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  • Pré-Universitário Popular da UFF UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE Ex. O comprimento do pescoço da girafa é outro exemplo DISCIPLINA: BIOLOGIA II que justifica a teoria. Segundo Lamarck o esforço que a PROFESSORA: LUANA ISAIAS girafa girafa fazia para se alimentar acarretou as transformações. Aula 1 – Evolução Biológica Charles Darwin - Os indivíduos de uma mesma espécie apresentam variações em todos os caracteres, não sendo, Classificação dos Seres Vivos portanto, idênticos entre si.Todo organismo tem grande Frente a diversidade dos seres vivos é indicado ordená – capacidade de reprodução, produzindo muitos los respeitando caracteristicas e diferenças.Assim, foram descendentes. Entretanto, apenas alguns dos criadas 6 categorias hierárquicas. descendentes chegam à idade adulta. O número de indivíduos de uma espécie é mantido mais ou menos Tudo começou com a Origem do Universo..... uma constante ao longo das gerações. explosão.... o Big Bang...... Na "luta" pela vida, organismos com variações favoráveis Milhares de milhoes de anos e uma atmosfera primitiva em às condições do ambiente onde vivem têm maiores tranformação: chances de sobreviver, quando comparados aos CH4 - NH3 - H2 - H2O - CO - H2S organismos com variações menos favoráveis. Surgimento dos seres vivos e surgiram!Hoje estamos aqui Os organismos com essas variações vantajosas têm para contar a história. maiores chances de deixar descendentes. Como há transmissão de caracteres de pais para filhos, estes apresentam essas variações vantajosas. Assim , ao longo das gerações, a atuação da seleção natural sobre os indivíduos mantém ou melhora o grau de adaptação destes ao meio. Neodarwinismo = A Teoria sintética da evolução ou Neodarwinismo foi formulada por vários pesquisadores durante anos de estudos, tomando como essência as noções de Darwin sobre a seleção natural e incorporando noções atuais de genética. A mais importante contribuição individual da Genética, extraída dos trabalhos de Mendel, substituiu o conceito antigo de herança através da mistura de sangue pelo conceito de herança através de partículas: os genes. A integração desses fatores (mutações,recombinação genica) associada ao isolamento geográfico pode levar, ao longo do tempo, ao desenvolvimento de mecanismos de Fixismo X Transformismo isolamento reprodutivo, quando, então, surgem novas espécies. São duas idéias antagonicas que tentam explicar a origem dos seres vivos. Comparação entre as teorias de Lamarck e Darwin Fixistas = esp. seriam imutáveis e fixAs.Catastrofes seriam Tanto para Lamarck como pare Darwin o meio ambiente responsáveis por extinguir grupos inteiros. exerce um papel preponderante no processo evolutivo. Transformistas (não são aqueles homens que se vestem Segundo Lamarck o ambiente é o principal fator que de mulheres não,hein!!) = especies seriam substituidas provoca modificações nos organismos; pare Darwin o gradualmente através de adaptações. Foi esta idéia que ambiente apenas seleciona as variações mais favoráveis. originou a teoria da evolução biologica das espécies. Vamos comparar as teorias de Darwin e Lamarck para a Adaptação -> mudança da espécie; presença de explicação do longo pescoço da girafa. características favoráveis a reprodução e a sobrevivência Segundo Lamarck obrigada a comer folhas e brotos no alto da espécie de ser vivo. das árvores a girafa é forçada continuamente a ser esticar Várias teorias evolutivas surgiram, destacando-se , entre para cima. Esse habito mantido por longos períodos por elas, as teorias de Lamarck e de Darwin. Atualmente, foi todos os indivíduos da raça resultou no alongamento do formulada a Teoria sintética da evolução, também pescoço. denominada Neodarwinismo, que incorpora os conceitos modernos da genética às idéias essenciais de Darwin Especiação – o surgimento de novas espécies sobre seleção natural. Isolamento reprodutivo: Ocorre o isolamento reprodutivo, Lamarck – Segundo Lamarck, o principio evolutivo estaria quando duas populações dos indivíduos não podem se baseado em duas Leis fundamentais: cruzar e, portanto, trocar genes. Os mecanismos do Lei do uso ou desuso: o uso de determinadas partes do isolamento constituem barreiras ao intercâmbio de genes e corpo do organismo faz com que estas se desenvolvam, e podem ser: pré-zigóticos e pós-zigóticos. o desuso faz com que se atrofiem. Isolamento habitacional: Os isolamento de habitat ocorre Lei da transmissão dos caracteres adquiridos : alterações quando as populações vivem na mesma região mas provocadas em determinadas características do localizam-se em habitats diferentes. É muito comum em organismo, pelo uso e desuso, são transmitidas aos plantas, em razão de sua natureza sedentária. descendentes. Isolamento sazonal ou estacional: No isolamento estacional duas populações de organismos, podem viver Biologia II 1
  • Pré-Universitário Popular da UFF na mesma área, mas seus períodos reprodutivos ocorrem em diferentes estações do ano. Em conseqüência, não ocorre reprodução, embora seja possível o contato físico. Comum em plantas, tal isolamento também pode ocorrer em insetos e moluscos. Isolamento mecânica: Fala-se em isolamento mecânico quando a fecundação é impedida, devido a diferenças estruturais nos órgãos reprodutores, particularmente nas Como acontece a produção de ATP pela fermentação: flores de plantas superiores. Irradiação Adaptativa ou Evolução Divergente O processo do evolução de uma espécie ancestral em uma variedade de formas, que ocupam diferentes ambiente. Em virtude da constante competição por espaço e alimento cada grupo do organismos tendo a se expandir e ocupar diferentes ambientes, através de novas características adquirida. O conceito de irradiação adaptativa, ou seja, evolução em várias direções, partindo de um ancestral comum, pode ser ilustrado pela estrutura dos membros dos mamíferos. Assim, partindo do um tipo primitivo surgiram os voadores nadadores, trepadores, etc. Lembrando que na fermentação há consumo de 2 ATPs e produção de 4 ATPs. Sendo assim, temos que o Convergência Evolutiva ou Evolucão Convergente rendimento da fermentação é de 2 ATP. Consiste na semelhança entre organismos de origens diferentes que, vivendo Respiração – forma de obtenção de energia em meio Por muito tempo no mesmo ambiento, são submetidos às aerobico (com O2). mesmas pessoas seletivas e acabam por se assemelhar. É É um processo aeróbico (precisa do oxigênio para o caso da semelhança corpórea entre um ictiossamo, réptil acontecer). É composta por 3 fases que ocorrem em fóssil, um peixe, o tubarão, e um mamífero, o golfinho; no lugares distintos da célula. caso trata-se de uma adaptação à vida aquática. Estruturas homólogas: São as que têm caracteristicas em comum, mas realizam funçoes diferentes. Apresentam a mesma origem embrionária. Ex. pata dianteira do cavalo e o braço humano. Estruturas análogas: refere-se à semelhança morfológica entre estruturas, em função de adaptação à execução da mesma função , mas tem origem embrionária diferente. Ex. asa de uma ave e a asa de um inseto. Aula 2 – Obtenção de Energia pela Célula As células vivas constantemente realizam “trabalho”: absorvem, secretam, dividem-se. A glicose é um dos monossacarídeos de utilização mais frequentes nas células. No interior da célula, a glicose sofre algumas reações quimicas que liberam a energia necessária ao trabalho celular. Algumas reações intracelulares são capazes de produzir a energia ( quebram glicose – fermentação e respiração) e Glicólise = hialoplasma (citosol) outras de sintetizar glicose ( fotossintese ). Onde 1 molécula de glicose gera 2 moléculas de ácidos Fermentação – forma de obtenção de energia em meio pirúvicos – gera 2 ATP anaeróbico (sem O2). Fermentação Alcoólica – importante para fabricação de Ciclo de Krebs = matriz mitocondrial bebidas, combustível, panificação (fungos) Há produção de CO2 e H , provenientes do ác. Pirúvico. Fermentação Láctica – importante para fabricação de queijos, iogurtes e coalhadas (bactérias, músculos) Cadeia Respiratória = crista mitocondrial Tanto a fermentação alcoólica como a láctica não H ricos em energia ( provenientes do Ciclo de Krebs ) necessitam de enzimas respiratórias, assim acontecem no combinam com O, formando H2O. CITOSOL. Nesta fase tem –se a maior produção de ATP. Biologia II 2
  • Pré-Universitário Popular da UFF Importante lembrar do Citocromos presentes na crista mitocondrial, sem o qual a cadeia respiratória não aconteceria. São eles os responsáveis pela transferência de elétrons ao longo da cadeia. O rendimento energético da respiração é de 36 a 38 ATPs. Lembrando: A energia liberada na respiração é maior do que a liberada na fermentação, pois na respiração, o resíduo de carbono é menor, logo, entende-se que foram modificadas um maior número de ligações e, assim, liberando maior quantidade de energia. Energia = ATP (adenosina trifosfato – nucleotídeo O que é o fototropismo? – A planta precisa da luz para formado por adenina, ribose e 3 grupos fosfóricos) produzir seu alimento, logo ele tende a sempre a buscar a Quebra do ATP (ATP -> ADP + P) = liberação de luz. Exemplo clássico disso é o girassol , que ao longo do energia. dia promove um giro de 180ºC só para estar em posição de captar o máximo de luz solar. Fotossíntese Ponto de Compensação: A planta realiza a respiração e Os seres chamados autótrofos – produzem seu próprio a fotossíntese ao mesmo tempo ao longo das 24hs do dia. combustível (glicose); os heterótrofos – conseguem glicose Na maior parte do dia temos um desequilibrio entre estas pela dieta duas funções, porém em dois momentos do dia temos uma . igualdade das duas reações, nestes momentos a planta produz exatamente a mesma quantidade que necessita para sobreviver. Este é o ponto de compensação – momento em que tenho a atividade da fotossíntese igual a da respiração. Importante: O Oxigênio liberado na fotossíntese provém da água. Onde ocorrem as fases (claro - fotoquímica e escuro – química) da fotossíntese. Aula 3 ,4, 5, 6 – GENÉTICA Genética é a ciência que estuda a transmissão das características de geração a geração, e as leis que regem essa hereditariedade. Como ciência, a genética só apareceu em 1900, embora em 1865, um monge austríaco chamado Gregor Mendel (1822-1884) já houvesse apresentado os resultados de oito anos de estudos sobre a transmissão de caracteres em ervilhas (Pisum sativum), Fatores Limitantes da Fotossíntese: Concentração de numa sociedade de naturalistas, na Áustria. Seu trabalho CO2; Intensidade Luminosa; Quantidade de Água; passou despercebido, pois, naquela época, o mundo Temperatura Ambiente. científico estava mais preocupado com as teorias da evolução, após a publicação da famosa obra de Darwin sobre a “Origem das Espécies”. Em 1900, alguns pesquisadores da Holanda e da Alemanha chegaram às mesmas conclusões de Mendel, sendo o seu trabalho redescoberto. Eles foram Biologia II 3
  • Pré-Universitário Popular da UFF suficientemente honestos para atribuir a Mendel todo o sucesso das pesquisas, embora nesta época o monge já tivesse morrido, sem saber que seria considerado o Pai da Genética. Conceitos gerais em genética Gene: É a unidade hereditária presente nos cromossomos e que, agindo no ambiente, será responsável por determinados caracteres do indivíduo. Segmento do DNA responsável pela síntese de um RNA. Cada gene é representado por uma ou mais letras. Ex: A, a, XD, etc. Cromossomos Homólogos: São considerados homólogos (homo = igual) entre si os cromossomos que juntos formam um par. Esses pares só existem nas células somáticas, que são diplóides (2n). Num par, os dois homólogos possuem genes para os mesmos caracteres. Esses genes têm localização idêntica nos dois Existem, no homem, 46 cromossomos nas células cromossomos (alelos). Na célula-ovo ou zigoto, um somáticas (do corpo). Cada um desses cromossomos tem cromossomo é herdado do pai e outro da mãe e ficam um homólogo correspondente. Podemos dizer que o emparelhados. homem apresenta 23 pares de homólogos. Para melhor Locus ou loco: É o local certo e invariável que cada gene entendimento tomaremos como exemplo células da mosca ocupa no cromossomo. Loci é o plural de locus. O da banana (Drosophyla), que apresentam 8 cromossomos posicionamento de um gene fora do seu locus normal em ou 4 pares de cromossomos nas células determinado cromossomo implica, quase sempre, uma somáticas (células diplóides – 2n). mutação. Genes Alelos: São aqueles que formam par e se situam Fêmea e Macho em loci correspondentes nos cromossomos homólogos. Esses cromossomos homólogos sofrerão uma separação Respondem pelo mesmo caráter. Cada caráter é (segregação) durante a formação dos espermatozóides e determinado pelo menos por um par de genes. Se num dos óvulos (espermatogênese e ovulogênese), de tal forma determinado local (locus) de um cromossomo houver um que estes células sexuais apresentarão metade do número gene responsável pela manifestação da característica ‘cor normal (células haplóides – n), ficando com 4 do olho’, no cromossomo homólogo haverá um gene que cromossomos, no caso desta mosca. Reparem que o determina o mesmo caráter, em locus correspondente. Se, macho da Drosophyla apresenta 3 pares de homólogos por exemplo, houver um gene ‘A’ num cromossomo, o iguais entre si e 1 par diferente, enquanto que na fêmea há gene ‘a’ localizado no homólogo correspondente será alelo 4 pares iguais entre si. A este par diferente denominou-se de ‘A’. Da mesma forma ‘B’ é alelo de ‘b’; mas ‘A’ não X e Y, e são estes cromossomos que determinarão o sexo. é alelo de ‘b’. Cada par de genes vai determinar um Na fêmea temos X e X e no macho X e Y. O mesmo ocorre caráter, podendo ser homozigoto (letras iguais – AA ou aa) nos seres humanos. O homem apresenta 22 pares iguais e ou heterozigoto (letras diferentes – Aa). um par sexual XY (22A + XY), enquanto a mulher apresenta 22 pares iguais e um par XX (22A + XX). Como na formação dos gametas ocorre a separação dos homólogos, nos homens o X irá para um espermatozóide (22A + x) e o Y irá para outro (22A + y). O óvulo terá sempre o cromossomo X (22A + X). Dependendo do espermatozóide que o fecundou, o óvulo dará origem a um homem ou a uma mulher. Cada célula germinativa (ovócito ou espermatócito) origina um óvulo ou 4 espermatozóides, respectivamente. Demonstraremos apenas 2 espermatozóides. Biologia II 4
  • Pré-Universitário Popular da UFF o genótipo BV BB, cujas flores são fenotipicamente róseas. Nesse caso, os genes são co-dominantes. Homozigoto e Heterozigoto: Quando os pares de alelos são iguais, dizemos que os indivíduos são homozigotos (puros) para aquele caráter, podendo ser dominantes ou recessivos. Quando os pares de alelos são diferentes, dizemos que os indivíduos são heterozigotos (híbridos) para aquele caráter. Ex: são homozigotos – AA, aa, BB, bb, etc. são Genótipo:É a constituição genética de um indivíduo, a heterozigotos – Aa, Bb, etc. soma dos fatores hereditários (genes) que o indivíduo Expressividade de um gene: É a capacidade que tem um recebe dos pais, e que transmitirá aos seus próprios filhos. gene de revelar a sua expressão com maior ou menor Não é visível, mas pode ser deduzido pela análise dos intensidade. Os genes que condicionam a produção de ascendentes e descendentes desse indivíduo. É melanina, dando cor à pele, têm a sua expressividade representado por 2 letras para cada caráter. alterada pela exposição aos raios ultravioleta do Sol. Fenótipo:É a expressão da atividade do genótipo, mostrando-se como a manifestação visível ou detectável Genes letais: São genes que determinam a morte do do caráter considerado. É a soma total de suas indivíduo quando em homozigose, no estado embrionário características de forma, tamanho, cor, tipo sangüíneo, etc. ou após o nascimento. Podem ser dominantes ou Dois indivíduos podem apresentar o mesmo fenótipo recessivos. São letais os genes para a cor amarela em embora possuam genótipos diferentes. Por exemplo, a cor ratos, a Talassemia ou anemia de Cooley, a coréia de do olho pode ser escura para os dois, sendo um huntington, a idiotia amaurótica infantil, entre outros. A homozigoto (puro) e o outro heterozigoto (híbrido). coréia de huntington é uma degeneração nervosa com Externamente, porém, não podemos distingui-los, tremores generalizados e sinais de deterioração mental, às apresentando, portanto, o mesmo fenótipo. vezes só manifestados após os 30 anos o que leva à transmissão dos genes aos descendentes. A idiotia FENÓTIPO = GENÓTIPO + AMBIENTE amaurótica infantil causa demência, cegueira progressiva e morte, se manifesta na infância ou adolescência. Caráter Dominante: É o caráter resultante da presença de um gene que, mesmo sozinho (em dose simples), encobre LEMBRETE:O genótipo será representado por um ou mais a manifestação de outro (chamado de recessivo). Os pares de genes;Nos problemas, por duas ou mais genes são representados por letras. Geralmente usamos a letras;Um gameta (espermatozóide ou óvulo) será primeira letra do recessivo para representá-los. Para o representado por apenas um gene de cada par; Nos gene recessivo usamos a letra em minúsculo, e para o problemas, apenas por uma letra. gene dominante, a mesma letra, porém em maiúsculo. Exemplo: no homem existe um gene normal para a LEIS DA HERANÇA – EXPERIMENTOS DE MENDEL pigmentação da pele que domina o gene para a ausência Mendel cultivou ervilhas por muitos anos no jardim do de pigmentação (albinismo). Representamos, pois, esse mosteiro de Santo Tomás, em Altbrünn (atual Brno), na caráter por A (gene normal) e por a (gene para albinismo). Eslováquia; e notou que elas diferiam entre si por certas Um indivíduo Aa terá um fenótipo normal porque o gene A características bem definidas. Algumas plantas eram domina o gene a. Entretanto, esse indivíduo irá transmitir baixas, enquanto outras eram altas. para alguns dos seus descendentes o gene a, podendo ter Umas possuíam sementes amarelas e outras possuíam filhos ou netos albinos. sementes verdes. Umas tinham sementes lisas e outras sementes rugosas. Um dos fatores do sucesso de Mendel Caráter Recessivo:É aquele que só se manifesta quando estava no fato de que as características de um tipo de o gene está em dose dupla. Assim, só teremos indivíduos ervilha eram mantidas, geração após geração, porque a albinos quando o genótipo for aa. Esses genes são ervilha apresenta autofecundaçao, devido à anatomia de chamados recessivos porque ele fica escondido (em sua flor. A flor da ervilha apresenta duas pétalas soldadas recesso) quando o gene dominante está presente. No caso que guardam dentro de si os órgãos masculino e feminino de herança ligada ou restrita aos cromossomos sexuais, o da planta. Desta maneira, não há possibilidade de um gene recessivo pode se manifestar, mesmo em dose inseto polinizá-la, não havendo, pois, mistura de pólen. simples. Assim, sempre ocorre a fecundação entre as partes feminina e masculina da mesma flor (auto-fecundaçao). Co-dominância, semidominância, dominância intermediária ou ausência de dominância: Quando um gene impede Mendel Descobre o Princípio da Dominância completamente a expressão de outro, na heterozigose, A etapa seguinte do trabalho de Mendel consistiu em dizemos que aquele gene apresenta dominância completa. verificar o que aconteceria se cruzasse duas plantas com Há casos, porém, em que os dois genes alelos, no características diferentes, como a cor das indivíduo heterozigoto, condicionam a manifestação de um sementes.Conseqüentemente, escolheu uma planta com caráter intermediário entre as expressões fenotípicas dos sementes amarelas e outra com sementes verdes. Em homozigotos. Cruzando boninas de flores vermelhas seguida ele removeu as anteras da flor de sementes (genótipos BV BV) com boninas de flores brancas verdes quando ainda estava jovem. Quando a parte (genótipos BB BB), os resultantes são heterozigotos, com feminina amadureceu, ele colocou sobre ela o pólen da flor de sementes amarelas. As plantas que iriam nascer seriam Biologia II 5
  • Pré-Universitário Popular da UFF amarelas, seriam verdes, ou teriam uma coloração gene dominante não se mistura com o recessivo, ambos intermediária? Verificou, porém que todas as plantes ocorrendo puros na separação. descendentes do cruzamento apresentavam sementes amarelas, sendo dominantes sobre as verdes. Aplicação da 1ª Lei P = sementes amarelas X sementes verdes O cruzamento de uma cobaia pura de pêlos cinzentos com F1 = sementes amarelas (100%) outra pura de pêlos brancos (albina) dá como resultado Chamamos P a geração dos pais e F a dos filhos. todos os descendentes cinzentos. Isto significa que os F1 é a primeira geração e F2 é a geração descendente do genes responsáveis pela cor cinzenta são dominantes em cruzamento dos F1 X F1, e assim por diante. relação aos genes responsáveis pela cor branca. As Quando ele inverteu o cruzamento, usando o pólen da cobaias da geração F1 apresentam o gene para a cor planta de sementes verdes sobre a parte feminina da branca, porém ele não tem ‘força’ para suplantar os genes planta de sementes amarelas, chegou ao mesmo para a cor cinzenta. Cruzando agora membros desta 1ª resultado: todos os descendentes apresentavam sementes geração entre si, a descendência apresentará cobaias amarelas. Seriam essas plantas de sementes amarelas cinzentas e brancas na proporção de 3:1, ou 75% iguais a um dos pais amarelos? E a característica verde, cinzentas para 25% brancas. onde estaria? Resolveu, então, cruzar estas plantas amarelas entre si: F1 x F1. Apareceram em F2: 75% de plantas com sementes amarelas e 25% de plantas com sementes verdes. O caráter para verde estava escondido (em recesso), reaparecendo na 2ª geração. Mendel estudou sete características diferentes nas ervilhas, todas elas com dominância. Apesar de não ter conhecimento da existência de cromossomos e de genes, Mendel verificou que havia fatores que passavam inalterados de geração em geração, podendo estar em recesso e reaparecendo em gerações seguintes. Os caracteres que Mendel selecionou para estudar foram: - Forma da semente; Cor da semente; Cor da flor; Cor da vagem; Forma da vagem;Flores;Altura da planta;R = lisa;V = amarela; B = colorida; A = verde; R = lisa; T = não terminal; B = planta alta; r = rugosa; v = verde; b = branca; a = amarela; r = rugosa t = terminal; b = planta baixa O fato de ervilhas amarelas cruzadas com verdes produzirem em F1 ervilhas todas amarelas e o reaparecimento da verde na geração F2, levou Mendel a 2ª LEI DE MENDEL – POLIIBRIDISMO raciocinar que na planta havia algum elemento controlador Lei da Segregação Independente dos Fatores que denominou de fator (hoje sabemos que é o gene). Ele “Na formação dos gametas, os fatores (genes) se imaginou que cada característica era transmitida por um segregam independentemente em proporções iguais”. par de fatores que se separariam para formar os gametas Poliibridismo é o processo de análise de várias (células sexuais). Com isto, ele pôde estabelecer algumas características ao mesmo tempo. A presença de dois leis que até hoje são conhecidas como caracteres é chamada de diibridismo e é condicionada por 2 pares de genes. Para três caracteres, teríamos 3 pares de genes ou triibridismo, e assim por diante. Estudaremos apenas os casos de diibridismo. Essas conclusões foram obtidas por Mendel quando passou a analisar duas LEIS DE MENDEL. características simultaneamente, estabelecendo a sua 2ª 1ª LEI DE MENDEL - MONOIBRIDISMO Lei. Ele considerou ao mesmo tempo a cor e a forma da Lei da Pureza dos gametas, Lei da Disjunção ou semente das ervilhas. Segregação dos Caracteres. Cruzando ervilhas com sementes amarelas e lisas (VVRR) “Os fatores (genes) se separam na formação dos com outras verdes e rugosas (vvrr), obteve em F1 todos os gametas, onde ocorrem puros”. O monoibridismo se refere descendentes amarelos e lisos (VvRr). apenas a uma característica analisada de cada vez. O P = VVRR x vvrr genótipo de uma planta de sementes amarelas pode ser Para cada gameta irá um gene de cada par, ou seja, VR representado por VV (se for homozigota) ou por Vv (se for para um indivíduo e vr para o outro. Não podemos ter heterozigota). No primeiro caso, os genes V e V se gametas VV, vv, RR ou rr. separaram, formando gametas de um só tipo V. No Gametas: VR x vr segundo caso, haverá dois tipos de gametas: V e v. Então, F1 VvRr (amarelas lisas heterozigotas) um gameta contém apenas um gene de cada par, sendo que o outro gene estará em outro gameta. Esses genes Esquematizando: estarão juntos novamente na formação de um novo indivíduo, após a fecundação. Mendel já afirmara que o Biologia II 6
  • Pré-Universitário Popular da UFF Sistema ABO A B É feita por 3 alelos I e I (codominância) e o recessivo (ii). Todo transplante tem que respeitar o tipo sanguineo do receptor. Transplante é quando um receptor recebe um pedaço de tecido ou orgão. Lembrando que o sangue é um tecido. (Tecido sanguineo – tipo especial de tecido conjuntivo). A determinação do tipo sanguineo pode se usada num teste de paternidade ...Como??? Serve para excluir paternidade, porém não permite afirmar nada!!! Sistema MN Não estimula a produção de anticorpos. Também exemplo de relação de codominância. m m m n n n L L , L L ,L L Sistema Rh Presença ou ausência. Sou 3 genótipos e 2 fenótipos. Os genótipos dos descendentes estão assim distribuídos: V R = amarelas lisas = 9/16 V rr = amarelas rugosas = 3/16 O doador universal: Tipo O negativo. O receptor universal: Tipo AB positivo. vv R = verdes lisas = 3/16 vvrr = verdes rugosas = 1/16 Efeito Bombain Proporção = 9:3:3:1 Existe um grupo, correspondente a menos de 1% da Esta lei de Mendel só é válida para os genes localizados população, em que as técnicas tradicionais de em cromossomos diferentes. Sabemos, porém, que em determinação dos grupos sanguíneos os identificam como se fossem de sangue O, mesmo sendo homozigotos ou cada cromossomo existem milhares de genes, sendo os heterozigotos do tipo A e B; ou AB. resultados diferentes da separação independente. Quando um cromossomo é separado para um gameta, ele leva Isso pode ser explicado da seguinte forma: um lócus consigo esses milhares de genes. gênico, chamado lócus H, determina a produção de um fator responsável pela expressão do fenótipo do sistema ABO. Assim, indivíduos HH ou Hh sintetizam uma enzima que é responsável pela formação do antígeno H; transformado em antígeno A ou B: responsável pela determinação dos grupos sanguíneos A, B e AB, em testes Polialelia e Grupo Sanguíneo tradicionais. Quando esse lócus gênico não está presente, ou seja, em casos de indivíduos homozigotos recessivos (hh), é manifestado um fenótipo de sangue do tipo O independentemente do seu genótipo verdadeiro, já neste caso que é sintetizada uma enzima inativa. Diante destes fatos, para se detectar se uma pessoa é realmente O ou um falso O, é necessário um teste em que se é aplicado o anticorpo anti-H em uma gota de sangue. Quando há a aglutinação desta amostra, o indivíduo possui genótipo referente ao sangue O; quando não, é um falso Muitas características são condicionadas por mais de um O, não sendo possível se fazer a detecção de seu real par de alelos.Muito estudada em coelhos, onde a cor do grupo sanguíneo. pêlo é condicionada por 4 alelos. Biologia II 7
  • Pré-Universitário Popular da UFF Eritroblastose Fetal ( Doença Hemolítica do RN) Só ocorrre quando mãe Rh negativo e pai Rh positivo. O bebê tem que ser Rh positivo. 1ª Gestação – Bebê Rh positivo 2ª Gestação – DRN – onde temos a destruição Genes que se encontram nas regiões homólogas entre o desordenada dos eritrócitos do RN e presença da pele crss X e Y, então dependendo do sexo onde se encontra amarelada (parece um canário – icterícia). pode apresentar carater recessvo ou dominante. Ex: Prevenção = Soro anti Rh. calvície, onde no homem se comporta-se como dominante Tratamento = transfusão com sangue Rh neg. e na mulher comporta-se como recessivo. Genética – Determinação do Sexo e Herança Genética Herança Mitocondrial Determinação do Sexo :Se dá pela diferença na Somente a mãe fornece mitocôndrias para os filhos de constituição dos cromossomos de macho e fêmea.Na ambos os sexos, então filhos e filhas de mães afetadas espécie humana quem determina o sexo é o macho, pois é são afetados, porém somente as filhas podem transmitir ele o heterogamético. aos seus descentes. Heterogamético = produz dois tipos de gametas. O grau de severidade da doença dependerá da quantidade Homogamético = produz um único tipo de gameta. de mitocôndrias defeituosas passadas da mãe para os filhos. Determinação Sexual de Insetos (Abelhas) Anormalidades Hereditárias 1. Alterações nas sequências de bases do DNA Ex: Fenilcetonúria (acúmulo de fenilalanina PHE). Leva a desenvolvimento anômalo do sistema nervoso, problemas articulares. 2. Alterações Cromossômicas Numéricas O surgimento dessas anomalias decorre da não disjunção durante a anáfase. ANEUPLOIDIA - Alterações cromossômicas numéricas que envolvem um pequeno número de cromossomos (2n + 1; 2n - 1). EUPLOIDIA - Alterações cromossômicas numéricas envolvendo lotes cromossômicos inteiros (3n; 4n; 8n). Sistema XY: Típico dos mamíferos. Nos humanos são 2.1 Anomalias numéricas dos cromossomos representados como: Macho = XY e Fêmea = XX. autossomos Trissomia do crss 21 - Síndrome de Down - 47,XY ou Herança Ligada ao Sexo XX,+21 Trissomia do crss 18 - Síndrome de Edwards – 47,XY ou XX, +18 Trissomia do crss 13 - Síndrome de Patau – 47,XY ou XX, Quase não há homologia entre os crss sexuais (X e Y), +13 então, no sexo heterogamético estes genes não encontram 2.2 Anomalia dos cromossomos sexuais (mais homologia. comuns) As mulheres podem ser homo (afetadas) ou hemi Síndrome do duplo Y (44A, XYY) - ♂ c/ tendência à (portadoras). agressividade e à criminalidade. Homens sempre hemi e afetados. Síndrome do triplo X ( 44A, XXX) - ♀ férteis; distúrbios Exemplos: daltonismo, hemofilia, deficiência de G6PD. sexuais; retardo mental. Síndrome de Klinefelter (44A, XXY) - ♂ + altos, estéreis; baixo QI; membros longos Síndrome de Turner (44A, X0) - ♀ pode ter retardo mental; Herança Restrita ao Sexo atrofia genital; baixa altura. Presença de genes holândricos ( gene que não possui 3. Alterações Cromossômicas Estruturais (ocorrem região homóloga).Então são genes exclusivamentedos na prófase I) homens. Ex: Hipertricose. 3.1 Translocação = dois crss sofrem quebras e há a soldadura de um segmento cromossômico a uma região Herança com Efeito Limitado ao Sexo fraturada de outro. Gene transmitido em crss autossômico, porém só se 3.2 Deleção = resulta em desequilíbrio do crss por perda manifesta em um dos sexos. Ex: Tanto as vacas como os de um segmento cromossômico. Em alguns casos, as touros apresentam gene para produção do leite,porém deleções ocorrem por um crossing-over desigual entre somente a vaca o faz, pois esta apresenta hormônios cromossomos homólogos desalinhados ou cromátides- sexuais femininos. irmãs. 3.3 Inversão = ocorrência de duas quebras em um crss Herança Parcialmente Ligada ao Sexo unifilamentoso durante a intérfase e a soldadura em posição invertida do fragmento ao restante do cromossomo. Biologia II 8
  • Pré-Universitário Popular da UFF 3.4 Duplicação = podem originar-se por crossing-over Eventos independentes desigual ou por segregação anormal da meiose num Quando a ocorrência de um evento não afeta a portador de uma translocação ou inversão.Geralmente não probabilidade de ocorrência de um outro, fala-se em são nocivas. eventos independentes. Por exemplo, ao lançar várias moedas ao mesmo tempo, ou uma mesma moeda várias Hermafroditismo e Pseudo - Hermafroditismo vezes consecutivas, um resultado não interfere nos outros. 1) Hermafrodita Verdadeiro (muito raro) – Tem ovários e Por isso, cada resultado é um evento independente do testículos, não necessariamente funcionais. Grande outro. maioria é XX. Da mesma maneira, o nascimento de uma criança com um 2) Pseudo - Hermafrodita – apresenta tecido gonádico de determinado fenótipo é um evento independente em apenas um dos sexos. relação ao nascimento de outros filhos do mesmo casal. 2.1) Pseudo - Hermafrodita Masculino: Indivíduo é XY. Por exemplo, imagine uma casal que já teve dois filhos Apresenta, na maioria dos casos, um distúrbio conhecido homens; qual a probabilidade que uma terceira criança como Síndrome de insensibilidade a androgênios seja do sexo feminino? Uma vez que a formação de cada (Feminização testicular). O bebê XY tem genitália externa filho é um evento independente, a chance de nascer uma feminina, uma vagina em fundo de saco e nenhum útero menina, supondo que homens e mulheres nasçam com a ou trompa. mesma freqüência, é 1/2 ou 50%, como em qualquer 2.2) Pseudo - Hermafrodita Feminino: Indivíduo é XX. nascimento. Apresenta hiperplasia adrenal congênita com masculinização dos fetos. Há grande anormalidade da A regra do “e” genitália externa o que impossibilita a determinação do A teoria das probabilidades diz que a probabilidade de dois sexo. O clitóris pode estar aumentado e os grandes lábios ou mais eventos independentes ocorrerem conjuntamente podem estar fundidos. é igual ao produto das probabilidades de ocorrerem separadamente. Esse princípio é conhecido popularmente Noções de probabilidade aplicadas à genética como regra do “e”, pois corresponde a pergunta: qual a Acredita-se que um dos motivos para as idéias de Mendel probabilidade de ocorrer um evento E outro, permanecerem incompreendidas durante mais de 3 simultaneamente? décadas foi o raciocínio matemático que continham. Suponha que você jogue uma Mendel partiu do princípio que a formação dos gametas moeda duas vezes. Qual a seguia as leis da probabilidade, no tocante a distribuição probabilidade de obter duas dos fatores. “caras”, ou seja, “cara” no Princípios básicos de probabilidade primeiro lançamento e “cara” no Probabilidade é a chance que um evento tem de ocorrer, segundo? A chance de ocorrer entre dois ou mais eventos possíveis. Por exemplo, ao “cara” na primeira jogada é, lançarmos uma moeda, qual a chance dela cair com a face como já vimos, igual a ½; a “cara” voltada para cima? E em um baralho de 52 cartas, chance de ocorrer “cara” na qual a chance de ser sorteada uma carta do naipe ouros? segunda jogada também é igual a1/2. Assim a probabilidade desses dois eventos ocorrer Eventos aleatórios conjuntamente é 1/2 X 1/2 = 1/4. Eventos como obter “cara” ao No lançamento simultâneo de três dados, qual a lançar uma moeda, sortear um probabilidade de sortear “face 6” em todos? A chance de “ás” de ouros do baralho, ou ocorrer “face 6” em cada dado é igual a 1/6. Portanto a obter “face 6” ao jogar um dado probabilidade de ocorrer “face 6” nos três dados é 1/6 X são denominados eventos 1/6 X 1/6 = 1/216. Isso quer dizer que a obtenção de três aleatórios (do latim alea, sorte) “faces 6” simultâneas se repetirá, em média, 1 a cada 216 porque cada um deles tem a jogadas. mesma chance de ocorrer em Um casal quer ter dois filhos e deseja saber a relação a seus respectivos eventos alternativos. probabilidade de que ambos sejam do sexo masculino. Admitindo que a probabilidade de ser homem ou mulher é Veja a seguir as probabilidades de ocorrência de alguns igual a ½, a probabilidade de o casal ter dois meninos é eventos aleatórios. Tente explicar por que cada um deles 1/2 X 1/2, ou seja, ¼. ocorre com a probabilidade indicada. A probabilidade de sortear uma carta de espadas de um A regra do “ou” baralho de 52 cartas é de ¼ Outro princípio de probabilidade diz que a ocorrência de A probabilidade de sortear um rei qualquer de um baralho dois eventos que se excluem mutuamente é igual à soma de 52 cartas é de 1/13. das probabilidades com que cada evento ocorre. Esse A probabilidade de sortear o rei de espadas de um baralho princípio é conhecido popularmente como regra do “ou”, de 52 cartas é de 1/52. pois corresponde à pergunta: qual é a probabilidade de A formação de um determinado tipo de gameta, com um ocorrer um evento OU outro? outro alelo de um par de genes, também é um evento Por exemplo, a probabilidade de aleatório. Um indivíduo heterozigoto Aa tem a mesma obter “cara” ou “coroa”, ao lançarmos probabilidade de formar gametas portadores do alelo A do uma moeda, é igual a 1, porque que de formar gametas com o alelo a (1/2 A: 1/2 a). representa a probabilidade de ocorrer “cara” somada à Biologia II 9
  • Pré-Universitário Popular da UFF probabilidade de ocorrer “coroa” (1/2 + 1/2 =1). Para calcular a probabilidade de obter “face 1” ou “face 6” no lançamento de um dado, basta somar as probabilidades de cada evento: 1/6 + 1/6 = 2/6. Em certos casos precisamos aplicar tanto a regra do “e” como a regra do “ou” em nossos cálculos de probabilidade. Por exemplo, no lançamento de duas moedas, qual a probabilidade de se obter “cara” em uma delas e “coroa” na outra? Para ocorrer “cara” na primeira moeda E “coroa” na segunda, OU “coroa” na primeira e “cara” na segunda. Assim nesse caso se aplica a regra do “e” combinada a regra do “ou”. A probabilidade de ocorrer “cara” E “coroa” (1/2 X 1/2 = 1/4) OU “coroa” e “cara” (1/2 X 1/2 = 1/4) é igual a 1/2 (1/4 + 1/4). O mesmo raciocínio se aplica aos problemas da genética. Por exemplo, qual a probabilidade de uma casal ter dois filhos, um do sexo masculino e outro do sexo feminino? Como já vimos, a probabilidade de uma criança ser do sexo masculino é ½ e de ser do sexo feminino também é de ½. Há duas maneiras de uma casal ter um menino e uma menina: o primeiro filho ser menino E o segundo filho ser menina (1/2 X 1/2 = 1/4) OU o primeiro ser menina e o segundo ser menino (1/2 X 1/2 = 1/4). A probabilidade final é 1/4 + 1/4 = 2/4, ou 1/2. Aula 7 e 8 – VÍRUS , REINO MONERA VIRUS Capsídeo viral:Pode ter simetria icosaédria, helicoidal ou Os vírus foram descrito inicalmente como “agentes filtráveis”. Devido ao seu pequeno tamanho, os vírus são complexa.As funções do capsídeo são: proteção do genoma,união a receptores celulares,determinantes capazes de atravessar filtros destinados a reter bactérias. antigênicos. Diferentemente da maioria das bactérias, fungos e Genoma viral: Pode ser formado por DNA ou parasitas, os vírus são parasitas intracelulares obrigatórios que dependem da maquinaria bioquímica da RNA.Contém toda a informação genética necessária para célula hospedeira para sua replicação. a formação das novas partículas virais. Pode ter diferentes conformações: simples, duplo, circular, linear, As principais características dos vírus são: parcionado,etc. - Pequenos (20 a 250 nm de diâmetro) Envelope: É uma membrana fosfolipídica adquirida - Parasitas Intracelulares Obrigatórios durante o processo de replicação do vírus na célula - Possuem uma única espécie de ácido nucleico: hospedeira. Possui glicoproteínas codificadas pelos vírus, DNA ou RNA - Constituição básica : proteína + ácido nucleico que se projetam para o exterior da partícula viral ⇒ podem ter: enzimas, lipídeos, carboidratos. “espículas” Os vírus mais simples são constituídos por um genoma de As funções do envelope são: união a receptores DNA ou RNA contido dentro de uma capa proteica celulares,determinantes antigênicos (capsídeo). Alguns vírus apresentam também uma Métodos de estudo dos vírus:Devido a suas membrana fosfolipídica (envelope). A associação entre características (tamanho / parasita intracelular obrigatório) genoma viral e proteína do capsídeo recebe o nome de os vírus são estudados através da:observação ao nucleocapsídeo. Estrutura de um VIRION microscópio eletrônico,Propagação em sistema (partícula viral completa) : hospedeiro (animal, ovo embrionado, cultura de células). Nucleocapsídeo=genoma+capsideo; Envelope = lipídeos e Sensibilidade a agentes físicos e químicos: De uma glicoproteínas virais. forma geral, os vírus são sensíveis à inativação física e química. Os agentes físicos mais utilizados para inativação da partícula viral são o calor e a radiação ionizante. De um modo geral agentes químicos que agem sobre as proteínas, como o formaldeído e hipoclorito de sódio, também inativam os vírus. Os vírus não envelopados são mais resistentes a variações de pH que os envelopados. Os vírus que possuem envelope são inativados por agentes que destroem a camada de lipídeos como os solventes orgânicos e detergentes. Classificação dos vírus:Em 1966, o Comitê Internacional de Taxonomia Viral definiu os critérios para a classificação dos vírus em Biologia II 10
  • Pré-Universitário Popular da UFF famílias: Família: - viridae; Sub – família: - virinae;Gênero: - vírus. REPLICAÇÃO VIRAL: Para que uma partícula viral dê origem a muitas outras, é necessário que pelo menos uma célula seja infectada.A partir da entrada do vírus na célula, o genoma (DNA ou RNA) é liberado e a síntese de proteínas é iniciada: primeiro aquelas que asseguram a replicação do genoma, depois as responsáveis pela formação do capsídeo e nos vírus envelopados, as glicoproteínas virais.O processo de replicação viral tem as seguintes fases: Adsorção: ligação específica de uma gliproteína viral (vírus envelopados) ou proteína do capsídeo viral (vírus não envelopados) a um receptor celular. A susceptibilidade de uma célula é limitada a presença de receptores. Penetração: Ocorre logo após a adsorção do vírus à célula e envolve um dos três mecanismos: Translocação do vírus inteiro através da membrana plasmática (passagem direta): vírus não envelopados. Endocitose mediada por receptor: vírus envelopados e Esquema do ciclo de replicação de um vírus envelopado. não envelopados (ex. HIV) Fusão direta do envelope do vírus com a membrana plasmática da célula: somente para vírus envelopados Viroses Humanas: Os vírus não envelopados fazem os dois primeiros Adenovírus:Vírus de DNA – causa infecção do trato mecanismos de penetração, ao passo que os envelopados respiratório.Prevenção: vacina (EUA) e cloração de podem fundir seu envelope diretamente com a membrana piscinas (surtos de conjuntivite). plasmática da célula hospedeira, ou podem ser primeiro HPV: Vírus de DNA – afeta pele e mucosas causando endocitados, e então há fusão do envelope com a verrugas. Prevenção:Cuidados higiênicos, preservativos, membrana do endosoma. O processo de fusão de mudanças no comportamento sexual da população. membranas resulta na perda do envelope e depende da Vacinas em fase de teste. interação de glicoproteínas de fusão do vírus com o HIV: Vírus de RNA diminui a produção de anticorpos. componente celular. Prevenção: uso de preservativos, não comportilhar agulhas Desnudamento: Refere-se a separação física das e seringas,etc. proteínas do capsídeo e genoma viral. Após o Dengue: Vírus de RNA – pode levar a complicações desnudamento o genoma viral fica livre no citoplasma ou hemostásicas (dengue hemorrágica) núcleo da célula para o processo de replicação viral. Prevenção: controle do vetor Replicação: De acordo com o tipo de ácido nucléico os Febre Amarela: Vírus RNA – afeta principalmente o fígado vírus utilizam diferentes estratégias para assegurar a causando icterícia (amarelamento da pele) além de febre replicação do genoma e a síntese de proteínas virais, alta. confome o esquema abaixo: Prevenção: vacinação e controle do vetor Maturação: Após a replicação do genoma e síntese das Herpes: Vírus de DNA – afeta pele e mucosas .Prevenção: proteínas virais, o vírus passa por uma fase de montagem evitar contato com pessoas e objetos contaminados. ou empacotamento antes de sair da célula ⇒ as proteínas Catapora : Doença infecciosa causada pelo vírus Varicela- de capsídeo envolvem o genoma viral formando o Zoster. Altamente contagiosa e geralmente benigna era nucleocapsídeo. uma das doenças mais comuns da infância antes do Liberação: Vírus não envelopados: Após a formação do advento da vacina. nucleocapsídeo as partículas virais são liberadas através Uma vez adquirido o vírus, a pessoa fica imune por toda a da lise da célula hospedeira. vida, porém ele permanece no organismo e, futuramente, Vírus envelopados: Após a formação do nucleocapsídeo a provocar uma doença conhecida como Herpes-Zoster, partícula adquire o envelope da membrana plasmática e o também conhecida por cobreiro. vírus é liberado por brotamento ou após a formação do A vacinação é recomendada para crianças a partir de um nucleocapsídeo a partícula adquire o envelope da ano, a adolescentes e adultos com baixa imunidade ou que membrana nuclear e o vírus é liberado por exocitose. passarão por tratamentos de quimioterapia e radioterapia. Rubéola :Rubivirus; pode ser assintomática. Pode causar febre e manchas vermelhas na pele. O cuidado maior com essa doença deve-se ao fato de o vírus atacar o feto de mulheres grávidas causando-lhes má formação. A doença é contagiosa e pode-se adquiri-la pelas vias respiratórias em contato com pessoas doentes. O tratamento é baseado no simples controle dos sintomas, quando possível. Biologia II 11
  • Pré-Universitário Popular da UFF Sarampo :É uma doença perigosa (principalmente para crianças e idosos) causada pelo Morbillivirus. Mesmo sendo uma doença que não costuma trazer maiores problemas, ela continua sendo uma das principais causas de óbitos em países com acesso ineficiente à saúde. Transmitida pelas vias respiratórias, começa com sintomas como febre alta e tosse rouca e persistente para depois aparecer erupções cutâneas. A prevenção é feita por vacinação. Varíola: Foi considerada erradicada pela Organização Mundial de Saúde (OMS) em 1980 e era uma das mais devastadoras enfermidades que a humanidade presenciou. Causada pelo Orthopoxvirus variolae, era transmissível pelas vias respiratórias e é caracterizada pelas típicas Transdução = depende de um vírus. Ele levará parte do pústulas (pequenos aglomerados de pus na pele). material de uma célula para outra. Poliomielite: Mais conhecida como Paralisia Infantil, foi considerada erradicada no Brasil em 1 994. O vírus pode ser transmitido pela saliva ou pela ingestão de água e/ou alimentos contaminados com fezes de pessoas portadoras. Causa paralisia muscular assimétrica principalmente nos membros inferiores. Processo de desenvolvimento de uma doença viral Penetração - Disseminação - Replicação - Lesão - Doença. A Virulência ( capacidade de causar a doença do vírus) em conjunto com características do hospedeiro como Transformação = pedaços de DNA que estão n o meio se Genética, Idade, Estado nutricional, imunológico e incorporam a cromatina. hormonal, determinará o desenvolvimento da doença. Métodos de Estudo dos Vírus: Isolamento em ovos embrionados,cobaias e culturas de células Reino Monera (Bactérias e Cianobactérias) Seres procariontes, unicelulares. Podem apresentar plasmídeos ( “pedaço” de DNA que se encontra destacado do material genético e que podem conter informações importantes para a sobrevivencia do ser, como por exemplo resistencia a antimicrobianos). Cianobactérias Reprodução = somente assexuada; Função= fixação do Podem-se apresentar como cocos, bacilos, espioquetas, nitrogenio atm. (comum em plantações de arroz) vibrião, cocobacilos, diplococos Bacterioses Humanas: Reprodução Tuberculose - É causada pelo bacilo de Koch Assexuada:Divisão binária ou cissiparidade (Mycobacterium tuberculosis), atacando os pulmões. O tratamento é feito com antibióticos e as medidas preventivas incluem vacinação das crianças com BCG e melhoria dos padrões de vida das populações mais pobres. Lepra ou hanseníase- É transmitida pelo bacilo de Hansen (Mycobacterium leprae) e causa lesões na pele e nas mucosas. Quando o tratamento é feito a tempo a recuperação é total. Sexuada :Conjugação = passagem de um pedaço de Difteria- Doença muitas vezes fatal causada pelo bacilo DNA de uma bactéria para a outra. Pode encorporar ou diftérico, que ataca principalmente crianças. Produz dor de não ao crs da célula receptora. garganta, febre e fraqueza. O tratamento deve ser feito o mais rápido possível. A vacina antidiftérica está associada à antitetânica e à antipertussis (contra coqueluche) na forma de vacina tríplice. Coqueluche- Doença que ataca crianças, produzindo uma tosse seca característica, causada pela bactéria Bordetela pertussis. O tratamento consiste em repouso, boa Biologia II 12
  • Pré-Universitário Popular da UFF alimentação e, se o médico achar necessário, antibióticos Importância – Fitoplâncton e sedativos para tosse. Constituem a base da cadeia alimentar aquática; Tétano- É produzido pelo bacilo do tétano (Clostridium Verdadeiro pulmão do mundo; Responsáveis por 70% da tetani), que pode penetrar no organismo por ferimentos na fotossíntese mundial pele ou pelo cordão umbilical do recém nascido quando Algas Pardas (xantofila); Algas Vermelhas (Ficoeritrina); este é cortado por instrumentos não esterilizados. É uma Algas Cor-de-fogo( Maré Vermelha) doença perigosa, que pode levar o indivíduo à morte, Reprodução : Assexuada - Divisão Binária sendo por isso obrigatória a vacinação. Cuidados médicos Zoospóro Mitótico – célula (zoospóro) capaz em casos de ferimentos profundos são essenciais. Pode de se fixar e gerar novo ser. ser necessária a aplicação do soro antitetânico. Sexuada – Conjugação; Ciclo Haplobionte e Disenterias bacterianas- Constituem a principal causa de Diplobionte. mortalidade infantil nos países subdesenvolvidos, onde as classes mais pobres vivem em péssimas condições Protozoário : Principais Filos sanitárias e de moradia. São causadas por diversas Rizópodes ou sarcodíneos – locomovem-se através de bactérias como a Shigella e a Salmonella, e por outros pseudópodes.( ex. amebas) bacilos patogênicos. Essas doenças são transmitidas pela Flagelados ou mastigóforos - locomovem-se através de ingestão de água e alimentos contaminados, exigindo flagelos. (ex. tripanosoma) todas pronto atendimento médico. Sua profilaxia só pode Ciliados - locomovem-se através de cílios ( ex. paramécio); ser feita através de medidas de saneamento e melhoria Esporozoários - desprovidos de organelas locomotoras das condições sócio-econômicas das camadas menos (ex. leishimania). favorecidas da população. Gonorréia ou blenorragia- É causada por uma bactéria, o Reprodução: Assexuada – Divisão binária ; Sexuada – Gonococo (Neisseria gonorrheae), transmitida por contato Conjugação. sexual. Provoca ardência, corrimentos pela uretra. Seu tratamento deve ser feito sob orientação médica pois exige o emprego de antibióticos. Sífilis- É provocada pela bactéria Treponema pallidum, que também é transmitida pelo contato sexual. Um sinal característico da doença é o aparecimento, próximo aos órgãos sexuais, de uma ferida de bordas endurecidas, indolor, o "cancro duro", que regride mesmo sem tratamento. Entretanto, essa regressão não significa que o indivíduo esteja curado, sendo absolutamente necessários diagnósticos e tratamento médicos, pois a doença tem sérias conseqüências, atacando diversos órgãos do corpo, inclusive o sistema nervoso. Meningite meningocócica- É uma infecção das meninges, causada pelo meningoccoco . Os sintomas são febre alta, náuseas, vômitos e rigidez dos músculos da nuca. O doente deve ser hospitalizado imediatamente e submetido a tratamento por antibióticos, pois a doença pode ser fatal. É transmitida por espirro, tosse ou fala, sendo importante a notificação à escola caso uma criança contraia Leptospirose-é uma doença infecciosa febril, aguda, potencialmente grave, causada por uma bactéria, a Leptospira interrogans. É uma zoonose (doença de animais). O rato de esgoto (Rattus novergicus) é o principal responsável pela infecção humana. A bactéria multiplica-se nos rins desses animais sem causar danos, e é eliminada pela urina, às vezes por toda a vida do animal. A L. interrogans eliminada junto com a urina de animais Representantes de Importancia Médica sobrevive no solo úmido ou na água, que tenham pH Amebas – Amebíase neutro ou alcalino. Não sobrevive em águas com alto teor Entamoeba histolytica salino. Hospedeiro Definitivo: Homem Hospedeiro Intermediário: não há REINO PROTISTA Parasita intestinal (pode alcançar Unicelulares; Eucariontes; Autotróficos ou Heterotróficos cérebro,pulmões…) Representantes: protozoários e algas unicelulares. Algas : Ciclo ( ao lado) nos permite inferir os meios de Diferenciação dos Grupos entre as algas: contaminação: alimentos CLOROFÍCEAS – algas verdes; FEOFÍCEAS – algas Contaminados, água contaminada cm cistos da ameba. pardas ou marron; RODOCIFEAS – algas vermelhas; Logo, a prevenção CRISOFÍCEAS – algas douradas (diatomáceas); é saneamento básico. PIRROFICEAS – algas cor-de-fogo (dinoflagelados). Biologia II 13
  • Pré-Universitário Popular da UFF Leishimania: Leishmania brasiliensis: ulcerações nas absorção diretados organismos que parasitam; mucosas da boca e nariz; L. donovani: leishmaniose Reprodução assexuada: visceral divisão múltipla (esquizogonia), e esporogonia → Estimativa de 350 milhões de pessoas expostas a risco de esporozoítos infecção por diferentes sp de Leishmania; R! mitoses Vetores:Phlebotomus (Velho Mundo) e Lutzomyia (Novo zigoto→encista→→4 esporozoítos→→→→muitos Mundo). esporozoítos liberados A doença é caracterizada por acessos febris característicos, dependendo da espécie infectante. Doença de Chagas Trypamosoma cruzi – Causador da doença de Chagas América do Sul: 7 milhõesde pessoas contaminadas. Lesões principalmente dos órgãos ocos (coração,esofago) Vetor: inseto hematófagodo grupo dos triatomídeos: Triatoma infestans (Panstrongylus megistuse e outras sp) Toxoplasmose: Infecção parasitária causada por Toxoplasma gondii. Existem três formas principais de contrai-la: Ingerindo carne contaminada mal-passada (suína, caprina e bovina, avícola) com cistos; Bebendo (leite, água) ou comendo alimentos contaminados com oocistos (saladas mal-lavadas ...); Forma congênita, (grávida transmite para o feto). O protozoário é liberado na natureza quando gatos jovens infectados defecam. Malária : Plasmodium vivax: acessos febrisde 48 em48 horas Plasmodium malariae: acessos febrisde 72 em72 horas Plasmodium falciparum: acessos febris irregulares Plasmodium sp Estruturas locomotoras ausentes nas formas adultas; Nutrição: por Biologia II 14
  • Pré-Universitário Popular da UFF Apresenta um ciclo heteroxênico: Ausente (lesma). Exoesqueleto (caracol) ou endoesqueleto -Gatos são hospedeiros definitivos, pois possuem o (polvo). ciclo sexuado (no epitélio intestinal) e assexuado (noutros Dividos em ordens: gastropodes, cefalopodes, bivalves, tecidos) amphineura... -Hospedeiro intermediário: homem e outros mamíferos e aves FILO ARTROPODA (~300sp), pois só exibem ciclo assexuado. Corpo, geralmente, segmentado; Simetria bilateral com apêndices articulados;Exoesqueleto de quitina. Aula 9, 10, 11, 12 – REINO: ANIMALIA Classificação: Crustáceos – camarões,siris,caranguejos Habitat: água doce, marinha e raramente a terra; Corpo: FILO PORIFERA cefalotórax e abdome; Nº de patas: 5 pares ou mais; Nº de Animais pluricelulares (metazoários); Habitat: Aquático antenas: 2 pares; Esqueleto: exoesqueleto de carbonato Apresentam: Coanócitos - promovem a circulação da água de cálcio; Asas: ausentes; Circulação aberta; Excreção: e capturam partículas.; Espículas: calcárias , silicosas ou glandulas verdes proteica (espongina) - promovem sustentação do corpo Insetos – moscas,besouros,abelhas do animal; Reprodução assexuada (brotamento) ou Habitat: água doce ou terra. sexuada (troca de gametas apartir dos amebócitos) ; Corpo: cabeça, tórax e abdome;Nº de patas: 3 pares; Nº Digestão intracelular; Sem orgãos ou sistemas ; Simetria de antenas: 1 par;Asas: ausentes, 1 ou 2 pares;Circulação radial. aberta; Excreção: tubulos de Malpighi. Aracnídeos – aranhas, ácaros, carrapatos, cravo de pele FILO CNIDARIA Habitat: água doce ou terra; Corpo: cefalotórax e abdome; Animais pluricelulares (metazoários); Habitat: Aquático ( Excreção: glândulas coxais e tubulos de Malpighi; água doce ou marinha) Quelíceras: 1 par (c veneno nas aranhas); Nº de patas: 4 Apresentam:Inauguram o sistema digestivo ( apenas pares; Nº de antenas: ausente ;Palpos: 1 par. boca e uma cavidade interna); Digestão extracelular; Quilópodes – lacraias, centopéias Cnidoblastos – Células para captura de presas e defesa; Glandulas de veneno,noturno,carnívoros Apresentam –se como pólipos (hidras,corais) ou medusas; Diplópodes – piolho de cobra (embuás) Reprodução assexuada (brotamento) ou sexuada (troca de Herbívoros, sem veneno. gametas); Simetria radial; Proteurestomios. Desenvolvimento: ocorre através de mudas ( ou ecdise ). FILO PLATYHELMINTHES Vermes Achatados;Triblásticos;Acelomados FILO ECHINODERMATA ;Bilatérios;Protostômios;Vida Livre ou Parasitas. Exclusivamente marinhos; Endoesqueleto calcáreo ao qual Digestório – incompleto ; Respiratório – difusão; Nervoso - se associam espinho; Triblásticos; Celomados; ganglionar; Circulatório – ausente; Excretor – célula-flama Deuterostômios; Simetria bilateral e pentarradial; Sistema ou solenócito; Tegumentar – uniestratificado; Reprodutor – ambulacrário. sexuados ou assexuados (regeneração ou divisão binária) - monóicos ou dióicos. FILO CORDATA Taenia solium, Taenia saginata, Schistosoma mansoni. Neste reino estão incluídos todos os vertebrados e ainda um grupo mais primitivo : Os protocordados. Os cordados FILO NEMATODA são animais triblásticos, segmentados , deuterostômios e Corpo Cilíndrico e Alongado; Não segmentado; Fino nas de simetria bilateral . extremidades; Sistema Digestório Completo – boca e ânus; Protocordados : Animais cuja notocorda é persistente, Alimento em um único sentido; Simetria bilateral; Monóicos assim não possuem coluna vertebral. Ex : anfioxo ou Dióicos (Maioria); Chegam a1 m de comprimento; Características dos cordados : apresentam uma cutícula na pele;Vida livre os parasitas. Notocorda : eixo esquelético, maciço e flexível, localizada Ascaris lumbricoides na linha mediana dorsal do corpo. Nos cordados mais Ancylostoma duodenales evoluídos, a notocorda estimula o crescimento da coluna Wuchereria brancofti vertebral. Tubo neural dorsal ( tubo nervoso ) : O.E : Ectoderme - Dele saem os nervos, com fibras que FILO ANNELIDA enervam os órgãos internos e a musculatura; Fendas Sistema excretor – Nefrídios; Sistema Respiratório – Branquiais ou faringeanas : Se modificam e se Branquial ou cutânea; Sistema Nervoso – Ganglionar e transformam em pulmões ou branquias. Permitem a saída ventral; Sistema digestório – Completo; simetria bilateral; de água que entra pela boca, trazendo partículas nutritivas protostômios; celomados; triblásticos; 1º sistema em suspensão. circulatório. Os grupos de cordados = Protocordados :1 - Sub - filo FILO MOLLUSCA Cefalocordata : Representante : Anfioxo; as fendas Apresentam: Corpo mole e não segmentado ; Respiração: faringeanas tem função nutridora e respiratória, a branquial ou “pulmonar” (saco pulmonar; pulmão simples); notocorda fica sob o tubo neural , paralela a ela o celoma é Estruturas: pé chato musculoso;massa viceral; manto reduzido, ao redor da faringe fica o átrio ( grande cavidade (produz a concha); Habitat: água doce,marinha ou para onde se dirige toda água que atravessou as fendas terrestre; Sitema circulátório: aberto ; Excreção: feita por faringeanas e que será eliminada pelo atrióporo, uma nefrídeos; Sistema Nervoso: ganglionar ; Esqueleto – Biologia II 15
  • Pré-Universitário Popular da UFF pequena abertura na região ventral posterior, antes do Tetrápodes ânus,a musculatura é muito desenvolvida. Anfíbios (Amphi = dos dois lados e bios = vida). Ex: 2 - Subfilo Urocordata :Representante : Ascídia; fixas; Sapos, salamandras e cecílias; Corpo revestido por túnica protetora; Sifão exalante : por Apresentam : Ciclo de vida complexo com fase larval onde entra água que vai ate a faringe ampla, com fendas aquática e adulto terrestre; Pele nua, usada em trocas branquiais, onde ocorre a troca de gases e a aglutinação gasosas, hídricas e iônicas; Respiração branquial, cutânea das partículas alimentares, que são passadas para o e pulmonar; Vivem em ambientes úmidos, porém há estômago por batimento ciliar;Lateralmente fica o sifão por desérticos; Pele pobre em queratina e alguns c/ glândulas onde sai a água, arrastando excretas e até de veneno; Coração: 2 atrios e 1 ventriculo. gametas. 3 - Subfilo hemicordata :Representante : Balanoglossos Répteis Ex: Cobras, largatos, jacarés, tartarugas 4 - Sub - Filo Vertebrata : 1 - Classe Agnata / Cilostomata Apresentam: Corpo coberto por escamas ; Reprodução : Lampréia e feiticeira - Animais sem mandíbula, boca independente da água ; 1° bem sucedidos em meio circular terrestre; Tegumento bem queratinizado; Excretam Àc. 2 - Super-classe peixes - classes: a) Condrictes : Peixes Úrico ( produto nitrogenado); Circulação: 2 Atrios e 2 de esqueleto cartilaginoso. EX : Tubarão . raias , cações. Ventriculos – Sist. Circulatório Incompleto; Heterotermos; b) Osteictes : esqueleto ósseo . EX : Traíra. Respiração pulmonar. 3 - Super-classe Tetrápoda - classes : a) Anfíbia; b) Os répteis incluem 4 ordens e 6500 espécies atuais: Reptília; c) Aves; d) Mamália. Chelonia (Quelônios) - tartarugas e jabutis; Sphenodonta Notocorda: Eixo dorsal de origem mesodérmica com a (Lacertíleos) - lagarto tuatara; Squamata (Ofídios) – função de sustentação dos feixes musculares do embrião. cobras, lagartos e anfisbenas; Crocodylia (Crocodilianos) De origem mesodérmica. Associação “Notocorda” e – crocodilos e jacarés. “Coluna Vertebral” - Estimula a criação da coluna vertebral. Cordatas primitivos: A notocorda é persistente Aves » Protocordatos = Anfioxo: Não tem coluna vertebral e a São: Homeotermos; Divididas em ratitas (não voam) e notocorda é aparente desde a fase de larva até a adulta. carenatas (voam); Capacidade de vôo : forma aéreo » Vertebrata = Lampréia: Possui notocorda e coluna dinâmica, quilha, cobertura leve, asas, esqueleto leve e vertebral rústica. resistente, ossos “pneumáticos”, olhos com membrana Vertebrados (Cranianos) nictitante, ovopariedade.; Respiração pulmonar ; Excreção de ácido úrico; Pele seca, sem glandulas (com execeção Cordatas: A notocorda desaparece e tem-se o surgimento da uropigiana); Coração com 2 atrios e 2 ventriculos ( sem da coluna vertebral. comunicação entre eles – circulação completa ). Peixes - Agnatos : Sem mandíbula (ciclostomados); Ex: feiticeira, lampréia. Mamíferos Peixes - Gnatos : Peixes cartilaginosos (Condríctes). São : Vertebrados endotérmicos ;Corpo coberto por Ex: Tubarões, raias e cação; pelos ;Glândulas mamárias; Dentes diferenciados : Possuem = Endoesqueleto cartilaginoso, Respiração incisivos, caninos e molares; Mandíbula formada por um branquial, Boca ventral com 5 fendas faríngeas, São único osso (dentário) de cada lado; Diafragma; Coração: 2 heterotermicos, Ausência de bexiga natatória. atrios e 2 ventriculos. Arco aórtico esquerdo; Hemácias Peixes Ósseos Ex: Sardinha, bacalhau, linguado, anucleadas; Excreção de uréia. dourado. .. Classificados em 3 grandes grupos: Monotremados: põem Possuem Endoesqueleto ósseo , Respiração branquial , ovos; Marsupiais: apresenta o marsúpio, onde se completa Boca terminal; 4 pares fendas faríngeas recobertas pelo o desenvolvimento do embrião; Placentais: “orgão” para opérculo; desenvolvimento do feto. São heterotermicos;Apresentam bexiga natatória e linha Os placentais podem ser subdivididos em Ordens: lateral ; Coração: 1atrio e 1 ventriculo. MONOTREMOS - São os mamíferos mais primitivos. Como representantes desta ordem, temos o ornitorrinco e Obs : Bexiga Natatória :Orgão em forma de saco que a équidna, encontrados na Austrália, Nova Zelândia e ilhas se projeta do esôfago e cuja função é permitir ao próximas. Os monotremos são os únicos mamíferos animal permanecer “parado” em diferentes ovíparos. Eles possuem bico e suas patas são profundidades. Preenchida com gases do sangue. semelhantes às patas do pato. As glândulas mamárias da fêmea não possuem mamilos. Assim, o filhote se alimentado leite que escorre pelos pêlos da mãe. Na fase adulta, estes animais comem uma grande quantidade de minhocas. MARSUPIAIS - As fêmeas destes mamíferos possuem uma bolsa no ventre, conhecida como marsúpio, onde estão os mamilos. Os filhotes de marsupiais nascem num estágio muito precoce, com aproximadamente 5 cm. Depois do nascimento, eles se encaminham para a bolsa (marsúpio) da mãe, onde se alimentam e completam o seu desenvolvimento. Como exemplo, temos o canguru, encontrado na Austrália; o coala, que vive na Austrália e Biologia II 16
  • Pré-Universitário Popular da UFF também em regiões da Ásia; o gambá e a cuíca, que vivem dentes incisivos superiores muito desenvolvidos (presas de no continente americano, inclusive no Brasil. marfim). Por este motivo, esses grandes mamíferos se DESDENTADOS - São mamíferos que possuem dentes tornaram alvo de caçadores e ladrões. O elefante africano reduzidos, desprovidos de raiz e esmalte. Esta ordem é o maior animal terrestre. inclui o tamanduá (único sem dentes), o tatu e a preguiça, PERISSODÁCTILOS - São considerados mamíferos que encontrados no Brasil. A preguiça-de-coleira, o tamanduá- possuem dedos ímpares e se apóiam sobre cascos. Por bandeira, o tatu-canastra e o tatu-bola são espécies este motivo, são chamados de ungulados (com casco). brasileiras a ameaçadas de extinção. Como exemplos, temos o cavalo, a anta, a zebra e o ROEDORES - Estes mamíferos possuem dois pares de rinoceronte. A anta é o maior mamífero terrestre da fauna dentes incisivos (dentes da frente) bem desenvolvidos. Um brasileira. par situa-se no maxilar superior e o outro no maxilar ARTIODÁCTILOS - Estes mamíferos também são inferior. Estes pares de dentes crescem continuamente, ungulados. No entanto, eles possuem um número par de pois são desgastados à medida que o animal vai roendo as dos (2 ou 4). Entre os artiodáctilos, encontramos os cascas dos ramos das plantas. Os roedores não possuem ruminantes, como o boi, o carneiro, o búfalo, o camelo e a dentes caninos (presas), mas têm molares para a girafa. Eles possuem o estomago dividido em quatro trituração do alimento. Como exemplos, temos o rato, o partes: pança, barrete, folhoso e coagulador. Há aqueles camundongo, a capivara (o maior roedor do mundo), o que não são ruminantes, como o porco, o hipopótamo e o esquilo, a marmota e o castor. Estes animais servem de javali. alimento para muitas aves, répteis e mamíferos carnívoros. PRIMATAS - São mamíferos superiores que se LOGOMORFOS - São mamíferos que apresentam caracterizam por apresentarem membros alongados, e características semelhantes aos roedores. Eles possuem mãos e pés com cinco dedos providos de unha. Nas mãos dois pares de dentes incisivos no maxilar superior e dos primatas, o dedo polegar fica numa posição oposta apenas um par de incisivos no maxilar inferior. Pertencem aos outros dedos Esta característica permite que eles a esta ordem o coelho e a lebre, que são mamíferos tenham maior habilidade no manuseio dos objetos. Na herbívoros. Estes animais se adaptam muito bem a ordem dos primatas, temos os vários tipos de macacos qualquer habitat que lhes ofereça erva para se alimentar e (gorila, chimpanzé, orangotango, gibão) e o homem. solo onde possam abrir tocas. QUIRÓPTEROS - São os únicos mamíferos voadores. Aula 13 – REINO FUNGI Estes animais caracterizam-se por possuírem os membros Características Gerais anteriores transformados em asas, que lhes possibilitam o Seres uni ou pluricelulares, sem tecidos verdadeiros. vôo. Incluem-se nesta ordem os morcegos. Os quirópteros Suas células são chamadas hifas, sendo que um se alimentam de insetos, peixes, sangue (hematófagos), emaranhado de hifas recebe o nome de micélio. néctar das flores e frutas. Apresentam nutrição heterotrófica e digestão extra CETÁCEOS - São mamíferos marinhos que possuem o corpórea. corpo semelhante ao de um peixe. Eles apresentam os A parede celular é constituída de quitina e seu material de membros anteriores transformados em nadadeiras, que reserva é o glicogênio. lhes fornecem direção e estabilidade durante a sua Apresenta micorrizas (associações simbióticas do fungo movimentação na água. Também possuem uma poderosa com a planta). cauda, que os impulsiona quando estão em movimento. Importância Como exemplos, temos as baleias, os golfinhos e os botos. Decompositores: permitem a reciclagem da matéria A baleia-azul, que pode atingir 30m de comprimento e 135 orgânica morta; destrói objetos de madeira, couro, tecidos toneladas, é o maior animal existente na Terra. e alimentos em geral. SIRÊNIOS - São mamíferos que podem viver em água Produção de alimentos: fabricação de queijos, pães e doce ou salgada. Estes animais têm algumas bebidas alcoólicas. características semelhantes às dos cetáceos, pois Indústria farmacêutica: produção de penicilina (antibiótico). possuem os membros anteriores desenvolvidos em Parasitas: causam doenças em animais (micoses) e nadadeiras e uma cauda larga, usada para a sua impulsão plantas (ferrugem do café). na água. No Brasil, o representante desta ordem é o peixe- Reprodução boi do Amazonas, um simpático mamífero que está ASSEXUADA: Brotamento ou gemulação: é a formação ameaçado de extinção. de saliências na célula de um fungo unicelular; CARNÍVOROS - São mamíferos que possuem dentes Esporulação: nas extremidades das hifas ocorre a caninos muito desenvolvidos e os molares modificados produção de zoósporos que germinam e formam novos para cortar o alimento. Estes animais têm o olfato e a fungos; Fragmentação: consiste na fragmentação audição bem desenvolvidos, para poderem encontrar as de hifas de um micélio. suas presas. Os representantes mais conhecidos são o SEXUADA: A reprodução sexuada resulta, gato, leão, lobo, cão, foca, urso, leão-marinho, entre frequentemente, da fusão de duas hifas haplóides. Se os outros. núcleos se fundirem forma-se um núcleo zigótico diplóide PROBOSCÍDEOS - Nesta ordem, estão incluídos o que sofre meiose, formando núcleos haplóides ou esporos. elefante indiano (Elephas), que pode ser visto nos circos; e LIQUENS: Associação de fungos com algas, relação de o elefante africano (Loxodonta), que é o mais agressivo e mutualismo. possui orelhas enormes. A principal característica desses animais é a presença do nariz e parte do lábio superior Aula 14 – REINO PLANTAE alongados, em forma de tromba ou proboscide longa e O Reino Plantae compreende seres eucariontes, flexível, que funciona como mão. Esses animais possuem pluricelulares, autotróficos, que realizam fotossíntese. Biologia II 17
  • Pré-Universitário Popular da UFF A exemplo dos animais, o organismo vegetal é constituído O anterozóide chega até o arquegônio nadando em uma por células. Contudo, sua organização é bastante película de água da chuva ou de orvalho, ou através dos diferente. Se seus órgãos têm funções paralelas às dos respingos de gotas de chuva. Ao alcançar o arquegônio, os sistemas animais, o mesmo não pode se dizer da sua anterozóides nadam até a oosfera, ocorrendo então a estrutura. Em relação aos animais falamos em sistemas fecundação. Após a fecundação, o zigoto sofre mitoses, digestório, respiratório, reprodutor, etc.; no que diz respeito originando um embrião que permanece protegido no às plantas, tratamos de órgãos: a raiz, o caule, a folha, a arquegônio. flor, o fruto e a semente. O embrião se desenvolve por mitoses, formando um A classificação dos vegetais possui ligeiras diferenças em esporófito diplóide, que possui uma haste e uma dilatação relação à classificação animal. Ao invés de usar o termo na extremidade, a cápsula. A cápsula é um esporângio, Filo, usa-se o termo Divisão. isto é, um órgão no qual se dá a produção de esporos . As plantas são divididas em dois grandes grupos: Dentro do esporângio há células, chamadas céluas-mães Criptógamas (kripto, escondido) - Plantas que possuem dos esporos, que sofrem meiose, originando esporos que as estruturas produtoras de gametas pouco evidentes iniciam a fase haplóide. Esses esporos são libertados e, Fanerógamas(phanero, evidente) - Possuem as em seguida, arrastados pelo vento, germinando a estruturas produtoras de gametas bem visíveis. distância. A germinação do esporo leva à formação de um novo Os órgãos e suas funções gametófito, fechando o ciclo. O esporo, ao germinar, dá A raiz tem por função fixar a planta ao solo e retirar dele origem a um filamento de células, o protema. O protema água e sais minerais, essenciais à vida vegetal. O caule emite algumas ramificações que penetram no solo, mantém a planta ereta. Em seu interior encontram-se formando rizóides, enquanto outras ramificações mais vasos condutores de seiva. Por seiva entende-se o líquido complexas vão dar origem aos pés de musgos absorvido pelas raízes (seiva bruta) e as substâncias (gametófitos). produzidas pela fotossíntese (seiva elaborada). Há vegetais que não possuem vasos condutores (musgos). 2 - Pteridófitas Nesse caso, a distribuição da seiva se faz de célula a As pteridófitas são as primeiras plantas a possuir vasos célula. condutores de seiva. A existência dos vasos possibilitou às Do caule partem ramos onde se prendem as folhas, plantas a conquista definitiva do ambiente terrestre. Os levando a seiva bruta e trazendo a seiva elaborada. As vasos permitem o transporte rápido da água e sais folhas são, portanto, a parte dos vegetais onde ocorre a minerais até as folhas e de seiva elaborada para as fotossíntese. A seiva elaborada por ela produzida é demais partes da planta. distribuída todas as partes do vegetal, garantindo a sua Os principais representantes do grupo são as samambaias sobrevivência. e as avencas. Nas folhas também acontecem os processos de respiração Nas pteridófitas as folhas se desenrolam a partir do centro e transpiração vegetal. da planta. Flores e sementes são órgãos que se relacionam com a reprodução vegetal. Reprodução: é feita por meio de esporos, que freqüentemente são produzidos em soros localizados na Criptógamas parte de baixo das folhas (são aqueles pontinhos As criptógamas podem ser divididas, com base na alaranjados que vemos às vezes nas samambaias). organização do corpo, em grupos menores: Ocorre alternância de gerações, sendo o vegetal adulto 1 - Briófitas produtor de esporos que, uma vez no chão, dão origem a As briófitas são plantas de pequeno porte, sendo que na uma plantinha parecida com um coração (prótalo) e que maioria não ultrapassa 20 cm de altura. Vivem em produz os gametas. Esses se unem e vão dar origem a ambientes úmidos e sombreados, uma vez que não são uma nova planta. susceptíveis à dessecação. As briófitas apresentam estruturas chamadas rizóides, Fanerógamas caulóides e filóides que desempenham um papel Nas fanerógamas os óvulos e o pólen são os gametas semelhante ao da raiz, caule e folhas. No entanto, não têm feminino e masculino, respectivamente. vasos condutores de seiva; tanto a seiva elaborada quanto Dentre as fanerógamas temos as Gimnospermas, que a bruta passam diretamente de uma célula para outra, produzem estróbilos como estruturas reprodutoras, que através de suas paredes. são erradamente denominados flores; e as Angiospermas, O grupo das briófitas tem os musgos como principal que produzem flores. representante. Uma flor pode ser definida, de maneira ampla, como um “ramo” modificado e adaptado à reprodução. Sobre as Reprodução folhas modificadas desse ramo é que se formam as Muitas briófitas apresentam uma reprodução assexuada, à estruturas reprodutivas das plantas fanerógamas. custa de gemas ou propágulos - pequenos pedaços de A semente é uma estrutura que contém em seu interior um plantas que se soltam, são levados pela água e originam pequeno embrião em repouso, além de grande quantidade novas plantas. O ciclo repodutivo é haplodiplobiôntico, de células e material nutritivo para garantir a germinação. como o ciclo dos musgos, que citamos como exemplo. As sementes têm origem a partir dos óvulos, formados nas Na maioria dos musgos, o sexo é separado: cada flores. gametófito possui apenas anterídios ou apenas As fanerógamas são divididas em dois grandes grupos: arquegônios. Biologia II 18
  • Pré-Universitário Popular da UFF 3 – Gimnospermas: são as primeiras plantas a Cálice: Mais externo, é um conjuntode folhas protetoras, produzirem flores (inflorescências) e sementes, porém não geralmente verdes, chamadas sépalas produzem frutos (grego = gymnos = nua, grego = sperma = Corola: Verticilo seguinte, é formada por pétalas. De semente) . As mais conhecidas são os pinheiros, ciprestes colorido vivo, embora às vezes possuam cor pálida ou e sequóias. No Brasil uma gimnosperma nativa é a branca, as pétalas servem indiretamente à reprodução, araucária, também conhecida como pinheiro-do-paraná. atraindo os animais polinizadores com suas cores, aromas As flores da gimnosperma são chamadas de cones ou ou secreções adocicadas; estróbilos. Essas flores são de um só sexo, masculino ou Androceu (andro = "masculino"):É formado de folhas feminino. profundamente modificadas - os estames -, especializadas As gimnospermas estão mais adaptadas às regiões na produção de esporos - os micrósporos -, irão dar origem temperadas Chegam a formar vegetações como as taigas ao gametófito masculino. O estame possui um pedúnculo, no Hemisfério Norte e a mata de araucária no sul do Brasil. chamado filete, com uma dilatação na extremidade - a As sequóias são gimnospermas de grande porte e ocorrem antera - e um tecido que une as duas partes da antera - o na Califórnia (Estados Unidos). Essas plantas chegam a conectivo; atingir 120 metros de altura e seus troncos podem chegar Gineceu (gino = "feminino"): Último verticilo, é formado por a ter diâmetro de 12 metros. Estima-se que as sequóias folhas modificadas - os carpelos ou pistilos -, encarregadas atuais tenham aproximadamente 4000 anos de idade. da produção de megásporos, que irão originar o gametófito 4 – Angiospermas: possuem como característica feminino. A base dilatada é o ovário e naextremidade exclusiva, a semente contida no interior de um fruto (grego oposta há uma dilatação - o estigma. Ligando o ovário ao angio = urna; sperma = semente). Por esse motivo são estigma, há uma haste - o estilete. conhecidas como plantas frutíferas. As angiospermas correspondem ao grupo de plantas com A Formação da Semente maior número de espécies sobre a Terra. Ocorrem em Nas angiospermas a fecundação se dá quando o núcleo ampla diversidade de hábitats, existindo desde espécies masculino (proveniente do grão de pólen) e o núcleo aquáticas até plantas adaptadas a ambientes áridos, como feminino (oosfera, proveniente do óvulo) se encontram, os cactos. formando o zigoto, ainda no ovário da flor. O zigoto, uma célula simples, sofre então muitas divisões Economicamente, as angiospermas representam uma celulares e dá origem a um pequeno embrião, pluricelular. fonte de inestimável importância para o homem. Seus O óvulo fecundado desenvolve-se formando então uma órgãos, como raiz, caule, folhas, flores, sementes e frutos, semente. Ela contém um embrião e substâncias nutritivas podem servir de alimento para a população humana. Além que o alimentarão quando a semente germinar. disso, servem, também como fontes de matéria-prima para A formação de uma ou mais sementes no interior de um as mais diversas atividades humanas e industriais. ovário provoca o seu desenvolvimento e ele, crescendo As angiospermas são divididas em dois grandes grupos: o muito origina um fruto, enquanto murcham todas as das monocotiledôneas e o das dicotiledôneas. demais partes da flor. A principal característica que permite distinguir esses dois grupos é o número de cotilédones presentes na semente. Os cotilédones são folhas modificadas que fazem parte do Aula 15 – FISIOLOGIA VEGETAL corpo do embrião e que podem armazenar nutrientes que Condução de Seiva serão fornecidos a ele durante os estágios iniciais de Nos vegetais a condução de seiva, isto é, soluções salinas desenvolvimento. Como o próprio nome diz, nas e soluções açucaradas, é realizada através dos sistemas monocotiledôneas há apenas um cotilédone por semente, de vasos, que se distribuem ao longo do corpo das enquanto nas dicotiledôneas há dois cotilédones por traqueófitas. semente. A distribuição de seiva bruta ou inorgânica (água e São exemplos de monocotiledôneas: Alho, cebola, sais minerais) é realizada pelos vasos de xilema ou aspargo, abacaxi, bambu, grama, arroz, trigo, aveia, cana- lenho. de-açúcar, milho, gengibre e palmeiras em geral: coco-da- A distribuição de seiva elaborada ou orgânica (água e baía, babaçu, etc. açúcares) é realizada pelos vasos de floema ou líber. São exemplos de dicotiledôneas: Vitória-régia, eucalipto, abacate, rosa, morango, pêra, maçã, feijão, ervilha, O Mecanismo da Condução de Seiva Bruta ou goiaba, jabuticaba, algodão, cacau, limão, maracujá, cacto, Inorgânica mamona, mandioca, seringueira, batata, mate, tomate, O transporte da seiva bruta ou inorgânica é realizado em jacarandá, café, abóbora, melancia, etc. duas etapas, apresentando um transporte horizontal e um transporte vertical de ascensão de seiva. A flor: Completa é formada por três partes: O transporte horizontal de seiva ocorre desde os pêlos Pedúnculo:Haste de sustentação que prende a flor ao absorventes da epiderme, até os vasos de xilema. A caule; ascensão da seiva ocorre até as folhas, onde ocorrem os Receptáculo:Extremidade do pedúnculo, geralmente fenômenos da fotossíntese e da transpiração. dilatada, onde se prendem os verticilos; A melhor explicação para a ascensão de seiva bruta nos Verticilos: Conjunto de peças (folhas modificadas ou vegetais é a teoria da coesão tensão transpiração ou esporófitas) geralmente dispostas em círculo. Observando teoria de Dixon, que está baseada no fato de as folhas a flor da periferia para o centro, encontramos quatro exercerem uma força de sucção que garante a ascensão verticilos de uma coluna de água pelo corpo do vegetal, conforme ocorre a transpiração. Biologia II 19
  • Pré-Universitário Popular da UFF Nos vasos condutores de xilema, existe uma coluna São anexos epidérmicos das folhas constituídos por duas contínua de água, formada por moléculas de água, células-guardas ou estomáticas repletas de cloroplastos, fortemente coesas, ligadas por pontes de hidrogênio. Além que delimitam entre elas uma fenda chamada ostíolo. da força de coesão entre as moléculas de água, estas Ao lado aparecem duas ou mais células conhecidas por estão fortemente aderidas às paredes dos vasos de anexas, companheiras ou subsidiárias. xilema. Conforme ocorre a saída de água na forma de O ostíolo abre-se, no interior da folha, numa grande vapor através das folhas, existe um movimento da coluna cavidade denominada câmara subestomática. de água através dos vasos, desde as raízes até as folhas, Funções : transpiração e trocas gasosas durante a pois estão coesas e submetidas a uma força de tensão respiração (entra O2, sai CO2) e fotossíntese (entra CO2, que movimenta a coluna de água através do xilema. sai O2). À medida que a água é perdida pela transpiração ou usada O Q FAZ O ESTÔMATO ABRIR? na fotossíntese, ela é removida do caule e retirada da raiz, 1- excesso de água para transpirar . sendo absorvida pelo solo. Para este movimento de água 2-excesso de luz para realizar fotossíntese . no corpo do vegetal é imprescindível a força de sucção exercida pelas folhas. Hormonios Vegetais São compostos orgânicos de ocorrência natural, produzido O Mecanismo da Condução de Seiva Elaborada ou na planta, o qual a baixa concentração promove, inibe ou Orgânica modifica processos morfológicos e fisiológicos do vegetal. A seiva elaborada ou orgânica formada nas células dos Regulador vegetal possui as mesmas propriedades, sendo parênquimas clorofilianos das folhas através da porém exógeno. Principais tipos de hormônios. AIA = IAA = fotossíntese é distribuída por todo o corpo do vegetal Ácido indolil-3-acetico; AIB = IBA = Ácido indolil-3-butírico; através dos vasos de floema ou líber, que estão ANA = NAA = Ácido naftalenoacético; 2,4D = Ácido 2,4 localizados próximos à casca dos vegetais. diclorofenoxiacético; GA = giberelina; KIN = cinetina; CCC Apesar de a força da gravidade ser favorável a este = Cloreto de cloro colina (Cycocel, Tuval); ABA = Ácido transporte, existe um fluxo sob pressão das folhas em abscísico. direção às raízes conforme o modelo físico de Münch. Auxinas = As auxinas são hormônios vegetais produzidos No vegetal deve ser mantida a diferença de concentração principalmente nas regiões apicais que, transportados para de açúcar entre o órgão produtor, que são as folhas onde outros locais da planta, participam do seu crescimento e ocorre a fotossíntese; e o órgão consumidor, que é a raiz, diferenciação; responsável pelo fototropismo.. A primeira onde ocorre apenas a respiração. Mantido este gradiente auxina isolada foi o ácido indolilacético (AIA), a mais de concentração entre folhas e o resto do corpo do importante que ocorre nas plantas ( é sintetizado a partir vegetal, ocorrerá o fluxo sob pressão de seiva elaborada do triptofano ). através do floema. Giberelinas = participam da regulação do crescimento de órgãos vegetais, germinação e crescimento do caule, Se retiramos um anel completo da casca (Anel de possuindo a capacidade de reverter o nanismo. Malpighi) que envolve o vegetal, interrompemos a Citocininas = As citocininas são reguladores vegetais que distribuição de seiva elaborada em direção à raiz, pois os participam ativamente dos processos de divisão e vasos liberianos são lesados, levando à morte das raízes diferenciação celular. Participam também da quebra na depois de certo tempo. Com a morte das raízes, não dominância apical; quando em maior disponibilidade, ocorre absorção de água e sais minerais do solo e, promovem o desenvolvimento das gemas laterais. conseqüentemente, ocorrerá a morte do vegetal, pois as Retardadores = são substâncias sintéticas que retardam o folhas não receberão mais água. crescimento do meristema subapical. Podendo também ser útil para diminuir a freqüência de poda em árvores de rua, Estômatos cercas vivas e gramados. Inibidores = são naturais e promovem retardamento no crescimento do meristema apical. Este efeito retarda efetivamente o alongamento do caule e das raízes, inibindo ainda a germinação das sementes e o desenvolvimento das gemas. A presença de inibidores de crescimento tem como finalidade proteger a planta ou suas partes contra condições desfavoráveis do meio ambiente como baixas temperaturas ou déficit hídrico. Etileno = composto orgânico (endógeno ou exógeno) mais simples e, aparentemente, o único gás que participa de regulação dos processos fisiológicos das plantas. O etileno é considerado um hormônio, já que é um produto natural do metabolismo, atua em concentrações muito baixas e participa da regulação de praticamente todos os processos de crescimento, desenvolvimento e senescência das plantas. Controle de processos fisiológicos Fototropismo: é um movimento de uma ou várias partes da planta em resposta a uma luz unilateral. Este processo Biologia II 20
  • Pré-Universitário Popular da UFF é o resultado de uma extensão desigual de dois lados do Tecidos Vegetais órgão da planta que apresentam a resposta fototrópica. Parede celular Geotropismo : é uma resposta dos órgãos vegetais à -Formada antes e durante o crescimento celular; tem força da gravidade. Esta resposta resulta no crescimento celulose, hemicelulose, pectina, enzimas e glicoproteínas. da parte aérea da planta na direção oposta à força da Podem ter lignina. gravidade (geotropismo negativo) e no crescimento das raízes na direção da força gravitacional (geotropismo Meristemas: Após o desenvolvimento do embrião ocorre a positivo formação de novas células, tecidos e órgãos restrita e aos Dominância apical: Uma característica de muitas plantas meristemas onde temos os tecidos embrionários, sempre é o desenvolvimento relativamente limitado de muitos jovens. meristemas laterais. Estes meristemas aparentemente MERISTEMAS→apicais(crescimento primário); permanecem como reserva para o caso de destruição da laterais(crescimento secundário) Células que se “auto- gema apical. A gema apical pode exercer um controle forte perpetuam”= INICIAIS; Células-filhas = DERIVADAS ou fraco sobre os meristemas laterais. Quando o controle de gema apical é forte, os ramos mais próximos à gema Diferenciação celular apical mostram-se pouco desenvolvidos, formando um Crescimento do corpo vegetal envolve→divisão celular pequeno ângulo com caule principal da planta. À medida com aumento em tamanho das células que aumenta a distância da gema apical, sua influência Grupo de células estrutural ou funcionalmente distintas sofre uma redução progressiva. (diferenciadas) Partenogênese : Na maioria das plantas a polinização e a fecundação resultam no desenvolvimento do óvulo Tecidos: Sistema de tecidos - Os principais tecidos (semente), ovário (fruto) e dos tecidos associados vegetais encontram-se organizados em unidades maiores, (receptáculo na maçã, por exemplo). A maior parte do em todo o corpo da planta: (1) Sistema de Tecido desenvolvimento do fruto resulta do alongamento celular, Fundamental; (2) Sistema de Tecido Vascular; (3) Sistema que é geralmente controlado pelas auxinas. Nos frutos de Tecido de Revestimento partenogenéticos (sem sementes) o desenvolvimento Podem ser simples(1) ou complexos (2) e (3) ocorre sem fecundação e às vezes até sem polinização. Na partenogênese vegetativa o desenvolvimento do ovário (1) Tecido Fundamental: PARÊNQUIMA ocorre sem polinização nem fecundação, provavelmente Células parenquimatosas: vivas na maturidade; podem se devido ao alto nível de auxinas e outros hormônios dividir; háespaços intercelulares; Formam camadas vegetais endógenos, presentes no ovário, que permitem o contínuas de tecido no: córtex do caule e da raiz, no seu crescimento sem estímulo esterno. Exemplos típicos mesófilo foliar e na polpa de frutos. de partenogênese vegetativa são as frutas desprovidas de Atividades relacionadas: fotossíntese; armazenamento; sementes como a banana, o abacaxi e a laranja baiana. secreção; cicatrização de feridas; …aerênquima. Abscisão: A queda das folhas de uma planta decídua COLÊNQUIMA: células de colenquima, vivas na pode ocorrer em resposta a sinais do meio ambiente, tais maturidade; Parede celular: é característica distintiva! como curtos ou baixas temperaturas no outono, ou devido brilhantes e espessas a condições adversas ao desenvolvimento vegetal. A folha Ocorrência: cordões sob a epiderme de caules e pecíolos; jovem tem a capacidade de sintetizar níveis de auxinas margeando as nervuras das folhas (dicotiledôneas); raro relativamente altos; durante a senescência, a síntese de nas raízes. auxinas no limbo foliar diminui consideravelmente, o que Paredes primárias não tem lignina →flexíveis, permitem promove o rompimento do pecíolo na camada de abscisão alongamento e serve de sustentação de órgãos maduros e e a folha cai. em crescimento. Senescência: A senescência consiste no conjunto de ESCLERÊNQUIMA (skleros(gr.) = duro) Função: suporte mudanças que provocam a deterioração e a morte da mecânico. Células geralmente mortas na maturidade; célula vegetal. Em plantas multicelulares, a senescência paredes espessadas (lignificadas) →resistência ocorre após a juvenilidade (crescimento vegetativo) e a sustentação Ocorrência: em todo o corpo vegetal. Há 2 maturidade (reprodução) e é rápida em plantas perenes, tipos celulares: FIBRAS e ESCLEREÍDEOS; em feixes no de acordo com o programa genético característico de cada floemana epiderme, tecido (fibras liberianas) fundamental e tipo de planta. A senescência é também sensível à vascular de frutos,caules, folhas, etc. influência de fatores do meio ambiente tais como dias curtos, baixa luminosidade, baixas e altas temperaturas, Tecidos de Revestimento: Epiderme:camada mais baixos níveis de nutrientes essenciais e sais tóxicos no externa do corpo primário da planta; atéque o órgão sofra solo. crescimento secundário; Geralmente →apenas 1 camada Maturação de frutos : Na fase final do desenvolvimento de células. do fruto da planta, ocorre a maturidade fisiológica. A Funções: proteção mecânica; evitar perda d’água nas continuação do desenvolvimento do fruto ou maturação, partes aéreas (cutícula cerosa); trocas gasosas que o torna comestível para o ser humano, pode ocorrer (estômatos); armazenamento de metabólitos. depois de sua separação da planta. A produção de etileno Tipos celulares: células epidérmicas; estômatos; tricomas, pelos frutos climatéricos é considerada essencial à sua etc. maturação( O etileno é considerado tanto o hormônio que inicia a maturação como o produto desse processo). Crescimento secundário Biologia II 21
  • Pré-Universitário Popular da UFF As raízes e caules continuam a crescer em circunferência O carbono presente nos seres vivos é, originalmente, em regiões que já não sofrem alongamento. Comum nas proveniente da atmosfera. Por meio da fotossíntese, os gimnospermas e dicotiledôneas lenhosas. seres fotossintetizantes fixam o carbono que retiram do CO2 atmosférico. Esses átomos de carbono passam a Crescimento secundário fazer parte das moléculas orgânicas fabricadas. ↓ Durante a respiração, uma parte das moléculas orgânicas Aumento em espessura(circunferência) do corpo da planta. é degradada, e o carbono que as constituía é devolvido à ↓ atmosfera, novamente na forma de CO2. Parte do carbono resulta da atividade dos meristemas laterais: retirado do ar passa a constituir a biomassa dos seres câmbio vasculare câmbio da casca fotossintetizantes, podendo eventualmente ser transferida aos animais herbívoros. Anéis de crescimento Nos herbívoros, parte do carbono contido nas moléculas orgânicas dos alimentos é liberada durante a respiração, e A atividade periódica do câmbio vascular o resto irá constituir sua biomassa, que poderá ser ↓ transferida para um carnívoro. Dessa forma, o carbono anéis de crescimentono xilema (e floema) secundário(s) fixado pela fotossíntese vai passando de um nível trófico gerado pela diferença de densidade do lenhodo início da para outro, enquanto retorna gradativamente à atmosfera, estação de crescimento e aquele produzido mais tarde em conseqüência da respiração dos próprios organismos e da ação dos decompositores, que atuam em todos os PeridermeSubstitui a epiderme nos caules e raízes níveis tróficos. Crescimento secundáriofelema(ou súber ou cortiça) ↑Peridermecâmbio da casca(ou felogênio)↓ feloderme Combustíveis fósseis Periderme Algumas vezes, o retorno do carbono para a atmosfera é Periderme: células suberosas →paredes internas demorado, levando milhões de revestidas por suberina, que torna o tecido impermeável anos para ocorrer. É o caso dos água e aos gases compostos de carbono que não Na maturidade as células suberosas morrem, mas as foram atacados pelos células da feloderma permanecem vivas. decompositores e transformaram- se, no subsolo, em carvão, turfa e petróleo. Aula 16 – CICLOS BIOGEOQUIMICOS A utilização desses combustíveis fósseis pelo homem tem Denominamos de ciclos biogeoquímicos ao movimento restituído à atmosfera, na forma de CO2, átomos de contínuo dos elementos químicos, do meio físico para os carbono que ficaram fora de circulação durante milhões de seres vivos e destes novamente para o meio físico. Assim anos. sendo, os átomos dos elementos químicos presentes na Devido à queima de combustíveis, a concentração de gás natureza e nos seres vivos não são criados nem carbônico no ar aumentou, nesses últimos 100 anos, de destruídos, mas constantemente reciclados. 0,029% para cerca de 0,04% da composição atmosférica. Embora pareça pouco, esse aumento é, em termos Ciclo do nitrôgenio proporcionais, da ordem de 38%. De acordo com muitos Cerca de 78% do ar atmosférico é de nitrogênio, na forma cientistas, o aumento do teor de CO2 atmosférico pode molecular(N2-gás). O nitrogênio está presente nos provocar a elevação da temperatura média global por aminoácidos das proteínas, nas bases nitrogenadas dos causa do efeito estufa. ácidos nucléicos. No ciclo do nitrogênio participam bactérias, algas azuis(cianofíceas) e fungos. Ciclo do oxigênio a) bactérias e algas azuis fixadoras- transformam o nitrogênio(N2) em amônia(Nh4). As bactérias fixadoras(do gênero Rhizobium) vivem nos nódulos das raízes das leguminosas(feijão, soja, ervilha, amendoim,alfafa,etc), constituindo uma relação simbiôntica do tipo mutualismo. b) bactérias decompositoras- transformam os resíduos nitrogenados orgânicos em amônia. c) batérias nitrificantes- transformam a amônia em nitritos e posteriormente em nitratos. d) bactérias desnitrificantes- transformam amônia e nitratos em nitrogênio molecular, devolvendo-o à atmosfera. O nitrogênio sai dos animais quando morrem e são decompostos e através da excreção(peixes ósseos excretam amônia , peixes cartilaginosos e mamíferos O ciclo do oxigênio é complexo, uma vez que esse ecretam uréia , aves e répteis excretam ácido úrico). elemento é utilizado e liberado pelos seres vivos em diferentes formas de combinação química. O principal Ciclo do carbono reservatório de oxigênio para os seres vivos é a atmosfera, Biologia II 22
  • Pré-Universitário Popular da UFF onde esse elemento se encontra na forma de gás oxigênio (O2) e de gás carbônico (CO2). O O2 é utilizado na respiração aeróbica das plantas e animais. Nesse processo, átomos de oxigênio combinam- se com átomos de hidrogênio, formando moléculas de água. A água formada na respiração, chamada água metabólica é, em parte, eliminada para o ambiente através da transpiração, da excreção e das fezes, em parte utilizada em processos metabólicos. Dessa forma, seus átomos de oxigênio acabam incorporados à matéria orgânica e podem voltar à atmosfera pela No grande ciclo, a água é absorvida pelos seres vivos e respiração e pela decomposição do organismo, que participa do metabolismo deles, sendo posteriormente produzem água e gás carbônico. devolvida para o ambiente. As plantas absorvem, por meio O CO2 atmosférico é utilizado no processo de de suas raízes, a água infiltrada no solo. Além de ser fotossíntese. Os carbonos e os oxigenados presentes solvente e reagente de inúmeras reações químicas no gás carbônico passam a fazer parte da matéria intracelulares, a água é uma das matérias-primas da orgânica do vegetal, e tanto a respiração como a fotossíntese: seus átomos de hidrogênio irão fazer parte da decomposição dessa matéria orgânica restituirão o glicose fabricada, e seus átomos de oxigênio se unem para oxigênio à atmosfera, na forma de água e gás formar o O2 (gás oxigênio) liberado para a atmosfera. Na carbônico. A água utilizada pelas plantas na fotossíntese é respiração, as plantas degradam as moléculas orgânicas quebrada, e seus átomos de oxigênio são que elas mesmas fabricam para obter energia, liberando liberados para a atmosfera na forma de O2. gás carbônico e água. As três principais fontes não-vivas de átomos de oxigênio As plantas estão sempre perdendo água por meio da transpiração, principalmente durante o dia, quando seus estômatos estão abertos. É por isso que o ar é úmido nas Genes > Células > Tecidos > Órgãos > Sistemas > florestas e seco nos desertos e áreas desmatadas. Uma Espécies > População > Comunidades > vez que absorvem água do solo e a liberam, como vapor, Ecossistemas > Biosfera para atmosfera, as plantas contribuem para a manutenção de um grau de umidade do ar altamente favorável à vida. para os seres vivos são, portanto, gás oxigênio (O2), gás carbônico (CO2) e água (h4O). Esses três tipos de Aula 17 – ECOLOGIA molécula estão constantemente trocando átomos de A ecologia é uma ciência essencialmente interdisciplinar, oxigênio entre si, durante os processos metabólicos da ou seja, necessita de informações integradas das mais biosfera. diversas áreas das ciências, como matemática, física, química, estatística, zoologia, botânica, bioquímica, entre Ciclo da água outras. Embora a água não seja um elemento químico, e sim uma Os niveis de organização: substância composta de hidrogênio e oxigênio, estudaremos o seu ciclo pelo fato de ela estar intimamente Espécie: dois ou mais organismos são considerados da associada a todos os processos metabólicos. mesma espécie, quando podem se reproduzir, originando O ciclo da água pode ser considerado sob dois aspectos: o descendentes férteis. Desta forma, fica claro que, a menos pequeno ciclo, ou ciclo curto, e o grande ciclo, ou ciclo que haja a intervençãohumana, como no caso do jumento longo. e da égua, naturalmente não ocorre reprodução entre Pequeno ciclo indivíduos de espécies diferentes. No pequeno ciclo, a água dos oceanos, lagos, rios, Populações:São formadas por organismos da mesma geleiras e mesmo a embebida no solo sofre evaporação espécie, isto é, um conjunto de organismos que podem se pela ação do calor ambiental e passa à forma de vapor, reproduzir produzindo descendentes férteis. dando origem às nuvens. Nas camadas mais altas da Comunidades:Um conjunto de todas as populações, atmosfera, o vapor d’água sofre condensação, e a água sejam elas de microorganismos, animais ou vegetais líquida volta à crosta terrestre na forma de chuva. existentes em uma determinada área, constituem uma O ciclo das chuvas foi um dos responsáveis pelo comunidade; também se pode utilizar o conceito de resfriamento relativamente rápido da crosta terrestre, nos comunidade para designar grupos com uma maior primórdios de nosso Planeta. Hoje, o ciclo das chuvas afinidade separadamente, como por exemplo, comunidade contribui para tornar o clima da Terra favorável à vida. vegetal, animal, etc. Ecossistema: Representado por um conjunto de Grande ciclo organismos vivendo e interagindo em uma área definida, com características ambientais típicas. Portanto, um ecossistema é uma unidade ecológica composta por uma fração viva, denominada biocenose, e uma fração não viva, o ambiente propriamente dito, denominada biótopo. Biomas: São as grandes formações faunísticas e florísticas que formam as paisagens. Campos, florestas, desertos, praias e montanhas representam os padrões Biologia II 23
  • Pré-Universitário Popular da UFF gerais dos ambientes onde se desenvolvem os principais Consumidores primários - São os animais que se biomas. alimentam dos produtores, ou seja, são as espécies Biosfera: É o termo dado ao espaço ocupado por todos os herbívoras. Milhares de espécies presentes em terra ou na seres vivos existentes no planeta, tanto na água, como na água, se adaptaram para consumir vegetais, sem dúvida a terra e no ar maior fonte de alimento do planeta. Os consumidores Biocenose: Representa a parte viva do ecossistema, ou primários podem ser desde microscópicas larvas seja, os organismos que vivem em um ambiente planctônicas, ou invertebrados bentônicos (de fundo) específico, interagindo entre si e também com a parte não pastadores, até grandes mamíferos terrestres como a viva deste (biótopo). Na realidade as biocenoses são girafa e o elefante. grupos e associações de espécies mais ou menos típicas, Consumidores secundários - São os animais que se as quais, em conjunto, contribuem para a formação da alimentam dos herbívoros, a primeira categoria de animais Biosfera. carnívoros. Biótopo: pode ser considerado como uma área geográfica Consumidores terciários - São os grandes predadores de superfície e volume variáveis, submetida a como os tubarões, orcas e leões, os quais capturam características ambientais homogêneas, e capaz de grandes presas, sendo considerados os predadores de oferecer as condições mínimas para o desenvolvimento de topo de cadeia. Tem como característica, normalmente, o uma comunidade biológica a ele associada. grande tamanho e menores densidades populacionais. Habitat e Nicho Ecológico: O habitat de um organismo é o lugar onde ele vive, o ambiente ocupado por ele. O Decompositores ou Bioredutores habitat representa então o espaço físico mais provável de São os organismos responsáveis pela decomposição da se encontrar determinada espécie. Assim, o habitat dos matéria orgânica, transformando-a em nutrientes minerais macacos são as árvores da floresta; dos cupins é o interior que se tornam novamente disponíveis no ambiente. Os da madeira; dos corais são as águas claras, rasas e decompositores, representados pelas bactérias e fungos, quentes dos trópicos; das cracas são os costões rochosos, são o último elo da cadeia trófica, fechando o ciclo. e assim por diante. A seqüência de organismos relacionados pela predação O conceito de nicho ecológico é mais abrangente que o de constitui uma cadeia alimentar, cuja estrutura é simples, habitat, pois considera não apenas o espaço utilizado pela unidirecional e não ramificada. No entanto, na natureza as espécie (habitat) mas também a sua posição na teia trófica espécies podem consumir muitos tipos de presas, podendo da comunidade ( nicho trófico) e a sua relação com os inclusive alimentar-se tanto de vegetais como de animais fatores ambientais, ou seja, a área ideal para a ocorrência (espécies omnívoras). Isto faz com que as relações presa- da espécie dentro do gradiente ambiental de temperatura, predador se estabeleçam em teias alimentares, ou teias umidade, luminosidade, etc. (hipervolume). O nicho tróficas, que são constituídas por diversas cadeias ecológico é portanto o local onde vive o organismo, suas alimentares interligadas. Normalmente as cadeias tróficas exigências ambientais e sua relação com seus predadores não possuem mais que 4 a 5 níveis tróficos devido a e presas. problemas relacionados à transferência de energia Biodiversidade:Cientificamente, o conceito de diversidade disponível de um nível a outro. é um indicador ecológico relacionado com a quantidade de espécies e indivíduos presentes nos ecossistemas. Pirâmides Ecológicas:Uma forma útil de se visualizar a estrutura de um ecossistema em termos de transferência Cadeia Alimentar e Teia Trófica de energia, densidade das populações e quantidade de Este termo ecológico representa o vínculo existente entre matéria viva ao longo dos níveis tróficos.É através das um grupo de organismos presentes em um ecossistema, pirâmides ecológicas, as quais podem ser de vários tipos: os quais são regulados pela relação predador-presa. É Pirâmides de número :Cada bloco da pirâmide representa através da cadeia alimentar, ou cadeia trófica, que é um nível trófico de uma cadeia alimentar, ou do próprio possível a transferência de energia entre os seres vivos. É ecossistema (produtores, consumidores primários, a unidade fundamental da teia trófica. secundários, terciários...). A largura no plano horizontal, de Existem basicamente dois tipos de cadeia alimentar, as cada nível, é diretamente proporcional ao número de que começam a partir das plantas fotossintetizantes e as indivíduos presentes. Neste caso, é importante notar que o originadas através da matéria orgânica animal e vegetal número de indivíduos não leva em conta o seu tamanho, morta. As plantas são consumidas por animais herbívoros volume, ou peso, sendo portanto uma medida que não enquanto que a matéria orgânica morta é consumida pelos avalia a quantidade total de matéria viva de cada nível animais detritívoros. A cadeia alimentar é constituída pelos trófico. seguintes níveis: Pirâmides de biomassa : Substitui-se o número dos Produtores - São os organismos capazes de fazer indivíduos da pirâmide de número pela quantidade de fotossíntese ou quimiossíntese. Produzem e acumulam matéria viva presente em cada nível trófico. Esta medida é energia através de processos bioquímicos utilizando como dada em g/m2 ou g/m3. matéria prima a água, gás carbônico e luz. Em ambientes Pirâmides de energia: Forma mais sofisticada de afóticos (sem luz), também existem produtores, mas neste representação. Neste caso a largura de cada nível trófico caso a fonte utilizada para a síntese de matéria orgânica (no plano horizontal) é proporcional não ao número de não é luz mas a energia liberada nas reações químicas de indivíduos ou quantidade de matéria viva, mas à oxidação efetuadas nas células (como por exemplo em quantidade de energia acumulada, sendo dada em calorias reações de oxidação de compostos de enxofre). Este (Kcal). processo denominado quimiossíntese é realizado por muitas bactérias terrestres e aquáticas. Biologia II 24
  • Pré-Universitário Popular da UFF As Relações entre os Seres De forma geral, podemos classificar as relações entre seres vivos como harmônicas ou desarmônicas. Considera-se como relação harmônica todas as formas de relacionamento em que nenhuma das espécies participantes do processo sofre qualquer tipo de prejuízo. Essas relações podem ser intra-específicas (dentro da mesma espécie) ou interespecíficas (entre espécies diferentes). As relações harmônicas intra-específicas compreendem as colônias e as sociedades. Colônias: são agrupamentos de indivíduos da mesma espécie ligados fisicamente e que revelam alto grau de interdependência. Os corais e as esponjas formam colônias. Sociedades: são agrupamentos de indivíduos da mesma espécie que vivem coletivamente, mas podem sobreviver isolados. Esses grupos apresentam uma divisão de trabalhos. No formigueiro e na colméia existe uma rainha (reprodutora), operárias, soldados e machos, cada qual com sua função específica. As relações harmônicas interespecíficas compreendem a protocooperação, o mutualismo e o comensalismo. Nos dois primeiros casos, ambas as espécies são beneficiadas. Protocooperação: os indivíduos podem viver isoladamente, como o paguro e a actínia. Mutualismo: ou simbiose a associação é imprescindível para a sobrevivência de ambos os seres. Os liquens são a união de algas e fungos. Baratas e cupins vivem em mutualismo com protozoários. Comensalismo: apenas um dos indivíduos se beneficia sem prejudicar o outro, e ambos podem viver isoladamente. A rêmora é comensal do tubarão. As relações desarmônicas implicam sempre em prejuízo para uma das espécies. Compreendem o amensalismo, a competição, o predatismo e o parasitismo. Amensalismo ou antibiose: um organismo produz substâncias que inibem o desenvolvimento de outra. Fungos produzem antibióticos que destroem bactérias (espécie amensal). Competição: acontece entre espécies que ocupam, numa mesma área, nichos similares. Os herbívoros da savana africana competem pela pastagem. Predatismo: consiste no ataque de uma espécie a outra, para matá-la e devorá-la. Quando o predatismo envolve seres da mesma espécie é chamado de canibalismo. Parasitismo: é a relação em que uma espécie se instala no corpo de outra, prejudicando-a. O organismo que abriga o parasita é chamado de hospedeiro. Biologia II 25