Procariontes e Eucariontes

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Procariontes e eucariontes
1ª SÉRIE
Aula 1 – 4º Bimestre
Biologia
Etapa Ensino Médio
Procariontes;
Eucariontes;
Membrana plasmática (transportes).
Analisar as diversas formas de manifestação da vida, comparando células procariontes e eucariontes;
Analisar a estrutura da membrana plasmática e diferenciar os tipos de transportes que atravessam a membrana. 
Conteúdo
Objetivos
(EM13CNT202) Analisar as diversas formas de manifestação da vida em seus diferentes níveis de organização, bem como as condições ambientais favoráveis e os fatores limitantes a elas, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Sugestão de tempo:
Para começar: 5 minutos
Foco no conteúdo: 20 minutos
Na prática: 10 minutos 
Aplicando: 10 minutos
Saiu na mídia...
(...) Estromatólitos são fósseis vivos e as formas de vida mais antigas em nosso planeta. O nome deriva do grego, stroma, que significa "colchão", e lithos, que quer dizer "pedra". Estromatólito significa literalmente "rocha em camadas". (...) 
Para começar
https://www.bbc.com/portuguese/vert-tra-55905807 
https://www.gettyimages.com.br/detail/foto/stromatolites-at-lake-thetis-western-australia-imagem-royalty-free/153572888
Virem e conversem!
3 minutos
Para discutirmos as formas de vida, é fundamental compreendermos o que é vida. Com base em seus conhecimentos prévios, como você conceituaria vida?
Para começar
https://www.freepik.com/free-vector/conversation-concept-illustration_7118856.htm#query=conversation&position=0&from_view=keyword&track=sph
Definição de vida
O conceito biológico de vida é um conjunto de características que definem o que é um organismo vivo. Essas características incluem:
Organização: os organismos vivos são compostos por células, que são as unidades básicas da vida;
Metabolismo: conjunto de reações químicas para obtenção de energia e manutenção dos organismos vivos;
Crescimento e desenvolvimento: os organismos vivos crescem e se desenvolvem ao longo do tempo;
Foco no conteúdo
Definição de vida
Adaptação: todos os seres vivos devem adaptar-se ou ter algumas qualidades que lhes permitam sobreviver. Diante de mudanças súbitas no ambiente, nem todas as espécies têm essa capacidade e, ao longo da história evolutiva, muitas foram deixadas para trás e desapareceram. Outras, apesar da sua simplicidade, conseguiram chegar aos nossos dias;
Reprodução: os organismos vivos são capazes de se reproduzir, gerando descendentes semelhantes a eles, em virtude da transmissão do material hereditário;
Foco no conteúdo
Homeostase: os organismos vivos são capazes de manter um estado interno estável, mesmo quando o ambiente externo muda;
Responsividade: os organismos vivos são capazes de responder aos estímulos do ambiente;
Evolução: os organismos vivos são capazes de evoluir, ou seja, de mudar ao longo do tempo.
Não existe uma definição única de vida que seja aceita por todos os cientistas. No entanto, esse conjunto de características é amplamente aceito como a definição biológica de vida.
Foco no conteúdo
Ainda na notícia apresentada no Para começar (“Estromatólitos: como a forma de vida mais antiga conhecida ajudou a tornar a Terra habitável”):
“(...) À medida que sedimentos se acumulam em águas rasas, as bactérias crescem sobre eles, se vinculando às partículas sedimentares e construindo camadas milimétricas sobre camadas milimétricas até se tornarem montes (...).”
Relacionando esses conceitos com os vistos anteriormente sobre a origem da vida, as evidências nos levam a acreditar que o primeiro ser vivo era procarionte (bactéria) com uma membrana (responsável por delimitar os meios intra e extracelulares).
Foco no conteúdo
Você sabe o que são procariontes?
As células procariotas (ou procarióticas) constituem organismos, como bactérias, cianobactérias e arqueas (denominados organismos procariontes).
São constituídas por parede celular, membrana plasmática, material genético, citoplasma, ribossomos e glicogênio (reserva de alimento). Não apresentam núcleo delimitado por membrana, ou seja, não apresentam carioteca, uma vez que o material genético fica imerso no citoplasma procariótico, em uma região denominada nucleoide. 
Procariontes
Foco no conteúdo
https://wp.ufpel.edu.br/projetoauxilia/files/2020/07/Biologia-Aula-2.pdf 
As células eucariotas (ou eucarióticas) constituem organismos eucariontes, como fungos, algas, protozoários, animais e plantas. Apresentam membrana plasmática, citoplasma, núcleo e organelas membranosas. 
As células eucariontes, ao serem comparadas com as procariontes, apresentam maior complexidade, mas não são mais evoluídas, pois coexistem (apresentam o mesmo sucesso evolutivo) nos dias atuais. 
Eucariontes
Foco no conteúdo
https://wp.ufpel.edu.br/projetoauxilia/files/2020/07/Biologia-Aula-2.pdf 
Elabore uma tabela comparativa, organizando as características das células procarióticas e eucarióticas.
Todo mundo escreve! 
10 minutos
Na prática
https://www.freepik.com/free-vector/hand-holding-pen-concept-illustration_22874413.htm#query=writing%20illustration&position=4&from_view=keyword&track=ais
	Característica	Procarionte	Eucarionte
	Material genético	DNA circular não envolto por membrana nuclear	DNA linear envolto por membrana nuclear
	Organelas	Não membranosas e em menor quantidade 	Membranosas e em maior quantidade
	Membrana plasmática	Presente	Presente
	Parede celular	Presente em algumas espécies	Presente em algumas espécies
	Ribossomos	Pequenos	Grandes
	DNA	Circular	Linear
	RNA	Presente	Presente
Correção
Na prática
Retomando…
As evidências nos levam a acreditar que o primeiro ser vivo era procarionte (bactéria) com uma membrana (responsável por delimitar os meios intra e extracelulares).
Para continuar, é fundamental relembrar as características da membrana plasmática e algumas funções principais:
Composta por uma dupla membrana (bicamada lipídica com inserção de proteínas);
Delimita a célula (meio intracelular e extracelular); 
Controla a entrada e a saída de substâncias (permeabilidade seletiva).
Foco no conteúdo
Para determinar o transporte utilizado para atravessar uma membrana biológica, três fatores são fundamentais: a solubilidade do soluto, a permeabilidade da membrana e o gradiente eletroquímico do soluto que penetra essa membrana.
O transporte através da membrana pode ser classificado analisando o gasto de energia da célula ao transportar uma substância. Quando não há gasto de energia, classifica-se como passivo; quando há gasto de energia, a classificação é ativo.
Permeabilidade seletiva – tipos de transportes 
Foco no conteúdo
https://lumina.ufrgs.br/pluginfile.php/999136/mod_resource/content/4/Membrana%20e%20transportesMOOC.pdf
É aquele que não gasta energia porque está a favor do gradiente de concentração, o que é favorável energeticamente, destacando-se a difusão simples, a difusão facilitada e a osmose.
Difusão simples vai ocorrer por entre os fosfolipídios da bicamada, sem mediação de proteínas transportadoras. Exemplo: passagem de gás oxigênio e gás carbônico.
Difusão facilitada é aquela em que há uma proteína da membrana que atua como um facilitador do processo. Esse transporte acontece a favor do gradiente de concentração. Exemplo: transporte de glicose por meio dos transportadores de glicose (GLUT). 
Transporte passivo 
Foco no conteúdo
https://lumina.ufrgs.br/pluginfile.php/999136/mod_resource/content/4/Membrana%20e%20transportesMOOC.pdf
Os vídeos a seguir ilustram as difusões: 
https://youtu.be/pvMPf42uRrM 
Difusão simples
Difusão facilitada
https://youtu.be/Ophs2U3lums 
Foco no conteúdo
Osmose é um tipo especial de difusão em que o soluto não se move, mas, sim, o solvente, que, nesse caso, é a água. Ela ocorre entre dois meios aquosos que são separados por uma membrana semipermeável. A água pode passar pela membrana por difusão simples, mas esse transporte é muito lento. Então, a água usa proteínas transportadoras chamadasde aquaporinas para atravessar a membrana com maior velocidade e quantidade.
A água difunde-se do meio menos concentrado para o mais concentrado até que o equilíbrio seja alcançado.
Foco no conteúdo
https://lumina.ufrgs.br/pluginfile.php/999136/mod_resource/content/4/Membrana%20e%20transportesMOOC.pdf
O vídeo e os GIFs a seguir ilustram a osmose: 
https://youtu.be/-xaYs8VY86U 
Osmose
Foco no conteúdo
https://gifer.com/pt/19Z2
https://gifer.com/pt/1esi 
(Unifesp) O uso de vinagre e sal de cozinha em uma salada de alface, além de conferir mais sabor, serve também para eliminar microrganismos causadores de doenças, como as amebas. O inconveniente do uso desse tempero é que, depois de algum tempo, as folhas murcham e perdem parte de sua textura. Esses fenômenos ocorrem porque:
as amebas morrem ao perderem água rapidamente por osmose. Já as células da alface possuem um envoltório que mantém sua forma mesmo quando perdem água por osmose e, por isso, murcham mais lentamente.
Na prática
tanto as amebas quanto as células da alface não possuem barreiras para a perda de água por difusão simples. Ocorre que, no caso da alface, trata-se de um tecido e não de um único organismo e, portanto, a desidratação é notada mais tardiamente.
as amebas morrem ao perderem água por osmose, um processo mais rápido. Em contrapartida, as células da alface perdem água por difusão facilitada, um processo mais lento e, por isso, percebido mais tardiamente.
o vinagre, por ser ácido, destrói a membrana plasmática das amebas, provocando sua morte. No caso da alface, o envoltório das células não é afetado pelo vinagre, mas perde água por difusão simples, provocada pela presença do sal.
Na prática
nas amebas, a bomba de sódio atua fortemente capturando esse íon presente no sal, provocando a entrada excessiva de água e causando a morte desses organismos. As células da alface não possuem tal bomba e murcham por perda de água por osmose.
Na prática
(Unifesp) O uso de vinagre e sal de cozinha em uma salada de alface, além de conferir mais sabor, serve também para eliminar microrganismos causadores de doenças, como as amebas. O inconveniente do uso desse tempero é que, depois de algum tempo, as folhas murcham e perdem parte de sua textura. Esses fenômenos ocorrem porque:
as amebas morrem ao perderem água rapidamente por osmose. Já as células da alface possuem um envoltório que mantém sua forma mesmo quando perdem água por osmose e, por isso, murcham mais lentamente.
Correção
Na prática
O transporte ativo ocorre com gasto de energia e, assim como na difusão facilitada, ocorre com a ajuda de proteínas, chamadas de carreadoras ou transportadoras. No entanto, diferentemente da difusão facilitada, o transporte ativo ocorre contra o gradiente de concentração. Ou seja, do meio
Transporte ativo
menos concentrado para o mais concentrado, considerando um soluto em particular. Para ir contra o gradiente eletroquímico, a proteína transportadora precisa usar a energia fornecida pelo ATP, por isso, ela vai se chamar ATPase ou bomba. O exemplo mais conhecido de transporte ativo é a bomba de sódio e potássio. 
Foco no conteúdo
https://lumina.ufrgs.br/pluginfile.php/999136/mod_resource/content/4/Membrana%20e%20transportesMOOC.pdf
https://makeagif.com/gif/bomba-de-sodio-e-potassio-1-sHZy5i 
Até meados de 1990, acreditava-se que o Mar Morto, na verdade um grande lago localizado no Oriente Médio na divisa entre Israel e Jordânia, não apresentava vida em virtude da grande concentração de sal existente em sua água. No entanto, pesquisadores descobriram, em 1990, a existência de um tipo peculiar de bactéria, a Haloarcula marismortui. Esse microrganismo tem a incrível capacidade de sobreviver em meios extremamente salgados, em geral inóspitos para outros seres vivos. Esse fato aguçou a curiosidade de diversos pesquisadores, principalmente os da Universidade de São Petersburgo, na Rússia, e da Universidade Ben-Gurion do Neguev, em Israel. 
Vida no mar Morto? É possível? 
Foco no conteúdo
Essas descobertas deixam uma pergunta no ar: teria existido vida em forma primitiva no Mar Morto?
As arqueobactérias são seres procariontes pertencentes ao grupo Archaea. São bactérias primitivas, sendo que existem apenas cerca de vinte espécies.
 Características principais das arqueobactérias:
Têm a capacidade de viver em locais onde as condições de vida são extremamente adversas para a grande maioria dos seres vivos. Habitam em locais com grande presença de sal, extremamente ácidos, baixíssima umidade, ausência de oxigênio, temperaturas muito elevadas ou muito baixas.
Foco no conteúdo
https://lumina.ufrgs.br/pluginfile.php/999136/mod_resource/content/4/Membrana%20e%20transportesMOOC.pdf 
Todo mundo escreve
10 minutos
Quais são os tipos de arqueobactérias? 
Material de apoio: 
As arqueobactérias são bactérias primitivas.
https://www.todabiologia.com/microbiologia/arqueobacterias.htm 
Aplicando
https://www.freepik.com/free-vector/hand-holding-pen-concept-illustration_22874413.htm#query=writing%20illustration&position=4&from_view=keyword&track=ais
Analisamos as diversas formas de manifestação da vida, e comparamos células procariontes e eucariontes;
Analisamos a estrutura da membrana plasmática e diferenciamos os tipos de transportes que atravessam a membrana.
O que aprendemos hoje?
Localizador: 101015
Professor, para visualizar a tarefa da aula, acesse com seu login: tarefas.cmsp.educacao.sp.gov.br.
Clique em “Atividades” e, em seguida, em “Modelos”.
Em “Buscar por”, selecione a opção “Localizador”.
Copie o localizador acima e cole no campo de busca.
Clique em “Procurar”. 
Videotutorial: http://tarefasp.educacao.sp.gov.br/
Tarefa SP
SÃO PAULO (ESTADO). Currículo em Ação: Caderno do Professor – Biologia – Ensino Médio – 1ª série – Volume 2. São Paulo: Seduc-SP, 2023. Disponível em: https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2022/10/1serie-2sem-Prof-CNT.pdf. Acesso em: 17 jul. 2023.
LEMOV, Doug. Aula nota 10 2.0: 62 técnicas para melhorar a gestão da sala de aula. Porto Alegre: Penso, 2018.
Slides 3 e 8 – Estromatólitos: como a forma de vida mais antiga conhecida ajudou a tornar a Terra habitável – BBC News Brasil. Disponível em: https://www.bbc.com/portuguese/vert-tra-55905807. Acesso em: 17 jul. 2023. 
Referências
Slides 9 e 10 – Auxilia Curso preparatório para o Exame Nacional do Ensino Médio. Disponível em: https://wp.ufpel.edu.br/projetoauxilia/files/2020/07/Biologia-Aula-2.pdf. Acesso em: 17 jul. 2023. 
Slides 14, 15, 16 e 20 – Membrana plasmática e transportes. Disponível em: https://lumina.ufrgs.br/pluginfile.php/999136/mod_resource/content/4/Membrana%20e%20transportesMOOC.pdf. Acesso em: 17 jul. 2023. 
Slides 17 e 18 – Lista de exercícios. Disponível em: https://exercicios.brasilescola.uol.com.br/exercicios-biologia/exercicios-sobre-transporte-ativo-passivo.htm. Acesso em: 17 jul. 2023.
Referências
Slides 22 e 23 – As arqueobactérias são bactérias primitivas. Disponível em: https://www.todabiologia.com/microbiologia/arqueobacterias.htm. Acesso em: 18 jul. 2023.
 
Referências
Lista de imagens e vídeos
Slides 3 – https://www.gettyimages.com.br/detail/foto/stromatolites-at-lake-thetis-western-australia-imagem-royalty-free/153572888?phrase=estromatolito&adppopup=true
Referências
Material 
Digital