autotróficos fotossintetizantes e

eucariontes.

REINO ANIMALIA OU METAZOA

Também chamado de Reino Animal. Aqui encontramos todos os seres vivos classificados

como animais. São todos pluricelulares, heterotróficos e eucariontes.

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Figura 5– Filogenia das espécies

NOME CIENTÍFICO (CLASSIFICAÇÃO BINOMIAL)

Como se dá o nome da espécie de qualquer ser vivo? O nome da espécie de qualquer ser

vivo é binomial, ou seja, formado por dois termos ou epítetos (palavras). O primeiro termo indica o

gênero e o segundo indica a espécie.

Estes nomes sempre são escritos em latim e apenas a primeira palavra (gênero) começa com

letra maiúscula. O nome também deve ser destacado. Este destaque costuma ser feito passando-se

um traço em baixo das palavras que formam o nome, ou então escrevendo estas palavras com uma

letra diferente (geralmente usa-se o itálico, fazendo as letras ficar um pouco inclinadas). Como já

vimos no exemplo à cima. O nome da espécie do cão doméstico é escrito Canis familiaris ou Canis

familiaris.

O nome das espécies também é conhecido como nome científico. Isso por que esse nome

sempre é usado nos trabalhos escritos por cientistas.

Em alguns casos o nome científico é formado por três termos. O terceiro termo geralmente

indicará a subespécie ou raça. Por exemplo, Rhea americana alba (ema americana branca). Os nomes

científicos serão sempre iguais em qualquer parte do mundo Isto é importante para facilitar a troca

de idéias entre os cientistas e estudantes. Por exemplo, em inglês, o nome popular do cão é dog, em

francês é chien e em espanhol é perro. Mas, nos Estados Unidos, na França ou na Espanha, o nome

científico do cão será sempre Canis familiaris. Assim, um cientista no Brasil pode ler um trabalho feito

em qualquer parte do mundo que ele saberá de qual ser vivo está se falando. No caso do homem

atual, a espécie (e, portanto, o nome científico) é Homo sapiens sapiens.

12

VÍRUS

Os vírus não são classificados em nenhum Reino, mas formam um grupo muito interessante

de seres vivos. Os vírus são os únicos seres acelulares. Ou seja, seu corpo não chega a formar nem

mesmo uma célula. O corpo do vírus é formado por uma capa de proteína (e algumas vezes gordura).

Dentro desta capa encontra-se um dos dois tipos de ácidos nucléicos (DNA ou RNA, nunca os dois

juntos). Como não possuem estruturas celulares, os vírus não conseguem produzir energia nem se

reproduzir (multiplicar) sozinhos. Para que possam viver, os vírus têm que estar obrigatoriamente

dentro de alguma célula de outro ser vivo, ou seja, os vírus são sempre parasitas intracelulares.

Assim, usando as estruturas da célula que foi invadida, os vírus conseguem fazer copias idênticas

deles mesmos. Esse processo, porém, acaba destruindo a célula hospedeira, causando diferentes

doenças.

Quando não estão dentro de alguma célula, os vírus nem parecem seres vivos. Na verdade,

fora das células eles podem ser muito parecidos com cristais e sais minerais, como o sal de cozinha,

por exemplo. Os vírus são muito estudados porque causam varias doenças, como: raiva, paralisia-

infantil, sarampo, varíola, rubéola, caxumba, AIDS, gripe e resfriado.

Com o passar do tempo os vírus sofrem mutações. O fato de eles mudarem muito

rapidamente torna mais difícil criar remédios e vacinas para combater e prevenir as doenças

causadas por eles. Os vírus só são considerados seres vivos por que têm a capacidade de produzir

descendentes com as mesmas características (hereditariedade) e porque podem evoluir (por meio

das mutações).

Existem basicamente dois tipos de ciclos reprodutivos: o ciclo lítico e o ciclo lisogênico. Esses

dois ciclos iniciam-se com os vírus aderindo à superfície da célula hospedeira. A seguir, o material

genético do vírus é introduzido no interior da célula. A partir desse momento, começa a

diferenciação entre o ciclo lítico e o lisogênico. No ciclo lisogênico o DNA viral incorpora-se ao DNA

bacteriano e não interfere no metabolismo da bactéria, que se reproduz normalmente, transmitindo

o DNA viral aos seus descendentes. No ciclo lítico o DNA viral passa a comandar o metabolismo

bacteriano e a formar vários DNAs virais e cápsulas protéicas, que se organizam formando novos

vírus. Ocorre a lise da célula, liberando vários vírus que podem infectar novas bactérias.

TIPOS DE VÍRUS

DNA RNA síntese protéica

RNA RNA síntese protéica

RNA DNA RNA síntese protéica (retrovírus – ex. HIV. Esses vírus possuem

enzimas como a transcriptase reversa que é capaz de transcrever DNA a partir do RNA, a integrase

responsável pela integração do DNA viral no cromossomo da célula hospedeira e as proteases que

cortam longas cadeias polipeptídicas, originando as diversas proteínas presentes no vírus).

Figura 6 – Vírus

13

VACINA X SORO

Há vacinas contra vírus, bactérias e outros parasitas. Elas podem ser fabricadas com partes

dos micróbios ou com micróbios mortos. Podem ser usados também micróbios atenuados, que não

causam a doença, mas estimulam o organismo a produzir anticorpos. (imunização ativa)

O soro é extraído do sangue do cavalo, que recebeu previamente o antígeno que ativou a

produção de anticorpos. Sendo assim a pessoa que recebe o soro, na verdade está recebendo o

anticorpo já pronto. (imunização passiva)

RESPOSTA IMUNOLÓGICA

Primária – quando o indivíduo recebe o antígeno pela primeira vez. (resposta lenta)

Secundária – quando o indivíduo recebe o mesmo antígeno pela segunda vez

(resposta rápida)

PRÍONS

São moléculas de proteínas infectantes resistentes à inativação, por procedimentos que

normalmente degradam proteínas e ácidos nucléicos. Os príons alteram a forma de outras proteínas,

que passam a se comportar como príons (partículas protéicas infecciosas). Essas proteínas provocam

a morte de neurônios, que levam a perda de memória recente, orientação espacial, incontinência

urinária, demência e morte. Doenças causadas por príons são chamadas de encefalites

espongiformes por que o sistema nervoso central adquire um aspecto esponjoso. No gado essa

doença é conhecida como “doença da vaca louca”.

DOENÇAS CAUSADAS POR VÍRUS

Catapora ou varicela Gripe

Modo de transmissão: saliva ou contato com

objetos contaminados pelas lesões

Características da infecção: pequenas e

numerosas feridas no corpo

Medidas profiláticas: vacinação, tratar doentes e

evitar contatos.

Modo de transmissão: gotículas de saliva

espalhadas pelo ar de pessoas contaminadas

Características da infecção: coriza, tosse,

fraqueza e dores musculares.

Medidas profiláticas: vacinação, tratar doentes e

evitar contato direto com eles.

Caxumba Febre amarela

Modo de transmissão: saliva; uso comum de

copos, garfo e etc.

Características da infecção: inflamação das

glândulas salivares, testículos, ovários, pâncreas

e cérebro.

Medidas profiláticas: vacinação, tratar doentes e

evitar contatos com objetos contaminados com

salivas de doentes.

Modo de transmissão: picada das fêmeas do

mosquito Aedes aegypti

Características da infecção: de aparente até

fulminante, afetando o fígado a pessoa fica com a

aparência amarelada.

Medidas profiláticas: vacinação, erradicação do

vetor, tratamento do doente.

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Dengue Varíola

Modo de transmissão: picada das fêmeas do

mosquito Aedes aegypti

Características da infecção: febre alta, dores de

cabeça, dores nas juntas, fraqueza, falta de

apetite, manchas avermelhadas na pele e

pequenos sangramentos.

Medidas profiláticas: não deixar caixas- d’água

ou reservatórios sem tampa. Tratar doentes

Modo de transmissão: gotículas de saliva e uso

de objetos contaminados pelo vírus

Características da infecção: feridas grandes e

numerosas na pele, que deixam cicatrizes. Hoje é

considerada erradicada

Medidas profiláticas: vacinação, tratamento do

doente.

Poliomielite Resfriado

Modo de transmissão: provavelmente gotículas

de saliva de pessoas contaminadas ou ingestão

de água ou alimentos contaminados pelas fezes

de pessoas doentes

Características da infecção: afeta o sistema

nervoso e a musculatura. Pode levar à morte. O

caso mais conhecido é a paralisia infantil.

Medidas profiláticas: vacinação com a Salk e a

Sabin.

Modo de transmissão: gotículas de saliva

espalhadas pelo ar de pessoas contaminadas

Características da infecção: o vírus infecta o trato

respiratório, e seus efeitos são menos intensos

que o vírus da gripe.

Medidas profiláticas: tratamento do doente e

evitar contato com ele.

MONERA

Este é o Reino onde encontramos os seres vivos celulares mais simples que existem. São

todos seres unicelulares (formados por apenas uma célula). Na maioria são heterótrofos, mas alguns

são autótrofos. Um ser heterótrofo é aquele que não consegue produzir seu próprio alimento. Já um

ser autótrofo produz seu alimento através de reações químicas como a fotossíntese ou

quimiossíntese, que é uma reação de oxirredução de compostos inorgânicos (quimioautótrofa) ou

orgânicos (quimioheterótrofa) para obtenção de energia.

As heterotróficas podem realizar fermentação (que é anaeróbia) do tipo: Alcoólica que

origina gás carbônico e álcool etílico ou láctica que origina ácido láctico. Podem realizar também a

respiração celular (sendo aeróbia) onde o aceptor final é o gás oxigênio e o produto final o gás

carbônico e a água Os moneras são procariontes, ou seja, têm células procarióticas.

Algumas espécies atuam como decompositoras, degradando organismos mortos e com isso

contribuindo para a reciclagem da matéria orgânica do planeta. Podem viver livres ou parasitando

outros seres vivos. Podem viver sozinhos ou em colônias (grupos).

Sua reprodução é, na maioria das vezes, assexuada (sem sexo masculino e feminino). Sua

multiplicação ocorre, normalmente, por cissiparidade ou bipartição (uma célula se divide em duas).

Algumas bactérias apresentam mecanismos que aumentam a variabilidade genética, como ocorre na

conjugação, onde duas bactérias se unem e estabelecem entre si uma ponte de transferência. Uma

delas chamada de “macho” duplica parte de seu DNA e doa essa parte para outra bactéria, que é

chamada de “fêmea”. Outras bactérias podem ainda apresentar a transdução, que é a transferência

de genes de uma bactéria para outra por intermédio de um vírus. Estes quando se formam dentro de

uma bactéria, podem incorporar ao seu próprio DNA pedaços do DNA bacteriano. Ao infectar outra

bactéria transmitem esses genes. Caso essa bactéria sobreviva à infecção viral, passará a ter novas

características. Além da transdução existe a transformação, onde a bactéria absorve moléculas de

DNA disponíveis no meio e incorpora-as ao seu DNA.

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A maior parte dos procariontes possui parede celular, cuja composição química é diferente

da encontrada nas plantas (celulose) e nos fungos (quitina) ela é formada principalmente de

peptidoglicano, que são moléculas de açúcares, ligados a aminoácidos. Algumas bactérias possuem

flagelos relacionados ao deslocamento. O citoplasma das células procarióticas não possui

citoesqueleto nem organelas membranosas, mas possuem ribossomos.

No citoplasma de muitas espécies existem moléculas menores de DNA circular, chamadas

plasmídeos. Estes contêm genes que, apesar de não serem essenciais à sobrevivência da bactéria,

trazem vantagens. É o caso de genes que comandam a síntese de proteínas capazes de degradar

moléculas de certos antibióticos, conferindo resistência à bactéria.

Figura 7 – Morfologia das bactérias

MORFOLOGIA

COCOS – formato arredondado

BACILOS – formato de bastão

ESPIRILOS – formato de um espiral

VIBRIÕES – formato de vírgula

FILO ESQUISÓFITA (BACTÉRIAS)

As bactérias podem ser encontradas no ar, na água, na terra, nos objetos e dentro e fora do

corpo do homem e outros animais. As bactérias são muito estudadas porque muitas são parasitas e

causam doenças como meningite, pneumonia, tuberculose, cólera, tétano, sífilis e gonorréia. Mas

também há bactérias úteis, que são usadas na produção de alimentos como o vinagre e o iogurte.

Também existem bactérias que vivem dentro do nosso intestino, sem causar doenças, e que

produzem vitamina K e vitaminas do complexo B. Porém, as bactérias mais importantes são as que

garantem a reciclagem do nitrogênio, elemento químico indispensável a todos os seres vivos. As

bactérias são divididas de acordo com sua forma, que podem ser do tipo: cocos, diplococos,

estreptococos, estafilococos, bacilos, vibriões e espirilos.

Entre as bactérias encontramos um grupo especial. São conhecidos como riquétsias,

micoplasmas ou PPLO. Embora sejam menores e mais simples que as bactérias, os PPLO são

unicelulares procariontes. Por isso, são classificados no Reino Monera. Seu estudo é importante, pois,

também são causadores de doenças, como certos tipos de pneumonia, por exemplo. As bactérias

podem ser autotróficas ou heterotróficas. As heterotróficas podem realizar a fermentação ou a

respiração celular.

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FILO CIANÓFITA (CIANOFÍCEAS OU ALGAS AZUIS)

As cianofíceas ou algas azuis são representantes clorofilados do Reino Monera. Ou seja,

possuem clorofila; e com essa clorofila realizam fotossíntese. Com relação a esses seres apesar do

nome algas azuis é importante desatacar dos pontos:

As cianofíceas são diferentes das algas verdadeiras.

As cianofíceas não são apenas azuis. Também podem ser vermelhas, marrons ou

pretas. As algas azuis não são tão estudadas como as bactérias, pois não têm importância médica ou

econômica.

DOENÇAS CAUSADAS POR BACTÉRIAS

Botulismo Cólera

Agente etiológico: Clostridium botulium

Modo de transmissão: ingestão da toxina

liberada pela bactéria, principalmente em

alimentos enlatados e conservas artesanais.

Características da infecção: a toxina bloqueia a

transferência dos sinais nervosos para os

músculos.

Medidas profiláticas: cuidados higiênicos ao

processar alimentos; não consumir alimentos em

latas estufadas.

Agente etiológico: Vibrio cholerae

Modo de transmissão: ingestão de água ou

alimentos contaminados pela bactéria.

Características da infecção: diarréia acentuada,

vômitos e cãibras. Podendo levar à morte.

Medidas profiláticas: tratamento dos doentes,

saneamento básico, higiene básica, água clorada

ou fervida.

Tétano Tuberculose

Agente etiológico: Clostridium tetani

Modo de transmissão: os esporos desse bacilo

são encontrados principalmente no solo. Podem

penetrar no corpo humano quando ocorre uma

lesão causada por objetos contaminados.

Características da infecção: os bacilos liberam

uma neurotoxina que desencadeia

principalmente fortes contrações musculares;

pode ocorrer parada respiratória e/ou cardíaca.

Medidas profiláticas: vacinação com reforço a

cada 10 anos; evitar ferimentos, especialmente

com objetos sujos de terra ou esterco; cuidados

no parto.

Agente etiológico: Mycobacterium tuberculosis

Modo de transmissão: inalação de gotículas

espalhadas pelo ar pela fala, espirro, e tosse de

pessoa contaminada pela doença.

Características da infecção: atinge os pulmões,

provocando infecções, e pode passar para o

sangue e a linfa, atingindo, através deles, outras

estruturas do corpo, como fígado, baço, medula

óssea, rins e sistema nervoso.

Medidas profiláticas: vacinação e tratamento de

doentes.

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EUTROFIZAÇÃO

Essa matéria orgânica que se acumula na água é decomposta, resultando em sais minerais,

nutrientes que aceleram a reprodução de algas e bactérias aeróbias. As algas tornam a água turva,

impedindo que a luz solar penetre. Quando morrem, são decompostas, aumentando mais ainda o

número de bactérias decompositoras aeróbias. A grande quantidade de seres consumidores faz com

que diminua drasticamente a quantidade de oxigênio disponível. Isso acarreta a morte dos peixes e

outros seres que vivem ali. E propiciando o desenvolvimento de bactérias anaeróbias. Esse fenômeno

denominasse eutrofização. Ela pode ser natural ou provocada por resíduos urbanos, industriais ou

agrícolas.

Figura 8 - Eutrofização

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CAPÍTULO III

SERES VIVOS – REINO PROTOCTISTA E FUNGI

PROTOCTISTA

Características gerais:

São eucariontes. Ou seja, suas células são eucarióticas.

Também são unicelulares ou pluricelulares.

Podem ser heterótrofos ou autótrofos.

Também podem ser de vida livre ou parasitas causadoras de doenças

Vivem sozinhos ou formando colônias.

E também têm reprodução assexuada, principalmente por cissiparidade (divisão

binária ou bipartição). Alguns poucos se reproduzem por conjugação (união) de células, um tipo de

reprodução sexuada ou até por formação de gametas.

PROTOZOÁRIOS

Os protozoários são os protoctistas mais estudados. Isso porque, embora alguns sejam de

vida livre, muitos são parasitas. Os protozoários parasitas podem causar doenças como disenteria,

doença de Chagas, úlcera de Bauru e malária. Costuma-se dividir os protozoários de acordo com sua

forma de locomoção (movimentação) conforme a tabela a seguir:

FILO RHIZOPODA ou SARCODÍNEOS

Locomovem-se por pseudópodos. Os pseudópodos se formam por esticamento e

encolhimento da célula que forma o corpo do protozoário. EX.: amebas

FILO ZOOMASTIGOPHORA OU FLAGELADOS

Locomovem-se por flagelos. O flagelo é uma espécie de cauda. Ex.: Trypanossoma cruzi

(Doença de Chagas) e o Leishmania brasiliensis (leishmaniose).

FILO CILIOPHORA OU CILIADOS

Locomovem-se por cílios. Os cílios cobrem toda a célula que forma o corpo do protozoário.

Ex.: Paramecium caudatum

FILO APICOMPLEXA OU ESPOROZOÁRIOS

Não tem estruturas de locomoção próprias. Movem-se levados pelo ar, ou por algum líquido

(água, sangue etc.) uma estrutura chamada de esporos Ex.: Plasmodium (malária) e o Toxoplasma

gondii (toxoplasmose).

FILO ACTINOPODA OU RADIOLÁRIOS OU HELIOZOÁRIOS

Apresentam pseudópodes filamentosos, os axópodes, sustentados por um eixo

central e que se projetam como raios em torno das células. Ex.: Actinophys sp

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FILO FORAMINIFERA

Reúne protozoários dotados de uma carapaça externa, constituída de carbonato de

cálcio ou quitina, de onde se projetam finos e delicados pseudópodos, que servem para a captura de

alimentos EX.: Bolivina soluta

Figura 9 – Morfologia dos protozoários

ALGAS

Nas algas não aparecem raízes, caules, folhas, vasos condutores, flores, sementes e frutos. O

corpo da maioria das algas é formado apenas por um talo. Às vezes aparecem estruturas parecidas

com raízes (chamadas rizóides), estruturas parecidas com caules (chamadas caulóides) e estruturas

parecidas com folhas (chamadas filóides) As algas são quase todas aquáticas, podendo ser encon-

tradas tanto na água doce quanto na água salgada. Algumas poucas podem viver em pedras, troncos

ou mesmo na terra, em locais úmidos.

Por serem fotossintetizantes, as algas são importantes na produção de oxigênio para os

ecossistemas. Além disso, constituem a base da alimentação de animais aquáticos e algumas espécies

são também utilizadas na alimentação humana.

Certas espécies de algas produzem grande quantidade de substâncias utilizadas

comercialmente. É o caso dos alginatos, substâncias viscosas produzidas por certas espécies de algas

pardas, que são usados na fabricação de papel e como estabilizadores em cremes dentais e sorvetes.

A reprodução das algas pode ser:

Por esporos: que são células de reprodução assexuadas. Os esporos saem das algas e,

encontrando boas condições, irão formar novas algas;

Por conjugação: união de células sexuadas (masculinas e femininas);

Por hormogonia: o corpo da alga simplesmente se parte, e os pedaços formam novas

algas.

Por divisão binária: as algas unicelulares podem se dividir ao meio.

Por alternância de gerações: muitas algas alternam entra a reprodução sexuada e

assexuada. (com indivíduos haplóides e diplóides) Ex.: Ulva

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Outros exemplos são o ágar e a carragenina, encontrados em certas espécies de algas

vermelhas e usados para finalidades diversas: na indústria farmacêutica, na fabricação de cosméticos

e de gelatinas, no preparo de meios de cultura para bactérias, e como emulsionante, estabilizante e

espessante em alimentos.

ALGAS UNICELULARES

A - Euglenophyta (euglenas)

B - Dinophyta (dinoflagelados)

C - Bacillariophyta (diatomáceas)

Todas as algas têm o pigmento verde clorofila, responsável pela fotossíntese. Porém,

algumas algas têm outros pigmentos de outras cores.

ALGAS PLURICELULARES

ALGAS VERDES OU CHLOROPHYTA

Possuem grande quantidade de clorofila, dai sua cor verde, Podem ser também unicelulares.

São também chamadas clorofíceas. São as algas que existem em maior quantidade no nosso planeta.

Garantem alimento para muitos peixes e outros animais aquáticos. Mas, a principal característica das

algas verdes é que elas são as que mais contribuem para a renovação do oxigênio do nosso planeta,

por meio da fotossíntese.

ALGAS VERMELHAS OU RHODOPHYTA

São algas que, além da clorofila, possuem grande quantidade do pigmento vermelho

chamado ficoeritrina. Daí a sua cor vermelha. Também são chamadas de rodofíceas. As algas

vermelhas são mais desenvolvidas que as algas verdes, embora existam em menor quantidade. As

indústrias utilizam algas vermelhas para a fabricação de laxantes (remédios para prisão de ventre),

gelatinas e sorvetes.

ALGAS PARDAS OU MARRONS OU RHODOPHYTA

São algas que, além da clorofila, possuem grande quantidade do pigmento castanho

chamado fucoxantina. Daí sua cor parda (marrom). Também são chamadas de algas marrons ou

feofíceas. As algas pardas são as algas mais desenvolvidas que existem, podendo atingir vários metros

de tamanho. São muito usadas na alimentação humana, principalmente em países como Japão, China

e Coréia. Também podem ser usadas como alimento para o gado e como adubo para outras plantas.

Importante:

Como muitas algas são formadas apenas por um talo, estas também são conhecidas como

talófitas. Por serem as plantas mais simples que existem, as algas às vezes são chamadas de vegetais

inferiores.

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MARÉ VERMELHA

É um fenômeno relacionado principalmente com a intensa proliferação do dinoflagelado

Gonyaulax, que sob determinadas condições, forma populações extraordinariamente grandes. Essas

populações dão origem a extensas manchas avermelhadas na superfície do mar, donde o nome de

maré vermelha. O grande problema está na elevada toxidade da neurotoxina eliminada pelo protista,

que leva à morte de animais marinhos. Os principais fatores ecológicos relacionados ao surgimento

das marés vermelhas incluem o aumento da temperatura e da quantidade de nutrientes da água do

mar, redução da salinidade (que ocorre em períodos de muitas chuvas) e mar calmo.

Figura 10 – Maré vermelha

DOENÇAS CAUSADAS POR PROTOZOÁRIOS

Toxoplasmose Doença de Chagas

Agente etiológico: Toxoplasma gondii

(esporozoário)

Características: doença geralmente

assintomática, mas em alguns casos pode causar

cegueira, é grave em gestante, pois o parasita

pode passar para o feto, afetando seu sistema

nervoso.

Modo de transmissão: ingestão de cistos do

parasita presente nas fezes dos gatos, que são os

hospedeiros naturais e ingestão de carne crua

mal cozida contaminada pelo parasita.

Medidas profiláticas: além de medidas de higiene

pessoal e evitar contato com animais

contaminados e ingestão de carne bem-cozida.

Agente etiológico: Trypanosoma cruzi (flagelado)

Características: hipertrofia de órgãos afetados

pelo parasita, principalmente a do coração.

Modo de transmissão: os principais

transmissores são insetos da espécie Triatoma

infestans, vulgarmente conhecido como barbeiro.

Ao picar uma pessoa esses insetos defecam, e em

suas fezes estão as formas infectantes do

parasita. Ao coçar o local, a pessoa facilita a

penetração do parasita através da pele.

Medidas profiláticas: Tratar os doentes. Impedir

a proliferação do barbeiro, usar telas em portas e

janelas, cuidados nas transfusões de sangue. Não

construir casa de pau-a-pique.

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Giardíase Disenteria amebiana (amebíase)

Agente etiológico: Giárdia lamblia (flagelado)

Características: afeta principalmente o intestino

delgado, provocando diarreia e dores

abdominais.

Modo de transmissão: ingestão de alimentos ou

de água contaminada por fezes que contenham

cistos do parasita

Medidas profiláticas: implementar saneamento

básico, além de medidas de higiene pessoal.

Tratar os doentes.

Agente etiológico: Entamoeba histolytica

(ameboide)

Características: diarreias intensas, com muco e

sangue.

Modo de transmissão: ingestão de alimentos ou

de água contaminada por fezes que contenham

cistos do parasita

Medidas profiláticas: implementar saneamento

básico, além de medidas de higiene pessoal,

como beber água filtrada e/ou fervida e lavar

bem frutas e verduras antes de ingeri-las. Tratar

os doentes.

Malária Úlcera de Bauru ou Leishmaniose de pele

Agente etiológico: Plasmódium vivax (febre

terçã) ou Plasmódium malarie (febre quartã) ou

Plasmódium falciparum (irregular)

Características: acessos febris cíclicos e atinge o

fígado

Modos de transmissão: mosquito Anopheles,

conhecido também como mosquito-prego, ou

transfusões de sangue.

Medidas profiláticas: eliminar insetos, usar

inseticida e telas nas janelas.

Agente etiológico: Leishmania brasiliensis

Características: ulcerações graves na pele

Modos de transmissão: mosquito-palha ou

birigui.

Medidas profiláticas: eliminar insetos (vetor) e

usar inseticidas e telas nas janelas.

FUNGI

Neste Reino encontramos os seres vivos conhecidos como fungos. Esse grupo tem várias

características muito interessantes. São seres unicelulares (formados por uma célula), mas também

encontramos seres pluricelulares (formados por várias células), sendo sua célula chamada de hifa e o

seu conjunto de micélio. Os fungos têm características iguais às das plantas como a falta de

movimentação própria. Mas também têm características iguais às dos animais (como o fato de não

terem clorofila e por isso não conseguirem realizar fotossíntese). Ou seja, como os animais, todos os

fungos são heterótrofos por absorção, processo conhecido também como saprofagia, onde o micélio

libera enzimas digestivas, que agem extracelularmente, degradando moléculas orgânicas. (não

conseguem produzir seu próprio alimento). Os fungos também têm características muito próprias.

Tudo isso fez com que os fungos fossem classificados dentro de um reino só deles. As células dos

fungos são sempre eucarióticas (da mesma forma que acontece também com as plantas e animais).

Durante o processo de reprodução sexuada, muitas espécies formam hifas especiais que crescem em

agrupamentos compactos chamados de corpo de frutificação dos quais os cogumelos e o orelhas-de-

pau são exemplos. A reprodução dos fungos é assexuada, e pode ser de três tipos diferentes:

Por brotamento: Quando seu corpo forma um broto, que se solta e dá origem a um

novo fungo.

Por fragmentação: Quando seu corpo se divide em vários pedacinhos e cada

pedacinho forma um novo fungo.

Por esporos: É a forma mais comum. São células especiais que são produzidas pelos

fungos e carregadas pelo vento ou pela água. Se as condições no local onde os

esporos caírem forem boas, então eles darão origem a novos fungos.

23

Os ciclos de vida dos fungos são divididos em duas fases: uma sexuada e outra assexuada. A

fase assexuada é caracterizada pela formação de esporos por mitose, e os esporos formados são

denominados assexuados. A fase sexuada é caracterizada pela formação de esporos por meiose, e os

esporos formados são denominados sexuados. Estes são sempre imóveis disseminados pelo vento.

Existem varias fungos de interesse para o homem. Entre os quais podemos citar:

Figura 11 – Estrutura dos fungos

Os mofos ou bolores, que aparecem em lugares úmidos ou em alimentos que estão em

decomposição (apodrecendo);

As leveduras, usadas na produção de bebidas alcoólicas (vinho e cerveja) e como

fermento na produção de pães e bolos;

Os cogumelos, sendo alguns comestíveis (como o champignon) e outros venenosos

(como o orelha-de-pau);

Há espécies capazes de produzir substâncias que atuam como antibióticos e que,

portanto, combatem bactérias. Algumas dessas espécies têm sido usadas na produção comercial de

antibióticos, como é o caso do Penicillium notatum que sintetiza penicilina.

Os fungos causadores de doenças chamadas micoses (como o sapinho e a frieira, por

exemplo).

Figura 12 - Líquens

LÍQUENS

São associações mutualísticas entre fungos e algas verdes ou cianobactérias. A alga sendo

autótrofa realiza a fotossíntese e, assim, produz alimento para ela e para o fungo. Este, que é

heterótrofo, oferece proteção à alga, além de reter sais e umidade, necessários a ambos. Eles podem

ser encontrados em árvores, troncos, pedras ou muros. Eles são muito sensíveis à poluição

ambiental. Assim a presença de liquens sugere baixo índice de poluição, enquanto seu

desaparecimento sugere agravamento da poluição ambiental.

24

CAPÍTULO IV

SERES VIVOS – REINO VEGETAL

Nem todas as plantas têm todos os órgãos possíveis. Ou seja, nem todas elas têm raiz, caule,

folhas, vasos condutores de seiva bruta e seiva elaborada, flores, sementes e frutos. O Reino Vegetal

é dividido, justamente, de acordo com os órgãos que as plantas podem ter. Vejamos, agora, os

principais grupos do Reino Vegetal e exemplos de plantas de cada um desses grupos.

BRIÓFITAS

As briófitas são plantas menos evoluídas que as outras plantas que veremos a seguir. Nas

briófitas não aparecem raiz, caule, folhas, vasos condutores, flores, sementes e frutos. Mas em todas

elas seu corpo é formado por um talo, dividido em: rizóides, caulóides e filóides. São sempre plantas

de pequeno tamanho. Secretam em sua epiderme substâncias impermeabilizantes e protetoras. Nos

gametófitos existem poros e nos esporófitos estômatos que por onde ocorrem as trocas gasosas com

o ar. As briófitas, em sua grande maioria não são aquáticas, mas ainda dependem totalmente da

água, principalmente para a reprodução Por isso vivem sempre em lugares úmidos e de sombra.

A reprodução das briófitas ocorre por um sistema chamado de alternância de gerações.

Nesse tipo de reprodução, uma geração se reproduz por esporas (assexuadamente), a geração

seguinte se reproduz com gametas masculinos e femininos (sexuadamente), depois vem outra

geração com reprodução assexuada, e assim alternadamente.

Na alternância de gerações, as plantas que se reproduzem por esporas são chamadas

esporófitos. E as plantas que se reproduzem por gametas são chamadas gametófitos. Nas briófitas,

na fase de gametófito a planta é mais desenvolvida e dura mais que na fase de esporófito. As

briófitas são divididas em três grupos:

MUSGOS

São as briófitas mais conhecidas. Os musgos são aquelas plantinhas bem verdes que formam

um tipo de tapete aveludado e escorregadio em pedras, nos locais onde há bastante umidade.

HEPÁTICAS

Não são tão conhecidas como os musgos. Receberam o nome de hepáticas porque têm a

forma aproximada de um fígado (hepato = fígado).

ANTÓCEROS

São também pouco conhecidas. Os antóceros são bem parecidos com as hepáticas, embora

não tenham a semelhança com o formato dos fígados.

25

Figura 13 - Musgo

As briófitas não são muito conhecidas porque além de serem poucas espécies, não têm

importância para a alimentação e nem para as indústrias. As briófitas às vezes são chamadas de

vegetais intermediários, por serem mais evoluídas que as algas e menos evoluídas que as plantas

superiores.

Figura 14 – Ciclo de vida dos musgos

PTERIDÓFITAS

Também chamadas de filicíneas as pteridófitas são um grupo muito importante dentro do

Reino Vegetal. Isso porque as elas são as primeiras plantas que apresentam raiz, caule e folhas

verdadeiros. E, mais importante ainda, são as primeiras plantas que apresentam vasos condutores de

seiva bruta (água e sais minerais) chamados de xilema e vasos condutores de seiva elaborada

(solução de açúcar e outros compostos) chamados de floema. Porém, as pteridófitas ainda não

apresentam flores, sementes nem frutos.

A reprodução delas também ocorre por alternância de gerações, como nas briófitas. A

diferença principal é que nelas, na fase de esporófito (assexuada), a planta é mais desenvolvida e

dura mais que na fase de gametófito (sexuada).

A samambaia, a avenca, a renda-portuguesa e o xaxim são os exemplos mais conhecidos de

pteridófitas. Todas muito usadas como plantas de enfeite nas casas.

26

Nas folhas grandes da samambaia (fase de esporófito), podemos ver algumas bolinhas,

geralmente de cor marrom. Essas bolinhas são chamadas soros, e dentro delas existem os

esporângios. Quando estão maduros, os esporângios se abrem, e deles saem os esporos. Os esporos,

por sua vez, são as células de reprodução assexuada que produzirão novas plantas (gametófitos).

Figura 15 – Ciclo de vida das samambaias

GIMNOSPERMAS

As gimnospermas são plantas que, além da raiz, caule, folhas e vasos condutores,

apresentam pela primeira vez duas estruturas muito importante: a flor e a semente. Porém, as

gimnospermas ainda não são capazes de produzir frutos. As flores das gimnospermas são feias, sem

cor nem perfume e com aparência de madeira. Também chamadas de estróbilos, as flores das

gimnospermas não protegem as sementes que ficam presas a elas, ou seja, suas sementes ficam à

vista. Daí justamente vem o nome gimnosperma (gimno == nua, sperma == semente).

Um exemplo bem conhecido de flor de gimnosperma são as pinhas, dos pinheiros, que

usamos como enfeites de Natal. Um exemplo de semente de gimnosperma são os pinhões, que

comemos nas festas juninas. A reprodução das gimnospermas é sexuada, e ocorre da seguinte forma:

As gimnospermas podem ter estróbilos (flores) masculinos e femininos;

Os estróbilos masculinos produzem grãos de pólen, que são os gametas (células

sexuais) masculinos;

Os estróbilos femininos produzem óvulos, que são os gametas (células sexuais)

femininos;

Os grãos de pólen passam através do tubo polínico fecundam os óvulos, dando

origem ao embrião. Este embrião ficará protegido e alimentado dentro da semente;

Quando as sementes caem ao chão, ocorre o brotamento (desenvolvimento do

embrião) e a formação de uma nova planta.

27

As gimnospermas se dividem em dois grupos:

CICADÍNEAS

São as gimnospermas mais simples e menos conhecidas que existem. Seus principais

representantes são as cicas. As cicas são arbustos (árvores bem pequenas).

CONÍFERAS

As coníferas são bem mais desenvolvidas e conhecidas que as cicadíneas. Recebem este

nome porque suas flores (pinhas) têm forma de cone. Dentro do grupo das coníferas encontramos:

Todos os pinheiros: pinheiro comum, pinheiro de natal, cedro, araucária (pinheiro-do-

paraná), cipreste, etc.;

As sequóias: típicas da América do Norte são as maiores árvores do mundo e podem viver

aproximadamente 3.000 anos

Figura 16 – As pinhas são estróbilos (flores) das gimnospermas

28

As gimnospermas têm enorme importância para o homem, pois fornecem:

Madeira: para os mais variados fins;

Celulose: para a fabricação de papel;

Substâncias químicas: para a fabricação de perfumes, desinfetantes e bebidas;

Alimento: na forma dos pinhões.

Atenção: Como você pode ver, os pinhões são sementes e não frutas. Lembre que os

pinhões são produzidos pelas gimnospermas e as gimnospermas não produzem frutos.

ANGIOSPERMAS

As angiospermas são as plantas mais evoluídas que existem. Possuem raiz, caule, folhas,

vasos condutores, flor e semente. Porém, o mais importante é que as angiospermas são as primeiras

e únicas plantas que produzem frutos. Os frutos são reservas de alimentos que se formam nos

ovários das flores após a fecundação.

A reprodução das angiospermas também é sexuada. As flores produzem grãos de pólen e

óvulos. Os grãos de pólen e os óvulos se unem, dando origem aos embriões, que ficam dentro das

sementes, que por sua vez ficam dentro dos frutos. Os embriões se desenvolvem e formam as novas

plantas. As angiospermas se dividem em dois grandes grupos: as monocotiledôneas e dicotiledônea.

As plantas desses dois grupos têm diferenças nos tipos e raízes, folhas e flores. Etc. Porém, a principal

diferença entre elas está nas sementes.

MONOCOTILEDÔNEAS

As monocotiledôneas são plantas angiospermas que têm apenas um cotilédone em cada

semente (mono =1). Como vimos anteriormente, o cotilédone é a estrutura que transfere os

alimentos da semente para o embrião.

DICOTILEDÔNEAS

As dicotiledôneas são plantas angiospermas que têm dois cotilédones em cada semente.

Atualmente, as angiospermas são as plantas Que dominam nosso planeta. Existem mais espécies de

angiospermas do que de todas as outras plantas juntas. Logicamente, esse sucesso das angiospermas

se deve ao fato de elas serem as plantas mais evoluídas que existem. Principalmente pela presença

de sementes e frutos. Como já vimos, as sementes e os frutos ajudam essas plantas a se espalharem,

pois podem ser levados para longe pelo vento, pela água ou por animais. Por serem as plantas que

existem em maior quantidade, as angiospermas são também as plantas mais utilizadas na

alimentação do homem e dos animais que servem de alimento para o homem. As angiospermas são

também as plantas mais usadas no fornecimento de madeiras e de várias substâncias utilizadas nas

indústrias.

29

OS TECIDOS PRIMÁRIOS DAS PLANTAS

A partir dos meristemas apicais formam-se os meristemas primários, que são a protoderme,

o meristema fundamental e o procâmbio.

TECIDOS

PRIMÁRIOS

ORIGINA FUNÇÃO

PROTODERME Epiderme Tecido que reveste o corpo da planta, impede a perda excessiva de

água e permite trocas de gases necessários à respiração e a

fotossíntese. É geralmente uni estratificada, formada por células

justapostas, achatadas, aclorofiladas e com grande vacúolo. Na

superfície externa pode haver deposição de cutina ou cera, que são

substâncias impermeabilizantes. Diferenciam-se na epiderme

estruturas como estômatos (é formado por duas células

clorofiladas e uma abertura chamada de ostíolo que controla a

transpiração e trocas gasosas na planta), tricomas (controlam a

perda de água ou secretores de sustâncias oleosas, digestivas ou

urticantes) e os pelos (na epiderme da raiz responsável pela

absorção de água e sais minerais) e acúleos (são estruturas

pontiagudas com função de proteção da planta contra predadores,

são frequentemente confundidos com espinhos, que são folhas ou

ramos modificados. Os “espinhos” das roseiras na realidade são

acúleos, que são facilmente destacáveis o que não ocorre com os

espinhos).

30

MONOCOTILEDÔNEAS DICOTILEDÔNEAS

COTILÉDONE Um cotilédone Dois cotilédones

FOLHAS Nervuras paralelas e folhas

invaginantes

Nervuras reticuladas e folhas

pecioladas

FLORES Compostas de três elementos

ou múltiplos

Compostas de quatro ou cinco

elementos ou seus múltiplos

FRUTOS Frutos com três lojas ou

múltiplos

Frutos com duas ou cinco lojas

ou múltiplo

ESTRUTURA INTERNA DO

CAULE

Feixes vasculares espalhados

pelos caules

Feixes vasculares dispostos em

torno de um cilindro central

(xilema no centro e floema em

volta)

SISTEMA RADICULAR Fasciculado Pivotante

EXEMPLOS Alho, cebola, abacaxi, bambu,

arroz, trigo, centeio, aveia, cana-

de-açúcar, milho, gengibre,

palmeiras, coco-da-baía etc.

Eucalipto, rosa, morango, pêra,

maçã, feijão, ervilha, goiaba,

algodão, cacau, mandioca,

tomate, café etc.

MERISTEMA FUNDAMENTAL Parênquimas, colênquimas e

esclerênquima

Parênquimas (formados por

células vivas e classificados

como: parênquima clorofilado,

aquífero, aerífero amilífero),

pelo colênquima (é um tecido

de sustentação formado por

células vivas, geralmente

alongadas e com paredes

espessadas, ricas em celulose) e

pelo esclerênquima (é um

tecido de sustentação formado

por células mortas, com parede

celular espessada em função de

depósito da lignina).

PROCÂMBIO Sistema vascular primário:

Xilema (lenho) e floema (líber)

Xilema ou lenho (é um tecido

responsável pelo transporte de

seiva bruta – água e sais

minerais) e o floema ou líber

(condutor de seiva elaborada –

substância orgânica derivadas

da fotossíntese) no caule de

dicotiledôneas, os feixes

vasculares dispõem-se

formando um círculo ao redor

da medula; nas

monocotiledôneas, esses feixes

encontram-se difusamente

distribuídos pelo parênquima.

Os feixes vasculares do caule

são formados por floema, mais

externo, e xilema, mais interno.

FRUTOS E PSEUDOFRUTOS

Os frutos são estruturas auxiliares no

ciclo reprodutivo das angiospermas: protegem

as sementes e auxiliam em sua disseminação.

Eles correspondem ao ovário amadurecido, o

que geralmente ocorre após a fecundação. Nos

casos em que o ovário origina o fruto sem que

tenha ocorrido a fecundação, não há formação

de sementes e o fruto chama-se partenocárpico,

caso da banana e da laranja-da-baía.

Os pseudofrutos são estruturas

suculentas que contém reservas nutritivas, mas

que não se desenvolvem a partir do ovário.

Podem ser: simples (provenientes do

desenvolvimento do pedúnculo ou do

receptáculo de uma só flor – maçã e caju),

compostos (provenientes do desenvolvimento do

receptáculo de uma única flor, com muitos

ovários - morango) e múltiplos (provenientes do

desenvolvimento de ovários de muitas flores de

uma inflorescência, que crescem juntos numa

única estrutura – amora, abacaxi e figo).

31

ABSORÇÃO

A absorção de água e sais minerais do meio ocorre principalmente na região dos pêlos

absorventes da raiz. Existem duas vias por meio das qual a água e os sais atingem o cilindro central.

As substancias atravessam o citoplasma das células do córtex da raiz; os sais são transportados por

transporte ativo de uma célula para outra, criando um gradiente de concentração que resulta no

fluxo da água também de célula para célula por osmose. Além passar por entre as paredes celulares e

não atravessam o citoplasma das células; neste caso, os sais são transportados por difusão. Ao chegar

ao cilindro central, os sais minerais são transferidos por processo ativo para dentro do xilema, e a

água é transferida por osmose. Forma-se assim a seiva bruta, que será distribuída pelo xilema das

raízes até as folhas.

CONDUÇÃO DA SEIVA BRUTA

O xilema apresenta os elementos de vaso e os traqueídes, células mortas que se dispõem

de modo a formar longos e estreitos canais desde a raiz até as folhas. Sendo estreitos, a água

ascende por capilaridade, devido à propriedade de adesão e coesão que as moléculas de água

possuem. A ascensão cessa quando o peso da coluna líquida torna-se maior que a adesão das

moléculas de água à parede do tubo (chega até 1 metro do solo).

A pressão positiva ou impulso da raiz está relacionado com o transporte ativo de sais para o

interior do xilema da raiz, o que provoca o aumento da concentração osmótica em relação à solução

aquosa do solo. Com isso, há grande entrada de água por osmose no xilema da raiz, impulsionando

a seiva bruta para cima. Quando o solo está muito úmido, pode ainda ocorrer um fenômeno

chamado de gutação que consiste em perda de gotículas de água pelos hidatódios localizados nas

pontas das folhas.

A pressão da raiz não explica a condução da seiva bruta até a copa das árvores altas. O que

melhor explica essa condução é a teoria da coesão-tensão, formulado por Dixon, chamada de teoria

de Dixon. Segundo ela a perda de água por transpiração nas folhas atuaria como uma forma de

sucção da água. A perda de água por transpiração nas folhas faz com que as suas células fiquem com

força de sucção aumentada. Com isso, tendem a absorver, por osmose, água do xilema onde a

concentração é menor.

CONDUÇÃO DA SEIVA ELABORADA

A condução da seiva elaborada é chamada de translocação. A teoria de fluxo em massa ou

pressão ou equilíbrio osmótico, diz que a seiva elaborada move-se através do floema, ao longo de um

gradiente decrescente de concentração, desde o local que é produzida até o local em que é

consumida. Retirando-se um anel completo da casca de um tranco (anel de malpighi), pode-se notar,

após algumas semanas, que a casca logo acima do corte fica com acúmulo de seiva elaborada. As

folhas continuam a receba a seiva bruta, mas as raízes e demais partes abaixo do corte deixarão de

receber a seiva elaborada, que irá morrer.

32

TRANSPIRAÇÃO

Na folha, a transpiração pode ocorrer através da cutícula que reveste a epiderme, recebendo

o nome de transpiração cuticular, ou através dos estômatos, sendo denominada transpiração

estomática. A cuticular é pouco intensa e independe do controle do organismo. Já a estomática é o

principal de perda de água pela planta e depende do controle do organismo. A abertura e o

fechamento dos estômatos são controlados por diversos fatores, sendo o principal deles a água. Se as

planta estiverem com um suprimento adequado de água, as células estomáticas permaneceram

túrgidas, mantendo o ostíolo aberto; com o suprimento insuficiente, as células perdem água e

consequentemente o turgor, e fecham o ostíolo.

HORMÔNIOS VEGETAIS

Existem vários tipos de auxinas produzidas pela própria planta. Elas promovem o

crescimento da raiz em concentrações baixas. Por outro lado grandes concentrações promovem o

crescimento do caule. As auxinas controlam os tropismos, que são movimentos orientados por um

estímulo e que ocorrem em função do crescimento. São exemplos de estímulos à luz (fototropismo) e

a força da gravidade da Terra (geotropismo). Controla também a queda das folhas, fenômeno

chamado de abscisão. O etileno é um gás produzido por varias partes das plantas, e que atua no

amadurecimento de frutos.

33

HORMÔNIO LOCAL DE PRODUÇÃO E EFEITO

GIBERELINAS Produz folhas jovens, sementes imaturas e frutos. Estimulam o alongamento

e a divisão celular. Promove alongamento caulinar, germinação de sementes,

crescimento de folhas, produção de flores e frutos.

CITOCININAS Produzida nas raízes e conduzida para toda a planta. Estimulam à divisão e a

diferenciação celular, a diferenciação e o crescimento de raízes; induzem o

desenvolvimento de gemas laterais e retardam o envelhecimento da planta.

ETILENO Gás produzido em várias partes da planta. Atua na indução do

amadurecimento de frutos e promove a abscisão foliar.

ÁCIDO ABSCÍSICO (ABA) Produzido nas folhas, no caule e no ápice radicular. Inibe o crescimento das

plantas, Induzindo a dormência de gemas e de sementes. Induz o fechamento

dos estômatos.

CAPÍTULO V

ANIMAIS INVERTEBRADOS

PORÍFEROS

As esponjas ou poríferos não possuem tecidos bem definidos nem órgãos estabelecidos. Sua

organização é muito simples. Realizaram digestão intracelular. A respiração e a excreção ocorrem por

difusão direta entre as células e a água circulante através dos canais do corpo.

A parede do corpo é formada pela epiderme, pelo mesênquima e pelo revestimento interno

de células flageladas com colarinho transparente, chamadas coanócitos. No mesênquima,

encontram-se os amebócitos. Existem poros inalantes (óstios), por onde a água entra no corpo do

porífero, e um poro exalante (ósculo), por onde a água sai do porífero. A cavidade central, forrada de

coanócitos, é o átrio ou espongiocele. No mesênquima, podem ser encontradas as espículas calcárias

ou silicosas, que fazem a sustentação do corpo do animal. Há, contudo, esponjas sem espículas. Sua

reprodução pode ser do tipo sexuada, por meio de fecundação cruzada e interna ou assexuada por

bipartição. Do ovo resulta uma larva, que é eliminada pelo ósculo, nada e vai fixar-se ás rochas,

originando outra esponja.

Figura 17 – Esquema de um porífero

CNIDÁRIOS

Fazem parte desse grupo às anêmonas, corais, água-vivas e caravelas. Também chamados de

celenterados, são mais evoluídos que as esponjas. Possuem tecidos e alguma evidencia de órgãos.

Embora façam a digestão intracelular, promove muito mais intensamente a digestão extracelular.

Possuem gônadas, onde são formados os gametas. Têm um rudimento de sistema nervoso difuso.

Revelam movimentos ativos notáveis graças às células epiteliomusculares. Podem mostrar-se na

forma de pólipos ou de medusas. O corpo possui duas camadas: a epiderme e a gastroderme. Entre

elas, há uma camada gelatinosa – a mesogléia. A cavidade central e interior do corpo é a cavidade

gastrovascular. Alguns se reproduzem por metagênese: as medusas reproduzem-se sexuadamente

dando pólipos, e estes se reproduzem assexuadamente dando novas medusas. Outros celenterados

reproduzem-se apenas sexuadamente. E há, também, os que se reproduzem assexuadamente por

brotamento ou por fragmentação do corpo. A parede de seu corpo possui cnidócitos, células

especiais para a defesa, que contém nematocistos (cápsulas com filamento extensíveis inoculador de

toxina).

34

Figura 18 – Ciclo de vida dos cnidários

PLATELMINTOS

Compreendem os vermes achatados dorsoventralmente e abrangem as planárias,

esquistossomos e solitárias. São mais evoluídos que as esponjas e celenterados porque são

triblásticos, apesar de serem acelomados e revelam simetria bilateral. Possuem sistema nervoso

simples, com gânglios cerebróides comandando filetes nervosos que correm ao longo das partes

laterais do corpo. Sistema excretor constituído de células–flama, que eliminam o excesso de água e

os catabólitos para o exterior através do sistema de canais. Sua respiração é por difusão.

Quanto à reprodução a maioria é hermafrodita, podendo ou não fazer a autofecundação. Os

esquistossomos, entretanto, são dióicos (têm sexos separados). As solitárias podem atingir a vários

metros de comprimento, possuem ventosas na cabeça para a fixação. Não há qualquer rudimento de

sistema digestivo. Nutrição por difusão através da superfície corporal. As tênias podem ser de dois

tipos a solium (carne de porco) e a saginata (carne de vaca). As tênias evoluem até a fase de larva no

hospedeiro intermediário e concluem a evolução do hospedeiro definitivo. A larva é denominada

cisticerco. Quando o homem se contamina com os ovos e fazem assim o papel de hospedeiro

intermediário evolui uma doença mais agressiva que é a cisticercose.

A esquistossomose, também conhecida como doença do caramujo, desenvolve-se até a fase

de larva (cercaria) no caramujo, que penetra na pele humana e vai terminar a sua evolução nas veias

do intestino e do fígado.

Figura 19 - Planária

35

ANELÍDEOS

Possuem o corpo segmentado em anéis e a segmentação externa corresponde à

segmentação interna. Alguns possuem apêndices locomotores não articulados chamados cerdas, que

se implantam em nódulos carnosos denominados parapódes. Há os que não possuem cerdas. E há

até os que são fixos, vivendo no interior de tubos calcários, no fundo do mar. Respiração cutânea nos

de hábitat terrestre; branquial, nos de hábitat aquático.

Dividem-se em poliquetas (nereide), oligoquetas (minhoca) e aquetas ou hirudíneos

(sanguessuga). Em poliquetas ocorre reprodução assexuada. Mas a forma mais comum de

reprodução é a sexuada, por meio de cruzamento e fecundação interna. As minhocas são

hermafroditas de fecundação cruzada.

Figura 20 – Fecundação cruzada das minhocas

NEMATELMINTOS

Formam a principal classe do filo dos Aschelminthes. Com corpo cilíndrico, recoberto por

uma cutícula resistente, com sistema bilateral e dotado de pseudoceloma. Numerosas espécies de

vida livre, porém muitas outras, parasitas de animais e plantas. Não possuem sangue nem sistema

circulatório, muito menos sistema respiratório. A respiração é anaeróbia e todos são dióicos. São

eles: Áscares lombricóide, Ancylostoma duodenale, Wuchereria bancrofti e Ancylostoma brasiliensis.

Figura 21 – Bicho Geográfico

36

Ascaris lumbricoides (lombriga) Ancylostoma duodenale

Modo de transmissão: ingestão de alimentos

ou água contaminada por ovos da lombriga.

Medidas profiláticas: saneamento básico,

lavar bem os alimentos, as mãos, e

tratamento dos doentes.

Sintomas: cólicas intestinais e náuseas,

manchas brancas pelo corpo, bronquite e

pneumonia em decorrência da migração das

larvas pelos brônquios e pulmões.

Modo de transmissão: penetração ativa de larvas

do parasita, presentes no solo, no corpo humano

através da pele.

Medidas profiláticas: saneamento básico; evitar

contato da pele com solos contaminados,

tratamento de doentes.

Sintomas: anemia, por perda de sangue, ficando a

pessoa pálida (amarela), daí chamada de amarelão.

Pode ainda provocar bronquite, porque o verme

percorre o corpo da pessoa atingindo o pulmão.

Wuchereria bancrofti (filaria) Ancylostoma brasiliensis (bicho geográfico)

Modo de transmissão: picada de mosquitos

do gênero Culex, que transmitem as larvas

desse parasita para o ser humano.

Medidas profiláticas: controle da população

do vetor, uso de repelentes de insetos, uso de

telas em janelas e tratamento de doentes.

Sintomas: inchaço causado pela obstrução dos

vasos linfáticos, que são os responsáveis pela

remoção do excesso de líquidos nos tecidos.

Em casos mais graves, causa a elefantíase:

grande aumento principalmente das pernas,

do escroto ou das mamas.

Modo de transmissão: penetração ativa de larvas

na pele humana.

Medidas profiláticas: evitar contato da pele, com

solo ou areia contaminados. Evitar levar cães e

gatos para praias ou tanques de areia.

Sintomas: forte irritação na pele, com coceira

intensa, especialmente à noite, o que pode causar

insônia.

ARTRÓPODES

Possuem membros locomotores articulados em numero par. Corpo protegido por

exoesqueleto rígido de quitina e com tubo digestivo completo, inclusive com glândulas salivares,

fígado e pâncreas, estes últimos fundidos em um único órgão chamado de hepatopâncreas. Esse

exoesqueleto sofre muda ou ecdise toda vez que o artrópode precisa crescer. Existe um sistema

respiratório, sendo a maioria com respiração traqueal, embora os de hábitat aquático tenham

respiração branquial. A circulação é aberta, isto é, o sangue circula primeiramente por vasos e, a

seguir, é projetado para lacunas no meio dos tecidos, de onde volta depois para os vasos. O sangue

tem características mistas de sangue e linfa, daí preferivelmente ser chamado de hemolinfa.

A excreção se faz por meio dos tubos de Malpighi (na maioria deles) estruturas mais

evoluídas que as nefrídicas de uma minhoca. Possuem um sistema nervoso ganglionar, ventral, bem

desenvolvido.

Aparecem também, órgãos dos sentidos muito especializados situados na cabeça (órgãos

auditivos, olhos e antenas) alguns sofrem metamorfose durante o seu desenvolvimento. Os

artrópodes dividem-se em crustáceos, insetos, aracnídeos, diplópodes e quilópodes.

Crustáceos: quase todos aquáticos (dulcícolas ou marinhos); número de patas variável;

dois pares de antenas; cefalotórax e abdome; alguns com revestimento calcário. Divididos em duas

subclasses: entomostráceos e malacostráceos

37

Insetos: hexápodes, ápteros (sem asas como as formigas, piolho, pulga e traça);

dípteros (com um par de asas como os mosquitos e moscas) e tetrápteros (dois pares de asas);

díceros (cabeça com um par de antenas); com cabeça, tórax e abdome. Alguns são transmissores de

doenças infecto-contagiosas. Diversas ordens.

Aracnídeos: octópodes; áceros (sem antenas); com cefalotórax e abdome. Alguns são

peçonhentos (aranhas e escorpiões); outros ectoparasitos de animais e do homem (carrapatos).

Algumas espécies são inofensivas.

Diplópodes: corpo dividido em cabeça e tronco. Tronco com numerosos anéis, cada

um com dois pares de patas; díceros (cabeça com um par de antenas); Inofensivos (não

peçonhentos).

Quilópodes: cabeça e tronco. Um par de patas em cada anel. São díceros (cabeça com

um par de antenas); Peçonhentos

Figura 22 – Ecdise da cigarra

MOLLUSCA

O filo compreende animais de corpo mole, portadores, na maioria das vezes, de uma concha

calcária. Muitos são consumidos na alimentação, alguns produzem pérolas e outros, ainda, atuam

como hospedeiros intermediários de parasitas. Com exceção das ostras, mexilhões e mariscos, todos

possuem uma espécie de aparelho mastigador chamado rádula. O corpo é dividido em cabeça, pé e

manto (que é o revestimento da massa visceral, com função de produção da concha).

Os moluscos se dividem em cinco classes:

Anfineuros – marinhos recobertos por oito placas transversais. Quítons.

Escafópodos – concha afunilada e recurvada como um dente. Marinhos. Dentalium

Gastrópodes – divisão do corpo nítida em cabeça, pé e massa visceral. Pé em forma de

palmilha. Massa visceral coberta pela concha da maioria das espécies. A concha é produto de

secreção do manto. Concha univalva. Alguns são marinhos, outros são dulcícolas e outros, ainda são

terrestres. Vulgarmente: caramujos, caracóis e lesmas.

Pelecípodes – compreendem as ostras, mariscos e mexilhões. Concha bivalve. Pé em

forma de lâmina de machado. As brânquias filtram partículas alimentares e algas microscópicas, que

conduzem à boca, razão pela qual são considerados animais filtradores.

Cefalópodes – o corpo possui massa visceral (num saco pendente da cabeça, como se

observa nos polvos), cabeça e pés em forma de tentáculos. Estes ficam ligados diretamente à cabeça.

Não há concha externa, mas as lulas possuem uma concha interna calcária. Aliás, elas também

possuem um sifão que lhes permite o deslocamento por jato-propulsão.

38

Figura 23 - Molusco

ECHINODERMATA

Abrange invertebrados estritamente marinhos, com endoesqueleto calcificado e espinhos

que ressaltam na superfície do corpo, cobertos pela epiderme. Possuem simetria radial na face adulta

e simetria bilateral na fase embrionária. Classificam-se como os únicos invertebrados deuterostômios

(o blastóporo fica reduzido com a função de ânus). O tubo digestivo é simples. Nas estrelas e nos

ouriços, a boca fica voltada para baixo (face oral) e o ânus fica voltado para cima (face aboral). Nos

ouriços existe junto à boca um órgão chamado de lanterna-de-aristóteles, organizado por cinco

dentes calcários fortes e afiados. Já nas estrelas não existe. O principal sistema desenvolvido pelos

equinodermos é o sistema aqüífero ou ambulacrário. Os equinodermos se dividem em cinco classes:

Crinóides – quase todos fixos às pedras, com aspecto de flor. Conhecidos como lírios-

do-mar. Poucas espécies nadantes.

Ofiuróides – corpo pequeno em forma de moeda, com cinco braços muito móveis e

finos. Vulgarmente chamados de serpentes-do-mar.

Asteróides – aqui se enquadram às estrelas-do-mar. São animais exclusivamente

bentônicos (só vivem no fundo). Número de braços variável de acordo com a espécie.

Holoturóides – corpo cilíndrico com alguns tentáculos ao redor da boca. Movimentam-

se lentamente no fundo do mar. São também bentônicos, como as estrelas-do-mar. Seu nome

popular; pepinos-do-mar.

Figura 24 – Estrutura da estrela-do-mar

39

CAPÍTULO VI

FILO DOS CORDADOS

No filo dos cordados encontramos os animais considerados mais evoluídos do nosso planeta.

A característica principal deste filo é a presença da notocorda na fase embrionária. Na fase

embrionária, ou fase de embrião, é a primeira fase de vida dos animais, dentro ovo ou do corpo da

mãe. A notocorda que aparece somente nos animais do filo dos cordados é um cordão especial de

células que fica no interior do corpo do embrião e pode se transformar na coluna vertebral, também

chamada de espinha. A coluna, como se sabe, é o eixo do esqueleto interno destes animais. O Filo

dos cordados é dividido em quatro subfilos; desses grupos merece destaque o subfilo dos

vertebrados.

SUBFILO DOS VERTEBRADOS

Dentro do subfilo dos vertebrados encontramos os animais nos qual a notocorda se

transforma na coluna vertebral durante o desenvolvimento do embrião. Os animais vertebrados são,

portanto, os possuidores de esqueleto. O subfilo dos vertebrados é um grupo muito grande, com

animais bastante variados. Neste subfilo encontramos os peixes, os anfíbios, os répteis, as aves e os

mamíferos. Encontramos animais vertebrados nos mais diferentes ambientes terrestres, de água

salgada e de água doce. Abaixo estão as principais divisões do subfilo dos vertebrados.

Figura 25 - Équidna

Figura 27 - Ornitorrinco

Figura 26 – Ovo de arraia

Figura 28 - Pinguim

40

41

Peixes

(Condrictes)

Peixes

(osteíctes) Anfíbios Répteis Aves Mamíferos

Temperatura

do corpo

Ectotérmicos

Pecilotérmicos

Ectotérmicos

Pecilotérmicos

Ectotérmico

s

Pecilotérmic

os

Ectotérmicos

Pecilotérmicos

Endotérmicos

Homeotérmicos

Endotérmicos

Homeotérmico

s

Sustentação e

locomoção

Esqueleto

cartilaginoso

Esqueleto

ósseo Tetrápodes Tetrápodes

Bípedes, ossos

ocos

(pneumáticos)

Tetrápodes

Tegumento

Escamas

placóides e

glândulas

mucosas

Pele coberta

por escamas e

glândulas

mucosas

Pele úmida

com

glândulas

mucosas

Pele seca sem

glândulas.

Escamas ou

placas córneas

queratinizadas

Pele seca e

delgada, com

penas

queratinizadas

Pele com pêlos

queratinizados

e glândulas

Nutrição e

digestão

Vários

filamentos de

dentes

substituídos

frequentemen

-te

e intestino

com cloaca

(reprodução e

excretas), que

se comunica

com o ânus.

Dentes que

não são

substituídos e

intestino com

ânus

Boca sem

dentes e

cloaca

Dentes

substituídos

continuamente

nos

crocodilianos,

ausentes nas

tartarugas e na

maioria dos

lagartos e

intestino com

cloaca.

Ausência de

dentes, tubo

digestivo com

papo, moela e

cloaca.

Intestino com

ânus

Circulação

Coração com

um átrio e um

ventrículo

Circulação

simples

Coração com

um átrio e um

ventrículo

Circulação

simples

Coração com

dois átrios e

um

ventrículo

Circulação

dupla e

incompleta

Coração com

dois átrios e um

ventrículo

Circulação dupla

e incompleta

(exceto nos

crocodilianos)

Coração com dois

átrios e dois

ventrículos

Circulação dupla

e completa

Coração com

dois átrios e

dois

ventrículos

Circulação

dupla e

completa

Respiração Brânquias

Brânquias e

bexiga

natatória

Brânquias

nas larvas e

pulmões e

cutânea nos

adultos

Pulmonar Pulmonar e sacos

aéreos Pulmonar

Sentidos Linha lateral Linha lateral

Visão bem

desenvolvid

a

Fosseta loreal

nas cobras

peçonhentas

Audição acurada

e visão a cores

Todos bem

desenvolvidos

Reprodução

Fecundação

interna.

(órgão sexual

masculino –

clásper)

Ovovivíparos e

ovíparos.

(ovos sem

casca)

Desenvolvime

nto direto

Fecundação

externa na

maioria

Maioria

ovípara. (ovos

sem casca)

Desenvolvime

nto

geralmente

direto

Fecundação

externa.

Desenvolvim

ento

indireto.

(ovos sem

casca)

Fecundação

interna.

Desenvolviment

o direto.

Ovíparos, (ovos

com caca)

vivíparos e

ovovivíparos.

Fecundação

interna (a maioria

não possui órgão

copulador. A

cloaca masc.

Libera SPTZ para a

cloaca feminina).

Ovíparos (ovos

com casca)

Desenvolvimento

direto.

Fecundação

interna.

Desenvolvimen

to direto.

Vivíparo ou

ovíparo. (ovos

com casca)

Exemplos Tubarão e raia

Sardinha,

baiacu,

lambari.

Sapo, rã,

perereca,

salamandra.

Lagartos, jacaré,

tartaruga,

lagartixa.

Ema, avestruz,

galinha, pombo,

pinguim.

Ornitorrinco,

équidna,

homem cão,

gato.

CAPÍTULO VII

COMPONENTES QUÍMICOS DA CÉLULA

As células, independente da função e da forma que possuam, têm componentes químicos

que formam suas estruturas e que participam de seus processos vitais. Estes componentes podem

ser de natureza inorgânica ou orgânica. Lembramos a você que as substâncias inorgânicas são mais

simples que as orgânicas, estas últimas, constituídas de vários átomos de carbono. No quadro abaixo,

damos exemplo de cada um dos dois tipos de substâncias que compõem as células:

SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS SUBSTÂNCIAS ORGÂNICAS

Água Carboidratos

Sais minerais Lipídios

Aminoácidos e proteína

Ácidos nucléicos

SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS

A ÁGUA

A água é o componente inorgânico mais presente nas estruturas celulares. Suas

características favorecem uma série de processos desempenhados pela célula. Por não ser ácida nem

básica (ela é, portanto, neutra), dissolve vários tipos de substâncias, transportando-as dentro e fora

das células.

Como as substâncias nela dissolvidas estão em constante movimento, propicia-se, assim, o

encontro e as reações químicas entre essas substâncias. Outra característica interessante - a

capacidade de reter grande quantidade de calor sem esquentar muito - torna a água um dos

responsáveis pela manutenção da temperatura de seres vivos. Veremos, ainda nessa unidade, que

isto é fundamental para as reações enzimáticas.

SAIS MINERAIS

Os sais minerais podem estar dissolvidos em água, sob a forma de íons (positivos ou

negativos) ou formando cristais. Quando formam íons, são responsáveis por processos fundamentais

para a vida da célula como a permeabilidade da membrana plasmática (capacidade de permitir a

entrada e a saída de substâncias da célula), pela maior ou menor fluidez do conteúdo celular

(citoplasma), pela capacidade de responder a estímulos externos, entre outros. Quando formam

cristais, são componentes estruturais de esqueletos, carapaças, cascas de ovos.

42

A tabela abaixo mostra alguns dos principais sais minerais presentes em vários processos

importantes para as células:

SAIS

MINERAIS FUNÇÕES PRINCIPAIS ALIMENTOS

Ajuda no equilíbrio dos líquidos Sal de cozinha e sal natural dos

SÓDIO do corpo e na condução do alimentos

impulso nervoso.

POTÁSSIO Funções semelhantes as Frutas, verduras, feijão, leite,

do sódio. cereais

Forma ossos e dentes atua no Laticínios e hortaliças verdes

CÁLCIO funcionamento dos músculos, (brócolis, espinafre)

nervos e coagulação do sangue.

Forma a clorofila; ajuda na Hortaliças de folhas verdes,

MAGNÉSIO formação dos ossos e cereais, peixes, carnes, ovos,

funcionamento de nervos e soja, banana

Músculos.

Forma a hemoglobina, que leva Fígado, carnes, gema de ovo,

FERRO oxigênio; participa da respiração legumes e hortaliças verdes

Celular.

Adaptados de tabela dos livros: "Biologia" - volume único - César e Sezar e "Biologia" - programa

completo S. Linhares e F. Gewandsznajder.

SUBSTÂNCIAS ORGÂNICAS

AÇÚCARES E GORDURAS

Tanto os açúcares, que formam os carboidratos, quanto os lipídios são moléculas que

guardam energia nas suas ligações químicas. São, portanto, moléculas energéticas. Enquanto os

carboidratos fornecem um tipo de energia de uso imediato, os lipídios são reservas energéticas para

as células. Ao ingerirmos alimentos ricos em carboidratos (pão, macarrão, biscoito, arroz etc.)

estamos comendo longas cadeias de açúcares simples. Estas cadeias, chamadas de Polissacarídeos,

sofrerão várias "quebras" engendradas pelas enzimas digestivas, resultando em moléculas bem

menores, os MONOSSACARIDEOS. Entre eles, destacamos a glicose, a frutose, a galactose, a ribose e

a desoxirribose, facilmente assimiláveis pelas células. Repare nas figuras abaixo

Os lipídios são moléculas que compreendem óleos, gorduras e ceras (todos os lipídios

simples), fosfolipídios (lipídios compostos) e esteróides como o colesterol e os hormônios sexuais.

Além de terem, como função, servir de reserva energética para as células e para o organismo, alguns

deles têm outros papéis importantes.

PRINCIPAIS POLISSACARÍDEOS LOCAL E FUNÇÃO

Polissacarídeo

estrutural

Celulose Mais abundante na natureza.

Encontrado nas plantas (parede

celular)

Polissacarídeo

estrutural

Quitina Parede celular de fungos e

exoesqueleto de artrópodes

Polissacarídeo

energético

Amido Encontrado nas plantas e alguns

protistas; tem função de reserva

Polissacarídeo

energético

Glicogênio Encontrado em fungos e nos

animais, tem função de reserva

43

PROTEÍNAS E ÁCIDOS NUCLÉICOS

Estas substâncias formam importantes estruturas que constituem as células. Enquanto os

ácidos nucléicos participam da formação do material nuclear e dos ribossomos, as proteínas são as

"argamassas" das células. Estão presentes em todas as estruturas, desde o envoltório celular

(membrana plasmática), até as organelas no seu interior. O metabolismo celular é regulado por

enzimas (proteínas com funções específicas) produzidas pela célula. A identidade da célula bem como

suas funções é na verdade caracterizadas pelos tipos de proteína que ela produz. Por exemplo, as

hemácias (células sangüíneas) transportam o oxigênio, devido ao fato de possuírem hemoglobina

(um tipo de proteína) que pode se combinar com esse gás. Podem ser também do tipo: anticorpos ou

hormônios como a insulina e o glucagon ou simplesmente a queratina que impermeabiliza o tecido

que se localiza. As proteínas são formadas por longas cadeias de AMINOÁCIDOS, moléculas orgânicas

mais simples. Na natureza existem 20 tipos diferentes de aminoácidos e, as proteínas são formadas

por inúmeros arranjos dessas moléculas mais simples. Os aminoácidos têm algo semelhante entre si.

Os aminoácidos produzidos por um organismo são denominados naturais e os que necessitam ser

ingeridos, são chamados de essenciais.

Os aminoácidos se unem formando o que chamamos de LIGAÇÕES PEPTÍDICAS.

Polipeptídeos é o termo que designa moléculas formadas por vários aminoácidos. Quando o

polipeptídeo é constituído por mais de 70 aminoácidos, chama-se PROTEÍNA. Quando analisamos

uma proteína do ponto de vista dos aminoácidos que a formam, estamos estudando sua estrutura

primária. Nenhuma proteína se apresenta de forma linear, ou seja, ela se dobra em forma de hélice,

formando o que chamamos de estrutura secundária.

Algumas proteínas podem, além de enrolar-se linearmente em hélice, curvarem-se várias

vezes sobre si mesmas, formando uma estrutura tridimensional. São as proteínas globulares e este

tipo de disposição é chamado de estrutura terciária. As enzimas se comportam dessa forma como no

esquema a seguir:

Figura 29 – Estruturas das proteínas

44

Já que falamos em enzimas, vamos lembrar seu papel no metabolismo celular. As reações

químicas que ocorrem nas células são mediadas por enzimas, uma vez que, sem elas, tais reações

demorariam muito mais tempo para ocorrerem e necessitariam de altas temperaturas. As enzimas

funcionam, então, como Catallsadores. São específicas, ou seja, existe um tipo de enzima para cada

tipo de reação. Sua especialidade é tamanha, que ela se encaixa anatomicamente ao formato da ou

das substâncias nas quais ela vai atuar, formando o chamado encaixe da "chave na fechadura".

Temos, a seguir, um modelo que ilustra bem o que dissemos.

Figura 30 – Efeito chave fechadura

Duas substâncias chamadas de substratos (onde a enzima vai atuar) encaixam-se em

determinados sítios da enzima que funciona como molde, promovendo a reação entre elas. Ao final

da reação, a enzima se desprende do substrato e está pronta para repetir o processo com outras

moléculas. Vários fatores podem afetar a atividade enzimática dentro das células, tais como a

temperatura, a concentração de substrato, o grau de acidez do meio e de certas substâncias. Caso

ultrapassem o limite suportável pela enzima, passam a destruir sua estrutura espacial e terminam por

DESNATURÁ-LA, quer dizer, a enzima perde seu poder catalisador. Por essa razão, a vida não se

mantém em temperaturas muito elevadas.

Os ÁCIDOS NUCLÉICOS são moléculas orgânicas relacionadas à hereditariedade e ao controle

das atividades celulares. Há dois tipos de ácidos nucléicos, que chamaremos pelas suas siglas: o DNA

(ácido desoxirribonucléico) e o RNA (ácido ribonucléico). São moléculas "gigantes", comparadas as

outras (é lógico que estamos tratando de um nível molecular. Elas cabem dentro de uma célula, são,

portanto, microscópicas). São formadas de pequenas unidades, chamadas de NUCLEOTIDEOS.

Abaixo, você verá algumas representações (modelos) de nucleotídeos. Existem cinco tipos diferentes

de nucleotídeos, todos, porém, têm em sua fórmula um radical fosfato - HPO4 - um açúcar ribose no

caso do RNA ou desoxirribose, no caso do DNA e uma base nitrogenada.

45

Figura 31 – Nucleotídeos

A diferença entre os nucleotídeos está justamente em suas bases nitrogenadas. Estas bases

podem ser maiores (púricas - formadas por um anel duplo de carbono e nitrogênio) ou menores

(pirimídicas - formadas por um anel simples). São bases púricas: a adenina (A) e a guanina (G), e de

bases pirimídicas: a timina (T), a uracila (U) e a citosina (C). Na molécula de DNA, encontramos a

adenina, a guanina, a timina e a citosina. Na molécula de RNA, a ti mina é substituída pela uracila. O

DNA é o material formador dos cromossomos onde são guardadas todas as informações acerca da

célula. Essa característica do DNA assegura que as células filhas sejam semelhantes à que as gerou.

Sob o comando do DNA, o RNA faz a "leitura" dessas informações e sintetiza substâncias necessárias

à célula.

Há um modelo que descreve como os nucleotídeos se dispõem para formar a molécula de

ácido nucléico. É um modelo interessante, proposto em 1953, pelos cientistas americanos Watson e

Crick, e confirmado posteriormente através de alguns experimentos. Segundo esse modelo, o DNA é

formado por cadeias de nucleotídeos que se dispõem uns acima dos outros, ligados entre si pelo

grupo fosfato. Esta cadeia de nucleotídeos é pareada (faz "par") com outra, lembrando o modelo de

uma escada (volte ao esquema acima). Esse pareamento acontece basicamente em função das bases

nitrogenadas. Repare só: se de um lado, há uma timina, do outro lado encaixa uma adenina (e vice-

versa); se há uma guanina, na outra cadeia encontra-se uma base citosina (e vice-versa). Os

diferentes códigos genéticos encontrados nas células dos seres vivos resultam das inúmeras

combinações e seqüênciações desses quatro nucleotídeos. Esse modelo "escada" torce-se em forma

de uma hélice dupla.

Figura 32 - DNA

46

CAPÍTULO VIII

MEMBRANA PLASMÁTICA

A membrana plasmática é o envoltório mais externo das células animais (os vegetais além

dela, têm a parede celular). Além de individualizar a célula do meio externo, a membrana plasmática

controla a entrada e a saída de substâncias da célula. Este fenômeno é denominado

PERMEABILlDADE SELETIVA. Isto acontece por causa de sua constituição. Ela é formada por um tipo

especial de lipídio - os FOSFOLlPÍDIOS. Eles estão dispostos formando duas camadas; uma mais

interna, em contato com o citoplasma da célula e, outra, mais externa, em contato como exterior.

Sua ultraestrutura só é perceptível com o auxílio da microscopia eletrônica de transmissão.

No modelo atualmente aceito (ver figura abaixo) os fosfolipídios formam um tapete

"oleoso", no qual estão inseridas moléculas de proteínas.

Figura 33 – Estrutura da membrana plasmática

Estas moléculas são dotadas de grande mobilidade, devido à fluidez proporcionada pelos

fosfolipídios (diz-se que esse modelo de membrana é o do "mosaico fluido"). Se os fosfolipídios

formam a estrutura básica da membrana, as proteínas são responsáveis pelas características seletivas

da membrana. Algumas proteínas servem de poros para a passagem de substâncias não solúveis em

lipídios (impedidos de passar pelos fosfolipídios), outras são transportadoras específicas de certas

moléculas, para dentro e para fora da célula. Há também açúcares associados a proteínas, na parte

externa da membrana - as glicoproteínas. Ao conjunto de glicoproteínas da membrana, chamamos de

glicocálix. O glicocálix está ligado ao reconhecimento de uma célula por outra do mesmo tecido, de

forma a torná-lo coeso. O glicocálix é comum em células que revestem cavidades. Existem em

animais e muitos protistas.

O TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS PELA MEMBRANA

As substâncias que podem entrar na célula, penetram através da membrana plasmática

basicamente de duas maneiras diferentes: ou elas são transportadas (com ou sem gasto de energia)

ou são envolvidas (englobadas) pela membrana.

A DIFUSÃO SIMPLES é o movimento de partículas de onde há maior concentração delas, para

onde elas estão em pouco número. Observe o desenho a seguir, ele mostra a entrada de pequenas

partículas por difusão na célula. Essas partículas poderiam ser sais, oxigênio, gás carbônico e certos

íons.

47

Figura 34 - Difusão

A OSMOSE é um caso particular de difusão, quando a substância difundida é a água. Ela

passa de um local de menor concentração de soluto (hipotônico), para outro de maior concentração

(hipertônico), ou seja, de onde tem maior quantidade de água proporcional (soluto /solvente) para

onde tem menor quantidade de água proporcional (soluto/solvente).

Figura 35 – Osmose

No TRANSPORTE POR DIFUSÃO FACILITADA, a membrana plasmática, que permite a entrada

de uma substância que demorariam a entrar pela difusão simples, mediada por uma proteína

transportadora. Essa é a forma de entrada de alguns aminoácidos, vitaminas, açúcares simples,

alguns íons, como cálcio, cloro, sódio e potássio. As proteínas transportadoras são específicas e só

"permitem" a entrada de substâncias que elas reconhecem. Nesse caso, não há gasto de energia,

uma vez que a substância irá de um meio em que se encontra em maior número, para outro

(intracelular), onde sua concentração é pequena.

Figura 36 – Difusão facilitada

Quando uma substância deve ir de um meio onde ela está em menor número, para outro

onde há grande concentração da mesma, esse transporte ocorre contra a lei da difusão. Nesse caso,

há gasto de energia. É o que ocorre, por exemplo, com os íons Na+. Eles são muito pequenos, e

acabam penetrando facilmente pela membrana plasmática. Para que uma série de eventos ocorra

dentro da célula, no entanto, é necessário que os íons Na+ sejam expulsos. Como sua concentração é

maior fora da célula, ele é transportado para o exterior por uma proteína, com gasto de energia. Esse

processo é chamado de TRANSPORTE ATIVO.

48

Figura 37– Transporte ativo

A FAGOCITOSE é um processo corresponde ao englobamento de partículas sólidas de grande

porte. A célula se aproxima da partícula, emite projeções de sua membrana plasmática

(pseudópodos: pseudo = falsos; pódos = pés) e a engloba, formando uma vesícula no interior da

célula, o vacúolo alimentar. Esse fenômeno é próprio de certas células, como a ameba, que utiliza o

processo para se alimentar, ou de glóbulos brancos, que englobam bactérias e vírus, protegendo o

organismo contra invasores estranhos a ele.

Quando o fenômeno de captação de substância do exterior para dentro da célula envolve

partículas bem pequenas, chamamos esse processo de PINOCITOSE. Todas as células são capazes de

realizá-lo. As vesículas formadas por esse processo podem receber enzimas digestivas.

Figura 38 – Fagocitose e pinocitose

49

CAPÍTULO IX

CITOPLASMA E ORGANELAS

A célula como unidade formadora de qualquer ser vivo seja ele unicelular ou pluricelular,

funciona basicamente como um organismo inteiro. Ela se alimenta a partir da digestão das partículas

que absorve do meio, tem mecanismos de obtenção de energia, reproduz-se, enfim, guarda

proporcionalmente uma complexidade semelhante à observada num organismo pluricelular. Esta

unidade tratará do estudo do conteúdo celular, ou seja, de suas estruturas internas e de como atuam

de forma a possibilitar a sobrevivência da célula. O núcleo, apesar de ter papel fundamental na

dinâmica celular, não estará presente nesta unidade, pois, devido à sua importância, terá uma

unidade inteiramente dedicada a ele.

O estudo da célula só progrediu graças aos avanços tecnológicos proporcionados pela

microscopia. Com o surgimento do microscópio eletrônico, estruturas celulares, antes invisíveis ao

microscópio óptico, foram descobertas. Métodos modernos de investigação bioquímica desvendaram

o papel desempenhado por tais estruturas. De qualquer forma, há ainda muito que se pesquisar.

Existe uma dificuldade dos livros em apresentar a célula como um corpo tridimensional. Os

desenhos, esquemas ou fotos, geralmente apresentam fatias de células, em que suas estruturas

internas são representadas por pequenas vesículas ou pontos. Muitas vezes, as vesículas são na

verdade estruturas tubulares cortadas na transversal. Isso significa dizer que o que tem a forma de

um tubo aparece, após o corte, como uma pequena bolsa arredondada.

Esses equívocos refletem as dúvidas dos próprios pesquisadores. A ciência, porém, está mais

à frente do que podemos supor. O que está sendo investigado por ela, agora, só fará parte da

literatura didática daqui a alguns anos, ou seja, estudamos agora um conteúdo que já foi descoberto

há décadas.

Lembre-se, portanto, que as figuras que apresentarmos nas duas dimensões do papel devem

ser vistas como algo que também possui volume, profundidade. Com essa idéia tridimensional, o

estudo aproxima-se mais da realidade.

A CÉLULA - UMA VISÃO GERAL

Observe o desenho a seguir. Nele estão representadas algumas estruturas celulares que

abordaremos nessa unidade. Tente localizar cada estrutura apresentada pela lista abaixo no desenho

da célula. Ele apresenta a célula em cortes longitudinais e transversais.

Figura 39 – Célula

50

RIBOSSOMOS

Os ribossomos aparecem no microscópio eletrônico como grânulos. São constituídos na

verdade, por duas subunidades (uma maior que a outra) que se encaixam. O RNA entra na sua

composição química. Os ribossomos estão presentes em todos os tipos de células, das mais primitivas

às mais complexas. Isso porque sua função é fundamental para a célula. Eles participam da síntese de

proteínas a partir da união de aminoácidos. Os ribossomos podem estar soltos no citoplasma ou

aderidos à face externa do retículo endoplasmático.

Figura 40 – Ribossomo

RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO

Volte à figura da célula, no início dessa unidade. Localize o retículo endoplasmático. Ele se

apresenta como sacos achatados, dispostos uns em cima dos outros. Trata-se de um sistema de

membranas (semelhantes à membrana plasmática) que se dobram, aumentando assim a superfície

de contato e de trocas entre a célula e o meio externo. Se reparar na figura da célula, você verá que

existem dois tipos de retículo – o RUGOSO e o LISO. O primeiro apresenta na face externa, grânulos

que correspondem a ribossomos associados ou aderidos. O retículo liso, com aspecto de cisternas

interligadas, não apresenta ribossomos aderidos. Ambos têm funções importantes no metabolismo

celular.

RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO

Síntese de proteínas que serão exportadas (secretadas pela célula como as enzimas, por

exemplo).

Síntese de proteínas da membrana plasmática

RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO

Síntese de lipídios (exemplo: hormônios como a cortisona e a testosterona)

Produção de fosfolipídios que formarão a membrana plasmática

Armazenamento de substâncias produzidas

Figura 41 – Retículo endoplasmático

51

COMPLEXO DE GOLGI

À semelhança do retículo, o complexo de Golgi é um conjunto de sacos achatados e de

vesículas, formados por dupla membrana lipoprotéica. Sua função é sintetizar glicídios e adicionar

açúcares simples a proteínas sintetizadas no retículo endoplasmático rugoso, razão pela qual estão

sempre próximos um do outro, em estreita colaboração. O complexo de Golgi também "empacota"

as substâncias produzidas pelos dois organóides, concentrando-as em vesículas, que desembocam

fora da célula ou em lisossomos.

Pelas características descritas acima, você pode concluir que o complexo de Golgi está

intimamente ligado à secreção de substâncias. Células secretoras (como as que formam as glândulas)

têm um grande número dessas vesículas no citoplasma.

Observe as figuras abaixo. Numa delas, há o desenho do aspecto do complexo de Golgi,

como sacos achatados e empilhados. Na outra figura, vê-se uma foto da imagem do complexo de

Golgi, aumentado em 240.000 vezes, pela microscopia eletrônica. Estão as cisternas e as vesículas

que brotam no complexo.

Figura 42 – Complexo Golgi

LISOSSOMOS

O lisossomo é um tipo de vesícula que brota do complexo de Golgi. Em seu interior são

encontradas enzimas digestivas, razão pela qual esse organóide está ligado á digestão intracelular. Só

ocorrem em células animais. A célula vegetal não apresenta lisossomos e a digestão, nesse caso,

ocorre no vacúolo de suco celular. O processo de digestão intracelular é muito dinâmico, por isso

vamos seguir o esquema abaixo para que possamos compreendê-lo:

Figura 43 – Lisossomos e a fagocitose

52

Os lisossomos estão ligados a alguns eventos interessantes que ocorrem com as células: a

autofagia e a autólise. A autofagia é um fenômeno que ocorre quando a célula não consegue

alimento por um longo período. Os lisossomos, então, digerem alguns organóides da própria célula, a

fim de que esta não morra de fome. Esse processo também ocorre na destruição de organelas velhas.

Na autólise, os lisossomos são rompidos dentro da célula, digerindo-a e destruindo-a (isso acontece

em alguns casos). No desenvolvimento dos girinos até a fase adulta (quando viram sapos ou rãs), a

cauda vai desaparecendo por autólise das suas células.

Outro exemplo: quando o organismo morre, os lisossomos das células que o constituem se

rompem, iniciando a destruição celular, ao mesmo tempo em que o corpo entra em decomposição

pela ação das bactérias. O fenômeno da autólise também está ligado a uma doença pulmonar

chamada silicose. Ela é causada pela inalação do pó de sílica, principalmente por pessoas que

trabalham em pedreiras e minas. As agulhas de sílica, inaladas, perfuram as células pulmonares,

rompendo seus lisossomos, que destroem parte do tecido pulmonar, que é substituído por fibras de

colágeno e outras proteínas. Esse material fibroso impede o pulmão de funcionar normalmente.

OS PEROXISSOMAS

Peroxissomas também são vesículas, bem parecidas com os lisossomos. Diferem no

conteúdo e na função. Enquanto o lisossomo está ligado à digestão intracelular, o peroxissomo

relaciona-se à oxidação de algumas substâncias tóxicas ao organismo. Também possui enzimas, só

que de natureza oxidativa. Muitos processos metabólicos do organismo resultam em substâncias

tóxicas, como o álcool, que não podem acumular-se nas células. São, então, encaminhadas ao

peroxissomos, que possuem enzimas que oxidam (adicionam oxigênio) esses compostos orgânicos,

convertendo-os em peróxido de hidrogênio (H2O2) ou simplesmente água oxigenada. A água

oxigenada, por sua vez, também tóxica para a célula, é decomposta, por ação da CATALASE (enzima

presente somente no peroxissoma) em água e oxigênio. As células do fígado e dos rins são as que

possuem maior número de peroxissomas, evidenciando a atuação direta desses órgãos na

desintoxicação de substâncias nocivas ao organismo, muitas delas ingeridas pelo homem, como o

álcool e as drogas.

Figura 44 - Perossixomo

VACÚOLOS

Vacúolos são grandes vesículas (como se fossem bolsas circundadas por membranas),

visíveis ao microscópio óptico. Existe uma variedade de vacúolos:

VACÚOLOS DIGESTIVOS

Resultantes da união de vesículas de fagocitose (fagossomos) com lisossomos.

53

VACÚOLOS DE SUCO CELULAR

Presentes em células vegetais servem de depósito de substâncias como pigmentos (que dão

cor às flores, por exemplo), material nutritivo (proteínas, vitaminas, carboidratos).

VACÚLOS CONTRÁTEIS

Presentes em protozoários de água doce. Como esses seres vivos têm maior concentração

de determinadas substâncias do que o meio em que vivem tende a ganhar muita água desse meio

(que penetra na célula por osmose). Essa água acumula-se no vacúolo contrátil que, quando cheio,

contrai-se, expulsando o excesso de água de volta para fora da célula.

Figuro 45 - Vacúolo

MITOCÔNDRIAS

As mitocôndrias são organóides visíveis ao microscópio óptico. Têm formas variadas: podem

ser arredondadas ou cilíndricas. No segundo caso, podem até ramificar-se. Essa característica da

mitocôndria dificultou, um pouco, a definição de seu formato e do número desses orgânulos nas

células. Algumas células, observadas em cortes finos ao microscópio eletrônico, apresentavam um

número grande de mitocôndrias. Esse foi o caso, por exemplo, de protozoários flagelados (com

flagelo). Com o aprimoramento das técnicas de microscopia, verificou-se que se tratava de apenas

uma mitocôndria grande, com ramificações. O corte da célula em fatias finas acabava por também

cortar esse orgânulo em vários pontos diferentes de sua ramificação, dando a idéia de

descontinuidade. A mitocôndria é um dos poucos organóides que apresenta dupla membrana: uma

mais externa, lisa, e uma mais interna, tão extensa que se dobra várias vezes para caber dentro da

primeira, e acaba criando as chamadas cristas mitocôndrias. Acompanhe nas figuras abaixo.

Figura 46 - Mitocôndria

54

ATP - A MOLÉCULA RECEPTORA DE ENERGIA

A energia liberada, tanto na fermentação quanto na respiração, fica guardada em uma

molécula orgânica especial o ATP (adenosina trifosfato). Ele é formado por um açúcar (ribose), uma

base nitrogenada (adenina) e por três radicais fosfatos, ligados entre si à custa de quantidades

razoáveis de energia. É justamente a energia liberada na quebra da molécula de glicose, que vai unir

os radicais fosfatos entre si na molécula de ATP. Armazenada dessa forma, a energia está mais

disponível para a célula, que pode se utilizar dela sempre que precisar.

A MITOCÔNDRIA E O PROCESSO DE RESPIRAÇÃO

O processo de respiração envolve uma série de etapas, todas elas catalisadas por enzimas

específicas. Apresentaremos essas etapas de forma simplificada, evidenciando a essência de cada

uma delas.

GLICÓLISE

A glicólise (Lise = quebra; glicólise = quebra de moléculas de glicose) acontece no

hialoplasma e é um processo semelhante à fermentação. Células mais simples, que não têm

mitocôndrias (como as bactérias, por exemplo), aproveitam a energia de moléculas orgânicas dessa

forma. A glicose é parcialmente quebrada, havendo liberação de uma pequena quantidade de

energia. Podemos dizer que o "saldo" energético é de duas moléculas de ATP. Na glicólise, não se

forma o álcool etílico, mas outra molécula orgânica - o ácido pirúvico.

CICLO DE KREBS

O ácido pirúvico é uma molécula orgânica constituída de três átomos de carbono. Trata-se,

portanto, de uma molécula energética. Essa substância é encaminhada para a mitocôndria. Na matriz

mitocôndria, o ácido pirúvico sofre a ação de enzimas mitocôndrias, sendo continuamente

"quebrado", resultando na liberação de hidrogênios e formação de CO2 (que sai da célula). Esse

processo é chamado de ciclo de Krebs.

CADEIA RESPIRATÓRIA

Nas cristas mitocôndrias, o hidrogênio liberado na decomposição do ácido pirúvico combina-

se com átomos de oxigênio, existentes no meio, formando moléculas de água. Ao combinar-se com o

oxigênio, o hidrogênio libera energia, formando várias moléculas de ATP. Cada molécula de glicose

decomposta na respiração celular resulta em 38 moléculas de ATP, contra duas moléculas de ATP

formadas na fermentação. A respiração é, evidentemente, um processo mais eficiente de obtenção

de energia.

Nos seres pluricelulares dotados de pulmões, o oxigênio que recebe os hidrogênios na

cadeia respiratória, é proveniente da inspiração. As moléculas de CO2 que vão se formando durante

o processo de respiração celular, são levadas para fora do organismo através da expiração.

CLOROPLASTOS

Cloroplastos são as maiores organelas, facilmente vistas ao microscópio óptico. Talvez por

essa razão, tenham sido as primeiras estruturas celulares a serem estudadas. Elas chegam a ser

maiores que algumas células, como por exemplo, as hemácias (glóbulos vermelhos do sangue). Outra

particularidade é que o cloroplasto é a única organela constituída de três membranas. A maioria dos

cloroplastos tem a forma de amêndoa.

55

Vamos observar a estrutura interna do cloroplasto:

Figura 47 - Cloroplasto

O cloroplasto é envolvido por duas membranas (a externa e a interna). A natureza dessas

membranas é semelhante à da membrana plasmática. No seu interior, há um espaço - o estroma -

que contém água, sais minerais e enzimas dissolvidas. No estroma, há membranas dispostas em

"prateleiras" - as lamelas. Empilhadas em cima das lamelas, há estruturas membranosas em forma de

disco, os grana. Cada disco é chamado de tilacóide. No grana que se concentra a clorofila, pigmento

que participa da fotossíntese.

CLOROPLASTOS E A FOTOSSÍNTESE

Os cloroplastos estão presentes na maioria dos seres autótrofos - os vegetais. Estes

organóides são responsáveis pelo fenômeno da fotossíntese, ou seja, a síntese de matéria orgânica

através da luz. Os vegetais conseguem converter moléculas inorgânicas simples (C02 e H2O) em

moléculas orgânicas, como a glicose. Repare na equação da fotossíntese:

6 CO2 + 12 H2O + LUZ C6H12O6 + 6 02 + 6 H2O

Além de produzir seu próprio alimento (que também servirá de alimento aos seres

heterótrofos), os vegetais também liberam o gás oxigênio. O oxigênio liberado pelas plantas é

captado pelos seres vivos aeróbicos (inclusive as plantas) e encaminhado até as mitocôndrias das

células, para servirem de receptores de hidrogênio na respiração celular, fenômeno que acabamos de

estudar. Na verdade, os dois fenômenos - respiração e fotossíntese - se complementam na natureza.

Repare no esquema abaixo que integra a atividade dos cloroplastos, na fotossíntese e a atuação das

mitocôndrias, na respiração celular. O processo de fotossíntese se resume, basicamente, em duas

etapas: uma fase que depende diretamente da luz por isso mesmo chamada de fase clara, e outra

que acontece independente desse tipo de energia, chamada de fase escura. Abaixo apresentamos,

resumidamente, as reações que ocorrem em cada uma das duas etapas:

56

FASE CLARA

Ocorre nas partes do cloroplasto que possuem clorofila - as lamelas e a grana (conjunto de

tilacóides). A clorofila é um pigmento vegetal que serve de "antena", captando a energia luminosa e

convertendo-a em energia química, através da excitação de seus elétrons. Sob a ação dessa energia

captada pela clorofila, há formação de moléculas de ATP. O ATP armazena nas ligações entre seus

fosfatos, parte da energia luminosa, convertida em energia química. Esse processo denomina-se

FOTOFOSFORILAÇÃO (foto = luz; fosforilação = adição de fósforo em presença de luz).

Outro processo importante ocorre na fase clara - FOTÓLlSE DA ÁGUA. Nele, a água captada

pela planta é "quebrada" sob a ação da energia luminosa, liberando O2 (gás oxigênio) que sai da

planta e vai para a atmosfera e hidrogênio. O hidrogênio livre se combina com uma molécula

receptora desses íons (NADP) e ele é encaminhado até o estroma do cloroplasto, onde participa da

fase escura. (NADPH2)

FASE ESCURA

Como dissemos, ela ocorre de dia ou de noite, pois independe da luz. Inicia-se com a

presença dos hidrogênios no estroma. Lá existem enzimas que catalisarão todo o processo. Haverá

gasto de energia, fornecida pelas moléculas de ATP produzidas durante a fase clara da fotossíntese.

Nesse momento, o CO2 captado pela planta do ar atmosférico combina-se com os hidrogênios

provenientes da fotólise da água (na fase clara), e formam-se compostos orgânicos. Essas moléculas

orgânicas mais simples são levadas, então, para o citoplasma celular (hialoplasma), onde o processo

de síntese de glicose e outros compostos se completarão.

Figura 48 – Fotossíntese

57

CAPÍTULO X

NÚCLEO CELULAR

COMPOSIÇÃO DO NÚCLEO

É no núcleo celular que se encontra o material genético, responsável pela transmissão das

características hereditárias. Além disso, é o núcleo que controla todas as atividades celulares. Vamos

começar conhecendo a composição desta importante parte da célula. Sabe-se que as células podem

se dividir, fenômeno chamado de divisão celular. O aspecto do núcleo muda conforme a célula esteja

se dividindo ou esteja em interfase, nome dado ao intervalo entre duas divisões celulares. Para

falarmos da composição do núcleo, vamos considerar o núcleo interfásico, ou seja, o núcleo no

período em que a célula não está se dividindo. Também estaremos considerando aqui as células com

núcleo individualizado, ou seja, as células eucarióticas. O núcleo interfásico de uma célula eucariótica

apresenta os componentes descritos a seguir:

CARIOTECA - é a membrana nuclear que envolve o material genético, separando-o do

citoplasma. Assim como a membrana celular é uma estrutura lipoprotéica. Possui inúmeros poros

que permitem a comunicação entre o material nuclear e o citoplasma. Tal comunicação é química: as

substâncias que passam do núcleo para o cito plasma (e vice-versa) é que "carregam mensagens",

permitindo o funcionamento celular.

CARIOLINFA - é o líquido que preenche o núcleo. Assim como o hialoplasma, que

preenche o citoplasma, a cariolinfa é composta em grande parte por água e proteínas.

CROMATINA - é o material genético. É formada pela associação entre moléculas de

proteínas e moléculas de DNA. No núcleo interfásico, a cromatina tem o aspecto de um emaranhado

de fios longos e finos, chamados de cromonemas. Quando a célula entra em divisão celular, os

cromonemas se espiralizam, ou seja, se condensam, tornando-se mais curtos e grossos, com o

aspecto de bastões que recebem o nome de cromossomos.

NUCLÉOLO - é um corpúsculo constituído basicamente por RNA.

Figura 49 - Os componentes do núcleo celular

O uso de corantes permite observar a cromatina ao microscópio (daí o nome cromatina:

croma = cor). Nessas observações, aparecem pontos mais escuros e pontos mais claros, o que

corresponde a áreas em que a cromatina está mais condensada e menos condensada:

58

EUCROMATINA - regiões menos condensadas da cromatina: o filamento está mais

esticado. A eucromatina corresponde às regiões do DNA nas quais os genes estão ativos.

HETEROCROMATINA - regiões mais condensadas da cromatina: o filamento está mais

dobrado;

CROMOSSOMOS

Quando o longo filamento de cromatina, o cromonema, se dobra várias vezes sobre si

mesmo, assumindo a forma de um bastão, dizemos que ele se espiralizou e forma-se o cromossomo.

A espiralização da cromatina só ocorre quando a célula está em processo de divisão.

A IMPORTÂNCIA DO NÚCLEO

Como já foi dito, o núcleo está relacionado com a hereditariedade e com a regulação da

atividade celular.

O NÚCLEO E O CONTROLE DO METABOLISMO CELULAR

Já no final do século XIX ficou demonstrado que o núcleo era vital para a célula, através de

experimentos realizados por um cientista chamado Balbiani.

Balbiani dividiu amebas em duas partes, de modo que uma delas ficasse com o núcleo.

Observou que o fragmento nucleado sobrevivia e se reproduzia, enquanto o fragmento anucleado

morria. Se o fragmento anucleado tivesse um núcleo reimplantado, ele sobrevivia e até voltava a se

dividir. Fragmentos de células sem o núcleo vão, pouco a pouco, deixando de realizar as funções

vitais: para a respiração, a digestão, a excreção... Os experimentos de Balbiani, assim como outros

feitos posteriormente, sugerem que o núcleo controla o metabolismo celular, de alguma forma. Mas

como? De que maneira o núcleo exerce seu poder controlador sobre a própria vida da célula? O

desvendamento deste maravilhoso mistério exigiu muita pesquisa, muita investigação científica.

O NÚCLEO E A HEREDITARIEDADE

Quando a cromatina se espiraliza e formam-se os cromossomos, o material genético fica

organizado em "porções individuais", sendo possível contar o número de bastões, ou seja, de

cromossomos que existem em uma célula, ao analisá-la ao microscópio.

Essas análises revelaram que o número de cromossomos é o mesmo para todos os

indivíduos da mesma espécie. (Os indivíduos de uma mesma espécie têm o mesmo numero de

cromossomos)

CROMOSSOMOS HOMÓLOGOS E O CARIÓTIPO

Em um cromossomo existem vários genes dispostos linearmente. O local que cada gene

ocupa no cromossomo é denominado lócus gênico.

Os cromossomos geralmente ocorram aos pares nas células. O cromossomo de cada par

possui os mesmos locai gênicos (locai = plural de lócus) e são denominados cromossomos

homólogos. Essas células que possuem cromossomos aos pares são denominadas células diplóides ou

2n. Os gametas, que são células relacionadas com processos sexuados de reprodução, apresentam

apenas um cromossomo de cada par de homólogos, sendo por isso denominada célula haplóide ou n.

59

Na espécie humana, por exemplo, as células somáticas possuem 46 cromossomos (23 pares)

e os gametas possuem 23 cromossomos, não havendo ocorrência de pares.

Corando e fotografando os cromossomos, é possível obter o cariótipo de um indivíduo, a

partir do qual se pode observar o tamanho, a forma e o número de cromossomos de suas células.

Para isso, interrompe-se a divisão celular na metáfase, que é o momento em que os cromossomos

apresentam o máximo de condensação.

A figura a seguir exemplificam c cariótipos de homem e de mulher. Analisando-as verifica-se

que dos 23 pares de cromossomos, 22 são semelhantes em ambos os sexos. Eles recebem o nome de

autossomos. O último par é diferente e cada sexo, e os cromossomos são chamados sexuais. A

mulher possui dois cromossomos sexuais idênticos entre si chamados cromossomos X. O homem

possui um cromossomo X e outro muito diferente que recebe o nome de Cromossomo Y.

Figura 50 – Cariótipo

Os cromossomos dos eucariontes são formados por DNA e proteínas. Estudos experimentais

comprovaram que a molécula de DNA é que contém os genes e, portanto, é ela que comanda e

coordena toda a função celular. Esses estudos demonstraram também que cada gene comanda a sín-

tese de determinada proteína ou polipeptídeo e que desse processo participam moléculas de RNA.

Na síntese de determinada proteína, um gene é transcrito em moléculas de RNA que vão ser

traduzidas em moléculas de proteínas no citoplasma.

Segundo o modelo de Watson & Crick, cada molécula de DNA é uma dupla hélice em que

duas cadeias de nucleotídeos dispõem-se espiraladamente em tomo de um eixo. Essas cadeias estão

unidas entre si por pontes de hidrogênio que se formam entre as bases nitrogenadas. Essa união não

é aleatória: a adenina de uma cadeia pareia-se sempre com a timina da outra; a citosina de uma

cadeia pareia-se sempre com a guanina da outra. Diz-se que A e T são bases complementares, assim

como C e G. Isso significa que, se em um trecho de uma molécula de DNA uma das cadeias apresenta

a seqüência de bases TCAGTC, a cadeia complementar AGTCAG, respectivamente. Cada cadeia da

molécula de DNA tem seus nucleotídeos dispostos linearmente, e a ordem em que eles ocorrem

pode variar. Uma molécula de DNA difere de outra pela ordem com que os nucleotídeos se dispõem.

Cada nucleotídeo possui uma molécula de ácido fosfórico (P), uma molécula do açúcar desoxirribose

(D) e uma molécula de base nitrogenada. Um nucleotídeo difere do outro apenas pela base

nitrogenada, que pode ser adenina (A), guanina (G), citosina (C) ou timina (T).

60

Figura 51 – Trechos complementares de duas cadeias de nucleotídeos de uma molécula de DNA.

Observe que uma cadeia se dispõe de modo invertido em relação à outra

DUPLICAÇÃO DO DNA

A partir de uma molécula de DNA formam-se duas outras iguais a ela. Todos os DNA recém-

formados possui uma das cadeias da molécula-mãe. Por isso fala-se em duplicação semiconservativa.

Essa forma de duplicação do DNA garante que as células resultantes de um processo de

divisão celular recebam o mesmo material genético.

SÍNTESE DE RNA: TRANSCRIÇÃO

O RNA é formado por um processo denominado transcrição: o trecho da molécula de DNA

que contém um gene a ser transcrito abre-se e nesse ponto inicia-se o pareamento de nucleotídeos

do RNA. Completado o pareamento, o RNA se solta.

Na formação do RNA, o pareamento de nucleotídeos ocorre de forma definida, pois as bases

nitrogenadas são complementares. Assim, se um trecho do DNA tiver a seqüência ATCG, o RNA que

se formará terá a seqüência UAGC.

A combinação das quatro bases nitrogenadas em grupos de três dá um total de 64 trincas

possíveis. Esse número é muito maior do que o número total de aminoácidos. Entretanto, provou-se

experimentalmente que um mesmo aminoácido pode ser codificado por mais de uma trinca,

havendo, assim, trincas sinônimas. Por isso, diz-se que o código genético é degenerado, pois um

aminoácido pode ser codificado por mais de uma trinca. Além disso, existem trincas que não

codificam aminoácidos, mas determinam o fim do polipeptídeo.

Figura 52 – Síntese Proteica

61

SÍNTESE DE PROTEÍNA: TRADUÇÃO

O processo de síntese de proteínas denomina-se tradução e dele participam três tipos de

RNA:

RNA RIBOSSÔMICO (Rnar): ocorre associado a proteínas formando os ribossomos;

RNA MENSAGEIRO (Rnam): formado por um filamento simples que contém várias

seqüências de três bases nitrogenadas. Cada conjunto de três bases é chamado códon. A seqüência

de códons determina a seqüência de aminoácidos da proteína;

RNA TRANSPORTADOR (Rnat): é o menor RNA da célula. Tem o formato de folha de

trevo e em uma extremidade livre de sua molécula possui sempre a seguinte seqüência de bases

nitrogenadas: É nesse local que ocorre a associação com o aminoácido. Em outra região da molécula

existe uma seqüência de três bases denominada anticódon, que reconhece a posição do aminoácido

no Rnam, unindo o seu anticódon ao códon do Rnam. Havendo necessidade de determinada

proteína, será formado um RNAm por transcrição de um gene específico do DNA, sendo que este

RNAm conterá a "mensagem" para aquela proteína. Toda molécula de RNAm possui um CÓDON DE

INICIAÇÃO seguido por vários CÓDONS que determinam a SEQUÊNCIA dos aminoácidos no

polipeptídio e um CÓDON DE TERMINAÇÃO, que marca o final daquela cadeia polipeptídica. Assim, a

tradução ocorre em três etapas sucessivas: iniciação, alongamento e terminação.

Figura 53 – Tabela de aminoácidos

62

CAPÍTULO XI

AS DIVISÕES CELULARES

Nos organismos multicelulares, podemos identificar como regra geral, dois tipos de células:

as somáticas (do corpo) e as reprodutoras (gametas). As somáticas dividem-se por um processo

denominado mitose. As reprodutoras são formadas por um processo de divisão denominado meiose.

Por mitose, uma célula dá origem a duas outras idênticas e com o mesmo número de cromossomos

da célula inicial. Por meiose, uma célula dá origem a quatro outras, cada uma com a metade do

número de cromossomos da célula inicial. Na espécie humana, as células somáticas possuem 46

cromossomos, distribuídos em 23 pares de homólogos; são diplóides (2n). Cada uma delas, ao sofrer

mitose, origina duas outras com 46 cromossomos.

Na formação de gametas, cada célula origina por meiose quatro células haplóides (n) com 23

cromossomos. Nesse processo, os homólogos separam-se. Na fecundação, um óvulo une-se a um

espermatozóide, restabelecendo o número 2n típico da espécie.

Figura 54 – Mitose e meiose

CICLO CELULAR

No ciclo de vida das células, chamado ciclo celular, devemos considerar dois momentos: a

intérfase e a mitose. A célula permanece em intérfase a maior parte de sua vida. A mitose é

importante na reprodução assexuada, no crescimento dos organismos multicelulares e na

regeneração de tecidos. Nos unicelulares, é o tipo de divisão que ocorre quando há reprodução

assexuada por bipartição (cissiparidade ou divisão binária).

63

Tanto a intérfase como a mitose apresentam-se subdivididas em períodos ou fases, apesar

de serem processos contínuos. As fases nos auxiliam a entender cada passo do ciclo celular. Os

períodos da intérfase são denominados G1, S e G2. As fases da mitose são: prófase (Pro= primeiro),

prometáfase (meta = meio) metáfase, anáfase (ana = separação) e: telófase (tela = fim). Muitas

vezes os eventos da prófase e da prometáfase são descritos como pertencentes a uma única fase, sob

o nome de prófase. Nesse caso, as fases da mitose seriam apenas quatro: prófase, metáfase, anáfase

e telófase. A separação final, em que as células individualizam-se, é chamada citocinese.

Figura 55 - Intérfase

INTÉRFASE

É na fase S (síntese) da intérfase que ocorre a duplicação das cromátides. Nas fases G, a

quantidade de DNA celular mantém-se constante em função do tempo. Essa letra vem da palavra

inglesa gap, que significa intervalo. Em G2 a quantidade de DNA é o dobro da verificada cada em G1.

Após o período G2, inicia-se a mitose quando a quantidade de DNA retoma ao valor inicial.

AS FASES DA MITOSE

PRÓFASE

Na prófase, cada cromossomo formado por duas cromátides-irmãs unidas pelo centrômero

começam a se condensar tornando-se visíveis. Ao mesmo tempo, o nucléolo começa a se tornar

menos evidente, desaparecendo ao final dessa fase.

Ocorre ainda a duplicação do centro celular, que é acompanhada da duplicação do centríolo,

quando este está presente. A partir do centro celular forma-se o áster, conjunto de microtúbulos que

se irradiam lembrando a figuras de uma estrela.

Inicialmente, um áster está próximo do outro, mas aos poucos algumas de suas fibras

crescem e empurram o centro celular em direção aos pólos da célula. Essas fibras maiores

constituem as fibras polares. No final da prófase formam-se, na região de cada centrômero,

complexos protéicos especializados: os cinetócoros. Ocorre a ruptura da carioteca e a formação das

fibras cromossômicas ou cinetocóricas, que orientam os deslocamentos dos cromossomos em

direção à região equatorial da célula. Ao conjunto de fibras do áster, fibras polares e fibras

cinetocóricas, dá-se o nome de fuso mitótico. Quando os autores não consideram a prometáfase,

seus eventos são descritos como pertencentes à prófase.

64

METÁFASE

Na metáfase, os cromossomos atingem o máximo de condensação e alinham-se em um

mesmo plano, formando a placa equatorial ou placa metafásica. Durante a metáfase, ocorre no

citoplasma intensa movimentação de organelas que se dirigem eqüitativamente para pólos opostos

da célula.

ANÁFASE

A anáfase inicia-se com a divisão longitudinal dos centrômeros, que permite a separação

completa das duas cromátides de cada cromossomo. Assim que se separam, as cromátides passam a

ser chamadas cromossomos-irmãos e deslocam-se para pólos opostos da célula, orientados pelas

fibras do fuso.

TELÓFASE

Na telófase ocorre praticamente o inverso do que ocorreu na prófase e início da

prometáfase: a carioteca se reorganiza, os cromossomos se descondensam, o cinetócoro e as fibras

cinetocóricas desaparecem e o nucléolo se reorganiza. Termina, assim, a mitose, que resulta na

divisão do núcleo, também denominada cariocinese, e inicia-se a citocinese.

CITOCINESE

A divisão do citoplasma, ou citocinese, geralmente está associada à cariocinese, mas podem

ser eventos independentes. Neste último caso, ocorrem várias divisões do núcleo, sem haver divisão

do citoplasma, dando origem a uma massa citoplasmática única, onde se encontram imersos muitos

núcleos. A esse tipo de organização dá-se o nome de sincício.

Na maior parte das vezes, no entanto, a citocinese ocorre associada à cariocinese, e inicia-se

geralmente ao final da anáfase ou na telófase.

Em células animais há invaginação na membrana plasmática, que se aprofundam

gradualmente até as duas células-filhas separarem-se.

AS FASES MEIOSE

A meiose é a divisão celular que ocorre na formação dos gametas ou na formação de alguns

tipos de esporos, reduzindo o número de cromossomos à metade. Assim, a célula-mãe diplóide gera

células-filhas haplóides.

A meiose ocorre por duas divisões celulares sucessivas: a meiose I, reducional (reduz ao

meio o número de cromossomos), e a meiose n, equacional (os cromossomos duplicados se separam

passando a ficar com fitas simples).

As fases das duas etapas da meiose são:

meiose I: prófase I, metáfase I, anáfase I, telófase I;

meiose II: prófase II, metáfase II, anáfase II, telófase II.

65

A prófase I da meiose I foi dividida, para facilidade de estudo, em cinco subfases

consecutivas: leptóteno, zigóteno, paquíteno, diplóteno e diacinese.

Na Interfase ocorre a duplicação do DNA e, conseqüentemente, dos cromossomos,

formando, assim, as cromátides-irmãs. Após a duplicação dos cromossomos, inicia-se a divisão

celular.

PRÓFASE I

A) leptóteno

Cada cromossomo, no leptóteno (lepto = fio fino), é formado por duas cromátides-irmãs e,

nessa fase, inicia-se a sua condensação. Pode-se notar a presença de regiões mais condensadas, cha-

madas cromômeros, que têm a mesma distribuição ao longo de cromossomos homólogos.

B) Zigóteno

A condensação dos cramossomos progride, e os homólogos emparelham-se, num processo

denominado sinapse. O início do emparelhamento ocorre no zigóteno (zigo = único) e se completa no

paquíteno (Paqui = grosso). Na mitose não há emparelhamento de homólogos.

C) Paquíteno

Os cromossomos homólogos já estão perfeitamente emparelhados, sendo possível, agora,

visualizar melhor que cada par de cromossomos homólogos possui quatro cromátides, constituindo

uma tétrade, ou bivalente, formada por:

cromátides-irmãs: as que se originam de um mesmo cromossomo;

cromátides homólogas: as que se originam de cromossomos homólogos.

Duas cromátides homólogas podem sofrer uma ruptura na mesma altura, e os dois pedaços

podem trocar de lugar, realizando, assim, uma permutação ou crossing-over. Como os cromossomos

são portadores de genes, ocorre, em virtude da permutação, recombinação gênica, processo

importante no aumento da variabilidade gênica da espécie.

Figura 56 – Crossing-over

66

D) Diplóteno

Os cromossomos homólogos começam a se afastar, mas permanecem ligados pelas regiões

onde ocorreu o crossing-over. Tais regiões constituem os quiasmas (do grego chi = letra X; quiasma =

disposição em forma de X). O número de quiasmas fornece, então, o número de permutações

ocorridas. Apesar de as permutações ocorrerem no paquíteno, os quiasmas são visíveis somente a

partir do diplóteno (diplo = duplo).

E) Diacinese (dia = através; cinese = movimento)

Continua a ocorrer condensação dos cromossomos e separação dos homólogos. Com isso, os

quiasmas vão escorregando para as pontas das cromátides, processo denominado terminalização dos

quiasmas. Os cromossomos homólogos só separam-se completamente quando os quiasmas

desaparecem, o que ocorre na anáfase I. As modificações descritas até agora se referiram aos

cromossomos. Entretanto, é também possível notar que, à medida que as fases evoluem, o nucléolo

e a carioteca desaparecem. No citoplasma ocorre duplicação do centro celular e do centríolo e início

da formação das fibras polares. Os centríolos atingem os pólos da célula na diacinese.

METÁFASE I

Os cromossomos duplicados e emparelhados dispostos no equador da célula, atingem o

máximo de condensação.

ANÁFASE I

A anáfase I caracteriza-se pelo deslocamento dos cromossomos para os pólos. O par de

cromossomos homólogos separa-se, indo um cromossomo duplicado de cada par para um polo da

célula. É importante salientar que não ocorre divisão do centrômero, como acontece na anáfase da

mitose. Essa é uma diferença fundamental entre a anáfase da mitose a anáfase I da meiose. Além

disso, na mitose, ao final da anáfase, encontra-se n cromossomos não duplicados em cada polo da

célula, e na meiose I encontram-se n cromossomos duplicados. A esses cromossomos da meiose I,

isto é, às duas cromátides ligadas pelo centrômero dá-se nome de díades.

TELÓFASE I

Com a chegada das díades aos pólos termina a anáfase I e tem início a telófase I.O que

ocorre na telófase I da meiose é bastante semelhante ao que acontece na telófase da mitose: os

cromossomos desespiralizam-se e a carioteca e o nucléolo reorganizam-se. Ocorre a citosinese.

RESUMO COMPARATIVO DAS FASES DA MITOSE COM AS DA MEIOSE I

Figura 57 – Quadro comparativo

67

CAPÍTULO XII

HISTOLOGIA

TECIDO HUMANO

A associação das células para formar organismos multicelulares constituiu um passo á frente

na evolução das espécies. Um organismo multicelular tem mais condições para sobreviver do que um

organismo unicelular.

Nos tecidos, as células se organizam com distribuição de trabalho. Há um acentuado grau de

interdependência vital entre as células de um tecido organizado.

A formação dos tecidos ocorre durante o desenvolvimento embrionário, à custa do processo

de diferenciação celular. Podemos definir um tecido como um grupamento de células diferenciadas,

harmonizadas e às vezes integradas com substâncias intercelulares para a realização de uma

determinada função. Os tecidos se dividem em tecidos animais e vegetais. Muitos tecidos têm

substancias intercelulares, as quais podem ser amorfas ou figuradas.

Os TECIDOS EPITELIAIS compreendem epitélios de revestimento e glandulares. Os epitélios

de revestimento têm as funções de proteção, absorção e trocas gasosas com o meio ambiente.

Podem ser simples ou estratificados. As glândulas têm origem em epitélios de revestimento e podem

ser glândulas unicelulares e multicelulares.

O TECIDO CONJUNTIVO PROPRIAMENTE DITO é rico em substância intercelular e

apresentam vários tipos de células. Entre estas, destacam-se os fibroblastos, os macrófagos, os

plasmócitos e os mastócitos, além de células sangüíneas em trânsito, como os linfócitos. A substância

intercelular compreende uma parte amorfa e uma parte figurada, com fibras colágenas, fibras

elásticas e fibras reticulares. Tem a finalidade de preenchimentos de espaços vazios.

Figura 58 - Pele

68

O TECIDO ADIPOSO é uma variedade de tecido conjuntivo que, além das estruturas

mencionadas no TCPD, tem franco predomínio de células adiposas, ricas em gotículas de gordura,

mostrando o protoplasma deslocado para a periferia. É um reservatório de lipídios, com a finalidade

energética além de atuar como isolante térmico, impedindo a perda de calorias do organismo para o

meio ambiente.

Figura 59 – Células adiposas

O TECIDO CARTILAGINOSO tem células especiais chamadas de condrócitos, que se

alojam em pequeninos grupos dentro de cápsula. A substância intercelular é rica em

mucopolissacarídeos ácidos e em colágeno. Tem função modeladora, dando forma e sustentação a

certas partes do corpo, sem a rigidez do osso Ás vezes serve de molde para a formação do tecido

ósseo.

Figura 60 - Tecido cartilaginoso

O TECIDO ÓSSEO é o principal tecido de sustentação. Suas células chamadas de

osteócitos ficam dentro de lacunas (osteoplastos) em meio a uma grande massa de substância

intercelular rica em colágeno e outras proteínas e sais de cálcio e magnésio, como carbonatos e

fosfatos. Os osteócitos se originam a partir dos osteoblastos. As trocas nutritivas e respiratórias entre

os osteócitos e o sangue são feitas por difusão, através de fina rede de canalículos interlacunares que

se comunicam com os canais de Havers e Volkmann. O tecido ósseo pode ser compacto ou

esponjoso.

69

Figura 61 – Tecido ósseo

O SANGUE é formado de elementos figurados e substância intercelular. Os

elementos figurados são; hemácias, leucócitos e plaquetas. Mas são células apenas as hemácias e os

leucócitos. As plaquetas são fragmentos de células. As hemácias são anucleadas nos mamíferos, e

nucleadas nos demais vertebrados. Estão relacionadas com o transporte de gases respiratórios. Na

espécie mostram-se numa taxa aproximadamente 4,5 milhões/mm3 de sangue e sua diminuição é

conhecida como anemia. Os leucócitos dividem-se em granulócitos e agranulócitos. Os primeiros têm

citoplasma granuloso e núcleo em lobos. Compreendem os eosinófilos, os basófilos e os neotrófilos.

Têm intensa atividade fagocitária e originam-se da medula óssea os agranulócitos ou mononucleados

têm citoplasma não granuloso e núcleo sem estrangulamentos. Abrangem monócitos e linfócitos. Os

linfócitos têm função importante na produção de anticorpos. Neutrófilos e monócitos fazem

diapedese. As plaquetas são fragmentos de megacariócitos delimitados por membrana e portadores

de vesículas contendo tromboplastina. Têm papel de destaque no mecanismo da coagulação

sangüínea. O plasma é rico em água, sais minerais, íons e proteínas, lipídios, carboidratos, vitaminas,

hormônios, anticorpos e gases respiratórios, além dos produtos finais do metabolismo celular, como

a uréia e outros.

Figura 62 – Células sanguíneas

70

Os TECIDOS MUSCULARES são constituídos por células em forma de fibras especializadas na

função de contração. Distingue-se em três variedades de fibras musculares:

Fibra muscular lisa – é uma célula fusiforme pequena, uninucleada, com o núcleo

central, citoplasma homogêneo, sem estrias transversais e com capacidade de contração lenta e

involuntária. São encontradas nas vísceras e em vasos sangüíneos.

Fibra muscular estriada esquelética – é uma célula em grande parte cilíndrica, muito

longa. Revela numerosos núcleos que são periféricos. E o citoplasma apresenta diversas estrias

transversais. Sua contração é rápida e voluntária.

Fibra muscular estriada cardíaca – é também uma célula cilíndrica dotada de estrias

transversais. Difere, no entanto, da fibra muscular esquelética por ser uma célula com bifurcações,

por ter um único núcleo que é central, por revelar os discos intercalares e por realizar rápidas

contrações, ainda que involuntárias.

Figura 63 – Sarcômero

O TECIDO NERVOSO possui células condutoras do tecido nervoso – os neurônios – e células

de preenchimento e sustentação, não condutoras de impulsos nervosos, que em conjunto formam a

neuroglia ou glia. O neurônio possui o corpo celular e ramificações de dois tipos: os dendritos e o

axônio. Com relação ao sentido de condução do estímulo nervoso ele vai do dendrito para o corpo

celular para o axônio. O ponto de vizinhança entre neurônios é a sinapse nervosa. Os mediadores

químicos (acetilcolina e adrenalina) são responsáveis pela a transmissão do estímulo nervoso através

das sinapses. O impulso nervoso corresponde a uma “onda de inversão de polaridade” que corre ao

longo da membrana do neurônio. Diante do estímulo nervoso, grande parte dos íons de sódio passa

de fora para dentro da membrana plasmática, determinando uma inversão de polaridade. Antes, a

membrana era positiva do lado de fora e negativa do lado de dentro. Agora, ela se mostra negativa

do lado de fora e positiva do lado de dentro. Essa inversão aciona a porção imediatamente vizinha da

membrana, onde também se dá a inversão. Assim, a onda corre como uma reação em cadeia.

O sistema nervoso juntamente com o sistema endócrino atua na coordenação e integração

das funções das células dos tecidos, órgãos e sistemas, para que funcionem de forma coordenada

como uma unidade. As principais células do sistema nervoso são os neurônios responsáveis em

receber e transmitir o impulso nervoso.

71

No homem, como nos demais vertebrados, o sistema nervoso ocupa posição dorsal e está

protegido pela caixa craniana e pela coluna vertebral. O sistema nervoso é dividido em:

Sistema nervoso central (SNC).

Sistema nervoso periférico (SNP).

SISTEMA NERVOSO CENTRAL

O SNC é formado pelo encéfalo e pela medula espinhal. Ambos são protegidos por

estruturas ósseas encéfalo pela caixa craniana e a medula pelas vértebras

Tanto o encéfalo quanto à medula estão envolvidos por membranas – as meninges –

denominadas dura-máter, aracnóide e pia-máter. Entre a aracnóide e a pia circula o líquido

cefalorraquidiano, que protege e nutre o sistema nervoso.

ENCÉFALO

O encéfalo tem origem do desenvolvimento embrionário de cinco vesículas (telencéfalo,

diencéfalo, mesencéfalo, metencéfalo e mielencéfalo).

No ser humano o telencéfalo é a que mais se desenvolve, originando o cérebro. Além do

cérebro o encéfalo se divide ainda em cerebelo, ponte e bulbo.

CÉREBRO

É a parte mais volumosa do encéfalo. Dividem-se em duas metades denominadas

hemisférios cerebrais. Sua superfície externa é chamada de córtex cerebral.

Nos vertebrados, de peixes até aves, os hemisférios cerebrais têm superfície lisa. Por isso

esses animais são chamados de lisencéfalos. Nos mamíferos, principalmente os primatas, a superfície

cerebral é dotada de uma série de circunvoluções que aumentam consideravelmente essa superfície

e comportam um maior número de neurônios. Por essa razão, os mamíferos são denominados

girencéfalos.

As principais funções do cérebro são:

Centro de motricidade voluntária.

Centro psíquico da inteligência, vontade, memória, imaginação, consciência, criatividade.

Centro de sensibilidades olfativas, táteis, visuais, auditivas, gustativas etc.

CEREBELO

Situa-se logo abaixo do cérebro. Suas principais funções estão relacionadas à manutenção

do equilíbrio corporal e controlar a tonicidade e o vigor muscular.

BULBO

Localiza-se acima da medula espinhal e abaixo da ponte. Seus centros nervosos são

responsáveis pelos movimentos da musculatura do coração e do tubo digestivo e dos músculos

respiratórios. É também o bulbo o responsável pelos reflexos de vomitar, tossir, lacrimar, piscar,

deglutir e mastigar. O bulbo participa ainda de movimentos corporais como caminhar e correr.

72

PONTE

É formada principalmente por fibras nervosas que fazem a ligação entre o córtex cerebral e

o cerebelo. Participa de algumas atividades do bulbo, como o controle da respiração. É também

centro de retransmissão de impulsos para o cerebelo.

MEDULA ESPINHAL

É a continuação do bulbo. É cilíndrica, achatada e desce pelo interior da coluna vertebral. A

medula conduz impulsos sensitivos para o cérebro e traz impulsos motores. Exerce também a função

de centro nervoso responsável por muitos atos reflexos, principalmente os relacionados com o

instinto de conservação e defesa. O caminho do impulso nervoso no ato reflexo é denominado arco

reflexo. Existem no SNC dois tipos de substâncias formando os órgãos: cinzenta e branca. A

substância cinzenta é formada pela concentração dos corpos celulares dos neurônios, enquanto que

a substância branca é formada pela concentração dos axônios dos neurônios. Quanto à posição

destas substâncias, notamos que no cérebro a substância cinzenta é periférica, enquanto que na

medula é interna; já a substância branca é interna no cérebro e periférica na medula.

Figura 64 – Neurônio

SISTEMA NERVOSO PERIFÉRICO

O SNP é formado por uma rede de nervos, que podem ser cranianos, quando partem do

encéfalo e raquidianos, quando partem da medula espinhal.

No homem, assim como nos demais mamíferos existem 12 pares de nervos cranianos e 31

pares de nervos raquidianos. Os nervos fazem à comunicação dos centros nervosos com órgãos

sensoriais (receptores) e com os músculos e glândulas (efetores). De acordo com a direção da

transmissão do impulso nervoso, os nervos classificam-se em:

Nervos Sensitivos: Transmitem ao cérebro as impressões colhidas na superfície do

corpo

Nervos Motores: Conduz a resposta elaborada pelos centros nervosos a um órgão

efetor, geralmente um músculo.

Nervos Mistos: Levam e trazem estímulos dos centros nervosos.

73

SISTEMA NERVOSO AUTÔNOMO

É formado por nervos que funcionam independentemente da nossa vontade. Por exemplo: o

coração, o estômago, o intestino, a secreção de algumas glândulas. São comandados pelo SNA, sem

influência da nossa vontade. O SNA divide-se em dois tipos e cada órgão por ele controlado recebe

nervos dos dois sistemas.

SNA Simpático

Funciona como um "chicote", ativando o órgão; seu neurotransmissor é o hormônio

adrenalina.

SNA Parassimpático

Funciona como um "freio", inibindo a ação do órgão. Seu neurotransmissor é a acetilcolina.

Os nervos do simpático originam-se na região mediana da medula; os nervos parassimpáticos saem

do bulbo e da extremidade final da medula. O efeito de cada um desses sistemas varia de órgão para

órgão. O coração, por exemplo, é estimulado pelo simpático e inibido pelo parassimpático. Já com a

musculatura do tubo digestivo ocorre o contrário.

74

CAPÍTULO XIII

REPRODUÇÃO

REPRODUÇÃO DOS SERES VIVOS

São vários os tipos de reprodução que os seres vivos apresentam, mas todos eles podem ser

agrupados em duas grandes categorias: a reprodução sexuada e a assexuada.

Os indivíduos que surgem por reprodução assexuada são geneticamente idênticos entre si,

formando o que se chama de clones. Esses indivíduos só terão um patrimônio genético diferente se

sofrerem uma mutação ou uma alteração de seqüência das bases nitrogenadas na molécula de DNA.

Figura 65 – Bipartição

Os eucariontes unicelulares, ao se dividirem em dois, por mitose, estão apresentando um

tipo de reprodução assexuada chamada de bipartição (bi = dois). O processo de bipartição também

ocorre nos procariontes, mas, nesse caso, não há uma mitose típica como a verificada nos

eucariontes. Nas plantas pluricelulares a reprodução assexuada pode ser do tipo propagação

vegetativa. Um dos tipos de reprodução assexuada que ocorre nos animais é o brotamento ou

gemiparidade (de um indivíduo inicial brota outro indivíduo que se destaca e passa a ter vida

independente, como o exemplo da hidra).

A reprodução sexuada está relacionada com processos que envolvem troca e mistura de

material genético entre indivíduos de uma mesma espécie. Os descendentes assemelham-se aos pais,

mas não são idênticos eles. Esse modo de reprodução, apesar de mais complexo e energeticamente

mais custoso que a reprodução assexuada, traz grandes vantagens aos seres vivos e é o mais

amplamente empregado pelos diferentes grupos.

Na maioria dos animais, os espermatozóides são produzidos por um indivíduo masculino e o

óvulo é produzido por um indivíduo feminino. Nesse caso os sexos são separados. Alguns animais

como é o caso da minhoca, são hermafroditas, pois óvulos e espermatozóides são produzidos por um

mesmo indivíduo. Nos hermafroditas pode ocorrer a autofecundação, ou seja, a fecundação do óvulo

pelo espermatozóide do mesmo indivíduo. Entretanto, geralmente existem mecanismos que

impedem a autofecundação. Nesses casos, os óvulos de um indivíduo são fecundados pelos

espermatozóides de outro indivíduo da mesma espécie. Fala-se, então, em fecundação cruzada.

A fecundação pode ser externa (quando ocorre fora do corpo do indivíduo, no meio

ambiente) e interna (quando ocorre no corpo do indivíduo que produz os óvulos).

Em algumas espécies, é comum ocorre o desenvolvimento do óvulo sem que haja

fecundação. Esse processo é denominado partenogênese (parthenos = virgem; gênesis = origem). O

indivíduo resultante, portanto, é haplóide. A partenogênese pode ser considerada um caso particular

de reprodução sexuada, pois envolve gametas; no caso, só o feminino.

75

A partenogênese ocorre em alguns sapos, salamandras, répteis e especialmente no grupo

das abelhas, que nesse caso, o zangão que é o macho provém do desenvolvimento direto do óvulo

sem fecundação; óvulos fecundados dão origem ao às fêmeas, que são as rainhas e as operárias.

Figura 66 – Partenogênese

GAMETOGÊNESE

A reprodução sexuada começa com a formação dos gametas, processo denominado

gametogênese. Como são os dois tipos de gametas, existem dois tipos de gametogênese: a

espermatogênese que é o processo de formação dos espermatozóides e a ovulogênese que é a

formação do óvulo. Os espermatozóides são formados nas gônodas masculinas (testículos) e os

óvulos, nas gônodas femininas (ovários).

ESPERMATOGÊNESE

Figura 67 – Espermatogênese humana

76

OVOGÊNESE OU OVULOGÊNESE

Figura 68 – Ovulogênese humana

FECUNDAÇÃO

Quando liberado no ovário, o ovócito encontra-se envolto pela zona pelúcida, formada por

uma rede de filamentos glicoprotéicos. Externamente à zona pelúcida há a corona radiata, formada

por células foliculares.

Na fecundação, o espermatozóide passa pela corona radiata e ao atingir a zona pelúcida,

perfura-a graças à liberação de enzimas do capuz acrossômico. A seguir, a membrana do

espermatozóide funde-se à membrana do ovócito. Nesse momento, a zona pelúcida sofre alterações

formando a membrana de fecundação, que impede a penetração de outros espermatozóides no

ovócito.

Ao mesmo tempo, há finalização da meiose, dando origem ao óvulo e formando-se o

segundo corpúsculo polar. Ocorre então a fusão dos dois núcleos, formando o núcleo de fecundação.

Figura 69 - Fecundação

77

HORMÔNIOS REPRODUTIVOS E SUA AÇÃO NO ORGANISMO

GLÂNDULA HORMÔNIO ÓRGÃO-ALVO PRINCIPAIS AÇÕES

HIPÓFISE FSH OVÁRIOS E

TESTÍCULOS

Na mulher estimula o desenvolvimento do folículo, a secreção de

estrógeno e a ovulação. No homem, agem sobre os testículos,

estimulando a produção de testosterona. Em conjunto com a

gonadotrofina, a testosterona ativa a produção de Sptzs.

HIPÓFISE LH OVÁRIOS E

TESTÍCULOS

Na mulher estimula a ovulação e o desenvolvimento do corpo

amarelo. No homem, agem sobre os testículos, estimulando a

produção de testosterona.

HIPÓFISE PROLACTINA MAMAS Estimula a produção de leite (após estimulação prévia das

glândulas mamarias por estrógeno e progesterona)

OVÁRIO ESTRÓGENO DIVERSOS Crescimento do corpo e dos órgãos sexuais; estimula o

desenvolvimento das características sexuais secundarias.

OVÁRIO ESTRÓGENO SISTEMA

REPRODUTOR

Maturação dos órgãos reprodutores; preparação do útero para a

gravidez.

OVÁRIO PROGESTERONA ÚTERO Completa a preparação da mucosa uterina e a mantém

preparada para a gravidez

OVÁRIO PROGESTERONA MAMAS Estimula o desenvolvimento das glândulas mamarias.

TESTÍCULO TESTOSTERONA SISTEMA

REPRODUTOR

Responsável pelo aparecimento das características sexuais

secundárias masculinas, amadurecimento dos órgãos genitais e

promove o impulso sexual. Começa a ser produzido na fase

embrionária, o que determina o desenvolvimento dos órgãos

sexuais masculinos do embrião.

VILOSIDADES

CORIÔNICAS

GONADOTROFINA

CORIÔNICA

CORPO AMARELO A presença desse hormônio no sangue da mulher grávida

estimula a atividade do corpo amarelo, o que mantém elevada as

taxas de estrogênio e progesterona, não ocorrendo na

menstruação.

Figura 70 – Ciclo menstrual

78

CAPÍTULO XIV

SISTEMAS RESPIRATÓRIO, CIRCULATÓRIO, DIGESTÓRIO E EXCRETOR

RESPIRATÓRIO

O termo respiração tanto pode ser utilizado para designar o processo pelo quais moléculas

orgânicas do alimento reagem com as moléculas do gás oxigênio e liberam energia para o

metabolismo celular (respiração celular) ou para designar o conjunto de processos que levam a

obtenção do oxigênio atmosférico pelo organismo e a eliminação do gás carbônico para o ambiente

também chamado de trocas gasosas. O local do corpo onde ocorrem as trocas gasosas com o meio é

denominado superfície respiratória.

No ser humano as trocas gasosas são realizadas através do sistema respiratório, que é

formado pelos seguintes órgãos: fossas nasais, faringe, laringe, traquéia brônquios, bronquíolos e

pulmões, onde estão os alvéolos que realizam as trocas gasosas.

Figura 71 – O sistema respiratório humano.

FOSSAS NASAIS

As fossas nasais são duas cavidades que se abre-para o meio externo e terminam na faringe.

São separadas internamente pelo septo nasal. Além de umedecer, aquecer e filtrar o ar que entra no

organismo, ainda são responsáveis pela percepção dos odores.

FARINGE

É um órgão comum ao sistema digestório e respiratório. Recebe o ar das fossas nasais e

passa para a laringe

LARINGE

É o chamado "órgão da voz", pois é na laringe que vamos encontrar as cordas vocais, que

vibram à passagem de ar emitindo sons, que são modulados na boca e fossas nasais. A abertura

superior da laringe chama-se glote. Sobre a glote há uma cartilagem denominada epiglote. A glote dá

passagem ao ar sempre que a epiglote está fechada

79

TRAQUÉIA

E um tubo de aproximadamente 10 cm em de comprimento por 1,5 cm de diâmetro,

formado por anéis cartilaginosos. Possui em seu interior cílios vibráteis que auxiliam na purificação

do ar.

BRÔNQUIOS

São bifurcações da traquéia que penetram no interior dos pulmões, direito e esquerdo.

PULMÕES

São dois órgãos de natureza esponjosa, elástica e de cor rósea, situados na caixa torácica, o

direito, mais desenvolvido, com três lobos e o esquerdo com apenas dois lobos. No interior dos

pulmões, os brônquios se ramificam progressivamente, em tubos cada vez menores, reduzindo-se

finalmente a finíssimos canais denominados bronquíolos. Na extremidade dos bronquíolos existem

estruturas semelhantes a pequenos sacos, chamadas de alvéolos, muito vascularizadas, em que o

oxigênio do ar é trocado pelo gás carbônico do sangue. Envolvendo os pulmões, encontram-se duas

membranas denominadas pleuras.

Figura 72 - Alvéolos

INSPIRAÇÃO E EXPIRAÇÃO

No mecanismo respiratório é fundamental a participação do diafragma (músculo achatado

que separa a cavidade torácica da cavidade abdominal) e dos músculos intercostais (localizam-se

entre as costelas). Quando o diafragma é abaixado e as costelas são levantadas, o volume dos

pulmões aumenta e o ar é forçado a entrar em seu interior. Esse movimento é chamado de inspi-

ração.

A expiração ocorre devido a movimentos inversos, quando o diafragma é levantado e as

costelas são abaixadas. Isso faz com que o volume da caixa torácica diminua e pressione os pulmões

que, então, eliminam o ar de seu interior.

TRANSPORTES DE GASES RESPIRATÓRIOS

Nos alvéolos pulmonares, o oxigênio do ar difunde-se para os capilares e penetra nas

hemácias, células sangüíneas que apresentam um pigmento denominado hemoglobina que se

combina com o oxigênio formando a oxiemoglobina, forma pela qual o oxigênio será transportado a

todas as células do organismo.

80

Na medida em que o O2 se combina com a hemoglobina das hemácias, ocorre também a

liberação de gás carbônico, presente em grande quantidade no sangue venoso. O CO2 difunde-se

para o interior dos alvéolos, sendo eliminado durante a expiração. Este mecanismo de trocas de

gases que ocorre nos alvéolos pulmonares é denominado hematose.

Nos tecidos ocorre um processo contrário ao da hematose pulmonar. A alta concentração de

CO2 no líquido ao redor das células força a dissociação do O2 da hemoglobina. Assim o O2 pode

então se difundir para os tecidos, sendo absorvido pelas células.

Simultaneamente uma pequena parte do CO2 combina-se com a hemoglobina, enquanto a

maior parte desse gás dissolve-se no plasma, por onde será transportado até os pulmões para ser

eliminado. A composição do ar que entra nos pulmões é diferente da composição do ar que sai dos

pulmões

CIRCULATÓRIO

Os processos vitais que ocorrem no organismo exigem o suprimento constante de alimento

e oxigênio a todas as partes do corpo. Em nosso organismo o sistema circulatório se encarrega desse

transporte, bem como da remoção das substâncias inúteis (C02, amônia, uréia, etc.) que se formaram

durante os processos metabólicos. Além destas funções o sistema circulatório atua ainda no

transporte de células de defesa e de anticorpos e no transporte de hormônios produzidos pelas

glândulas endócrinas.

O sistema circulatório humano é formado pelo coração e pelos vasos sangüíneos, que são

tubos cuja função é conduzir o sangue bombeado pelo coração através do corpo. São classificados

em artérias, veias, capilares, arteríola e vênulas.

Nos seres humanos a circulação é fechada, dupla e completa. O coração apresenta quatro

câmaras: dois átrios (aurículas) e dois ventrículos. Os átrios são as cavidades superiores e recebem o

sangue que chega ao coração. Os ventrículos, que são as cavidades inferiores, expulsam o sangue do

coração.

No átrio direito chegam às veias cavas, que trazem o sangue venoso do organismo; no átrio

esquerdo chegam às veias pulmonares, que trazem o sangue arterial dos pulmões.

Do ventrículo direito sai a artéria pulmonar, que leva ao pulmão o sangue venoso; do

ventrículo esquerdo parte a maior artéria do nosso corpo: a aorta, que leva do coração o sangue

arterial a todas as partes do organismo. Os átrios, assim como os ventrículos. Não apresentam

comunicação entre si.

Existe comunicação entre o átrio e o ventrículo da direita e entre o átrio e o ventrículo da

esquerda. Essa comunicação é feita por uma válvula de cada lado, que permite a passagem do sangue

somente no sentido do átrio para o ventrículo.

Válvula tricúspide - Entre o átrio direito e o ventrículo direito.

Válvula bicúspide ou mitral - Entre o átrio esquerdo e o ventrículo esquerdo.

81

Figura 73 – Coração humano

CIRCULAÇÃO SANGUÍNEA

Graças aos movimentos do coração: diástole (dilatação das cavidades do coração; recebem o

sangue) e sístole (contração; expulsa o sangue), o sangue é impulsionado para as diferentes partes do

organismo. Temos dois tipos de percurso: pequena e grande circulação.

PEQUENA CIRCULAÇÃO OU CIRCULAÇÃO PULMONAR

Ocorre entre o coração e os pulmões. O sangue venoso sai do ventrículo através da artéria

pulmonar e retoma ao coração até o átrio esquerdo (já oxigenado nos pulmões) através das veias

pulmonares.

GRANDE CIRCULAÇÃO OU CIRCULAÇÃO SISTÊMICA

A saída do sangue arterial do ventrículo esquerdo, através da artéria aorta; atingindo todo o

corpo, sua volta até o átrio direito, através das veias cavas, corresponde a grande circulação.

Figura 74 – Pequena e grande circulação

82

O CORAÇÃO HUMANO

A função do coração é bombear o sangue para todos os tecidos e células do corpo. É um

órgão musculoso, oco, de forma cônica um pouco maior do que uma mão fechada. Situa-se na caixa

torácica, entre os dois pulmões, sobre o músculo diafragma, em uma região chamada mediastino. O

músculo que forma o coração é chamado miocárdio que é revestido por uma membrana dupla

denominada I pericárdio.

Ao contrário dos demais músculos do nosso organismo o miocárdio não depende do sistema

nervoso para funcionar. Ele é auto estimulável. O ponto de origem de todos os estímulos que

determinam as contrações cardíacas situa-se no nódulo sino-atrial ou marca passo, região do átrio

direito próximo a ponto de penetração da veia cava superior.

CIRCULAÇÃO LINFÁTICA

Além da circulação sangüínea, existe nos vertebrados a circulação linfática, que ocorre

através de veias e artérias linfáticas. Os capilares linfáticos apresentam fundos cegos, isto é, sua

extremidade é fechada, não se comunicando com outros vasos.

Os capilares linfáticos ocorrem em todos os tecidos do corpo, onde reabsorvem o líquido

tissular que não retomou aos capilares sanguíneos. Os capilares linfáticos se unem, formando vasos

de calibres cada vez maiores, que desembocam nas veias cavas.

A linfa, líquido que circula dentro dos vasos linfáticos apresenta, assim como o sangue,

glóbulos brancos, produzidos e lançados na circulação pelos nódulos linfáticos ou linfonodos.

DIGESTÓRIO

Digestão é o processo pelo qual as macromoléculas orgânicas como os carboidratos, as

proteínas e os lipídios, adquiridos através da alimentação são desdobradas em moléculas menores,

mais simples e mais solúveis, para que possam ser assimiladas mais facilmente pelas células do

organismo.

No ser humano a digestão é realizada no interior do tubo digestivo e envolve processos

mecânicos e químicos. São processos mecânicos a mastigação, a deglutição e os movimentos

peristálticos. Os processos químicos ocorrem com a participação de enzimas digestivas, que

hidrolisam as macromoléculas, transformando-as em moléculas menores, que possam ser absorvidas

pelo tubo digestivo e cair na circulação sangüínea. O sistema digestório humano é formado pelos

seguintes órgãos: boca, esôfago, estômago, intestino delgado, intestino grosso, reto e ânus. Ocorrem

ainda as seguintes glândulas anexas: glândulas salivares, fígado, vesícula biliar e pâncreas.

Figura 75 – Sistema digestório

83

DIGESTÃO NA BOCA

A digestão no ser humano tem início na boca através da mastigação é da atuação da enzima

amilase salivar ou ptialina, responsável pela digestão do amido e do glicogênio, em maltose, um

açúcar com apenas duas moléculas de glicose.

A saliva é produzida pelas glândulas salivares (parótidas, submaxilares e sublinguais) e

contêm além de ptialina, água e muco, que umedecem e lubrificam o alimento, facilitando a ação da

amilase salivar e a deglutição.

Após a deglutição o alimento passa para a faringe e daí para o esôfago. A entrada correta do

alimento no esôfago é controlada por uma válvula existente no final da faringe, denominada epiglote.

Quando o alimento é deglutido a epiglote fecha a entrada da laringe evitando que o

alimento vá para as vias respiratórias. Do esôfago até o estômago, o alimento é ativamente

transportado por contrações musculares denominadas movimentos peristálticos. Esses movimentos

ocorrem também no estômago e nos intestinos e é graças a ele que a massa alimentar desloca-se ao

longo de todo o tubo digestivo. Na porção final do esôfago existe uma válvula denominada cardia,

que controla a passagem do alimento deste para o estômago.

DIGESTÃO NO ESTÔMAGO

O estômago é uma região dilatada e musculosa do tubo digestivo, onde o alimento é

armazenado e sofre a ação do suco gástrico, que é composto basicamente por ácido clorídrico e

enzimas digestivas. O ácido clorídrico é responsável pela acidez do estômago (PH em torno de dois), o

que facilita a ação das enzimas do suco gástrico. Tem ainda a ação antisséptica, matando bactérias e

outros microorganismos que penetram no tubo digestivo junto com o alimento.

A principal enzima gástrica é a pepsina, que atua sobre as proteínas. Ela decompõe as

proteínas do bolo alimentar em pequenas moléculas formadas por poucos aminoácidos, os

oligopeptídios. Além da pepsina, há produção no estômago de lipase, com atuação sobre os lipídios e

em crianças de renina, que determina a coagulação do leite, facilitando a ação da pepsina sobre as

proteínas que compõem o leite. A transformação química que ocorre no estômago denomina-se

quimificação. Esta faz o bolo alimentar transformar-se em outra massa denominada quimo.

A entrada do quimo no intestino estimula a liberação no sangue do hormônio

enterogastrona, que diminui os movimentos peristálticos do estômago.

DIGESTÃO NO INTESTINO DELGADO

O intestino delgado se inicia na válvula pilórica (que o comunica com o estômago) e mede

cerca de 6 metros de comprimento e três cm de diâmetro. Subdivide-se em duodeno, jejuno e íleo.

Assim que chega ao duodeno, o quimo estimula o pâncreas e o fígado a liberarem suas secreções. O

pâncreas lança no duodeno o suco pancreático, que contém água e bicarbonato de sódio, que dimi-

nui a acidez do quimo. Além dessas substâncias, existem ainda as enzimas como a amilase

pancreática, que continua a digestão do amido, a lipase pancreática, que digere gorduras (lipídios),

tripsina e a quimiotripsina, que continuam a digestão de proteínas iniciadas no estômago.

O fígado produz a bile, que é armazenada na vesícula biliar. Não possui enzimas digestivas e

sim sais biliares que atuam como "detergentes", transformando as gorduras em pequenas partículas

que se misturam com a água e formam uma emulsão. Isto aumenta a superfície de contato dos

lipídios com a lipase, facilitando sua ação no intestino delgado.

84

Além disso, os sais biliares tornam solúveis os produtos da digestão lipidica, isto é, os ácidos

graxos e os gliceróis, possibilitando a absorção dessas substâncias pela mucosa intestinal. O intestino

delgado é ainda responsável pela produção do suco entérico, ou suco intestinal, produzido por sua

mucosa.

ABSORÇÃO DOS ALIMENTOS

As pequenas moléculas que resultam da digestão os nutrientes (aminoácidos, glicose, ácidos

graxos nucleotídeos, etc.) são absorvidos ao longo do intestino delgado por suas paredes e lançados

no sangue. Facilitando o trabalho de absorção pelo intestino, há dobras na parede intestinal, as

vilosidades. Além disso, cada célula possui pequenas expansões digitiformes da membrana

plasmática, denominadas microvilosidades que aumentam ainda mais a área de absorção dos alimen-

tos.

INTESTINO GROSSO

O intestino grosso mede aproximadamente 1,5 m de comprimento e sete cm de diâmetro

formado por três partes o ceco, o colo e o reto. No ceco ocorre uma projeção denominada apêndice

vermiforme. O colo é a parte mais longa do intestino grosso e está dividido em colo ascendente, colo

transverso, com a descendente e colo sigmóide. Aí ocorre absorção de água e sais minerais não

absorvidos pelo intestino delgado. As fezes, formadas por água, restos não digeridos de alimentos,

como a celulose e um grande número de bactérias são eliminadas pelo reto, um tubo musculoso que

se abre para o exterior através do ânus.

Figura 76 - Esquema de um corte intestinal, mostrando as vilosidades.

Figura 77 – Insulina e glucagon

85

EXCRETOR

A excreção tem como objetivos principais a remoção e a eliminação dos resíduos de origem

celular como as excretas nitrogenadas (amônia, uréia e ácido úrico) formadas principalmente pela

degradação dos aminoácidos e dos ácidos nucléicos. Além da remoção destes resíduos a excreção

também tem por função manter a regulação osmótica, isto é, o equilíbrio hidrossalino dos fluidos

corpóreos.

No ser humano as excretas nitrogenadas bem como outros resíduos do metabolismo celular

são eliminados do corpo através das glândulas sudoríparas e do sistema urinário.

O sistema urinário humano é composto pelos rins e pelas vias urinárias (ureteres, bexiga e

uretra). Os rins têm formato de um grão de feijão, com coloração vermelho-escura, localizados na

região dorsal da cavidade abdominal.

Cada rim humano é formado por uma cápsula de revestimento externo, pelo córtex e pela

medula, localizada mais internamente. Na região do córtex, estão localizados os néfrons, que são

suas estruturas funcionais, responsáveis pela filtração do sangue e coleta das impurezas. Cada néfron

por sua vez, inicia-se por uma estrutura em forma de cálice denominada cápsula de Bowman. A

cápsula de Bowman está ligada a um longo túbulo contorcido denominado túbulo proximal, este, por

sua vez desemboca em uma estrutura em forma de U chamada Alça de Henle, a partir da qual se

estende o túbulo contorcido distal. Vários túbulos distais, de vários néfrons, desembocam em um

tubo coletor, onde lançam a urina já formada.

86

SUCO DIGESTIVO ENZlMA SUBSTRATO PRODUTOS

Saliva Ptialina Polissacarídeos Maltose

Suco gástrico Pepsina proteínas Peptídeos

Quimiotripsina Proteínas Peptídeos

Tripsina Proteínas Peptídeos

Suco pancreático Amilase Polissacarídeos Maltose

RNase RNA Ribonucleotídeos

DNAse DNA Desoxirribonucleotídeos

Lipase Lipídios Glicerol e ácidos graxos

Carboxipeptidase Peptídeos Aminoácidos

Aminopeptidase Peptídeos Aminoácidos

Suco intestinal Dipeptidase Dipeptideos Aminoácidos

Maltase Maltose Glicose

Sacarase Sacarose Glicose e frutose

Lactase Lactose Glicose e galactose

Figura 78 – sistema urinário

VIAS URINÁRIAS

As vias urinárias conduzem à urina dos rins ata o meio externo. São constituídas por dois

ureteres, bexiga e uretra.

URETERES

Em número de dois (um para cada rim), têm por função transportar a urina dos rins até a

bexiga.

BEXIGA

Bolsa destinada a armazenar a urina, até o momento de expulsão, que é feita através da

uretra Quando cheia a bexiga pode comportar de 200 a 400 ml de urina.

URETRA

Canal único que leva a urina da bexiga ao meio externo

URINA

Em condições normais um adulto elimina diariamente aproximadamente 1,5 litros de urina.

Sua produção é denominada diurese e seus componentes principais são: água, uréia, cloreto de

sódio, ácido úrico, etc.

87

FORMAÇÃO DA URINA

A formação da urina-líquido de excreção no interior do rim - ocorre em duas fases: filtração

glomerular e reabsorção renal. Por decorrência do metabolismo celular as células, eliminam gás

carbônico e amônia. Os vasos sangüíneos transportam para o fígado estes dois compostos que são

modificados até uréia (menos tóxica) e água.

A ureia produzida no fígado atinge os rins pelas artérias renais. No interior do rim, a artéria

renal ramifica-se formando as arteríolas aferentes.

No interior das cápsulas de Bowman, as arteríolas ramificam-se muito, formando massas de

capilares, denominadas glomérulos de Malpighi. A pressão do sangue ao nível do glomérulo força a

ultrafiltração do plasma. O líquido que passa para a cápsula de Bowman é o filtrado glomerular ou

urina inicial (alto teor de água, Na+, K, glicose, aminoácidos, vitaminas e excretas nitrogenadas). No

trajeto pelos túbulos, ele sofrerá a reabsorção tubular. Mais de 95% da água serão reabsorvidos e

juntamente com ela, a glicose, os aminoácidos, as vitaminas e parte dos sais. O líquido que chega aos

tubos coletores já é a urina.

A reabsorção tubular é altamente influenciada pelos hormônios aldosterona e ADH ou

hormônio antidiurético, produzido pela neuro-hipófise.

Figura 79 - Néfron

88

CAPÍTULO XVI

GENÉTICA – 1ª LEI DE MENDEL

É a ciência que estuda o material hereditário e os mecanismos de sua transmissão ao longo

das gerações. Gregor Mendel vivia num convento na Áustria, e deu início à genética por volta de

1866. Ele cultivou ervilhas (Pisum satium) e analisou sete características bem definidas dessa planta,

como a cor da flor, posição das flores, cor da semente, forma da semente, formato das vagens, cor

das vagens, cor das vagens e altura da planta.

Para explicar Mendel propôs que cada caráter é determinado por um par de fatores ou

partículas. E na formação dos gametas esses fatores se separam.

Figura 80 – Primeira lei de Mendel

1ª LEI DE MENDEL:

“Cada caráter é determinado por um par de fatores que se separam na formação dos

gametas, indo um fator do par para cada gameta, que é, portanto, puro”. Quando Mendel disse isso

ainda não havia sido descoberta a meiose. Esta só foi estudada em 1902.

89

TERMOS DA GENÉTICA

Homólogos: São dois cromossomos que formam um par.

Lócus gênico: É a posição onde o gen ocupa no cromossomo.

Alelos: são genes que apresentam mesma posição ou lócus.

Homozigoto: Quando os alelos são idênticos.

Heterozigoto: quando os alelos não são idênticos (híbridos).

Genótipo: conjunto total de genes.

Fenótipo: é a expressão de um genótipo, tanto em homozigose quanto em

heterozigose.

Alelo dominante: é aquele que determina o mesmo fenótipo, tanto em homozigose

como em heterozigose.

Alelo recessivo: é aquele que só se expressa quando está em homozigose.

CRUZAMENTO-TESTE

O cruzamento-teste permite determinar o genótipo dos indivíduos com fenótipo dominante,

pois eles podem ser homozigóticos ou heterozigotos. Para isso, são cruzados com indivíduos

recessivos para características, e a descendência é analisada.

RETROCRUZAMENTO

Refere-se ao acasalamento de indivíduos da geração F1 com um de seus genitores ou com

indivíduos de genótipo idêntico a um de seus genitores.

GENEALOGIA OU HEREDOGRAMA

Figura 81 - Heredograma

90

AUSÊNCIA DE DOMINÂNCIA

Ocorre quando não há relação de recessividade e dominância entre os dois alelos. Pode ser

dividida em dois tipos:

Herança intermediária – ocorre manifestação dos dois alelos no heterozigoto. Ex.

planta Mirabilis jalapa.

FLOR BRANCA FLOR VERMELHA

FLOR RÓSEA

Herança codominância – os dois alelos se manifestam não tendo intermediário. Ex.

gado da raça Shorthon

PELAGEM

VERMELHA (VV)

PELAGEM BRANCA

(BB)

PELAGEM BRANCA E VERMELHA (VB)

GENES LETAIS

São os genes que levam a morte de alguns indivíduos, antes mesmo do nascimento.

Pesquisadores descobriram que não nasciam camundongos amarelos homozigóticos (AA).

CAMUNDONGO: AMARELO (Aa) X AMARELO (Aa)

AA Aa

Aa aa

Onde, (AA) morria, (Aa) é amarelo e (aa) é preto.

ALELOS MÚLTIPLOS

Quando há mais de dois alelos para o mesmo lócus, fala-se em alelos múltiplos ou polialelia.

(sendo, dois alelos por vez). Ex. pêlos de coelhos.

C – selvagem ou aguti

ch – chinchila

h – himalaia

c – albino

GENÓTIPO FENÓTIPO

CC, Cch, Ch, Cc selvagem ou aguti

ch ch, ch h, ch c Chinchila

hh , hc Himalaia

Cc albino

91

CAPÍTULO XVI

GENÉTICA - 2ª LEI DE MENDEL, SISTEMA XY E AS SÍNDROMES

Mendel continuou seus trabalhos analisando dois caracteres ao mesmo tempo. Por

exemplo: textura e cor da semente. O esquema ao abaixo resume os resultados de cruzamentos,

realizados por Mendel entre ervilhas lisas e amarelas e ervilhas rugosas e verdes, todas em

homozigose para os dois caracteres.

Figura 82 – Segunda lei de Mendel

Em F1, 100% das sementes são lisas e amarelas. Sabendo que existe dominância entre os

genes alelos, esse resultado coincide com o que Mendel esperava. Em seguida, ele deixou que as

plantas da geração F1 se autofecundassem, e obteve em F2 o seguinte resultado:

92

A proporção fenotípica obtida foi:

9/16 lisas e amarelas;

3/16 lisas e verdes;

3/16 rugosas e amarelas;

1/16 rugosa e verde.

A análise desses resultados mostra que a textura da semente não depende da cor que ela

apresenta e vice-versa. Assim, esses dois caracteres transmitem-se independentemente um do outro.

É o que estabelece a Segunda Lei de Mendel:

NA FORMAÇÃO DOS GAMETAS, O PAR DE FATORES RESPONSÁVEL POR UMA

CARACTERÍSTICA SEPARA-SE INDEPENDENTEMENTE DE OUTRO PAR DE FATORES RESPONSÁVEL POR

OUTRA CARACTERÍSTICA.

Pode-se dizer, hoje, já com novos conhecimentos, que “os pares de alelos localizados em

cromossomos não homólogos separam-se independentemente na formação dos gametas”. Quando

se analisam dois, três ou vários caracteres ao mesmo tempo, fala-se em diibridismo, triibridismo e

poliibridismo, respectivamente.

A RELAÇÃO ENTRE MEIOSE E SEGUNDA LEI DE MENDEL

O esquema a seguir mostra a meiose em uma célula hipotética que possui dois pares de

genes localizados em cromossomos não homólogos:

Figura 83 – Relação meiose e a 2ª lei de Mendel

O indivíduo, que possui nas gônadas muitas dessas células, pelo processo de meiose, produz quatro

tipos de gametas, todos em proporções iguais: 25 RV, 25% rv, 25% Rv e 25% rV.

93

CALCULANDO OS TIPOS DE GAMETAS DE ACORDO COM A SEGUNDA LEI

Quando se deseja saber apenas o número de tipos diferentes de gametas, pode-se utilizar a

seguinte fórmula:

2n, onde n = número de pares de alelos em heterozigose

Aplicando-se a fórmula aos seguintes exemplos dados:

AaBb número de pares de genes em heterozigose = 2 2n = 22 = 4

AabbCc número de pares de genes em heterozigose = 2 2n= 22 = 4

A HERANÇA DOS GRUPOS SANGUÍNEOS DO SISTEMA ABO

Na espécie humana, existem cerca de vinte sistemas de classificação dos grupos sangüíneos.

Vamos analisar apenas três principais: ABO, Rh e MN.

O sistema ABO é um exemplo de alelos múltiplos. Os alelos envolvidos são IA, IB e i. A

representação por meio da letra I deve-se à palavra isoaglutinação, que se refere à aglutinação do

sangue ocorrida na transfusão entre indivíduos de mesma espécie com tipos de sangue

incompatíveis.

A seguir, a tabela com os genótipos e fenótipos para o sistema ABO.

TIPO SANGUÍNEO GENÓTIPO AGLUTINOGÊNIO

(NAS HEMÁCIAS)

AGLUTININAS

(NO PLASMA)

A IAIA ou IAi A Anti-B

B IBIB ou IBi B Anti-A

AB IAIB AB Nenhuma

O ii Nenhum Anti-A e anti-B

Nas hemácias humanas pode ocorrer outro antígeno, conhecido como fator Rh. Atualmente,

sabe-se que não se trata de um fator, mas de um grupo de fatores, razão pela qual se costuma falar

em sistema Rh. A expressão Rh foi tirada das primeiras letras do nome de uma espécie de macaco na

qual esse fator foi inicialmente estudado: rhesus.(atualmente é classificado como Macaca mullata.)

As pessoas que possuem esse fator são chamadas de Rh positivo (Rh+) e as que não o

possuem são chamadas Rh negativo (Rh-). Os indivíduos Rh- são homozigóticos recessivos.

Os indivíduos Rh podem ser heterozigóticos ou, então, homozigóticos dominantes. No

sistema Rh não existe o anticorpo anti-Rh já pronto no plasma. Esse anticorpo só é produzido se uma

pessoa Rh- receber sangue de uma pessoa Rh+. A presença do fator Rh nas hemácias do doador

estimula a produção de anticorpos anti-Rh no indivíduo receptor.

GENÓTIPO FENÓTIPO

RR ou Rr Rh+

rr Rh-

94

TRANSFUSÃO DE SANGUE

As transfusões de sangue devem ser feitas de preferência entre pessoas de mesmo grupo

sangüíneo para que não ocorram problemas de incompatibilidade. É muito importante que o

aglutinogênio presente nas hemácias (antígeno) do doador seja compatível com a aglutinina presente

no plasma (anticorpo) do receptor. Caso contrário ocorrerá aglutinação das hemácias recebidas,

causando sérios problemas ao receptor.

Figura 84 – Transfusão sanguínea

ERITROBLASTOSE FETAL

Também chamada de doença hemolítica do recém-nascido, é provocada pelo fator Rh,

caracterizada pela destruição das hemácias do feto ou do recém-nascido, podendo levar a criança à

morte. Ela só ocorre quando mulheres Rh- tem filho Rh+, o que pode acontecer quando o pai é Rh+.

Durante a gestação ocorre passagem, através da placenta, apenas do plasma da mãe para o sangue

do filho e vice-versa. Entretanto, durante o parto, quando a placenta se descola do útero, os capilares

deste se rompem, permitindo a passagem de hemácias do feto para o sangue da mãe. Se o filho é

Rh+, ele possui nas hemácias fator Rh que, ao entrar em contato com o sangue da mãe Rh-, estimula a

produção do anticorpo anti-Rh, que fica no plasma da mãe.

Aproximadamente 15 a 20 dias após essa passagem, a mãe desenvolve os anticorpos anti-

Rh. Na primeira gestação, portanto, não há perigo de ocorrer à doença, a não ser que a mãe já tenha

sido sensibilizada anteriormente por meio de transfusão de sangue Rh+.

A partir da segunda gestação, se o filho for Rh+ novamente, a mãe já estará sensibilizada, e

seu plasma contendo anti-Rh, ao entrar em contato com o sangue do filho, provocará a destruição

das hemácias do feto. A eritroblastose fetal pode ser prevenida injetando-se, na mãe Rh-, soro

contendo anti-Rh, logo após o nascimento do primeiro filho Rh+. Isso provoca a destruição das

hemácias que passaram do filho para o sangue da mãe, evitando, assim, a sensibilização da mãe e a

conseqüente produção de anticorpos. Essa prática deve ser repetida após cada parto, a fim de

diminuir a sensibilização da mãe.

95

Figura 85 – Eritroblastose fetal

SISTEMA XY

Os cromossomos que diferem nos dois sexos denominam-se cromossomos sexuais, e os

cromossomos que são idênticos nos dois sexos denominam-se autossomos. No sistema de

determinação do sexo denominado sistema XY, o sexo feminino é definido pela presença de dois

cromossomos sexuais iguais, chamados cromossomos X, e o sexo masculino, pela presença de dois

cromossomos sexuais diferentes.

ANOMALIAS RELACIONADAS AOS CROMOSSOMOS SEXUAIS

Durante a meiose pode ocorrer não disjunção de cromossomos homólogos e, em

conseqüência, haver produção de gametas anormais.

O zigoto 2AY0 não chega a se desenvolver.

Os indivíduos portadores do cariótipo 2AXXX são do sexo feminino, são férteis e

raramente apresentam anormalidade.

Os com cariótipo 2AXXY são do sexo masculino e apresentam a síndrome de

Klinefelter: são altos, estéreis e com testículos pequenos; em alguns casos apresentam mamas mais

evidente. Vivem normalmente.

Os indivíduos portadores do cariótipo 2AX0 são do sexo feminino e apresentam a

síndrome de Turner: baixa estatura, esterilidade e, em alguns casos, pescoço muito curto e largo.

Vivem normalmente.

Existem ainda indivíduos com cariótipo 2AXYY: são do sexo masculino, geralmente

alto, e apresentam acne acentuada na adolescência.

96

GENES LOCALIZADOS NOS CROMOSSOMOS SEXUAIS

Os cromossomos sexuais emparelham-se na meiose. Como os cromossomos X e Y têm

formas e tamanhos diferentes, seu emparelhamento na meiose é parcial. Podem-se distinguir, assim,

duas regiões nesses cromossomos, em função do emparelhamento nas células masculinas.

Considerando o sistema XY, temos:

Região homóloga, onde há emparelhamento entre o cromossomo X e o cromossomo Y;

Região não homóloga, onde não há emparelhamento entre o cromossomo X e o cromossomo Y.

Figura 86 – Emparelhamento dos cromossomos sexuais nas células masculinas

Os genes que se encontram na região não homóloga do cromossomo X apresentam um tipo

de herança que chamamos de herança ligada ao sexo ou herança ligada ao X. Nesse caso, como os

machos possuem apenas um cromossomo X, não há alelos dos genes localizados não região não

homóloga desse cromossomo, sendo, por isso, chamados hemizigóticos. As fêmeas, entretanto,

podem ser homozigóticas ou heterozigóticas, pois apresentam dois cromossomos X que se

emparelham completamente.

Genes recessivos localizados nessa região não homóloga do cromossomo X expressam-se

fenotipicamente com maior freqüência nos machos, pois basta o alelo estar presente para seu efeito

se manifestar. Nas fêmeas, esses alelos recessivos só se manifestam em dose dupla (homozigose

recessiva).

Os genes localizados na região não homóloga do cromossomo Y holândricos (holo = todos;

andrico = masculino) e condicionam um tipo de herança chamado herança restrita ao sexo ou

herança ligada ao Y, que só ocorre nos machos. Nesse caso, também se fala em indivíduos

hemizigóticos.

HERANÇA LIGADA AO X

DALTONISMO

Caracteriza-se por o indivíduo não conseguir distinguir o verde do vermelho. Para a mulher

manifestar o daltonismo, ela precisa ser homozigótica recessiva, ou seja, o alelo d precisa estar em

dose dupla. Para o homem, uma vez presente o alelo d, o daltonismo se manifesta. Por isso, a

freqüência de homens daltônicos na população é maior do que a de mulheres daltônicas.

97

Sexo masculino Sexo feminino

XdY

Fenótipo: daltônico

Xd Xd

Fenótipo: daltônico

XDY

Fenótipo: normal

XD XD; XD Xd

Fenótipo: normal

HEMOFILIA

Outra anomalia determinada por um gene recessivo ligado ao X é hemofilia A, doença que se

caracteriza pela ausência de uma das proteínas que agem na coagulação do sangue. Para os

hemofílicos, um pequeno corte na pele pode determinar hemorragia.

98

Sexo masculino Sexo feminino

XhY

Fenótipo: hemofílico

Xh Xh

Fenótipo: hemofílico

XHY

Fenótipo: normal

XH XH; XH Xh

Fenótipo: normal

CAPÍTULO XVII

EVOLUÇÃO

Até meados do século XIX defendia-se que as espécies eram imutáveis, princípio chamado

de fixismo. Somente a partir do início do século XX a evolução passou a ser mais aceita, e é hoje,

considerada o eixo central da biologia.

HOMOLOGIA E ANALOGIA

No estudo comparado dos seres vivos deparamo-nos com estruturas semelhantes em

diferentes espécies. Essas semelhanças podem ser por analogia ou por homologia.

Estruturas análogas são as que se assemelham simplesmente por exercerem a mesma

função, mas não derivam de modificações de estruturas semelhantes já existentes em um ancestral

comum exclusivo. São estruturas semelhantes quanto à função, mas que não tem a mesma origem

embriológica. São análogas, por exemplo, as asas das aves e a dos insetos: ambas desempenham a

mesma função, que é o vôo, mas não são derivadas das mesmas estruturas presentes em um

ancestral comum exclusivo entre aves e insetos. As estruturas análogas são frutos do que se chama

evolução convergente (ou convergência evolutiva). Nesse processo, em função da adaptação a uma

condição ecológica semelhante, determinadas estruturas evoluem independentemente em dois ou

mais grupos de seres vivos que não possuem um ancestral comum exclusivo.

Estruturas homólogas são aquelas que derivam de estruturas já existentes em um mesmo

ancestral comum exclusivo, podendo ou não estar modificadas para exercer uma mesma função. São

exemplos de estruturas homólogas entre si: os ossos dos braços dos seres humanos, dos membros

anteriores dos cavalos, das asas dos morcegos e das nadadeiras das baleias. Essas estruturas são

homólogas porque derivam do membro anterior presente no grupo ancestral que deu origem aos

mamíferos. Nesse caso, elas não desempenham a mesma função, falando-se em divergência

evolutiva. Existem, no entanto, estruturas homólogas que também estão adaptadas a uma mesma

função. É o caso das nadadeiras anteriores das baleias e dos golfinhos, ambos mamíferos com os

membros anteriores modificados para a vida em ambiente aquático.

Figura 87 – Homologia

99

ÓRGÃOS VESTIGIAIS

São aqueles que em alguns organismos são de tamanho reduzido e geralmente não têm

função, mas que em outros organismos são maiores e exercem função definida. A importância

evolutiva desses órgãos vestigiais é a indicação de parentesco evolutivo. Um exemplo bem conhecido

de órgão vestigial no ser humano é o ceco e o apêndice vermiforme (ou apêndice cecal). Nos

mamíferos roedores, o ceco é uma estrutura bem desenvolvida, onde o alimento parcialmente

digerido é armazenado e a celulose, abundante nos vegetais ingeridos, é degradada pela ação de

bactérias especializadas. Em alguns desses animais, como coelho, o ceco apresenta uma extremidade

final mais estreita denominada apêndice, que corresponde ao apêndice vermiforme (apêndice cecal)

humano.

IDÉIAS DE LAMARCK

Naturalista francês foi o primeiro a propor uma teoria sistemática da evolução. Sua teoria foi

publicada em 1809, no livro filosofia zoológica. Ele dizia que formas de vida mais simples surgem a

partir da matéria inanimada por geração espontânea e progridem a um estagio de maior

complexidade e perfeição.

Em sua teoria Lamarck sustentou que a progressão dos organismos era guiada pelo meio

ambiente: se o ambiente sofre modificações, os organismos procuram adaptar-se a ele.

Segundo Lamarck, portanto, o princípio evolutivo estaria baseado em duas leis

fundamentais:

Lei do uso e desuso: no processo de adaptação ao meio, o uso de determinadas

partes do corpo do organismo faz com que elas se desenvolvam, e o desuso faz com que atrofiem;

Lei da transmissão dos caracteres adquiridos: alterações no corpo do organismo

provocadas pelo uso ou desuso são transmitidas aos descendentes.

Vários são os exemplos de abordagem Lamarckista para a evolução. Um deles se refere às

aves aquáticas, que se teriam tornado pernaltas devido ao esforço que faziam para esticar as pernas

e assim evitar molhá-las durante a locomoção na água. A cada geração esse esforço produziria aves

com pernas mais altas, que transmitiam essa característica à geração seguinte. Após varias gerações,

teriam sido originadas as atuais aves pernaltas. Na época, as idéias de Lamarck foram rejeitadas, não

porque falavam na herança das características adquiridas, mas por falarem em evolução. Não se

sabia nada sobre herança genética e acreditava-se que as espécies eram imutáveis. Somente muito

mais tarde os cientistas puderam contestar a herança dos caracteres adquiridos. Uma pessoa que

pratica atividade física terá musculatura mais desenvolvida, mas essa condição não é transmitida aos

descendentes. Mesmo estando enganado quanto ás suas interpretações, Lamarck merece ser

respeitado, pois foi o primeiro cientista a questionar o fixismo e defender idéias sobre evolução. Ele

introduziu também o conceito da adaptação dos organismos ao meio, muito importante para o

entendimento da evolução.

DARWIN E A TEORIA DA SELEÇÃO NATURAL

Entre dezembro de 1831 e outubro de 1836 o naturalista inglês Charles Darwin realizou uma

viagem ao redor do mundo a bordo do navio H. M. S. Beagle. Com muitas observações da natureza e

em especial da fauna do arquipélago de Galápagos, Darwin começou a contestar a imutabilidade das

espécies. Foi então que suas idéias sobre evolução começaram a ser elaboradas.

100

Em 1838, Darwin leu o ensaio de Thomas Malthus (1766-1834) sobre os princípios que

regem as populações humanas, escrito em 1798. Malthus argumentava que o crescimento sem

controle da população humana levaria à fome, pois, enquanto a população cresce em escala

geométrica, a produção de alimentos cresce em escala aritmética.

Darwin imaginou que esses argumentos poderiam ser aplicados para as populações dos

demais seres vivos, em que o crescimento populacional seria controlado por limites impostos pelo

meio. A falta de recursos disponíveis para todos levaria a disputas entre os organismos, e apenas

àqueles com características mais vantajosas teriam condições de sobreviver e deixar descendentes.

Assim, o meio atuaria selecionando naturalmente os organismos mais adaptados a ele. Somente em

1856 começou a escrever o livro que seria o mais importante de sua vida e um dos mais importantes

da história da biologia: A origem das espécies por meio da seleção natural, ou a preservação das

raças favorecidas na luta pela vida. Esse livro só foi publicado em 1859. O livro A origem das espécies

apresenta duas idéias centrais:

Todos os organismos descendem, com modificações, de ancestrais comuns;

O principal agente de modificações é a ação da seleção natural sobre as variações

individuais.

Figura 88 – Lamarck e Darwin

101

A TEORIA SINTÉTICA DA EVOLUÇÃO

De 1900 ate cerca de 1920, os adeptos da genética mendeliana acreditavam que apenas as

mutações eram responsáveis pela evolução e que a seleção natural não tinha importância nesse

processo. Depois disso vários cientistas começaram a conciliar as idéias sobre seleção natural com os

fatos da genética, o que culminou com a formulação da teoria sintética da evolução, às vezes

chamada também de Neodarwinismo.

Cada população apresenta determinado conjunto gênico, que pode ser alterado de acordo

com fatores evolutivos. O conjunto gênico de uma população é o conjunto de todos os genes

presentes nessa população. Assim, quanto maior for o conjunto gênico da população, maior será a

variabilidade genética.

Os principais fatores evolutivos que atuam sobre o conjunto gênico da população podem ser

reunidos em duas categorias:

Fatores que tendem a aumentar a variabilidade genética da população – mutação e

permutação;

Fatores que atuam sobre a variabilidade genética já estabelecida – migração, deriva

genética e seleção natural.

Sabe-se que uma população está evoluindo quando se verificam alterações na freqüência de

seus genes.

MUTAÇÕES

As mutações podem ser cromossômicas ou gênicas. As cromossômicas podem ser alterações

no numero ou na forma do cromossomo. As gênicas podem ser alterações na seqüência de bases

nitrogenadas de determinado gene durante a duplicação da molécula de DNA. Essa alteração pode

ocorrer por perda, adição ou substituição de nucleotídeos, o que pode originar um gene capaz de

codificar uma proteína diferente da que deveria ter sido codificada.

As mutações gênicas são consideradas as fontes primárias da variabilidade, pois aumentam

o número de alelos disponíveis em um lócus, incrementando o conjunto gênico da população.

Embora ocorram espontaneamente, podem ser provocadas por agentes mutagênicos, como

radiações e certas substâncias químicas (a droga ilegal LSD, por exemplo).

As mutações não ocorrem para adaptar o indivíduo ao ambiente. Elas ocorrem ao acaso e,

por seleção natural, são mantidas quando adaptativas (seleção positiva) ou eliminadas em caso

contrario (seleção negativa). Podem ocorrer em células somáticas ou em células germinativas; neste

último caso as mutações são de fundamental importância para a evolução, pois são transmitidas aos

descendentes.

PERMUTAÇÃO

Além da segregação independente dos cromossomos na meiose, que por si só já gera

diferentes tipos de gametas, nas permutações há troca de partes de cromossomos homólogos,

estabelecem-se novas combinações entre os genes, aumentando, ainda mais, a variedade de tipos de

gametas que podem ser produzidos essa maior variedade de gametas que podem ser produzidos.

Essa maior variedade de gametas traz como conseqüência o provável aumento da variedade

genotípica nos indivíduos das gerações seguintes, o que representa um fator evolutivo importante.

102

MIGRAÇÃO

Corresponde à entrada ou à saída de indivíduos em uma população. A entrada denomina-se

imigração e a saída, emigração.

Pelos processos migratórios é possível que genes novos sejam introduzidos em uma

população. Assim, se indivíduos emigrarem de uma população para outra da mesma espécie,

poderão introduzir genes que não ocorriam na população para a qual imigraram, contribuindo para o

aumento da variabilidade genotípica dessa população. Por meio das migrações é estabelecido um

fluxo gênico, que tende a diminuir as diferenças genéticas entre as populações da mesma espécie.

SELEÇÃO NATURAL

A ação da seleção natural consiste em selecionar indivíduos mais adaptados a determinada

condição ecológica, eliminando aqueles desvantajosos para essa mesma condição. A expressão mais

adaptado refere-se à maior probabilidade de determinado indivíduo sobreviver e deixar

descendentes em determinado ambiente. São exemplos de seleção natural:

Resistência a antibióticos ou inseticidas;

Coloração de advertência;

Figura 89 – Coloração de advertência

Camuflagem; (seres semelhantes à forma e a cor de estruturas do meio onde vivem.

Ex. bicho-pau e bicho-folha).

Figura 90 - Camuflagem

Mimetismo (passam a se assemelhar a outras espécies. Ex. borboleta-vice-rei faz

mimetismo em relação à borboleta-monarca.).

103

Figura 91 – Cobra coral verdadeira e a falsa

ISOLAMENTO GEOGRÁFICO

Uma determinada população pode sofrer alterações bruscas, como modificações climáticas

ou eventos geológicos (terremotos, formações de montanhas etc.) esses eventos poderiam formar

faixas no território que separariam a população em duas ou mais. Essas afixas são as barreiras

ecológicas ou geográficas. As barreiras ecologias impedem a troca de genes entre indivíduos das

populações por elas separadas, fazendo com que novas variabilidades genéticas surgidas em umas

das populações não sejam transmitidas para a outra.

Figura 92 – Isolamento geográfico

ISOLAMENTO REPRODUTIVO

Populações reprodutivamente isoladas passam a ter historias evolutivas próprias. Todos os

fatores evolutivos que atuam sobre populações de uma mesma espécie terão uma resposta que pode

ser bem diferente da resposta manifestada por populações de outras espécies. Dessa forma, o

isolamento reprodutivo é um importante fator determinante da enorme diversidade do mundo

biológico. Os mecanismos de isolamento reprodutivo podem ser classificados do seguinte modo:

Mecanismos pré-zigóticos que impedem a fecundação:

Isolamento estacional (diferenças nas épocas reprodutivas);

Isolamento de hábitat ou ecológico;

Isolamento etológico (padrões de comportamento);

Isolamento mecânico (diferença nos órgãos reprodutores);

Mortalidade gamética (fenômenos fisiológicos que impedem a sobrevivência de

gametas masculinos de uma espécie no sistema genital feminino de outra espécie).

Mecanismos pós-zigóticos que estão relacionados ao que ocorre com o zigoto híbrido e o

indivíduo que pode vir a ser formado a partir dele:

Mortalidade do zigoto;

Inviabilidade do híbrido;

Esterilidade do híbrido.

104

CAPÍTULO XVIII

ECOLOGIA - CONCEITOS ECOLÓGICOS, CICLOS BIOGEOQUÍMICOS, PIRÂMIDES, CADEIAS E TEIAS

ALIMENTARES

COMPONENTES DE UM ECOSSISTEMA

Cada ser vivo, cada indivíduo, se relaciona de várias maneiras com outros seres: nenhum ser

vive isolado, sem contato com outras formas de vida. Então, entre os níveis de organização dos seres,

há os níveis ecológicos, aqueles que consideram não só os indivíduos, mas os indivíduos e o

ambiente.

População - conjunto de indivíduos da mesma espécie que vivem em uma região;

Comunidade - conjunto das populações de uma região;

Ecossistema - conjunto formado pela parte viva (comunidade) e pela parte não viva

(fatores ambientais) de uma região;

Biosfera - conjunto de todos os ecossistemas da Terra.

O ecossistema é formado pelos seres e pelo ambiente. Podemos dizer que o ecossistema

envolve o mundo vivo (seres vivos - comunidade) e o mundo físico (os fatores que formam o

ambiente - elementos não vivos).

Os elementos vivos de um ecossistema recebem o nome de fatores bióticos e os elementos

não vivos são chamados de fatores abióticos.

FATORES ABIÓTICOS

Os fatores abióticos que estudaremos são aqueles que têm interferência direta na

adaptação dos seres ao ambiente: água, temperatura e luz.

FATORES BIÓTICOS

As relações básicas mantidas pelos seres em um determinado ecossistema são de natureza

alimentar (uns servem de alimentos a outros). Em relação à forma de obtenção de alimentos, os

seres são classificados em autótrofos ou heterótrofos. Ao serem analisados sob o ponto de ecológico,

os seres são classificados em produtores e consumidores, havendo ainda uma terceira categoria, os

decompositores (tipos especiais de consumidores). Cada um desses seres tem um papel na

manutenção da dinâmica alimentar do ecossistema e do próprio equilíbrio ecológico.

Produtores - são os seres autótrofos fotossintetizantes ou quimiossintetizantes;

produzem matéria orgânica (alimento) dentro de suas próprias células, utilizando matéria inorgânica

adquirida do ambiente;

Consumidores - são os seres heterótrofos; precisam consumir matéria orgânica pronta

no meio ambiente, podendo ser herbívoros (alimentam-se de vegetais) ou carnívoros (alimentam-se

de outros animais), estes são também chamados de predadores;

Decompositores - são seres heterótrofos; são consumidores que se nutrem da matéria

orgânica morta: "desfazem" a matéria orgânica, transformando-a novamente em matéria inorgânica,

que é devolvida ao ambiente.

Produtores, consumidores e decompositores formam as chamadas cadeias

alimentares.

105

CADEIAS ALIMENTARES

Figura 93 – Cadeia alimentar

Existem algumas considerações fundamentais que precisam ser feitas a respeito das cadeias

alimentares:

Cada elemento da cadeia representa uma população do ecossistema; assim, o

elemento lagarto, por exemplo, não diz respeito a um indivíduo e sim ao conjunto de lagartos do

ecossistema;

Cada população que faz parte da cadeia alimentar recebe o nome de nível trófico: a

vegetação constitui o primeiro nível trófico, os gafanhotos formam o segundo nível trófico e assim

por diante;

As setas entre os níveis tróficos indicam o caminho do alimento ao longo da cadeia (da

vegetação para os gafanhotos, destes para os lagartos); não se pode representar uma cadeia

alimentar sem setas e nem colocá-las na direção inversa;

O primeiro nível trófico de qualquer cadeia alimentar é sempre um produtor os

produtores são os únicos seres que não dependem dos outros que lhes sirvam de alimentos um

consumidor jamais pode iniciar uma cadeia, já que precisa se alimentar de outro ser vivo; esse

conhecimento não pode ser esquecido;

Os consumidores são classificados como primários, secundários ou terciários (podem

ocorrer também consumidores quaternários, mas a maioria das cadeias não tem mais do que três

consumidores); no exemplo citado, os gafanhotos são os consumidores primários os lagartos são os

secundários e os gaviões são os terciários;

Os consumidores primários são herbívoros; os demais são carnívoros;

Os decompositores não variam nos diferentes ecossistemas: são sempre bactérias e

fungos

Eles não são representados nas cadeias alimentares, mas sempre estão lá: não existem

cadeias sem decompositores; eles se alimentam de todos os níveis tróficos, já que age sobre a

matéria orgânica morta.

106

Normalmente, os consumidores não se alimentam de uma só espécie de seres vivos próprios

produtores geralmente não servem de alimento a um único consumidor. Ocorre que um mesmo ser

vivo acaba participando de várias cadeias alimentares. Tais cadeias se cruzam, formando uma espécie

de "rede" de cadeias alimentares: é o que chamamos de teias alimentares. Elas ocorrem em todos os

ecossistemas.

Figura 94 – Teia alimentar

Através das cadeias e teias alimentares, o alimento passa de um ser vivo para o outro,

havendo, em conseqüência, um fluxo contínuo de energia e matéria ao longo dos ecossistemas.

O FLUXO DE MATÉRIA

A matéria passa constantemente do mundo físico (ambiente) para o mundo vivo (cadeias

alimentares) e do mundo vivo para o físico. Os produtores absorvem matéria inorgânica do meio

ambiente: gás carbônico do ar e água do solo. Eles utilizam essas duas substâncias simples para

produzir matéria orgânica, através do processo da fotossíntese. Ao comerem os produtores, os

consumidores adquirem a matéria orgânica produzida. Assim, a matéria orgânica Circula ao longo da

cadeia alimentar. Quando os organismos morrem, os decompositores transformam a matéria

orgânica novamente em matéria inorgânica, que pode ser aproveitada pelos produtores e entrar de

novo na cadeia alimentar. Não deixe de observar que a matéria tem um fluxo cíclico: a matéria é

"reciclada" pela ação dos decompositores e fica novamente disponível para os produtores.

Uma questão para você pensar: poderia haver vida na Terra sem os animais? Pense no fluxo

de matéria antes de responder. Nos ecossistemas, a matéria flui dos produtores para os

decompositores, passando ou não pelos consumidores. Produtores e decompositores são os

elementos indispensáveis para que haja um ciclo de matéria: os produtores produzem a matéria

orgânica, que será utilizada por todos os seres vivos e, os decompositores a reciclam, impedindo que

a matéria acabe na natureza. Portanto, mesmo que os consumidores não existissem (entre eles, nós

mesmos) a Terra poderia ser planeta cheio de vida (vegetais, fungos e microrganismos).

107

FLUXO DE ENERGIA

A energia também passa continuamente do mundo vivo para o mundo físico e vice-versa. Já

dissemos que o Sol é a fonte de energia que mantém o funcionamento de todos os ecossistemas. Os

produtores absorvem a energia luminosa do Sol e a utilizam para fazer as ligações entre os átomos

das moléculas que são produzidas durante a fotossíntese. Os produtores transformam energia

luminosa em energia química. Essa energia química é passada para todos os componentes das

cadeias alimentares, pois está contida na matéria orgânica. Os diversos seres vivos utilizam à energia

química e a transformam em energia térmica (calor), que passa para o ambiente. Acontece que os

produtores não conseguem captar energia térmica para utilizá-la na fotossíntese. Portanto, a energia

não pode ser reciclada: uma vez utilizada pelos seres, não pode mais ser reaproveitada (ao contrário

do que ocorre com a matéria).

Não deixe de perceber que todos os seres vivos dependem direta ou indiretamente da

energia dó Sol: toda a energia química contida em qualquer alimento, já foi energia luminosa.

Observe que no caso da energia não há um ciclo: o fluxo de energia é acíclico.

Figura 95 - Fluxo de energia

PIRÂMIDES ECOLÓGICAS

A estrutura de uma cadeia alimentar pode ser expressa na forma de pirâmides, chamadas de

pirâmides ecológicas. Nas pirâmides ecológicas, pode-se visualizar a quantidade de energia, de

matéria viva (chamada de biomassa) ou o número de indivíduos em cada nível trófico da cadeia. Os

níveis tróficos são representados por retângulos, cujo comprimento é proporcional à quantidade de

energia ou à quantidade de biomassa ou ao número de indivíduos. Portanto, existem três tipos de

pirâmides ecológicas:

PIRÂMIDES DE ENERGIA

Figura 96 - Pirâmide de energia.

108

Como você pode observar pelo comprimento dos retângulos, a quantidade de energia

diminui ao longo da cadeia alimentar. Os seres vivos consomem, com suas próprias atividades,

grande parte da energia que adquirem. Por isso, cada nível trófico só pode passar para o nível

seguinte, uma pequena parte da energia adquirida do nível anterior. Um exemplo: os sapos recebem

energia dos insetos; gastam grande parte dessa energia recebida (a perdem na forma de calor);

passam para as cobras apenas uma parte da energia que receberam dos insetos. Os ecólogos

(especialistas em ecologia) estimam que, qualquer nível trófico, passa para o nível seguinte apenas

cerca de 10% da energia recebida do nível anterior. Esse dado ilustra bem o decréscimo de energia

nas cadeias alimentares.

O FLUXO DE ENERGIA É DECRESCENTE

Como o fluxo de energia é sempre decrescente, em qualquer cadeia, as pirâmides de energia

sempre apresentam o vértice voltado para cima.

PIRÂMIDES DE ENERGIA: VÉRTICE VOLTADO PARA CIMA (SEMPRE)

PIRÂMIDES DE BIOMASSA

Figura 97 - Pirâmides de biomassa.

Note que, como acontece com a energia, a quantidade de biomassa também decresce ao

longo das cadeias alimentares. Grande parte da biomassa adquirida por cada nível trófico é usada

como fonte de energia e também perdida na forma de resíduos (gás carbônico, urina, fezes), de

maneira que não é incorporada ao organismo dos seres vivos. Portanto, apenas uma pequena parte

da biomassa adquirida de um nível trófico é passada para o nível seguinte. De um modo geral, os

vértices das pirâmides de biomassa apresentam-se voltados para cima. Há raríssimos exemplos

contrários a essa regra e eles ocorrem em cadeias alimentares formadas por microrganismos

marinhos.

PIRÂMIDES DE BIOMASSA: VÉRTICE VOLTADO PARA CIMA (EM GERAL)

109

PIRÂMIDES DE NÚMEROS

Em geral, o número de indivíduos em cada nível trófico diminui ao longo da cadeia

alimentar. Por exemplo, se cobras comem ratos, deve haver mais ratos do que cobras para que o

equilíbrio ecológico seja mantido.

Entretanto, há inúmeros exemplos em que o número de indivíduos não diminui de um nível

trófico para o outro. Esse fato ocorre principalmente nas cadeias alimentares em que há relações de

parasitismo. O parasito costuma ser bem pequeno em relação ao hospedeiro, de modo que inúmeros

parasitas podem se alimentar de um único hospedeiro. Pode até haver casos de pirâmides de

números com o vértice voltado para baixo.

Figura 98 - Pirâmide de números

PIRÂMIDES DE NÚMEROS: VÁRIAS POSSIBILIDADES

COMUNIDADES MARINHAS

Nas comunidades marinhas, os seres podem ser divididos em três categorias:

Plâncton - é o conjunto dos seres que se locomovem passivamente na água, levados

pelas correntes; não possuem estruturas que permitam a locomoção ativa ou essas estruturas não

permitem movimentos capazes de vencer a força das águas; a maior parte do plâncton é composta

por seres microscópicos; o plâncton pode ser dividido em fitoplâncton - seres autótrofos - e

zooplâncton - seres heterótrofos.

Nécton - é o conjunto de seres que locomovem ativamente pelas águas, como os

peixes e os mamíferos aquáticos;

Bentos - é o conjunto de seres que vivem no fundo do mar; alguns se locomovem

(como as estrelas e caranguejos), outros são fixos (como as esponjas).

Os organismos do fitoplâncton, que são as algas microscópicas, formam a base das cadeias

alimentares marinhas, sendo, portanto, essenciais para o equilíbrio ecológico dos mares. Além disso,

possuem uma grande capacidade de realização da fotossíntese, produzindo a maior parte do oxigênio

da Terra, sendo indiscutivelmente essenciais para o equilíbrio de todo o planeta. Portanto, a poluição

das águas é uma séria agressão à natureza como um todo. O derramamento de petróleo, por

exemplo, impede a penetração de luz na água, determinando a morte do fitoplâncton e o

comprometimento de várias cadeias alimentares marinhas.

CICLOS BIOGEOQUIMICOS - "Na natureza nada se perde, nada se cria, tudo se transforma".

110

A RECICLAGEM DA MATÉRIA

A conhecida frase acima, do químico francês Lavoisier, expressa bem o assunto desta

unidade: a matéria sofre infinitas e contínuas transformações, de modo que nenhuma molécula é

"criada" - toda e qualquer molécula que se forma na natureza é resultado de algum processo de

transformação sofrido por outras moléculas. A natureza é extremamente dinâmica: ela não pára de

transformar e transformar e transformar.

Já vimos que a matéria possui um fluxo cíclico. Ou seja, ocorrem transformações de umas

substâncias em outras, o que permite que a matéria circule pela natureza, passando do mundo físico

para o vivo e fazendo também o caminho contrário.

Os seres vivos são feitos basicamente de matéria orgânica. Os principais átomos que

constituem as diferentes moléculas orgânicas são o carbono (C), o oxigênio (O), o hidrogênio (H) e o

nitrogênio (N). Portanto, são os ciclos desses elementos químicos que nos interessam, pois eles são

indispensáveis à vida. Os ciclos da matéria costumam ser chamados de ciclos biogeoquímicos.

Figura 99 – Fotossíntese

"A fotossíntese consiste em transformar substâncias simples (inorgânicas) em substâncias

complexas (orgânicas = alimento)”. Por isso, dizemos que a fotossíntese é o processo de produção de

alimento da planta (nutrição autotrófica), alimento esse que é passado para todos os seres através

das mais variadas cadeias alimentares. Se a planta vai produzir matéria orgânica, ela precisa absorver

do ambiente, moléculas inorgânicas que tenham os átomos necessários para "montar" as moléculas

orgânicas. Durante a fotossíntese, os vegetais produzem uma molécula orgânica específica: a

molécula de glicose (um glicídio). Ela contém átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio. A fórmula

química da glicose é C6H12O6 Então, não é à toa que as plantas só fazem fotossíntese se tiverem gás

carbônico (C02) e água (H2O). A equação simplificada da fotossíntese:

6 CO2 + 6 H2O C6H1206 + 6 O2

Portanto, é através da fotossíntese que o carbono, o hidrogênio e o oxigênio passam do

mundo físico para o mundo vivo, sendo usados na produção de moléculas orgânicas que circulam por

toda a cadeia alimentar.

111

CICLOS BIOGEOQUÍMICOS

CICLO DO CARBONO

O carbono é um elemento básico para a produção de moléculas orgânicas. Por ser

tetravalente (forma quatro ligações químicas), ele constitui o "esqueleto" das moléculas orgânicas,

pois cada átomo de carbono pode se ligar a outros quatro átomos, o que possibilita a formação de

longas e complexas moléculas.

De maneira simplificada, podemos dizer que os átomos de carbono ligam-se entre si e ao

redor desse "esqueleto carbônico básico" ligam-se outros átomos. Não é à toa que a química

orgânica é também conhecida como "a química do carbono".

Todo o carbono presente em todas as moléculas orgânicas vem do gás carbônico. Vimos que

a fotossíntese produz glicose. As moléculas de glicose são utilizadas pelas plantas para montar

moléculas maiores, como a maltose (glicídio formado pela união de duas moléculas de glicose,

encontrado nos cereais) e o amido (que é uma enorme cadeia de moléculas de glicose). Essas

substâncias são passadas pelos animais (consumidores) através das cadeias alimentares, chegando

até os decompositores.

Para que o ciclo do carbono se complete, os seres vivos precisam devolvê-lo ao ambiente,

para que possa ficar novamente à disposição dos produtores.

Os seres vivos digerem os glicídios conseguidos ao se alimentarem e os transformam

novamente em glicose. Nas células, as moléculas de glicose são totalmente "quebradas" para a

liberação de sua energia, de modo que ela é reduzida a moléculas de gás de carbônico! Não é

incrível? Tudo se encaixa! Os seres vivos eliminam o gás carbônico produzido por eles, resultado do

processo de respiração celular, e o ciclo do carbono recomeça. O carbono contido nos corpos dos

seres vivos também é devolvido à natureza através da decomposição, quando as moléculas orgânicas

são "desmontadas" e o gás carbônico é devolvido à atmosfera.

CICLO DO OXIGÊNIO

O elemento químico oxigênio está à disposição de todos os seres vivos na atmosfera, sob a

forma de gás oxigênio (02), Os seres consomem esse gás constantemente, pois precisam dele para a

realização da respiração celular.

O estoque de oxigênio atmosférico logo acabaria se não houvesse a renovação desse gás

que ocorre através da fotossíntese. Os vegetais produzem constantemente oxigênio, ao produzirem

glicose. Portanto, a fotossíntese garante a devolução do oxigênio à atmosfera, permitindo a

ocorrência do ciclo do oxigênio. O ciclo do carbono e o ciclo do oxigênio estão diretamente

relacionados:

A fotossíntese consome gás carbônico e libera oxigênio;

A respiração consome oxigênio e libera gás carbônico.

O aumento da radiação ultravioleta pode interferir na fotossíntese, reduzindo a

produtividade das colheitas. Pode também destruir o fitoplâncton, comprometendo o equilíbrio dos

ecossistemas marinhos. No homem, a exposição a este tipo de radiação pode aumentar o número de

casos de cataratas e, principalmente, de câncer de pele.

112

Figura 100 – Ciclo do oxigênio e do carbono

CICLO DA ÁGUA

Já vimos que a molécula de água é a fonte de átomos de hidrogênio para a produção de

moléculas orgânicas. Portanto, a água é uma substância essencial e sua renovação é vital. O chamado

ciclo da água já deve ser seu conhecido.

A energia solar provoca a evaporação da água que se encontra na superfície terrestre;

O vapor d'água se mistura à atmosfera e sobe;

Nas camadas altas da atmosfera, o vapor d'água encontra temperaturas baixas e sofre

condensação (volta ao estado líquido): formam-se minúsculas gotículas de água suspensas na

atmosfera, que dão origem às nuvens;

O acúmulo de gotículas provoca a precipitação da água: ela cai na forma de chuva,

retomando à superfície e recomeçando o ciclo.

Os seres vivos também participam do ciclo da água. Eles possuem água dentro de seus

corpos, água essa que é perdida com as fezes, com a urina e com a transpiração e que também

evapora e se integra ao ciclo. A água perdida precisa ser reposta e os seres a obtêm, de variadas

maneiras, constantemente.

A água é um recurso natural renovável, mas não é inesgotável. É verdade que o planeta

Terra contém muita água (cerca de % da superfície terrestre são cobertos de água). Mas também é

verdade que a maior parte dessa água não está disponível para os seres vivos: cerca de 97 % de toda

a água do planeta está nos mares, ou seja, é água salgada e não pode ser utilizada pelos seres vivos.

Dos cerca de 3% de água doce, uma grande parte se encontra sob a forma de geleiras ou corresponde

à água subterrânea. As águas dos rios e lagos são as que podem, efetivamente, ser usadas pelas

inúmeras espécies de seres vivos. O próprio homem tem se utilizado quase exclusivamente dos rios

para obter água ao longo de sua história.

Portanto, a água realmente à disposição dos seres vivos corresponde a uma porcentagem

mínima da água do planeta. Essa água precisa ser preservada. Se ela se tornar imprópria para o

consumo, a própria existência de vida na Terra fica ameaçada.

113

Apesar de tudo isso, a pouca água doce de que os seres vivos dispõem tem sido

contaminada pelo homem, que despeja nela um número incontável de substâncias poluentes,

destruindo mananciais de água.

Uma das maiores preocupações dos cientistas é com a distribuição de água. Com o atual

ritmo de poluição, estima-se que no futuro faltará água potável. Essa será uma péssima herança

deixada por nós para as gerações futuras.

Figura 101 – Ciclo da água

CICLO DO NITROGÊNIO

O nitrogênio é um elemento químico necessário para a produção de proteínas (substâncias

orgânicas que têm nitrogênio em sua molécula).

Os vegetais fabricam suas proteínas, que são passadas aos outros seres vivos através das

cadeias alimentares. Mas, como os vegetais conseguem nitrogênio? Sabemos que durante a

fotossíntese eles não absorvem nenhuma substância que contém nitrogênio. Vamos tentar

desvendar o mistério.

A atmosfera tem uma imensa reserva de nitrogênio, que está sob a forma de gás nitrogênio

(N2). Esse gás corresponde a cerca de 78 % da atmosfera: é muito nitrogênio! Será que é do ar que as

plantas retiram o nitrogênio de que necessitam para a produção de proteínas? Acontece que as

plantas não conseguem absorver nitrogênio do ar para transformá-lo em matéria orgânica - dizemos

que elas não conseguem fixá-lo. A maioria dos seres vivos também não consegue fazer essa fixação.

Estamos diante de um problema.

Os vegetais só podem utilizar o nitrogênio que estiver sob a forma de amônia (NH3) ou de

nitratos (N03). Os animais só utilizam nitrogênio na forma de aminoácidos (moléculas que compõem

as proteínas): eles precisam comer o alimento, ingerir as proteínas e delas obter os aminoácidos para

fabricar as suas próprias proteínas.

Então, o nitrogênio do ar tem que ser transformado em amônia ou em nitratos, para que

entre nas cadeias alimentares através dos vegetais. É aí que entram as bactérias. Entre elas estão os

únicos seres capazes de fixar o nitrogênio do ar, ou seja, de absorvê-lo e utilizá-lo para produzir

substâncias nitrogenadas (que contêm nitrogênio) utilizáveis pelos vegetais.

114

FIXAÇÃO DO NITROGÊNIO

As bactérias fixadoras de nitrogênio são aquelas que conseguem utilizar o nitrogênio do ar

para produzir amônia ou nitratos. Entre elas destacam-se as do gênero Rhizobium. Tais bactérias

vivem no solo e penetram nas raízes de plantas leguminosas (uma classificação botânica que inclui o

feijão, por exemplo), passando a. viver em associação com elas.

Nas raízes, as bactérias fixam o nitrogênio atmosférico. Com isso, elas funcionam como

verdadeiros adubos vivos, pois o fornecimento de substâncias nitrogenadas à planta acelera seu

desenvolvimento.

AMONIFICAÇÃO

É o processo de formação de amônia feita pelos decompositores. A decomposição das

proteínas existentes nos cadáveres resulta na formação de amônia. Essa é uma forma de devolver

nitrogênio para o meio ambiente sob a forma de uma substância utilizável pelos produtores.

NITRIFICAÇÃO

É a transformação da amônia em nitratos, feita por determinados tipos de bactérias. As

bactérias que realizam a nitrificação são seres produtores quimiossintetizantes, ou seja, produzem

matéria orgânica através da quimiossíntese.

Durante a quimiossíntese, ocorrem as mesmas transformações que na fotossíntese. A

diferença está na forma de energia utilizada para transformar matéria inorgânica em matéria

orgânica: enquanto a fotossíntese utiliza energia luminosa, a quimiossíntese utiliza energia liberada

por certas reações químicas. A reação química de transformação de amônia em nitratos libera

energia. É por isso que determinadas bactérias realizam essa transformação: elas captam a energia

liberada e a utilizam para produzir seu alimento, através da quimiossíntese. Observe os esquemas a

seguir, para entender melhor o processo de quimiossíntese e o de transformação da amônia.

A transformação da amônia em nitritos libera energia, que é utilizada para a realização

da quimiossíntese:

Amônia nitrito + ENERGIA

/

Gás carbônico + água + ENERGIA glicose + oxigênio (quimiossíntese)

Os nitritos são transformados em nitratos, o que também libera energia, permitindo que

outras bactérias realizem a quimiossíntese:

Nitrito nitrato + ENERGIA

/

Gás carbônico + água + ENERGIA glicose + oxigênio (quimiossíntese)

Note que a amônia não é transformada diretamente em nitratos: temos a transformação da

amônia em nitritos e destes em nitratos. Os dois processos são realizados por bactérias diferentes, o

que permite que mais de um tipo de bactéria se beneficie da possibilidade de ter uma fonte de

energia para a sua quimiossíntese.

115

Os nitratos ficam à disposição dos vegetais, que os absorvem do solo e utilizam o nitrogênio

para fabricar as proteínas, passadas para os outros seres através das cadeias alimentares.

DESNITRIFICAÇÃO

Determinadas bactérias utilizam o oxigênio contido nas moléculas de nitratos. O nitrogênio

da molécula é liberado para a atmosfera, sob a forma gás nitrogênio. A desnitrificação é a devolução

do nitrogênio à atmosfera, o que permite que o ciclo continue.

Sem as bactérias que agem no ciclo do nitrogênio, não seria possível produzir proteínas, o

que impossibilitaria a vida, pois as proteínas são substâncias essenciais para todos os seres vivos.

Figura 102 – Ciclo da água

CONCLUINDO

Sem os ciclos biogeoquímicos a vida se extinguiria, pois em algum momento não haveria

mais substâncias para servir de matéria-prima para formar novos seres vivos. Esses ciclos fazem com

que a biosfera tenha autonomia e a vida se mantenha ao longo dos tempos.

116

CAPÍTULO XIX

ECOLOGIA – RELAÇÕES ENTRE OS SERES VIVOS,

SUCESSÃO ECOLÓGICA, FENÔMENOS DA NATUREZA E DESEQUILÍBRIO ECOLÓGICO

Cada organismo tem plena capacidade de auto regulação e de lutar para a sua sobrevivência.

Os organismos vivos guardam uma organização complexa entre os vários sistemas que os constituem,

de forma a propiciar que a vida, enquanto fenômeno biológico se estabeleça. Perguntamos, então: é

possível que um ser vivo, a partir de sua organização interna, tenha condições de sobreviver sozinho,

sem manter relação alguma com outro ser, seja da mesma espécie ou de espécie diferente?Não! É

fácil perceber que um ser depende de outros para a manutenção de sua sobrevivência. Sobrevivência

se traduz em: alimento, reprodução, entre outras formas de interdependência.

VISÃO GERAL

Como dissemos acima, as relações se estabelecem entre seres da mesma espécie ou de

espécies diferentes. No primeiro caso, as relações são intraespecíficas (intra = dentro); no segundo

caso, são relações interespecíficas (inter = entre).

Modernamente, estabeleceu-se que, quando a relação não causa prejuízo para os seres nela

envolvidos, denomina-se relação positiva ou harmônica e quando há prejuízo de uma das partes da

relação, ela é chamada de relação negativa ou desarmônica. Porém, percebamos que o que parece

prejudicar um indivíduo, na verdade, é benéfico para a sua espécie. Na natureza, as inter-relações

entre seres viventes (parte biótica dos ecossistemas) e entre eles e o meio abiótico (condições

ambientais), concorrem para uma harmonia perfeita, tanto que, apesar da ocupação desordenada e

inconsciente dos vários ambientes terrestres por parte dos seres humanos, a natureza, em função

das conexões entre os indivíduos que a constituem, teima em recompor-se e continuar fornecendo

aos seres vivos condições de manutenção e evolução. Entendemos, portanto, ser um contra-senso

encarar como negativas, relações que promovem o equilíbrio ecológico. Equilíbrio esse que é

dinâmico, construído a partir, muitas vezes, da competição entre os seres vivos. Veremos que,

mesmo a competição, por exemplo, encarada como relação desarmônica, é um dos elementos da

seleção natural, que privilegia os seres vivos mais bem adaptados e favorece a evolução das espécies

e a biodiversidade.

Pelas razões acima citadas, chamaremos relações harmônicas de relações sem prejuízo dos

seres vivos e relações desarmônicas de relações com prejuízo de um dos seres vivos, lembrando que,

se a relação desfavorece um dos seres vivos nela envolvido, muitas vezes favorece sua espécie e

mantém o equilíbrio ecológico.

RELAÇÕES HARMÔNICAS - INTRAESPECÍFICAS

SOCIEDADE

Entende-se por sociedade um grupamento de indivíduos da mesma espécie que vive junto e

tem tarefas específicas. Algumas vezes, em função do tipo de trabalho que desempenham

apresentam diferenças morfológicas. Como exemplo desse tipo de relação, temos as formigas, os

cupins e as abelhas.

117

COLÔNIA

Também se trata de um grupamento de indivíduos da mesma espécie. A diferença entre a

colônia e a sociedade é que no primeiro caso há uma ligação anatômica entre os indivíduos,

tornando-se impossível viverem isoladamente. Há divisão de tarefas e em função disso, apresentam

grandes diferenças físicas. Na caravela, um tipo de colônia do filo dos cnidários, alguns indivíduos são

responsáveis pela defesa da colônia, enquanto outros se encarregam da flutuação e do deslocamento

pelo mar, ou da reprodução. Outros exemplos de colônia: cracas, esponjas e corais, estes últimos

representados na figura seguir:

Figura 103 - Colônia de antozoários (corais)

RELAÇÕES HARMÔNICAS - INTERESPECÍFICAS

MUTUALlSMO

Observando troncos de árvores em locais sem poluição, como por exemplo: uma floresta,

vêem-se manchas acinzentadas com bordas retorcidas. Essas mesmas manchas podem ocorrer em

rochas. Algumas delas são avermelhadas ou esverdeadas. Trata-se de uma associação entre dois

seres vivos de espécies diferentes que vivem em tamanha interdependência que um não vive

separadamente do outro. É uma relação de mutualismo entre protistas clorofilados (algas

unicelulares) e fungos ou cianobactérias e fungos. Eles formam o que chamamos de LÍQUEN. Ambos

têm vantagens. Nesse caso, a alga sintetiza através da fotossíntese, matéria orgânica, que serve de

alimento para ela e para o fungo. Recebem do fungo, sais minerais que ele absorve do meio e

umidade. Abaixo, fornecemos outros exemplos de mutualismo:

A) Cupins e protozoários:

O cupim só consegue alimentar-se de madeira porque vive em mutualismo com um tipo de

protozoário que digere a celulose para ele, recebendo em troca abrigo, proteção e alimento, já que

estes protozoários vivem no tubo digestivo do cupim.

B) Leguminosas e bactérias:

As plantas leguminosas como o feijoeiro, o trevo e a vagem, são os vegetais mais ricos em

proteínas. Isso porque vivem em mutualismo com bactérias que habitam suas raízes, formando

nódulos (como bolinhas). Essas bactérias são um dos raros seres vivos que conseguem captar o

nitrogênio do ar, fixando-o no solo.

118

Assim, as plantas dispõem desse nutriente para produzirem suas proteínas. Em troca,

fabricam hemoglobina, um composto que absorve o oxigênio, facilitando a vida das bactérias, que

são sensíveis à presença do mesmo no ambiente.

Figura 104 – Leguminosas e bactérias

PROTOCOOPERAÇÃO

Figura 105 – Ermitão e anêmona

Quantos seres vivos você diria que consegue observar? Se disser que parece uma montagem

de vários animais, não está errado. Ela mostra um crustáceo chamado PAGURO ou HEREMITA. Apesar

de ter garras, seu corpo é mole. Ele então, para proteger-se do perigo, utiliza-se de conchas de

moluscos vazias (cujo animal morreu) como abrigo. Para aumentar sua proteção, coloca uma ou mais

anêmonas sobre a concha.

A anêmona, um tipo de cnidário, tem células urticantes (que secretam substâncias que

provocam queimaduras) nos tentáculos. Assim, o paguro evita os predadores, que não se aproximam.

A anêmona (também conhecida como actínia), por outro lado, beneficia-se com a protocooperação,

uma vez que, apesar de ser um animal fixo, pode mudar de ambiente, através da "carona" do paguro.

Ao contrário do mutualismo, na protocooperação os indivíduos podem viver

separadamente, sendo, porém, mas vantajoso para ambos que permaneçam unidos. Vejamos outros

exemplos de protocooperação:

A) Pássaros e mamíferos:

É comum vermos alguns pássaros no dorso de bois, elefantes ou rinocerontes. Eles estão se

alimentando de carrapatos que parasitam esses mamíferos (sugam seu sangue). O pássaro tem o

alimento e, o mamífero, além de livrar-se do parasita, é alertado dos perigos pelos gritos e vôos

repentinos do pássaro.

119

B) Formigas e pulgões:

Pulgões, insetos que parasitam plantas, alimentando-se de sua seiva, vivem quase sempre

cercados de formigas. Elas eliminam o excesso de seiva pelo ânus. As formigas gostam desse líquido.

Estão sempre a tocar no abdômen dos pulgões a fim de que eles liberem seiva para que elas se

alimentem. Em troca, eles são protegidos dos predadores pela presença das formigas.

C) Pássaro-palito e crocodilo:

Ao dormir com a boca aberta, o crocodilo (uma espécie que vive no Rio Nilo, no Egito)

permite que um tipo de pássaro penetre em sua boca e se alimente de pequenos parasitas que ali se

encontram. O pássaro ganha alimento e o crocodilo uma "higiene bucal".

COMENSALlSMO

Neste tipo de associação, há o benefício de uma das espécies, sem o prejuízo da outra.

Observe a figura abaixo, ela mostra um tubarão, com um pequeno peixe acoplado a ele. É a rêmora,

um peixe dotado de ventosa na boca, que permite que ele se prenda ao tubarão. Com isso, para onde

ele vai, leva a rêmora que acaba aproveitando-se dos restos do alimento do tubarão. Não há prejuízo

do tubarão e o ganho é da rêmora.

Figura 106 – Tubarão e a rêmora

INQUILINISMO

Nesse tipo de relação um ser utiliza outro ser vivo como moradia sem causá-lo prejuízo. O

peixe fieráster que habita sem "pagar aluguel" o intestino do pepino-do-mar, que serve de abrigo

para o peixe é um exemplo. Ele nada tira do pepino-do-mar, mas é o único a sair ganhando com a

associação.

Figura 107 – Pepino–do- mar e fieráster.

120

RELAÇÕES DESARMÔNICAS - INTRAESPECÍFICAS

CANIBALISMO

Algumas espécies praticam o canibalismo, ou seja, matam e acabam por ingerir outro animal

da mesma espécie. Entre os artrópodes, temos alguns exemplos: insetos e aracnídeos, como a aranha

viúva-negra, que devora o macho após o acasalamento.

COMPETIÇÃO INTRAESPECÍFICA

Seres vivos da mesma espécie podem competir por espaço e por alimento. Alguns animais,

como aves e mamíferos, costumam defender seu território, uma região por eles demarcada,

principalmente por ocasião da reprodução, de outros indivíduos da mesma espécie. É comum que o

território seja delimitado por gritos ou sons emitidos, ou mesmo pelo odor da urina do animal,

deixado no local.

RELAÇÕES DESARMÔNICAS - INTERESPECÍFICAS

COMPETIÇÃO INTERESPECÍFICA

Quando duas espécies diferentes competem pelo mesmo alimento, por exemplo, quase

sempre uma delas conseguirá suplantar a outra, que tenderá a ser eliminada. Em outras palavras:

duas espécies diferentes que habitem o mesmo local não podem ter o mesmo nicho ecológico, pois

haverá competição entre elas e uma sairá vencedora, provocando o desaparecimento ou a emigração

(saída para outras regiões) da outra espécie.

AMENSALlSMO

No amensalismo, uma espécie prejudica o crescimento de outra. Além do exemplo, já citado

no quadro do início da unidade, temos o pisotear de animais grandes sobre as plantações,

destruindo-as e aos pequenos animais que se encontravam ali quando os maiores passaram.

Figura 108 – Amensalismo entre as borboletas

121

PREDATISMO

No predatismo estabelece-se uma relação entre o predador (caçador) e a presa (seu

alimento). Há, portanto, prejuízo para a presa, uma vez que ela acaba morrendo. Como exemplo de

predador, temos os carnívoros, que devoram os herbívoros, suas presas. Como dissemos no início

dessa unidade, o predatismo prejudica o animal que serve de presa, mas, sendo um importante fator

de seleção natural (visto que são caçadas as presas mais fracas, menos aptas à vida), acaba por

aprimorar os mecanismos adaptativos da espécie predada, promovendo sua evolução. A seleção

natural acaba por fazer surgir uma série de adaptações, tanto em predadores quanto em presas que

facilitam o ataque ou a defesa. Tanto vegetais quanto animais podem apresentar essas adaptações.

No esquema abaixo, você fica sabendo de algumas adaptações das quais animais ou vegetais, por

vezes, se utilizam para facilitar sua sobrevivência numa relação de predatismo:

PARASITISMO

Essa palavra não deve soar estranha a você. Usamos a expressão "parasita", por exemplo,

para caracterizar uma pessoa que não trabalha ou não se esforça e vive à custa dos outros. O

significado científico é mais ou menos o mesmo. Existem seres microscópicos (algumas espécies de

bactérias, vírus ou fungos) ou insetos, vermes ou vegetais que, muitas vezes, vivendo dentro de

outros seres vivos, tiram deles parte do alimento que conseguem, prejudicando seu

desenvolvimento. O animal prejudicado chama-se hospedeiro. O parasita, geralmente, não mata sua

vítima, mas mina suas forças, enfraquecendo-a. As doenças infectocontagiosas, como gripes, doenças

infantis, as micoses (causadas por fungos parasitas), ou as verminoses, são exemplos de doenças

causadas por parasitas.

Alguns sugam o sangue do hospedeiro, como carrapatos, piolhos e mosquitos. Até mesmo

certos vegetais, ou por não possuírem clorofila, (cipó-chumbo) ou por se utilizar a seiva bruta de

outras plantas (erva-de-passarinho) são considerados parasitas.

Por serem prejudiciais a lavouras, por exemplo, insetos e outros animais parasitas são

combatidos utilizando-se venenos (agrotóxicos) em doses, por vezes, elevadas. Os agrotóxicos

inicialmente são eficazes. Com o tempo, porém, tornam-se inócuos, pois vão sendo "selecionados"

(em função do ambiente com veneno) insetos que apresentam resistência à droga. Isso faz com que

doses cada vez mais fortes sejam necessárias para se chegar aos mesmos resultados. Muitos insetos

benéficos às lavouras, que auxiliam na reprodução de espécies vegetais, acabam morrendo também,

causando desequilíbrio no ecossistema. Soluções mais inteligentes têm sido tentadas, de forma a não

causar tanto dano, como, por exemplo, o controle biológico. Ele consiste na utilização de um animal

que seja predador do parasita. Essa técnica não polui o ambiente, não prejudica outras espécies, pois

o animal só ataca determina da espécie (no caso a do parasita) e não causa desequilíbrio ecológico.

Como exemplo, temos a joaninha (aquele inseto - uma espécie de besouro - geralmente colorido,

com bolinhas de cores contrastantes no dorso), utilizada no combate aos pulgões, parasitas de

plantas.

SUCESSÃO ECOLÓGICA

A comunidade estável, autorregulada, que não sofre alterações significativas em sua

estrutura, é denominada comunidade clímax e a seqüência de estágios de seu desenvolvimento é

chamada sucessão ecológica. Cada estágio da sucessão, ou seja, cada comunidade estabelecida

durante o desenvolvimento da comunidade clímax é denominado estágio seral ou sere.

122

Uma sucessão ecológica pode ser definida em função de três características básicas:

É um processo não sazonal, dirigido e contínuo;

Ocorre como resposta às modificações nas condições ambientais locais, provocadas

pelos próprios organismos dos estágios serais;

Termina com o estabelecimento de uma comunidade clímax, que não sofre mais

alterações em sua estrutura, desde que as condições macroclimáticas não se alterem.

A sucessão ecológica pode ser primária ou secundária, dependendo de seu estágio inicial. A

sucessão é primária quando o início da colonização ocorre em regiões anteriormente desabitadas,

que não reúnem condições favoráveis à sobrevivência da grande maioria dos seres vivos. É o que

acontece, por exemplo, em superfícies de rochas nuas, de dunas de areia recém-formadas e de lavas

vulcânicas recentes; poucas espécies conseguem suportar as condições adversas desses locais.

A sucessão é secundária quando o desenvolvimento de uma comunidade tem início em uma

área anteriormente ocupada por outras comunidades bem estabelecidas, como terras de cultura

abandonadas, campinas, aradas e florestas recém-derrubadas.

As sucessões primárias em geral demoram mais tempo do que as secundárias para atingir ao

clímax. Estudos de sucessão primária em dunas ou em regiões de derramamento de lava estimam

que sejam necessários pelo menos 1000 anos para o desenvolvimento de uma comunidade clímax.

Por sua vez, a sucessão secundária em terras onde houve derrubada das matas pode levar

apenas 100 anos em clima úmido e temperado. As espécies que iniciam o processo de sucessão são

chamadas espécies pioneiras.

Figura 109 – Sucessão ecológica

FENÔMENOS DA NATUREZA

A INVERSÃO TÉRMICA

Comum nas grandes cidades, como São Paulo, em época de inverno, ela causa o acúmulo

repentino de gases poluentes no ar. Acontece o seguinte: o ar normalmente se aquece na superfície

da Terra, fica mais leve e sobe. Como ele, leva os resíduos poluentes gasosos, que escapam para

camadas mais elevadas da atmosfera, diluindo-se. Ao chegar às camadas mais elevadas, esse ar se

resfria, fica "pesado" e desce. Esse movimento de subida e descida do ar provoca uma corrente que

facilita a dispersão dos agentes poluentes.

123

No inverno, ocorre que o ar que está em contato com a superfície da Terra não se aquece o

suficiente para criar a tal de corrente de convecção. Conclusão: o ar não se renova e acumulam-se

poluentes no ar que os habitantes das grandes cidades respiram. Isso causa problemas respiratórios

típicos dessa época do ano, como bronquites, asma e alergias, principalmente em pessoas idosas e

crianças.

Figura 110 - Inversão térmica

A CHUVA ÁCIDA

Alguns dos resíduos que compõem os gases poluentes são os óxidos de enxofre e de

nitrogênio. Estes gases, em contato com a água da chuva, reagem e transformam-se em ácido

sulfúrico e ácido nítrico, caindo, com as chuvas, no solo e nos rios. É a chamada chuva ácida, que

modifica a solubilidade dos sais minerais (a sua dissolução em água e, conseqüentemente, sua

absorção pelos vegetais). Por conta disso, florestas são destruídas (isso aconteceu na Europa, por

exemplo), animais aquáticos têm sua reprodução prejudicada, pois espermatozóides e óvulos ficam

afetados pela acidez da água e monumentos históricos são destruídos, pois esses ácidos corroem o

mármore e o cimento que os constituem.

Observe o esquema a seguir:

Figura 111 – Chuva ácida

124

O EFEITO ESTUFA

Alguns poluentes, como o gás carbônico e o monóxido de carbono, presentes em grande

quantidade na atmosfera devido à queima de combustíveis fósseis e a queimadas (queima de troncos

e árvores), impedem a dispersão do calor irradiado da superfície da Terra. Criam como se fosse uma

barreira invisível, que faz com que esse calor da superfície, ao invés de escapar da atmosfera, volte à

Terra, aumentando sua temperatura ano após ano. No desenho abaixo, compara-se o efeito estufa

da Terra com o que ocorre dentro de uma estufa, em que o vidro, que não impede a entrada da luz,

mas sim a saída do calor, provoca o aquecimento ambiental tal qual o acúmulo de gases poluentes na

atmosfera. Em conseqüência disso, ocorrem mudanças no clima terrestre, na distribuição das chuvas,

bem como o derretimento das geleiras, ocasionando inundações em cidades costeiras ou mesmo o

seu desaparecimento daqui a algum tempo.

Figura 112– Efeito estufa

CAMADA DE OZÔNIO

Nos primeiros capítulos, você ficou sabendo que, com o surgimento dos seres vivos

autótrofos, o oxigênio passou a fazer parte da atmosfera terrestre, sob a forma de gás oxigênio, que

muitos seres vivos absorvem e utilizam em seu metabolismo, e gás ozônio, que se acumulando nas

camadas superiores da atmosfera terrestre, serve de barreira a grande parte dos raios ultravioletas

emitidos pelo Sol.

Esses raios têm o poder de penetrar no núcleo das células, alterando seu código genético e

provocando mutações ou destruição da célula. Nos últimos anos, em alguns pontos do globo, há

verdadeiras interrupções dessa camada, formando como que buracos. O da Antártida é o maior que

existe. Verifica-se, então, uma maior incidência de câncer de pele em pessoas mais claras (elas têm

menor proteção contra os raios solares), provocado por mutações das células da epiderme, devido à

ação dos raios ultravioletas que não são barrados e conseguem atingir a superfície da Terra.

A destruição da camada de ozônio é provocada por um tipo de gás chamado

clorofluorcarbono (CFC), utilizado em geladeiras, aparelhos de ar condicionado e alguns sprays

(aerossóis). Esse gás, ao escapar para a atmosfera, reage com o ozônio, convertendo-o em moléculas

de oxigênio. O pior é que cada átomo de cloro desse composto é capaz de destruir 100 mil moléculas

de ozônio.

125

Figura 113 – Camada de ozônio

EUTROFIZAÇÃO

Alguns dos maiores desastres ecológicos dos últimos anos estão relacionados ao despejo

criminoso de petróleo nos oceanos, intoxicando animais e impedindo a renovação de oxigênio da

água, bem como a penetração da luz solar, o que prejudica a fotossíntese das plantas e seres

autótrofos, base da cadeia alimentar desses ecossistemas. Outro agente poluidor da água é a matéria

orgânica, sob a forma de fezes (esgoto), restos de usinas de açúcar ou papel. Junto às fezes, vão

alguns microorganismos nocivos à saúde humana, eliminados por portadores de doenças como a

hepatite. Sem falar dos ovos de vermes parasitas que, ao serem ingeridos, contaminam outras

pessoas. É muito importante que a água que chega aos nossos lares seja potável, quer dizer, passe

por um tratamento químico (geralmente com adição de cloro) a fim de que bactérias e outros

microorganismos parasitas possam ser eliminados. Isso nem sempre é possível, principalmente

porque nem todos os habitantes de um município podem contar com rede de água e esgoto. Como,

no entanto, é direito dos cidadãos terem condições dignas de moradia, já que uma parte dos

impostos é destinada à implantação de saneamento básico, é preciso que a cidadania seja exercida

no sentido de exigir-se das autoridades um maior comprometimento social. Cerca de 80 % das

doenças da população relacionam-se à falta de saneamento básico.

Essa matéria orgânica que se acumula na água é decomposta, resultando em sais minerais,

nutrientes que aceleram a reprodução de algas e bactérias aeróbias. As algas tornam a água turva,

impedindo que a luz solar penetre. Quando morrem, são decompostas, aumentando mais ainda o

número de bactérias decompositoras aeróbias. A grande quantidade de seres consumidores faz com

que diminua drasticamente a quantidade de oxigênio disponível. Isso acarreta a morte dos peixes e

outros seres que vivem ali. E propiciando o desenvolvimento de bactérias anaeróbias. Esse fenômeno

denomina-se eutrofização. Ela pode ser natural ou provocada por resíduos urbanos, industriais ou

agrícolas.

Figura 114 – Eutrofização

126

MAGNIFICAÇÃO TRÓFICA

A cobertura vegetal natural protege o solo das chuvas, que carregariam seus nutrientes, da

erosão provocada pelo vento. O desmatamento das florestas para o cultivo agrícola tem acelerado a

erosão do solo e o processo de desertificação (formação de desertos onde antes havia vegetação).

Um problema grave, decorrente da substituição das matas nativas pela agricultura (muitas

vezes a monocultura - cultivo apenas de um tipo de vegetal em grandes áreas) é o uso indiscriminado

de pesticidas (chamados também de agrotóxicos), substâncias venenosas que destroem predadores

ou parasitas das plantas. Um exemplo clássico é o DDT, famoso inseticida, utilizado em larga escala.

Ele mata as pragas, mas também mata outros insetos benéficos às plantas, como os agentes

polinizadores (abelhas, por exemplo) ou insetos que se alimentam de parasitas. Como resultado, há

um desequilíbrio ecológico. Outro agravante é o acúmulo de pesticida ao longo da cadeia alimentar,

fazendo com que os animais do topo da cadeia apresentem índices assustadores de DDT em seu

organismo, principalmente no cérebro e no fígado, intoxicando-os.

127

CAPÍTULO XX

BIOTECNOLOGIA, ALIMENTOS TRANSGÊNICOS, CLONAGEM, CÉLULAS TRONCO

E CÂNCER

BIOTECNOLOGIA

É tecnologia baseada na biologia, especialmente quando usada na agricultura, ciência dos

alimentos e medicina. A Convenção sobre Diversidade Biológica da ONU possui uma das muitas

definições de biotecnologia:

“ "Biotecnologia define-se pelo uso de conhecimentos sobre os processos biológicos e

sobre as propriedades dos seres vivos, com o fim de resolver problemas e criar produtos de

utilidade." ”

A definição ampla de biotecnologia é o uso de organismos vivos ou parte deles, para a

produção de bens e serviços. Nesta definição se enquadram um conjunto de atividades que o homem

vem desenvolvendo há milhares de anos, como a produção de alimentos fermentados (pão, vinho,

iogurte, cerveja, e outros). Por outro lado a biotecnologia moderna se considera aquela que faz uso

da informação genética, incorporando técnicas de DNA recombinante.

A biotecnologia combina disciplinas tais como genética, biologia molecular, bioquímica,

embriologia e biologia celular, com a engenharia química, tecnologia da informação, robótica,

bioética e o biodireito, entre outras.

Segundo a Convenção sobre Diversidade Biológica da ONU, biotecnologia significa “qualquer

aplicação tecnológica que use sistemas biológicos, organismos vivos ou derivados destes, para fazer

ou modificar produtos ou processos para usos específicos.”.

ALIMENTOS TRANSGÊNICOS

Os alimentos transgênicos são geneticamente modificados com o objetivo de melhorar a

qualidade e aumentar a produção e a resistência às pragas, visando o lucro.

O DNA desses alimentos é modificado.

Em algumas técnicas, são implantados fragmentos DNA de bactérias, vírus ou fungos no DNA

da planta. Esses fragmentos contêm genes que codificam a produção de herbicidas. As plantas que

receberam esses genes produzem as toxinas contra as pragas da lavoura, não necessitando de certos

agrotóxicos. Algumas são resistentes a certos agrotóxicos, pois em determinadas lavouras precisa-se

exterminar outro tipo de vegetal, como ervas daninhas, e o mesmo agrotóxico acaba prejudicando a

produção total.

Alguns produtos são modificados para que contenha um maior valor nutricional, como o

arroz dourado da Suíça, que é muito rico em betacaroteno, substância precursora de Vitamina A. O

arroz é um alimento muito consumido em todo o mundo, e quando rico em betacaroneto, ajuda a

combater as doenças por deficiência de vitamina A.

Alguns vegetais são modificados para resistirem ao ataque de vírus e fungos, como a batata,

o mamão, o feijão e banana. Outros são modificados para que a produção seja aumentada e os

vegetais sejam de maior tamanho. Existem também alimentos que têm o seu amadurecimento

prolongado, resistindo por muito mais tempo após a colheita.

128

PONTOS POSITIVOS

1. Aumento da produção

2. Maior resistência às pragas (vírus, fungos, bactérias e insetos)

3. Resistência aos agrotóxicos

4. Aumento do conteúdo nutricional

5. Maior durabilidade e tempo de estocagem

PONTOS NEGATIVOS

1. A seleção natural tende a ser maior nas plantas que não são transgênicas.

2. Eliminação de populações naturais de insetos, animais e outras espécies de plantas.

3. Aumento de reações alérgicas em determinadas pessoas

SEGURANÇA

Muitas plantas são cultivadas e analisadas pela Embrapa (Empresa Brasileira de Pesquisa

Agropecuária), porém a comercialização dessas especialidades ainda não está autorizada.

Muitos transgênicos ainda não são autorizados para serem comercializados em decorrência

da polêmica gerada pelo impacto ambiental e reações alérgicas já observadas em algumas pessoas.

A empresa responsável pela autorização do plantio e comercialização é a Comissão Técnica

Nacional de Biossegurança (CTNBio).

ROTULAGEM

Muitos transgênicos estão chegando à mesa dos consumidores sem as devidas informações.

Todos os consumidores têm o direito de saber o conteúdo do produto que está consumindo e as

consequências disso, inclusive qual foi a técnica empregada para a melhoria daquele alimento.

CLONAGEM E A ENGENHARIA GENÉTICA

A clonagem é um processo de reprodução assexuada onde se tem a produção de indivíduos

geneticamente iguais a partir de uma célula-mãe.

Figura 115 – CLONAGEM

129

Clonar um DNA significa produzir inúmeras cópias idênticas de um mesmo trecho da

molécula de DNA.

A engenharia genética é a área da biologia responsável pela manipulação das moléculas de

DNA, e foi no ano de 1971 que o biólogo norte-americano Paul Berg, da Universidade de Stanford,

Califórnia, obteve a primeira molécula de DNA recombinada, resultado da inserção do DNA de um

vírus oncogênico, produtor de tumores em macacos, no DNA de um bacteriófago, vírus que ataca

bactérias. Tais estudos levaram o biólogo a ganhar, em 1980, o Prêmio Nobel.

A partir daí a engenharia genética se tornou uma promissora, mas também polêmica,

ciência, pois a partir de técnicas, o ser humano seria capaz de “criar” novas formas de vida e utilizar

organismos para obter produtos de seu interesse.

Em julho de 1996 nasceu o primeiro mamífero clonado, batizado de Dolly. Esse projeto

gerou inúmeras reações contrárias e favoráveis à sua realização, e inúmeros países, inclusive o Brasil,

estabeleceram medidas jurídicas para impedir que esse processo fosse utilizado em humanos.

Vários vírus, bacteriófagos, bactérias como a Escherichia coli e levedos como o

Saccharomyces cerevisae receberam genes de outras espécies e se tornaram organismos

geneticamente modificados (OGMs), também chamados de transgênicos. Esses organismos

transgênicos expressam genes de outra espécie, apresentando características que não possuíam

antes.

A Escherichia coli, por exemplo, começou, a partir de técnicas de engenharia genética, a ser

utilizada na produção de hormônio do crescimento e de insulina em escala industrial. Antes dessa

descoberta, o hormônio do crescimento era retirado da hipófise de cadáveres, e a insulina utilizada

por diabéticos era retirada do pâncreas de bois e de porcos. Apesar de a insulina desses animais ser

muito semelhante à de humanos, ela pode provocar reações alérgicas em algumas pessoas que a

utilizam. Por outro lado, a insulina sintetizada pelas bactérias é idêntica à do pâncreas humano, não

causando reações alérgicas e devendo substituir definitivamente a insulina animal.

A cada dia aumenta o número de organismos geneticamente modificados que são criados

em laboratórios de todo o mundo. Esses organismos variam desde microrganismos de interesse

ecológico, médico, industrial e agrícola, até plantas que são importantes para o consumo humano, os

famosos transgênicos, como milho, soja, tomate, batata, abóbora e arroz.

CÉLULAS-TRONCO

As células-tronco, células-mães ou células estaminais são células que possuem a melhor

capacidade de se dividir dando origem a duas células semelhantes às progenitoras.

As células-tronco de embriões têm ainda a capacidade de se transformar, num processo

também conhecido por diferenciação celular, em outros tecidos do corpo, como ossos, nervos,

músculos e sangue. Devido a essa característica, as células-tronco são importantes, principalmente

na aplicação terapêutica, sendo potencialmente úteis em terapias de combate a doenças

cardiovasculares, neurodegenerativas, Diabetes mellitus tipo 1, acidentes vasculares cerebrais,

doenças hematológicas, traumas na medula espinhal e nefropatias.

O principal objetivo das pesquisas com células-tronco é usá-las para recuperar tecidos

danificados por essas doenças e traumas. No Zoológico de Brasília (Brasil), uma fêmea de lobo-guará,

vítima de atropelamento, recebeu tratamento com células-tronco. Este foi o primeiro registro do uso

de células-tronco para curar lesões num animal selvagem.

130

São encontradas em células embrionárias e em vários locais do corpo, como no cordão

umbilical, na medula óssea, no sangue, no fígado, na placenta e no líquido amniótico, conforme

descoberta de pesquisadores da Escola de Medicina da Universidade de Wake Forest, no estado

norte-americano da Carolina do Norte, noticiada pela imprensa mundial nos primeiros dias de 2007.

Há três possibilidades de extração das células-tronco. Podem ser adultas, mesenquimais ou

embrionárias:

Embrionárias – São encontradas no embrião humano e são classificadas como

totipotentes ou pluripotentes, devido ao seu poder de diferenciação celular de outros tecidos. A

utilização de células estaminais embrionárias para fins de investigação e tratamentos médicos varia

de país para país, em que alguns a sua investigação e utilização é permitida, enquanto em outros

países é ilegal. O STF autorizou as pesquisas no Brasil.

Adultas – São encontradas em diversos tecidos, como a medula óssea, sangue, fígado,

cordão umbilical, placenta, e outros. Estudos recentes mostram que estas células-tronco têm uma

limitação na sua capacidade de diferenciação, o que dá uma limitação de obtenção de tecidos a partir

delas.

Mesenquimais – Células-tronco mesenquimais, uma população de células do estroma

do tecido (parte que dá sustentação às células), têm a capacidade de se diferenciar em diversos

tecidos. Por conta desta plasticidade, essas células têm sido utilizadas para reparar ou regenerar

tecidos danificados como ósseo, cartilaginoso, hepático, cardíaco e neural. Além disso, essas células

apresentam uma poderosa atividade imunossupressora, o que abre a possibilidade de sua aplicação

clínica em doenças imunomediadas, como as auto-imunes e também nas rejeições aos transplantes.

Em adultos, residem principalmente na medula óssea e no tecido adiposo.

CÂNCER

Cancro (português europeu) ou Câncer (português brasileiro) é uma doença caracterizada

por uma população de células que cresce e se divide sem respeitar os limites normais, invade e

destrói tecidos adjacentes, e pode se espalhar para lugares distantes no corpo, através de um

processo chamado metástase. Estas propriedades malignas do câncer o diferenciam dos tumores

benignos, que são auto-limitados em seu crescimento e não invadem tecidos adjacentes (embora

alguns tumores benignos sejam capazes de se tornarem malignos). O câncer pode afetar pessoas de

todas as idades, mas o risco para a maioria dos tipos de câncer aumenta com o acréscimo da idade. O

câncer causa cerca de 13% de todas as mortes no mundo, sendo os cânceres de pulmão, estômago,

fígado, cólon e mama os que mais matam.

Médicos do Egito antigo (3000 a.C.) registraram doenças que, dadas suas características,

provavelmente podiam ser classificadas como câncer. Hipócrates (377 a.C.) também descreveu

enfermidades que se assemelhavam aos cânceres de estômago, reto, mama, útero, pele e outros

órgãos. Portanto, a presença do câncer na humanidade já é conhecida há milênios. No entanto,

registros que designam a causa das mortes como câncer passaram a existir na Europa apenas a partir

do século XVIII. Desde então, observou-se o aumento constante nas taxas de mortalidade por câncer,

que parecem acentuar-se após o século XIX, com a chegada da industrialização.

131

Quase todos os cânceres são causados por anomalias no material genético de células

transformadas. Estas anomalias podem ser resultado dos efeitos de carcinógenos, como o tabagismo,

radiação, substâncias químicas ou agentes infecciosos. Outros tipos de anormalidades genéticas

podem ser adquiridas através de erros na replicação do DNA, ou são herdadas, e consequentemente

presente em todas as células ao nascimento.

As interações complexas entre carcinógenos e o genoma hospedeiro podem explicar porque

somente alguns desenvolvem câncer após a exposição a um carcinógeno conhecido. Novos aspectos

da genética da patogênese do câncer, como a metilação do DNA e os microRNAs estão cada vez mais

sendo reconhecidos como importantes para o processo.

As anomalias genéticas encontradas no câncer afetam tipicamente duas classes gerais de

genes. Os genes promotores de câncer, oncogenes, estão geralmente ativados nas células

cancerígenas, fornecendo a estas células novas propriedades, como o crescimento e divisão

hiperativa, proteção contra morte celular programada, perda do respeito aos limites teciduais

normais e a habilidade de se tornarem estáveis em diversos ambientes teciduais. Os genes

supressores de tumor estão geralmente inativados nas células cancerígenas, resultando na perda das

funções normais destas células, como uma replicação de DNA acurada, controle sobre o ciclo celular,

orientação e aderência nos tecidos e interação com as células protetoras do sistema imune.

O câncer é geralmente classificado de acordo com o tecido do qual as células cancerígenas

se originaram, assim como o tipo normal de célula com que mais se parecem. Um diagnóstico

definitivo geralmente requer examinação histológica da biópsia do tecido por um patologista,

embora as indicações iniciais da malignidade podem ser os sintomas ou anormalidades nas imagens

radiográficas. A maioria pode ser tratada e alguns curados, dependendo do tipo específico,

localização e estadiamento. Uma vez diagnosticado, o câncer geralmente é tratado com uma

combinação de cirurgia, quimioterapia e radioterapia.

Com o desenvolvimento das pesquisas, os tratamentos estão se tornando cada vez mais

específicos para as diferentes variedades do câncer. Ultimamente tem havido um progresso

significativo no desenvolvimento de medicamentos de terapia específica que agem especificamente

em anomalias moleculares detectáveis em certos tumores, minimizando o dano às células normais. O

prognóstico para os pacientes com câncer é muito influenciado pelo tipo de câncer, assim como o

estadiamento, a extensão da doença. Além disso, a graduação histológica e a presença de

marcadores moleculares específicos podem também ser úteis em estabelecer o prognóstico, assim

como em determinar tratamentos personalizados.

Figura 116 – (A) Células normais danificadas de modo irreversível são eliminadas através de

um mecanismo conhecido como apoptose. (B) Células cancerígenas evitam a apoptose e continuam a

multiplicar-se de maneira desregulada.

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Sônia Lopes – Bio (Volume único) – Editora Saraiva

Sérgio Linhares e Fernando Gewandsznajder – Biologia Hoje - Editora Ática

www.wikipedia.org

www.infoescola.com

www.mec.gov.br

Todas as imagens foram retiradas da internet

Que a perseverança e a dedicação estejam com você, para

que o sonho da Universidade possa se tornar uma

realidade.

Muito boa sorte!

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