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Mutação O mecanismo da hereditariedade é o responsável pela semelhança entre os filhos e os pais. Como vo- cê viu, o embaralhamento que ocorre na formação dos gametas aumenta muito as diferenças entre um e outro, e isso amplia a variedade de indivíduos que se formam. Além disso, às vezes, o DNA produz cópias com erro. Essa alteração pode ser causada tanto por uma falha durante a duplicação como pela exposição do organismo à radioatividade ou a certos produtos químicos. Essa modificação na estrutura do DNA chama-se mutação, e ocorre ao acaso. A mutação faz com que a nova molécula seja diferente da original, podendo significar uma nova característica (figura 1.14). Mutações que ocorrem nas chamadas células germinativas (células que ori- ginam gametas) podem ser passadas às gerações seguintes. São, portanto, um importante fator para a evolução das populações. No Capítulo 10, você vai aprender mais sobre DNA e mutações. L u ís G o m e s /A rq u iv o d a e d it o ra C a s a d e T ip o s /A rq u iv o d a e d it o ra Figura 1.14 O esquema mostra como as mutações podem ocorrer durante a replicação de uma molécula de DNA (cores fantasia). Algumas mutações podem significar o aparecimento de uma característica diferente. A variedade da cor da pelagem em coelhos surgiu por mutação de um único tipo original (coelhos adultos têm em torno de 18 cm a 30 cm de comprimento). Figura 1.15 Após o uso de inseticidas, o número de insetos resistentes (representados em cor mais escura) aumenta, visto que os insetos sensíveis são eliminados (o tamanho dos gafanhotos depende da espécie, variando em torno de 1 cm a 8 cm de comprimento; o DNA é microscópico; os elementos da figura não estão na mesma escala; cores fantasia). Seleção natural Quando é vantajosa para o ser vivo, a mutação tende a se espalhar lentamente pela população. Isso acontece porque uma mutação vantajosa aumenta a chance de sobrevivência de um indivíduo, ampliando também sua chance de gerar filhotes que também podem carregar essa mutação. Caso seja prejudicial, ela tende a desaparecer. O processo pelo qual são preservadas as muta- ções que favorecem a sobrevivência ou a reprodução de organismos de uma população e eliminadas as mutações prejudiciais é chamado seleção natural. Desenvolvida pelo cientista inglês Charles Darwin (1809-1882), a ideia da seleção natural foi um marco na História e, sobretudo, na Biologia. Um exemplo de seleção natural é a resistência de insetos a inseticidas. Em uma população de insetos surgem vários indivíduos com vários tipos de mutações, independentemente do uso ou não de inseticidas. Al- gumas dessas mutações podem ser favoráveis à sobre- vivência; outras, desfavoráveis ou neutras (sem valor adaptativo). Quando essa população é submetida a determinado inseticida por um período prolongado, os indivíduos sensíveis morrem e os mutantes resistentes sobrevivem. Gradativamente, geração após geração, diminui a quantidade de insetos sensíveis e aumenta a de resistentes, por pressão seletiva (figura 1.15). cópia correta cópia com mutação DNA mutaçãoModelo simplificado da molécula de DNA em duplicação. C a s a d e T ip o s /A rq u iv o d a e d it o ra O fenômeno da vida 21 010_024_U01_C01_Bio_Hoje_vol_1_PNLD2018.indd 21 04/04/16 16:26 A teoria da evolução explica por que os seres vivos possuem adaptações – características que facilitam sua sobrevivência e reprodução no am- biente em que vivem (figura 1.16). Por exemplo, peixes possuem brânquias (que retiram o oxigênio dissolvido na água) e nadadeiras (que os auxiliam na natação). Mas essas estruturas não funcionam para a vida terrestre, na qual os pulmões são mais adequados à respiração, e as pernas, à locomoção. No entanto, nem todas as características de um O . A la m a n y E . V ic e n s /C o rb is /L a ti n s to ck F a b io C o lo m b in i/ A c e rv o d o f o tó g ra fo J a m i T a rr is /C o rb is /L a ti n s to ck O bicho-pau é um inseto que mede entre 3 cm e 25 cm de comprimento. O formato de seu corpo e suas cores favorecem sua sobrevivência porque o tornam quase invisível para os animais que se alimentam dele. Você conhece outro animal que também parece sumir em seu ambiente? Os animais carnívoros, como as onças-pintadas, apresentam dentes caninos bem desenvolvidos, com os quais perfuram a carne de suas presas. Uma onça-pintada pode atingir 1,80 m de comprimento, fora a cauda. Os pinguins são aves que não voam. Suas asas funcionam como nadadeiras embaixo da água. Essa espécie de pinguim tem cerca de 1 m de altura. A n to n _ Iv a n o v /S h u tt e rs to ck Biologia e tecnologia Controle de pragas O desenvolvimento de resistência em popu- lações de organismos que são considerados pragas na agricultura faz com que seja neces- sário criar alternativas. Uma forma usada para combater insetos sem o uso de inseticidas é o controle biológico. Essa técnica envolve a intro- dução de inimigos naturais das pragas para con- trolar sua reprodução desenfreada. O tomate (Lycopersicum esculentum), por exemplo, é um fruto cultivado em todas as regiões do Brasil. Entre as pragas do tomateiro desta- cam-se os lepidópteros (borboletas e mariposas), como a traça-do-tomateiro (Tuta absoluta), a broca-pequena-do-tomateiro (Neoleucinodes elegantalis) e a lagarta-da-espiga-do-milho (Helicoverpa zea). Assim, após alguns anos de pesquisa, iniciou- -se em 1990 no nordeste do país a introdução de uma pequena vespa que ataca os ovos da traça- -do-tomateiro. No entanto, são necessárias muitas pesqui- sas sobre os organismos e o ambiente para ame- nizar possíveis efeitos danosos que podem ser consequência da introdução de novas espécies. ser vivo se devem à seleção natural e nem todas são adaptativas. Ao estudar Biologia, mais importante do que memorizar nomes e definições é compreender a re- lação entre a forma e a função de órgãos e outras partes do ser vivo. É importante também compreen- der como órgãos e sistemas atuam em conjunto na manutenção de um ambiente interno constante (homeostase) e como se dão as relações entre um organismo e o ambiente em que ele vive. As nadadeiras do golfinho facilitam seu deslocamento no meio aquático. Existem várias espécies de golfinho e seu comprimento pode variar de 1,30 m a 4 m. Figura 1.16 Alguns exemplos de adaptações. Capítulo 122 010_024_U01_C01_Bio_Hoje_vol_1_PNLD2018.indd 22 04/04/16 16:26 1. Escreva, em seu caderno, os diferentes níveis de organização do mundo vivo em ordem de comple- xidade, da célula até a biosfera. 2. Em seu caderno, organize uma tabela comparativa entre os processos de fotossíntese e respiração ce- lular. Essa tabela deve conter as matérias-primas e os produtos de cada um desses processos e exem- plos de organismos que realizam fotossíntese, res- piração ou ambos. 3. O fenômeno da respiração celular é um exemplo de anabolismo ou catabolismo? E o da fotossíntese? 4. Por que podemos dizer que a reprodução sexuada gera maior variedade de indivíduos? 5. Por que se pode dizer que a energia que um atleta emprega durante uma corrida vem, em última aná- lise, do Sol? 6. Um estudante afirmou que a principal diferença entre plantas e animais está no tipo de nutrição. Explique com suas palavras o que ele quis dizer com isso. 7. Muitas pessoas pensam que somente animais reagem a estímulos. Como você explicaria a uma dessas pessoas que plantas também apresentam reações? 8. A figura abaixo mostra um organismo unicelular (um protozoário) dividindo-se em dois. Foto ao microscópio eletrônico; aumento de cerca de 800 vezes. a) Que tipo de reprodução a figura representa? b) Os indivíduos produzidos nesse tipo de reprodu- ção são geneticamente iguais? Por quê? c) Que diferenças existem entre esse tipo de repro- dução e a reprodução da maioria dos animais? 9. Uma hemácia,também chamada glóbulo vermelho, circula apenas cerca de quatro meses no sangue, sendo depois destruída. Como o número de hemá- cias se mantém constante no corpo? 10. Muitas lagartas que vivem sobre as folhas são ver- des. Que vantagem essa cor traz para a lagarta? 11. Se lhe perguntassem por que os filhos são pareci- dos com os pais, o que você diria? Redija em seu caderno um pequeno texto que contenha as pala- vras: cromossomos, fecundação, gametas, DNA e célula-ovo. 12. Utilizando os conceitos de “mutação” e “seleção natural”, explique como uma população de insetos pode se tornar resistente a um inseticida. 13. João e José são gêmeos idênticos (possuem o mes- mo conjunto de genes), mas foram criados em ci- dades diferentes e nunca se conheceram. Ambos são sedentários e se tornaram adultos obesos. Po- de-se afirmar que a obesidade depende apenas dos genes de João e José? Justifique sua resposta. 14. A construção e a renovação do corpo estão sempre ocorrendo. Por exemplo, muitas células morrem e são substituídas por células novas, em um proces- so que, em certos casos, continua por toda a vida. Apesar disso, o organismo mantém suas caracte- rísticas básicas; como um rio, cuja água é sempre renovada, embora ele pareça o mesmo. De que processo estamos falando e por que ele é impor- tante para a sobrevivência dos organismos? 15. (Ufop-MG) Considerando a capacidade de os se- res vivos obterem alimentos, responda: a) As plantas continuariam a existir se todos os animais morressem? Por quê? b) Os animais continuariam a existir se todas as plantas morressem? Por quê? 16. (UFV-MG) Utilizando os seus conhecimentos sobre a vida do planeta Terra, responda: a) De onde provêm todos os açúcares naturais (car- boidratos) utilizados pelos animais e vegetais? b) Por que se diz que, se a produção dos açúcares naturais acabasse, a vida na Terra seria extinta? 17. (Fatec-SP) Todos os seres vivos mantêm um ambien- te interno estável, mesmo quando as condições ambientais externas apresentam variações. Essa estabilidade, denominada I, é garantida por um conjunto de reações químicas ordenadas, que cons- tituem o II. Assim, cada ser vivo mantém a sua pró- pria vida e, através do processo de III, garante a sobrevivência de sua espécie. Assinale a alternativa que contém os termos que preenchem, correta- mente, as lacunas I, II e III. a) I = metabolismo; II = homeostase; III = reprodução. b) I = metabolismo; II = reação a estímulos do am- biente; III = reprodução. c) I = reação a estímulos do ambiente; II = reprodu- ção; III = adaptação. d) I = homeostase; II = metabolismo; III = reprodução. e) I = homeostase; II = reprodução; III = adaptação. D r. R ic h a r d K e s s e l & D r. G e n e S h /S P L /L a ti n s to c k X ATENÇÃO! Não escreva no seu livro! Atividades O fenômeno da vida 23 010_024_U01_C01_Bio_Hoje_vol_1_PNLD2018.indd 23 11/04/16 16:37