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Sumário
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Unidade 1 – Introdução à Biologia 10
Capítulo 1 O que é Biologia? .................................................. 12Características dos seres vivos ...................... 13Níveis de organização .............................................. 16Áreas da Biologia ......................................................... 17A Biologia e a investigação científica ..... 18
Práticas de Biologia: O que há dentro da caixa? .......................... 20
� Atividades .................................................................... 21Ciência, tecnologia e sociedade: A responsabilidade social dos cientistas ........................................... 23
Capítulo 2 As bases químicas da vida ..................... 24Água ............................................................................................. 25Carboidratos ...................................................................... 28Lipídios ................................................................................... 30Aminoácidos e proteínas ...................................... 33Vitaminas e sais minerais .................................... 37Introdução ao estudo
dos ácidos nucleicos ......................................... 39
� Atividades .................................................................... 41Ciência, tecnologia e sociedade: Gordura trans ........................................................... 43
Capítulo 3 A origem da vida .................................................. 44A origem da matéria e da vida ....................... 45Primeiras ideias sobre
o aparecimento dos seres vivos ........... 46As teorias sobre a origem
da vida na Terra ..................................................... 49Biologia e Química: Equações químicas ............................................ 54
Evolução do metabolismo energético ..................................................................... 56
A origem das células, da multicelularidade e da diversidade biológica .............................. 58Práticas de Biologia: Astrobiologia ............................................................ 60
� Atividades .................................................................... 61Vestibular e Enem ............................................. 62
Unidade 2 – Citologia 64
Capítulo 4 Introdução à citologia .................................. 66Os primórdios da citologia ................................ 67Observações ao microscópio ........................ 68
Práticas de Biologia: Observação de células vegetais ....................................................... 75
� Atividades .................................................................... 76
Capítulo 5 Os limites da célula .......................................... 78Composição e estrutura da
membrana plasmática ................................... 79Funções da membrana plasmática ........... 80Transporte por processos passivos ........... 82Transporte ativo ............................................................ 85Transporte por meio de vesículas .............. 86Envoltórios externos à membrana
plasmática .................................................................... 87Práticas de Biologia: Osmose em ovos de aves ............................ 89
� Atividades .................................................................. 90Ciência, tecnologia e sociedade: Dessalinização da água .................................. 91
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Capítulo 6 O citoplasma ............................................................... 92Organização geral
do citoplasma ........................................................... 93Organelas citoplasmáticas
membranosas ........................................................... 96Organelas endossimbióticas ........................ 100Estruturas celulares
sem membrana .................................................... 101Práticas de Biologia: Construção de modelos de células ................................................................... 105
� Atividades ............................................................... 106Ciência, tecnologia e sociedade: Doenças lisossomais ...................................... 107
Capítulo 7 Metabolismo energético ........................ 108Metabolismo .................................................................. 109Respiração celular aeróbia .............................. 113Outros processos de
obtenção de energia ....................................... 118Práticas de Biologia: Fermentação alcoólica .................................. 122
� Atividades ................................................................. 123
Capítulo 8 Fotossíntese e quimiossíntese .... 124Introdução à fotossíntese ................................ 125Etapa fotoquímica .................................................... 130Etapa química ................................................................ 133Quimiossíntese ............................................................. 135
Práticas de Biologia: A influência do espectro luminoso na fotossíntese .......................... 136
� Atividades ................................................................. 137Ciência, tecnologia e sociedade: Estudo mostra que etanol de cana emite menos gás carbônico [...] do que a gasolina ................................... 139
Capítulo 9 O núcleo celular ................................................. 140Desvendando o papel do núcleo ................ 141A composição do núcleo .................................... 142Os cromossomos ........................................................ 144
Práticas de Biologia: Modelo de cromatina e cromossomo ....................................................... 147
� Atividades ................................................................ 148
Capítulo 10 Divisão celular ..................................................... 150O ciclo celular ................................................................ 151A mitose ............................................................................... 152A diversidade da mitose .................................... 156A meiose ............................................................................. 158Morte celular:
necrose e apoptose ........................................ 162Práticas de Biologia: Um modelo para o estudo da divisão celular .......................... 163
� Atividades ................................................................ 164Ciência, tecnologia e sociedade: As células HeLa .................................................... 165
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Capítulo 11 Síntese de proteínas e ação gênica ............................................................... 166O DNA .................................................................................... 167Síntese de proteínas .............................................. 169O código genético ...................................................... 173
Práticas de Biologia: Extração de DNA ................................................. 176
� Atividades ................................................................. 177Ciência, tecnologia e sociedade: Transgênicos em debate ............................ 179Vestibular e Enem ......................................... 180Biologia e Física: Como funcionam as lentes? ................... 184
Projeto 1: Células sãs, corpo são: uma tomada de consciência sobre as agressões que alguns hábitos podem produzir em suas células ............................... 186
Unidade 3 – Biologia do desenvolvimento 188
Capítulo 12 Reprodução dos seres vivos ............ 190Reprodução ...................................................................... 191Reprodução humana .............................................. 193Métodos contraceptivos .................................... 199 Doenças sexualmente
transmissíveis (DSTs) .................................... 202Práticas de Biologia: Multiplicação vegetativa de violetas-africanas .................................... 204
� Atividades ................................................................ 205Ciência, tecnologia e sociedade: Sexualidade das pessoas com deficiência ................................................... 207
Capítulo 13 Desenvolvimento embrionário ............................................................ 208Aspectos gerais do
desenvolvimento embrionário ........... 209Os estágios iniciais do
desenvolvimento embrionário ............. 211Anexos embrionários ............................................ 214
� Atividades ................................................................ 218Ciência, tecnologia e sociedade: Genética: escolhas que nossos avós não faziam ................................................... 221
Capítulo 14 Desenvolvimento embrionário dos mamíferos ............. 222Ciclos reprodutivos
dos mamíferos ...................................................... 223Desenvolvimento
embrionário humano .................................... 226O nascimento ................................................................ 231
Práticas de Biologia: Parto normal ou cesariana (parto cirúrgico): uma opção consciente ................................................................. 234
� Atividades ................................................................ 235Vestibular e Enem .......................................... 238Biologia e Matemática: Células e multicelularidade .................. 240
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Unidade 4 – Histologia animal 242
Capítulo 15 Multicelularidade e tecido epitelial .............................................. 244A multicelularidade ................................................ 245Tecidos epiteliais ...................................................... 245Especializações das
células epiteliais ................................................ 248Pele humana ................................................................... 250
� Atividades ................................................................ 253
Capítulo 16 Tecido conjuntivo ............................................ 254Características gerais ........................................... 255Tecido conjuntivo
propriamente dito ............................................ 256Tecidos conjuntivos especiais .................... 260Imunidade ......................................................................... 273
Práticas de Biologia: Desmineralização óssea e retirada de colágeno ................................. 279Práticas de Biologia: Análise de um exame de sangue ...... 280
� Atividades ................................................................ 281Ciência, tecnologia e sociedade: A informação é o melhor remédio ........................................................................ 283
Capítulo 17 Tecido muscular ................................................. 284Características gerais ........................................... 285Tecido muscular
estriado esquelético ...................................... 287Tecido muscular
estriado cardíaco ............................................... 289Tecido muscular não estriado .................... 290Regeneração do tecido muscular ............ 290
Práticas de Biologia: Avaliando a força muscular .................... 291
� Atividades ................................................................ 292Ciência, tecnologia e sociedade: Abuso de anabolizantes ............................. 293
Capítulo 18 Tecido nervoso ................................................... 294Características gerais
do tecido nervoso ............................................ 295Impulso nervoso ...................................................... 299Sinapses ............................................................................. 300
Práticas de Biologia: Jogo do impulso nervoso ........................... 301
� Atividades ................................................................ 302Ciência, tecnologia e sociedade: Números em revisão ..................................... 303Vestibular e Enem ......................................... 304Biologia e Química: Condutibilidade elétrica .......................... 308
Projeto 2: Viver uma vida antes de iniciar outra: um debate sobre a gravidez na adolescência .................................................................... 310
Glossário ................................................................................................................... 312
Siglas de universidades ......................................................................... 319
Referências bibliográficas .................................................................. 320
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Unidade 1 – Sistemática: classificação dos seres vivos 10
Capítulo 1 Classificação e sistemática ................. 12Primeiras ideias sobre classificação ........ 13Primórdios da taxonomia ..................................... 14Sistemática filogenética ....................................... 15Evolução e especiação ............................................. 15Domínios e reinos ........................................................ 19
� Atividades ................................................................... 20Ciência, tecnologia e sociedade: Chimpanzés pertencem ao gênero humano ................................................ 21Vestibular e Enem .............................................. 22
Unidade 2 – Nem animais, nem plantas: vírus, procariontes, protoctistas e fungos 24
Capítulo 2 Vírus ........................................................................... 26Características gerais ............................................... 27Caráter patogênico dos vírus ....................... 30
� Atividades .................................................................... 33
Capítulo 3 Seres procarióticos .................................... 34Estrutura das bactérias ......................................... 35Importância das bactérias .................................. 37Bactérias e doenças .................................................. 39
� Atividades .................................................................. 40Ciência, tecnologia e sociedade: Infecção hospitalar .............................................. 41Biologia e Matemática: Crescimento bacteriano ................................ 42
Capítulo 4 Protoctistas ......................................................... 44Protozoários ...................................................................... 45Protozoários e doenças ......................................... 48Algas ........................................................................................... 50
Práticas de Biologia: Colonização de um ambiente ............................................................. 54
� Atividades ................................................................... 55Ciência, tecnologia e sociedade: Doenças negligenciadas ainda matam 1 milhão por ano no mundo ................................................................................ 57
Capítulo 5 Fungos ...................................................................... 58Características gerais dos fungos ............... 59Padrão geral do ciclo de
vida dos fungos ..................................................... 60Classificação dos fungos ....................................... 61Fungos em associações
mutualísticas ............................................................ 63Importância dos fungos ....................................... 64
Práticas de Biologia: Ação da temperatura sobre a fermentação realizada por leveduras ....................................................................... 65
� Atividades ................................................................... 66Vestibular e Enem ............................................. 68
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Unidade 3 – Plantas: seres multicelulares e fotossintetizantes que nutrem seus embriões 72
Capítulo 6 Grupos de plantas e seus ciclos de vida ................................. 74Reino das plantas ........................................................ 75Briófitas .................................................................................. 76Pteridófitas ......................................................................... 79Gimnospermas ................................................................ 82Angiospermas .................................................................. 85
Práticas de Biologia: Soros de samambaias ....................................... 91
� Atividades ................................................................... 92
Capítulo 7 Estrutura das angiospermas .................................................... 94Tecidos vegetais ............................................................ 95Sistemas de excreção e
de secreção ............................................................. 100Órgãos vegetais ........................................................... 101Caules .................................................................................... 103Folhas..................................................................................... 106Sementes e frutos ................................................... 108
� Atividades ................................................................. 111Ciência, tecnologia e sociedade: Secreções venenosas ..................................... 113
Capítulo 8 Fisiologia das angiospermas ......... 114Angiospermas e água: absorção,
transporte e evaporação ............................ 115Nutrição mineral das plantas ........................ 119Fotossíntese .................................................................... 120Fitormônios ...................................................................... 122Fotoperiodismo e movimentos
das plantas ............................................................... 123Práticas de Biologia: Observação de estiolamento e movimentos nas plantas ............................ 126
� Atividades ................................................................. 127Biologia e História: Agricultura e sociedades humanas .... 128Vestibular e Enem .......................................... 130
Projeto 1: Os seres vivos no teatro Entendendo as relações entre os organismos de vários reinos ................................................................ 134
Unidade 4 – Animais: organismos heterótrofos e multicelulares 136
Capítulo 9 Introdução ao estudo dos animais ...................................................... 138Características dos animais ........................... 139Aspectos embriológicos dos grandes
grupos animais .................................................... 142Práticas de Biologia: Estudo de padrões de simetria ........... 144
� Atividades ................................................................ 145
Capítulo 10 Poríferos e cnidários ............................. 146Poríferos ............................................................................. 147Cnidários ............................................................................ 150
� Atividades ....................................................... 155
Capítulo 11 Platelmintos, nematoides e moluscos ....................... 156Platelmintos:
características gerais ..................................... 157Nematoides:
características gerais .................................... 162Moluscos:
características gerais ................................... 166 � Atividades ................................................................ 170
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Capítulo 12 Anelídeos e artrópodes ........................ 172Características gerais
dos anelídeos .......................................................... 173Características gerais
dos artrópodes ..................................................... 176Principais grupos
de artrópodes ........................................................ 178Práticas de Biologia: Observando artrópodes e anelídeos ............................................................... 188
� Atividades ................................................................ 189Ciência, tecnologia e sociedade: Polinização por abelhas na agricultura brasileira: empecilhos e perspectivas ....................... 191
Capítulo 13 Equinodermos e cordados ................. 192Características gerais
dos equinodermos ............................................ 193Características gerais
dos cordados .......................................................... 197 � Atividades ................................................................ 202Ciência, tecnologia e sociedade: A origem dos vertebrados revista ............................................................................ 203
Capítulo 14 Peixes, anfíbios e répteis ................ 204Peixes ..................................................................................... 205
Biologia e Física: Flutuabilidade ...................................................... 214
Anfíbios................................................................................. 216Répteis ................................................................................. 220
Práticas de Biologia: O tegumento e a proteção contra a desidratação ................................... 225
� Atividades ................................................................ 226
Capítulo 15 Aves e mamíferos ..................................... 228Aves ........................................................................................ 229Mamíferos ........................................................................ 233
Práticas de Biologia: Mamíferos e aves no dia a dia ............. 236
� Atividades ................................................................ 237Ciência, tecnologia e sociedade: Mico-leão-dourado é ferramenta para preservar a biodiversidade do São João .............................................................. 239Vestibular e Enem ......................................... 240
Unidade 5 – Fisiologia e sistemas de órgãos humanos 244
Capítulo 16 Sistema digestório ................................ 246Alimentação .................................................................. 247Anatomia do sistema
digestório humano ......................................... 249Fisiologia da digestão .......................................... 251Doenças associadas ao
sistema digestório ........................................... 254Práticas de Biologia: Análise da atividade emulsificante da bile ..................................... 255
� Atividades ................................................................ 256Ciência, tecnologia e sociedade: Queijo parmesão e macarrão lideram lista de alimentos com alto teor de sódio ................................. 257
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Capítulo 17 Sistema circulatório .............................. 258Estrutura do sistema
cardiovascular ...................................................... 259Funcionamento do coração .......................... 260Doenças do sistema
circulatório .............................................................. 262Circulação da linfa .................................................. 263
� Atividades ................................................................ 265
Capítulo 18 Sistema respiratório ............................ 266Anatomia do sistema
respiratório ............................................................. 267Fisiologia da respiração .................................... 269Doenças do sistema
respiratório ............................................................. 272 � Atividades ................................................................ 274Ciência, tecnologia e sociedade: Texto 1 – Poluição mata mais que aids e tuberculose em SP, diz professor da USP ..................................... 275 Texto 2 – Fogão a lenha .............................. 275
Capítulo 19 Sistema urinário ....................................... 276Anatomia do
sistema urinário ................................................. 277Formação da urina .................................................. 278Doenças do
sistema urinário ................................................ 280 � Atividades ................................................................ 281
Capítulo 20 Sistema nervoso ........................................ 282Anatomia do sistema nervoso .................... 283Divisão funcional do
sistema nervoso ................................................. 287Distúrbios do
sistema nervoso ................................................. 288 � Atividades ............................................................... 289
Capítulo 21 Sistema endócrino ................................. 290Glândulas endócrinas .......................................... 291Glândula tireoide e glândulas
paratireoides ....................................................... 292Pâncreas ............................................................................. 293Glândulas suprarrenais ..................................... 294Hormônios reprodutivos ................................... 295
� Atividades ................................................................ 297
Capítulo 22 Controle sensório-motor ................. 298Integração sensório-motora ........................ 299Visão ...................................................................................... 299Audição e equilíbrio .............................................. 301Sentidos químicos: paladar e olfato .... 302Tato ......................................................................................... 303
� Atividades ............................................................... 304Ciência, tecnologia e sociedade: Estudo alerta para risco de perda de audição para quem usa MP3 players ................................................. 305Biologia e Física: Lentes e visão ...................................................... 306Vestibular e Enem .......................................... 308
Projeto 2: Canal aberto Exposição de murais: um espaço para sua comunidade tirar dúvidas sobre saúde ..................................... 312
Glossário .................................................................................................................. 314
Siglas de universidades ......................................................................... 319
Referências bibliográficas ................................................................. 320
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Unidade 1 – Genética: Estuda a transmissão das características de uma geração a outra 10
Capítulo 1 Primeiras ideias sobre genética .................................................. 12Primeiras ideias sobre a
continuidade da vida ........................................ 13A herança cromossômica ...................................... 14
Práticas de Biologia: Observação da diversidade entre indivíduos de uma mesma espécie ........................................................ 19
� Atividades ......................................................... 20Ciência, tecnologia e sociedade: Pequena história da individualidade genética humana ................................................... 21
Capítulo 2 Gregor Mendel e a genética ......................................................... 22Os trabalhos de Mendel ........................................ 23Redescoberta dos
trabalhos de Mendel ......................................... 28 � Atividades ......................................................... 30
Capítulo 3 Métodos utilizados em genética mendeliana .................................. 32A determinação do genótipo ........................... 33
Práticas de Biologia: Probabilidade na prática ............................ 40
� Atividades ......................................................... 42
Capítulo 4 Interações entre os alelos de um gene ......................................... 44Padrões de dominância
entre dois alelos .................................................... 45Alelos múltiplos ............................................................ 48
Práticas de Biologia: Conhecimento sobre os grupos sanguíneos dos alunos e familiares .............................................. 52
� Atividades ......................................................... 53Ciência, tecnologia e sociedade: O caso da anemia falciforme .................... 55
Capítulo 5 Segunda lei de Mendel ............................ 56Princípio da segregação
independente .............................................................57Exemplos de segregação
independente ........................................................... 60Análise de cruzamentos
genéticos ........................................................................ 61Resolução de problema ........................................ 65Interação gênica ........................................................... 66Tipos de interação gênica .................................. 68Cálculo de probabilidade ..................................... 74
� Atividades ......................................................... 76
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Capítulo 6 Além da genética mendeliana .......................................................... 78
Ligação gênica ............................................................... 79
Mapeamento cromossômico .......................... 84
Anomalias genéticas ............................................... 87
Além dos genes ligados ....................................... 91
Práticas de Biologia: Simulação de ligação gênica .................... 93
� Atividades ..........................................................94
Ciência, tecnologia e sociedade: Como as radiações provocam
mutações? .................................................................... 97
Capítulo 7 Determinação do sexo e influência na herança .......................... 98
A determinação do sexo ........................ 99
Determinação do sexo em seres humanos ...........................101
Padrões de herança de genes localizados nos cromossomos sexuais ..............................................103
Práticas de Biologia: Aconselhamento genético ....................... 106
� Atividades ...................................................... 107Ciência, tecnologia e sociedade: Histórias de família .......................................... 109
Capítulo 8 Biotecnologia ................................................. 110 � Biologia e História:
Domesticação e melhoramento genético ............................................................. 112
� Atividades ....................................................... 121Vestibular e Enem ............................................ 122
Projeto 1: Biotecnologia na mídia: exposição e análise de reportagens sobre biotecnologia .................................................... 128
Unidade 2 – Evolução: Estudo da origem das espécies e das modificações pelas quais elas passam 130
Capítulo 9 As primeiras teorias evolutivas ........................................................... 132O surgimento do pensamento
evolucionista ........................................................... 133Evidências da evolução ...................................... 139
� Atividades ...................................................... 146
Capítulo 10 A teoria da evolução após Darwin .................................................... 148Evolução e diversidade da vida .................. 164
� Atividades ...................................................... 166
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árioSumário
Capítulo 11 Evolução da vida ........................................ 168A vida ao longo da
história geológica ............................................. 169A posição filogenética da
espécie humana entre as outras espécies ..................................................... 176
As origens da humanidade ............................. 179Práticas de Biologia: A fita do tempo .................................................... 187
Atividades ........................................................................ 188Ciência, tecnologia e sociedade: Hábitos alimentares pré-históricos ajudam a entender distúrbios modernos como obesidade .................... 189
� Biologia e Matemática Fósseis e proporções ................................... 190
Vestibular e Enem ........................................... 192
Unidade 3 – Ecologia: O estudo das inter-relações entre os seres vivos e destes com o ambiente físico 196
Capítulo 12 Ecologia básica ............................................ 198A biosfera .......................................................................... 199Relações tróficas
nos ecossistemas .............................................. 202Ciclos biogeoquímicos ........................................ 207
Práticas de Biologia: Construção de um terrário para observar o ciclo da água ............................ 210
� Atividades ....................................................... 211Ciência, tecnologia e sociedade: O que é sequestro de carbono? ............................................................... 213
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Capítulo 13 Relações ecológicas ............................... 214Relações ecológicas ................................................ 215Relações intraespecíficas ................................ 216Relações interespecíficas ................................ 220
Práticas de Biologia: Jogo das relações ecológicas ................ 187
Atividades ........................................................................ 227Ciência, tecnologia e sociedade: A bromélia dá a casa, e a aranha, a comida ...................................................................... 229
Capítulo 14 Ecossistemas .................................................. 230Dinâmica de populações .................................. 231Fatores determinantes dos
ecossistemas ......................................................... 238Sucessão ecológica ................................................. 242
Práticas de Biologia: Estimativa de tamanho populacional ........................................................... 245
� Atividades ...................................................... 246
Capítulo 15 Biomas .................................................................. 248Os biomas do mundo ............................................ 249Os biomas brasileiros .......................................... 256Ecossistemas aquáticos .................................... 264
Práticas de Biologia: Interpretação de imagens ....................... 268
� Atividades ...................................................... 269
Ciência, tecnologia e sociedade: O que são Unidades de Conservação? ................................................. 271
Capítulo 16 O ser humano e o ambiente .............................................................. 272Impacto humano
sobre o ambiente .............................273Impacto humano
sobre a atmosfera ............................274Impacto humano
sobre as águas .................................277Impacto humano sobre os solos ......... 280Ameaças à biodiversidade .................. 284Usos da energia e suas fontes ..............287
Práticas de Biologia: Aprenda a fazer adubo caseiro ........... 291
� Atividades ...................................................... 292Ciência, tecnologia e sociedade: Energia eólica e solar no Brasil .......... 295Vestibular e Enem .......................................... 296
Projeto 2: Novos hábitos: uma reflexão sobre hábitos de consumo ........................................................................................................... 302
Glossário .................................................................................................. 304
Siglas de universidades .............................................................. 310
Referências bibliográficas ......................................................... 311
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