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Unidade II CIÊNCIAS BIOLÓGICAS INTERDISCIPLINAR Profa. Ma. Adair Alemany Ao longo da história, o tráfico de elementos da biodiversidade é um fato que conta com diversos registros. 1876 – contrabando de 70 mil sementes de seringueiras brasileiras pelos ingleses. Seringueira: melhor das fontes de matéria-prima para a fabricação de borracha. Início do plantio em larga escala pelos ingleses – monopólio internacional de borracha. Combate à Biopirataria Tráfico de biodiversidade – motivado pela emissão de patentes. Empresas ao redor do mundo – apropriação de modo ilegítimo de uma planta com potencial econômico, declarando uso inovador e donas exclusivas da exploração deste recurso. Cupuaçu – alvo de patente por cia japonesa. Combate à Biopirataria O Brasil: por apresentar uma imensa riqueza em biodiversidade e conhecimentos sobre o uso de seus elementos acumulados na cultura dos indígenas. No que se refere às plantas medicinais, o conhecimento dessas comunidades pode ser bastante válido no processo de geração de inovações para a indústria farmacêutica. Combate à Biopirataria 2001 – Implementação da Medida Provisória nº 2186-16/2001 – com objetivo de proteger o patrimônio nacional brasileiro. Artigo 30 (Decreto nº 5459/05) – sanções, penas e multas por práticas ilícitas contra o patrimônio genético brasileiro. Patrimônio genético: informação de origem genética, contida em amostras de todo ou de parte de espécime vegetal, fúngico, microbiano ou animal. Combate à Biopirataria Legislação Internacional de Combate à Pirataria – necessidade por ser um problema de escala global. Combate à Biopirataria A educação ambiental, enquanto prática que visa à transformação da óptica social a respeito das questões ambientais, tem merecido destaque em inúmeras discussões nos mais variados setores da sociedade. 1977: Conferência Intergovernamental de Tbilisi (capital da Georgia) – ocorreu o delineamento de boa parte dos princípios norteadores da educação ambiental. Aspectos teórico-práticos da educação ambiental Conceito de meio ambiente: sofreu reformulações durante a Conferência Intergovernamental e passou a ser definido como: conjunto de sistemas naturais e sociais onde vivem o homem e demais organismos. Meio natural: se compõe quatro sistemas: atmosfera, hidrosfera, litosfera e biosfera. Meio social: compreende grupos humanos, infraestruturas materiais, relações de produção e sistemas institucionais. Aspectos teórico-práticos da educação ambiental A Conferência afirma que a educação ambiental deve promover a compreensão do papel dos diversos fatores biológicos, físicos e socioeconômicos nas interações totais que caracterizam o ambiente. Cabe à educação ambiental servir de guia para orientar a transformação dos sistemas educacionais de modo relevante e realista. Aspectos teórico-práticos da educação ambiental Objetivos e estratégias para o desenvolvimento da educação ambiental. Efetuar a integração entre as diversas disciplinas do ensino formal, para novos conhecimentos, assim como o desenvolvimento de valores e comportamentos úteis para a prevenção e busca de soluções para questões ambientais. Aspectos teórico-práticos da educação ambiental Promover o estabelecimento de uma visão ampla da complexidade das interações entre o meio natural e o social; Estabelecer meios que propiciem a conscientização a respeito da íntima relação entre modo de vida das pessoas e qualidade ambiental; Possibilitar a ação crítica das pessoas sobre os padrões causais geradores de problemas ambientais; Aspectos teórico-práticos da educação ambiental Capacitar, em especial os tomadores de decisões, tanto com conhecimentos científicos e tecnológicos quanto o desenvolvimento de valores e atitudes para prevenção e resolução de problemas ambientais; Estimular o investimento de recursos públicos e particulares no sentido de implementar diferentes modalidades de educação informal, especialmente aquelas que dependem dos meios de comunicação em massa. Aspectos teórico-práticos da educação ambiental Visando proteção do patrimônio nacional brasileiro contra a biopirataria, foi implementada a Medida Provisória nº 2186-16/2001 cujo artigo 30: a) Prevê apenas multas para as práticas ilícitas ao patrimônio genético brasileiro. b) Prevê penas e multas para as práticas ilícitas ao patrimônio genético brasileiro. c) Prevê penas somente. d) Prevê penas e multas para as práticas lícitas ao patrimônio genético brasileiro. e) Nenhuma das alternativas anteriores. Interatividade Visando proteção do patrimônio nacional brasileiro contra a biopirataria, foi implementada a Medida Provisória nº 2186-16/2001 cujo artigo 30: a) Prevê apenas multas para as práticas ilícitas ao patrimônio genético brasileiro. b) Prevê penas e multas para as práticas ilícitas ao patrimônio genético brasileiro. c) Prevê penas somente. d) Prevê penas e multas para as práticas lícitas ao patrimônio genético brasileiro. e) Nenhuma das alternativas anteriores. Resposta As diversas modalidades de gripe são causadas pelo vírus influenza. Os vírus influenza são envelopados que apresentam RNA como material genético e capazes de infectar células de aves e mamíferos. Essa infecção pode ser mediada pela ação de moléculas específicas presentes no capsídeo viral. O resgate do genoma do vírus influenza O vírus influenza A, H1N1, foi o causador da pior pandemia de gripe já registrada até hoje: a gripe espanhola de 1918. Estimativa de mortes: 20 a 50 milhões de pessoas. 1995 – início do sequenciamento de genes do vírus a partir de amostras de tecidos e cadáver congelado de uma vítima encontrada no Alasca. Após 10 anos – sequência de cada gene foi determinada. O resgate do genoma do vírus influenza Sequências de nucleotídeos dos segmentos de RNA que compõem o genoma viral foram obtidas pelo uso sistemático de primers aleatórios, transcriptase reversa e PCR. Com base nestas sequências, pesquisadores reconstruíram o vírus geneticamente idênticos àqueles de 1918. O resgate do genoma do vírus influenza Segundo pesquisadores: O vírus da gripe espanhola não era mais patogênico que outros vírus influenza humanos; Mortalidade em 1918 teria sido resultado de infecções bacterianas secundárias que não foram tratadas por falta de antibiótico. O resgate do genoma do vírus influenza O resgate do genoma do vírus influenza Testes feitos em camundongos com os vírus reconstruídos demonstram que a mortalidade elevada é provocada pelos efeitos patológicos diretos da ação viral sobre o pulmão. Fonte: www.jornaldoreboucas.com.br www.auladeanatomia.com Melhoramento genético vegetal – prática que tradicionalmente tem incrementado a oferta de alimentos para consumo humano e tem por objetivo o aumento na produtividade. Expectativa: rendimento elevado de substâncias reconhecidamente medicinais, como: Alcalóides; Flavonóides; Glicosídeos; Óleos essenciais e taninos. Melhoramento de plantas medicinais Além do melhoramento genético clássico, que inclui seleção de genótipos superiores e cruzamentos subsequentes, a biotecnologia tem buscado plantas medicinais mais produtivas. Engenharia genética e cultura de tecidos – combinação a fim de gerar plantas geneticamente modificadas que passem a sintetizar compostos que não são naturalmente produzidos por tais plantas. Melhoramento de plantas medicinais Biotecnologia – imprescindível para a geração de novas moléculas, cujo poder terapêutico contribua para a melhoria da qualidade de vida das populações humanas. Melhoramento de plantas medicinais Atividades humanas provocam a emissão de gases que acentuam o efeito estufa, tais como gás carbônico e metano. Apesar de o efeito estufa ser um fenômenonatural responsável por manter a temperatura de nosso planeta em níveis compatíveis com a vida, sua intensificação poderá agravar o aquecimento global e, consequentemente, a ocorrência de mudanças climáticas potencialmente devastadoras. Mudanças climáticas e quelônios da Amazônia Nesse contexto, merece destaque a emissão em larga escala de gás carbônico (CO2) proveniente da queima de combustíveis fósseis, como o carvão, o petróleo e o gás natural, o que tem alterado o balanço de CO2 na atmosfera desde a Revolução Industrial. Mudanças climáticas e quelônios da Amazônia Teores atmosféricos de CO2 antes e após o estabelecimento da era industrial. 280 partes por milhão em volume (ppmv) para 384 ppmv, entre a era pré-industrial e o ano de 2007. Mais de 37%. Do mesmo modo, a temperatura do planeta sofreu acréscimo de pelo menos 0,6°C entre 1880 e 2001. Mudanças climáticas e quelônios da Amazônia Figura 1. Concentração atmosférica de CO2 e variação térmica global ao longo dos anos. Disponível em <http://www.climatechoices.org.uk/pages/cchange3.htm> (com adaptações). Acesso em 10 fev. 2014. Esta linha representa a temperatura média para o período 1850-1900 Consequências previsíveis das mudanças climáticas resultantes do aquecimento global: Derretimento de parte das calotas polares; Elevação dos níveis oceânicos; Inundação de áreas costeiras. Amazônia redução das precipitações pluviométricas aumento da susceptibilidade dos ecossistemas amazônicos ao fogo, bem como a savanização de partes da Amazônia e a redução de espécies menos tolerantes à seca. Mudanças climáticas e quelônios da Amazônia I. A cultura de tecidos, ao ser utilizada em biotecnologia, permite aumentar a produtividade de substâncias derivadas de tecidos vegetais regenerando a planta. II. A cultura de tecidos permite interferir nas rotas metabólicas vegetais mediante o cultivo de plantas em meio preparado com agentes estressantes, elicitores e mutagênicos, que afetam qualitativa e quantitativamente os princípios ativos produzidos e alteram sua composição e teor. a) As duas asserções são proposições verdadeiras e a segunda é uma justificativa da primeira. b) As duas asserções são proposições verdadeiras e a segunda não é uma justificativa correta da primeira. c) A primeira asserção é uma proposição verdadeira e a segunda é uma proposição falsa. d) A primeira asserção é uma proposição falsa e a segunda é uma proposição verdadeira. e) As duas asserções são proposições falsas. Interatividade I. A cultura de tecidos, ao ser utilizada em biotecnologia, permite aumentar a produtividade de substâncias derivadas de tecidos vegetais regenerando a planta. II. A cultura de tecidos permite interferir nas rotas metabólicas vegetais mediante o cultivo de plantas em meio preparado com agentes estressantes, elicitores e mutagênicos, que afetam qualitativa e quantitativamente os princípios ativos produzidos e alteram sua composição e teor. a) As duas asserções são proposições verdadeiras e a segunda é uma justificativa da primeira. b) As duas asserções são proposições verdadeiras e a segunda não é uma justificativa correta da primeira. c) A primeira asserção é uma proposição verdadeira e a segunda é uma proposição falsa. d) A primeira asserção é uma proposição falsa e a segunda é uma proposição verdadeira. e) As duas asserções são proposições falsas. Resposta Pode ser um fenômeno passivo que naturalmente decorre de processos de lesão celular, infecção e ausência de fatores de crescimento. A célula tem a integridade da membrana plasmática alterada, seu volume aumentado e suas funções metabólicas perdidas. Morte celular A morte celular em certas circunstâncias não está associada a processos degenerativos. Células de eucariotos complexos, como as células humanas, podem morrer em decorrência de uma programação ativada por estímulos intra e extracelulares. Morte celular Classificação da morte celular Apoptose processos ativos Autofagia atuação de genes Senescência gastos energéticos Necrose não envolve mecanismos genéticos Mitose catastrófica não há gasto de ATP Morte celular O número total de células em um organismo multicelular é controlado por divisões celulares (mitoses), e pela taxa de mortalidade celular. Excesso celular no organismo – muitas tornam-se desnecessárias e cometem suicídio por ativação de um programa intracelular que desencadeia sua morte. Esse processo de morte celular programada recebe a denominação de apoptose. Morte celular Apoptose – ocorre desde o desenvolvimento embrionário até a fase adulta. Por exemplo, no sistema nervoso em formação de um vertebrado, mais da metade das células nervosas morre após a formação. Em adultos humanos, a cada hora, morrem bilhões de células por apoptose na medula óssea e no intestino. Morte celular Diversos processos de remodelação do organismo durante o desenvolvimento dependem da ocorrência da apoptose. A - anterior a apoptose B - posterior a apoptose Metamorfose dos sapos Cauda perdida Morte celular Fonte. Alberts et al. 2009. Animais e vegetais mais produtivos – objetivo constante na história da agricultura. Seleção das melhores sementes e melhores exemplares de um rebanho, os agricultores promoveram transformações significativas em organismos utilizados para consumo humano. Essa prática, conhecida como melhoramento genético tradicional, vem sendo realizada, no mínimo, há 10 mil anos. Alimentos transgênicos Mais recentemente, a melhoria na produtividade agrícola ganhou importante aliado: a modificação de plantas e animais por meio de técnicas de engenharia genética. O aperfeiçoamento da tecnologia do DNA recombinante permitiu a identificação de genes e suas transferências de uma espécie para outra. Alimentos transgênicos Alimentos transgênicos Processo de transferência de um gene bacteriano para plantas de milho e algodão. Disponível em <http://www.greeniacs.com/GreeniacsArticles/Food-and-Beverage/Genetically-Modified- Organisms.html>. Acesso em 10 fev. 2014 (com adaptações). Recentemente, foi desenvolvida uma variedade transgênica de soja resistente a herbicidas, como o glifosato. A tolerância ao glifosato foi conferida a essas plantas por meio da incorporação do gene cp4 epsps, oriundo de Agrobacterium sp e transferido por meio de técnicas de engenharia genética. CP4 epsps tem baixa afinidade pelo glifosato em comparação com outras enzimas epsps. Alimentos transgênicos O uso do herbicida em uma lavoura de soja teria efeito seletivo: elimina as plantas daninhas da plantação; mantém vivas e produtivas as plantas de soja transgênicas. Resultado – aumento na produtividade da lavoura de soja. Alimentos transgênicos Na elaboração de um parecer técnico acerca do efeito do uso da soja transgênica na saúde humana, seria correto um biólogo observar que: a) A tecnologia de plantas transgênicas reduz o custo de produção e aumenta a produtividade. b) A redução no uso de agrotóxicos no cultivo da soja diminui a exposição humana à toxicidade. c) A diminuição da variabilidade genética da soja implica maior vulnerabilidade do cultivo. d) Uma planta geneticamente modificada põe em risco as selvagens devido à polinização cruzada. e) A inserção aleatória do novo gene dentro do genoma da soja distorce o desenvolvimento da planta. Interatividade Na elaboração de um parecer técnico acerca do efeito do uso da soja transgênica na saúde humana, seria correto um biólogo observar que: a) A tecnologia de plantas transgênicas reduz o custo de produção e aumenta a produtividade. b) Aredução no uso de agrotóxicos no cultivo da soja diminui a exposição humana à toxicidade. c) A diminuição da variabilidade genética da soja implica maior vulnerabilidade do cultivo. d) Uma planta geneticamente modificada põe em risco as selvagens devido à polinização cruzada. e) A inserção aleatória do novo gene dentro do genoma da soja distorce o desenvolvimento da planta. Resposta A extinção do Permiano-Triássico ou extinção Permo-Triássica, também conhecida como A Grande Agonia, foi uma extinção em massa que ocorreu no final do Paleozoico há cerca de 251 milhões de anos. Resultado – eliminação de mais de 90% das espécies oceânicas e cerca de 70% dos vertebrados terrícolas. A extinção em massa do Permotriássico Um tipo de erupção vulcânica aconteceu no território da Sibéria, onde foram liberadas grandes quantidades de dióxido de carbono, aumentando o efeito estufa em 5 graus extras na temperatura da Terra. Houve a sublimação de uma grande quantidade de metano congelado no fundo dos oceanos, aumentando a temperatura em aproximadamente em 10 graus. A extinção em massa do Permotriássico Com a elevação da temperatura, espécies adaptadas à água fria, foram reduzidas na metade, em suas populações e também em sua variedade. Anfíbios e 80% dos répteis foram extintos no final do Pérmico, e como consequência, foi provocada uma mudança drástica em todas as faunas e marca a fronteira entre o Permiano e o Triássico. A extinção em massa do Permotriássico Três fases foram identificadas durante a extinção em massa do Permotriássico. A primeira – iniciou-se com a regressão marinha que secou muitas bacias oceânicas, o que reduziu a área habitável e aumentou a variabilidade climática. A segunda – aceleração da regressão marinha desencadeando a liberação de hidratos gasosos e, também, a erosão e a oxidação do carbono armazenado nos oceanos. A extinção em massa do Permotriássico O carbono, juntamente com os gases expelidos por vulcões siberianos, foram responsáveis pelo aumento de CO2 na atmosfera. A fase final – envolveu a transgressão dos oceanos, cujas águas inundaram os habitats terrícolas próximos aos oceanos, provocando a aniquilação de grande número de espécies de terra firme. A extinção em massa do Permotriássico O Conselho Federal de Biologia (CFBio) e os Conselhos Regionais de Biologia (CRBios) constituem uma Autarquia Federal, com personalidade jurídica de direito público, criada pela Lei nº 6.684, de 03 de setembro de 1979, alterada pela Lei nº 7.017, de 30 de agosto de 1982 e regulamentada pelo Decreto nº 88.438, de 28 de junho de 1983. Atuação profissional do biólogo A missão do CFBio envolve atividades como: supervisionar a fiscalização do exercício profissional do biólogo em todo o território nacional; zelar pelo bom conceito dos profissionais da Biologia e assegurar à sociedade que os serviços da Biologia são prestados por profissionais habilitados; exercer função normativa no que se refere ao exercício da profissão. Atuação profissional do biólogo Na Resolução nº 227, de 18 de agosto de 2010, o CFBio regulamenta as atividades profissionais bem como estabelece as áreas de atuação do biólogo. Apresentação resumida do conteúdo de alguns desses parágrafos. Artigo 1°: Biólogos registrados poderão atuar nas seguintes áreas: (I) Meio Ambiente e Biodiversidade, (II) Saúde e (III) Biotecnologia e Produção. Atuação profissional do biólogo Os Artigos 4°, 5° e 6° definem áreas de atuação específicas dentro das grandes áreas mencionadas no Artigo 1°. Áreas de atuação Meio Ambiente e Biodiversidade Arborização Urbana; Auditoria Ambiental; Bioética; Bioinformática; Biomonitoramento; Atuação profissional do biólogo Gestão de Biotérios; Gestão de Jardins Botânicos; Gestão de Jardins Zoológicos; Gestão de Museus; Inventário, Manejo e Conservação da Vegetação e da Flora; Inventário, Manejo e Comercialização de Microrganismos; Inventário, Manejo e Conservação de Ecossistemas. Atuação profissional do biólogo Saúde Análises Citopatológicas; Análises Clínicas; Análises, Bioensaios e Testes em Animais; Análises, Processos e Pesquisas em Banco de Órgãos e Tecidos; Análises, Processos e Pesquisas em Banco de Sangue e Hemoderivados; Controle de Vetores e Pragas; Atuação profissional do biólogo Biotecnologia e Produção Bioética; Bioinformática; Biologia Molecular; Biossegurança;; Cultura de Células e Tecidos; Desenvolvimento e Produção de Organismos Geneticamente Modificados (OGMs); Engenharia; Genética/Bioengenharia; Melhoramento Genético; Perícia/Biologia Forense; Atuação profissional do biólogo No seu parágrafo único, a Resolução nº 227, afirma que o exercício das atividades profissionais/técnicas vinculadas às diferentes áreas de atuação fica condicionado ao: a) Currículo efetivamente realizado e ao tempo de, no mínimo, 1 ano de experiência comprovada na área que pretende atuar. b) Curso de pós-graduação lato sensu ou stricto sensu na área ou, no mínimo, 1 ano de experiência comprovada na área que pretende atuar. c) Currículo efetivamente realizado ou pós-graduação lato sensu ou stricto sensu na área ou experiência profissional mínima de 460 horas na área, comprovada pelo acervo técnico. d) Currículo efetivamente realizado ou pós-graduação lato sensu ou stricto sensu na área ou experiência profissional mínima de 360 horas na área, comprovada pelo acervo técnico. e) Curso de pós-graduação lato sensu ou stricto sensu na área ou, no mínimo, 2 anos de experiência comprovada na área que pretende atuar. Interatividade No seu parágrafo único, a Resolução nº 227, afirma que o exercício das atividades profissionais/técnicas vinculadas às diferentes áreas de atuação fica condicionado ao: a) Currículo efetivamente realizado e ao tempo de, no mínimo, 1 ano de experiência comprovada na área que pretende atuar. b) Curso de pós-graduação lato sensu ou stricto sensu na área ou, no mínimo, 1 ano de experiência comprovada na área que pretende atuar. c) Currículo efetivamente realizado ou pós-graduação lato sensu ou stricto sensu na área ou experiência profissional mínima de 460 horas na área, comprovada pelo acervo técnico. d) Currículo efetivamente realizado ou pós-graduação lato sensu ou stricto sensu na área ou experiência profissional mínima de 360 horas na área, comprovada pelo acervo técnico. e) Curso de pós-graduação lato sensu ou stricto sensu na área ou, no mínimo, 2 anos de experiência comprovada na área que pretende atuar. Resposta ATÉ A PRÓXIMA!
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