UMA VISÃO GERAL DA BIOLOGIA Capítulo 1 - O FENÔMENO VIDA - pag.11 A 31
1. DE QUE SÃO FEITOS OS SERES VIVOS? O que é Biologia
BIO = Vida LOGOS = Estudo
BIOLOGIA= Estudo da Vida
A Biologia é a ciência que estuda os seres vivos ou, mais precisamente, as características dos seres vivos. Importância de aprender Biologia
• Com essa ciência:
– descobrimos explicações para uma série de fenômenos;
– compreendemos melhor o que está acontecendo no mundo e podemos participar, de forma esclarecida, de decisões que afetam a coletividade.
• Esclarecidos podemos decidir sobre questões tais como: – as que envolvem a destruição dos ecossistemas; – a aquecimento global;
– a perda da biodiversidade; – o destino do lixo;
– os alimentos transgênicos, etc.
P/se chegar a tais decisões é necessário um conhecimento básico de Biologia.
• O conhecimento da Biologia nos torna também mais capazes de tomar decisões que podem afetar nossa saúde, como por exemplo:
– Escolher praticar atividades físicas; – Ter uma alimentação equilibrada; – Adquirir boas práticas de higiene;
– Desenvolver hábitos saudáveis tais como: não fumar e não usar drogas, etc. O objeto de estudo da Biologia: os SERES VIVOS
Biologia é o Estudo da Vida. Mas o que é vida?
Como é possível distinguir um ser vivo de um não-vivo? O QUE É VIDA?
• Várias tentativas foram feitas para definir VIDA, mas nenhuma completa-mente satisfatória. • Em resumo elas colocam que: “os seres vivos são sistemas químicos altamente organizados,
que se mantêm à custa de gasto de energia e que podem se multiplicar e possuem capacidade de evoluir adaptando-se aos ambientes”.
CARACTERÍSTICAS P/ DEFINIR UM SER VIVO Um ser vivo possui:
1. Composição química: são formados por elementos químicos que formam moléculas orgânicas e inorgânicas.
2. Organização: essas moléculas se reúnem formando células, tecidos,etc.
3. Metabolismo: no corpo dos seres vivos ocorrem transformações químicas: anabolismo (fotossíntese) e catabolismo (respiração celular).
4. Reação e Equilíbrio: os seres vivos respondem a estímulos do meio e mantém equilíbrio interno constante.
5. Reprodução e Hereditariedade: eles se reproduzem e os filhotes são semelhantes ao pais. 6. Evolução: eles se transformam ao longo do tempo por mutação e seleção natural. CARACTERÍSTICAS P/ DEFINIR UM SER VIVO
Um ser vivo:
• Possui composição química (H,O,C,N). • É formado por células.
• Apresenta metabolismo. • Responde a estímulos do meio.
• Mantém o equilíbrio interno constante. • Se reproduz.
• Evolui.
1. COMPOSIÇÃO QUÍMICA: A. De que são feitos os seres vivos?
• Toda matéria é feita de ÁTOMOS.
• No centro (núcleo) de um átomo há partículas de carga positiva – os prótons – e partículas sem carga elétrica – os nêutrons. Ao redor dos dessa região central, estão os elétrons, com carga elétrica negativa. • Como o nº de prótons e = ao de elétrons, o átomo é eletricamente neutro.
• A principal ≠ entre 2 átomos está no nº atômico (Z) = nº de prótons).
• O nº atômico explica as diferentes propriedades físicas e químicas de cada átomo. Fe (Z=26) - Au (Z=79).
• Os átomos podem se ligar, formando moléculas. A força que os mantém unidos é chamada de ligação química.
• Em 1 gr de água, há 30 sextilhões de moléculas de (H2O). Cada mol. é formada por 2 átomos de
H e 1 de O. SUBSTÂNCIAS ORGÂNICAS
• Uma bactéria é um ser vivo muito pequeno (alguns milésimos de milímetro), mesmo assim ela é muito mais complexa do que um grão de areia. Por quê?
SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS
• Na matéria bruta, os átomos estão agrupados em compostos relativamente simples, formando as substâncias inorgânicas (substâncias minerais), como:
– a água;
– os sais minerais; – os gases;
– os cristais de rochas.
• As substâncias inorgânicas são menores e mais simples que as orgânicas. SUBSTÂNCIAS ORGÂNICAS
• Nos seres vivos, além das substâncias inorgânicas, há substâncias orgânicas, formadas por átomos de carbono, que se unem, constituindo longas cadeias. Além do (C), átomos de (H), (O) e (N) podem estar ligados as cadeias de:
– carboidratos (C,H,O)
– proteínas (H, O, C, N e outros) – lipídios (C, H, O)
– ácidos nucléicos (DNA e RNA) e – vitaminas.
• As substâncias orgânicas são maiores e mais complexas que as inorgânicas. 2. A ORGANIZAÇÃO DA VIDA
• A matéria bruta é constituída por átomos que se reúnem formando moléculas ou cristais.
• Os seres vivos não são formados por um simples amontoado de substâncias orgânicas e inorgânicas. Neles essas substâncias estão muito bem organizadas.
• Nos seres vivos, uma enorme quantidade de moléculas inorgânicas e orgânicas se reúne, formando a CÉLULA (unidade fundamental, capaz de se nutrir, crescer e se reproduzir).
• Alguns seres como bactérias e protozoários são formados por 1 única célula (unicelulares), mas a maioria são formados por muitas cés. (pluricelulares).
• Ser humano: 60 trilhões de células. A UNIÃO FAZ A FORÇA
• Conseguimos levantar um peso, porque nossos músculos são formados por muitas células capazes de se contrair de forma organizada, na mesma direção.
• Isso porque nos pluricelulares as células se reúnem em grupos e formam TECIDOS. Ex. tecido muscular, epitelial, etc.
• Os tecidos podem se reunir formando ÓRGÃOS e estes se organizam em SISTEMAS (Ex. encéfalo, medula e nervos forma o sistema nervoso).
• O conjunto de sistemas forma um ORGANISMO. (Ex. O corpo humano é formado pelos sistemas nervoso, digestório, respiratório, cardiovascular urinário, genital, muscular e esquelético).
• Mas a organização dos seres vivos não termina com a formação do organismo.
• Considerando todo sistema de vida no Planeta, sabemos que os seres vivos interagem com outros seres e com o ambiente.
• Assim, organismos da mesma espécie agrupam-se em determinada região, formando uma POPULAÇÃO (Ex. conj. de onças-pintadas do Pantanal).
• Uma população mantêm relações com populações de outras espécies que habitam o mesmo local, formando uma COMUNIDADE (Ex. conj. de todas as espécies que habitam uma lagoa).
• Uma comunidade influi nos fatores físicos e químicos do ambiente e esses influem na comunidade. Esse conj. seres vivos e fatores do ambiente formam um ECOSSISTEMA. (Ex. floresta inteira incluindo seres vivos,solo,clima,água,etc.)
• A reunião de todos os ecossistemas do planeta forma a BIOSFERA. (Ex. conj. de todas as regiões da Terra habitadas por seres vivos).
Níveis de Organização dos Seres Vivos
Molécula – Célula – Tecido – Órgão – Sistema – Organismo – População – Comunidade – Ecossistema – Biosfera.
AS DIVISÕES DA BIOLOGIA • Citologia: estuda as células. • Histologia: estuda os tecidos.
• Anatomia e Fisiologia: estuda a estrutura e o funcionamento dos órgãos e sistemas. • Embriologia: estuda a formação e o desenvolvimento do embrião.
• Genética: estuda as leis da heredita-riedade.
• Evolução: estuda as transformações dos seres vivos ao longo do tempo. • Ecologia: estuda as relações entre o ser vivo e o ambiente.
• Taxonomia: estuda a classificação dos organismos. De acordo com os organismo estudado:
– Zoologia: estuda os animais. – Botânica: estuda as plantas.
– Microbiologia: estuda os microrganismos. ATIVIDADES – pág. 11 a 17
1. Explique o significado do termo Biologia? (1)
2. Explique 3 aspectos que demonstram ser o conhecimento de Biologia importante para o homem?(8) 3. Anote 5 características que define um ser vivo. (3)
4. De que são feitos os seres vivos? (1)
5. Qual é a composição química dos seres vivos?(2) 6. Apresente exemplos de:
- substâncias inorgânicas.(2) - substâncias orgânicas. (2)
7. Apresente os níveis de organização dos seres vivos.(2) 8. Defina citando 1 exemplo de cada:
a. Célula: (2 linhas cada) b. Sistema: c. Organismo: d. População: e. Comunidade: f. Ecossistema: g. Biosfera:
9. O que estuda as áreas da Biologia abaixo: a. Citologia: (2 linhas cada)
b. Histologia: c. Embriologia: d. Ecologia: e. Genética: f. Evolução: ______________o0o_____________ 3. TRANSFORMAÇÕES DA MATÉRIA E ENERGIA – pág.17 a 19
Quando substâncias químicas se trans-formam em outras dizemos que ocorre reação química. Durante algumas reações pode ocorrer liberação de energia.
No corpo dos seres vivos a todo momen-to ocorrem transformações químicas, como a digestão, por exemplo.
Para que serve o alimento que ingerimos? Com o alimento conseguimos matéria para:
– a construção do corpo; – o crescimento;
– a reposição de células perdidas; – e o fornecimento de energia. Liberando energia para atividades do organismo
Nem todo alimento é usado no crescimento ou reconstrução do corpo. Boa parte é utilizada como fonte de energia.
Várias moléculas orgânicas podem ser utilizadas como fonte de energia: a principal é a GLICOSE (C6H12O6).
A maioria dos seres vivos consegue energia por meio de reação química en-tre a C6H12O6 e o O2,
formando CO2 e H2O na respiração celular, onde a molécula de glicose é decomposta e libera energia.
Essa energia é utilizada nas atividades do organismo. METABOLISMO
É chamado de metabolismo ao conjunto de todas as transformações químicas que ocorrem no organismo.
Até mesmo no interior de uma bactéria ocorrem, a cada momento, centenas de transformações químicas diferentes.
A todo momento dois processos ocorrem no organismo: anabolismo e catabolismo.
ANABOLISMO: é a parte do metabolismo que engloba as transformações de síntese ou construção. A partir de moléculas + simples, são criadas moléculas + complexas. Ex: Formação de proteínas a partir de aminoácidos, síntese de hormônios, fotossíntese, etc.
CATABOLISMO: é a parte do metabolismo que engloba as transformações de análise ou
decomposição. São processos metabólicos que implicam na degradação (quebra) de substâncias + complexas em outras + simples, com liberação de energia. Ex: a “quebra” das proteínas do tecido muscular para obter energia, respiração aeróbia, fermentação etc.
NUTRIÇÃO AUTOTRÓFICA E HETEROTRÓFICA
Nós obtemos glicose e outras substâncias orgânicas ingerindo outros seres vivos. Ex: qdo. comemos um bife, estamos obtendo as subst. orgânicas de um boi, que por sua vez, obteve do capim.
Capim, boi e o ser humano formam uma cadeia alimentar.
E o capim como obtém as substâncias orgânicas que formam seu organismo? Na natureza encontramos duas formas básicas de nutrição:
AUTOTRÓFICA HETEROTRÓFICA NUTRIÇÃO AUTOTRÓFICA:
AUTÓTROFO: É o organismo capaz de produzir glicose a partir de substâncias inorgânicas, como CO2, H2O e sais.
No processo chamado FOTOSSÍNTESE o organismo usa a energia luminosa do Sol, que é absorvida pela clorofila, produzindo glicose e liberando O2.
NUTRIÇÃO HETEROTRÓFICA:
Realizada pelos animais, fungos e a maioria das bactérias;
HETERÓTROFO: É o organismo incapaz de realizar a fotossíntese e, portanto precisam ingerir moléculas orgânicas prontas.
ATIVIDADES
QUESTÕES PARA ANÁLISE: 1 a 5 (pág. 31) Explique: (3 linhas cada)
a) Metabolismo: b) Anabolismo; c) Catabolismo: d) Nutrição autotrófica: e) Nutrição heterotrófica: 4. REAGINDO AO AMBIENTE
Todos os seres vivos possuem irritabilidade, ou seja, são capazes de reagir à estímulos (modificações do ambiente).
Nos vegetais, essas reações costumam ser + lentas que nos animais. Ex. o crescimento do caule em direção à luz ou o crescimento das raízes em direção ao solo. Fenômenos chamados de TROPISMO. Em algumas plantas a reação pode ser rápida, como as carnívoras e na dormideira, nestas o simples
contato provoca o fechamento de suas folhas. 5. MANTENDO O EQUILÍBRIO
HOMEOSTASE: é a propriedade que o ser vivo possui, de manter relativa-mente constante o interior de seu organismo.
Esse processo é importante para a manutenção da vida. Se o nosso ambiente interno mudar muito, por ex. muito quente ou frio, as reações químicas podem parar e corremos o risco de morrer.
Ex. Quando faz calor o nosso corpo começa a perder água por meio do suor.
Essa água evapora, refrigerando o sangue abaixo da pele, o que ajuda a manter a temperatura do corpo. A perda de água é compensada porque sentimos sede e ingerimos água.
Se bebermos muita água, o excesso é eliminado pela urina. 6. REPRODUÇAÕ E HEREDITARIEDADE
Por que de um casal de cachorros não nasce um gato? Por que os filhos são parecidos com os pais?
Os seres vivos se reproduzem e os filhotes são semelhantes aos pais. AS CARACTERÍSTICAS HEREDITÁRIAS
Em filamentos localizados no núcleo das células encontramos uma substância orgânica, o ácido desoxirribonucléico (DNA).
Quando a célula se divide esses filamentos se condensam e formam os CROMOSSOMOS. Os GENES são formados por segmentos de DNA.
Os genes contém as informações que em interação com o ambiente, influenciam as características do indivíduo. Assim, as características de um organismo não depende apenas do DNA.
Ex. Duas pessoas com o mesmo tipo de gene p/altura poderão ter alturas ≠ por causa da alimentação no período de crescimento.
Os genes atuam em conj. com certas moléculas , orientan-do a produção de proteínas, as quais promovem trans-formações químicas no organismo. (genes=receita de bolo).
REPRODUÇÃO
E pelo processo da reprodução, que pode ser assexuada ou sexuada, as informações que os genes contêm são transmitidas para as gerações seguintes.
Reprodução assexuada
É a forma mais simples de reprodu-ção. Nesse processo, um pedaço do corpo se separa, cresce e origina outro indivíduo.
É frequente em seres unicelulares e em vegetais (reprodução vegetativa). Em organismo unicelulares equivale a uma simples divisão celular.
O indivíduo surgido a partir de outro por repr. assexuada, recebem cópias iguais do DNA do indivíduo original e, por consequência são geneticamente idênticos e são chamados de clones.
Reprodução sexuada
Por que os filhos não são exatamente iguais ao pai e a mãe? Em parte por causa das influências do ambiente.
Em parte devido ao fato de que cada filho resulta de uma combinação diferente de genes do pai e da mãe.
A reprodução sexuada é realizada pela união dos gametas. Denominações dos gametas animal e vegetal.
SERES VIVOS SEXO GAMETAS
Animais Masculino Espermatozóide
Feminino Óvulo/Ovócito II Vegetais Masculino Anterozóide/Célula
espermática feminino Oosfera
Quando ocorre a fecundação, ou seja, a união do espermatozóide com o óvulo, forma-se o zigoto (célula-ovo).
O zigoto divide-se várias vezes e for-ma o novo indivíduo, que possuíra genes (DNA) do pai e da mãe. Suas características, portanto, resultarão de uma combinação de genes paternos e maternos, além de
influências do ambiente.
Cada vez que um dos gametas são produzidos (meiose), há emparelhamento de cromossomos e genes, de modo que cada gameta tem um conjunto ≠ de genes.
Por isso, os filhos não são geneticamente iguais aos pais, aos irmãos ou familiares, exceto, em casos de gêmeos univitelinos.
A reprodução sexuada origina seres geneticamente diferentes e, portanto, com maior variedade de indivíduos.
7. EVOLUÇÃO
Há cerca de 65 milhões de anos os dinos-sauros foram extintos. Mas, cientistas acreditam que um grupo de dinossauros modificou-se com os milhões de anos e deram origem as aves atuais.
Esse fenômeno pelo qual as populações de seres vivos se transformam ao longo do tempo é chamado EVOLUÇÃO.
Dois fenômenos importantes explicam a evolução: mutação e seleção natural. Mutação
As espécies hoje existentes resul-tam de transformações das espé-cies que existiram no passado. Isso ocorre porque às vezes, o DNA produz cópias com erro. Esse erro pode ter ocorrido na duplicação
ou por radiação e produtos químicos.
Essa modificação na estrutura do DNA chama-se MUTAÇÃO.
Surge assim uma molécula diferente da original, e isso pode significar uma nova característica. Mutações que ocorrem nas células germinativas podem passar para a geração seguinte.
Seleção natural
Quando a mutação é vantajosa para o ser vivo, isto é, quando aumenta sua chance de sobreviver, a mutação tende a se espalhar lentamente pela população. Se forem prejudiciais tendem a desaparecer. O processo pelo qual são preservadas as mutações vantajosas e eliminadas as prejudiciais é chamado de
SELEÇÃO NATURAL.
Ex. de evolução: resistência das bactérias Elas reproduzem-se rapidamente.
Às vezes, aparece uma mutante capaz, por ex. de fabricar uma enzima que po-de destruir um antibiótico;
Essa mutante pode aparecer mesmo que o antibiótico não esteja presente (a mutação não foi provocada pelo medi-camento);
Se não há remédio no meio onde a mu-tante está, sua característica não lhe traz vantagem;
Assim, no ambiente sem o antibiótico, a mutante é menos adaptada e não aumenta de nº na população, perdendo-se por seleção natural.
Entretanto, se a população de bactérias for tratada com antibióticos, as sensí-veis morrem e as mutantes sobrevivem.
De forma gradativa, geração após geração, diminui o nº de sensíveis e aumenta o nº de mutantes (seleção natural).
Quando usado repetidamente o antibiótico pode selecionar formas resistentes e originar populações insensíveis à droga (seleção natural).
Além disso, as formas resistentes podem passar o gene par formas não resistentes (conjugação). Concluindo...
As mutações fornecem uma variedade de indivíduos;
O meio ambiente, dentro dessa variedade, seleciona os tipos mais bem adaptados.
Por meio desses e de outros mecanismos, as populações podem se modificar ao longo do tempo, originando espécies diferentes.
A evolução explica por que os seres vivos possuem adaptações – características que facilitam sua sobrevivência no ambiente em que vivem. Por exemplo: peixes possuem brânquias e nadadeiras que auxiliam na respiração e natação. Entretanto , nem todas as características se devem a seleção natural e nem todas são adaptativas.
ATIVIDADES
COMPREENDENDO O TEXTO: 1 a 11 (pág. 29 e 30) TESTES: Todos (pág.30)
Explique: (3 linhas cada) a) Irritabilidade: b) Homeostase: c) Hereditariedade: d) Reprodução assexuada: e) Reprodução sexuada: f) Evolução: g) Mutação: h) Seleção natural: ___________o0o_____________
