Biologia: Estudo da Vida

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BIOLOGIA GERAL
AULA 1
Abertura 
Olá!
A Educação precisa estar conectada com a vida. A Biologia, como estudo da 
vida, desempenha papel fundamental para concretizar essa afirmação. 
Por que professores insistem em desenvolver um processo de ensino-aprendizagem 
desconectado da realidade que toca os sentidos dos educandos? Ou melhor, será 
que a afirmação inicial é verdadeira? Ou seja, a Biologia, o estudo da vida, pode se 
materializar em instrumento de conexão entre o mundo das ideias, do saber, escolar e 
a prática cotidiana para uma sociedade melhor, mais saudável, politizada, com cidadão 
consciente de seu papel para o bem da coletividade? 
Nesta aula, entenderemos o conceito de biologia, seus principais temas e explorar os níveis 
de organização biológica em nosso planeta.
BONS ESTUDOS!
O Estudo da vida
Referencial Teórico 
Compreender a Biologia como um todo, às vezes pode parecer bastante difícil. Para aprofundar 
os seus conhecimentos acerca dos principais temas desta disciplina, faça a leitura dos 
trechos selecionados do livro Biologia, de Campbell e colaboradores.
Ao final, você terá aprendido a:
• Explicar o conceito de Biologia.
• Reconhecer os temas que conectam os conceitos da Biologia.
• Explorar os níveis de organização biológica em nosso planeta.
BOA LEITURA!
Biologia: o estudo da vida
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
  Conceituar biologia.
  Identificar os temas que conectam os conceitos da biologia.
  Explorar os níveis de organização biológica em nosso planeta.
Introdução
A visão dos biólogos abrange todos os aspectos da vida, no passado e 
no presente. O seu foco os leva dos átomos às relações globais entre os 
organismos vivos e o meio ambiente. Para entender o foco do estudo 
da biologia — a vida —, deve-se refletir sobre os diferentes níveis de 
organização da natureza.
Neste capítulo, você aprenderá sobre as propriedades e os processos 
que estão associados à vida, a partir do estudo das características comuns 
dos organismos vivos, da definição dos temas unificadores da biologia e 
das relações entre os níveis de organização biológica.
O que é biologia?
A palavra biologia deriva de bio, que signifi ca “vida”, e logos, que signifi ca 
“estudo”; portanto, a biologia é o ramo da ciência que estuda os seres vivos. 
Os seres vivos são defi nidos como organismos descendentes de um ancestral 
comum, que surgiu há cerca de 3,5 milhões de anos. Devido à sua ancestralidade 
comum, os organismos vivos compartilham muitas características, apesar de 
serem incrivelmente variados. 
Mas, afinal, o que é vida? Essa questão, quando voltada à biologia, é 
traduzida para “Quais são as características dos seres vivos?”, pois os bió-
logos reconhecem a vida em função das propriedades e dos processos dos 
organismos vivos.
Veja, a seguir, algumas propriedades e processos que estão associados à 
vida.
  Célula: todos os organismos vivos são constituídos por uma ou mais 
células. Alguns organismos vivos são unicelulares, constituídos por uma 
única célula, que realiza todas as funções da vida, ao passo que outros 
são multicelulares, formados por um conjunto de células especializadas, 
que realizam funções diferenciadas (SADAVA et al., 2009).
A descoberta das células só foi possível devido à invenção do microscópio, no século 
XVI, por Zaccharias e Hans Janssen. Os primeiros biólogos a melhorar essa tecnologia 
e utilizá-la para estudar organismos vivos foram Anthony van Leeuwenhoek e Robert 
Hooke, no fim do século XVII. A partir da observação de gotas de água, van Leeuwe-
nhoek descobriu organismos unicelulares, ao passo que Hooke realizou observações de 
tecidos vegetais, concluindo que os tecidos eram constituídos de unidades repetitivas, 
chamadas de células (SADAVA et al., 2009).
  Adaptação evolutiva: os organismos vivos são geneticamente rela-
cionados, ou seja, possuem um ancestral comum. Essa é a Teoria da 
Evolução, proposta por Charles Darwin, segundo a qual os organismos 
tem a capacidade de evoluir, ou seja, qualquer população de organis-
mos apresenta variações genéticas, por meio da seleção natural, essas 
variações aumentam a probabilidade de um organismo se adaptar e 
sobreviver a determinadas condições ambientais (SADAVA et al., 2009).
  Regulação: os organismos vivos podem regular o seu ambiente interno, 
ou seja, milhares de reações bioquímicas ocorrem dentro e entre as célu-
las, as quais devem ser precisamente controladas para que essas células 
realizem de maneira eficiente suas funções (SADAVA et al., 2009).
Biologia: o estudo da vida2
  Processamento de energia: os organismos vivos adquirem nutrientes 
a partir do ambiente para fornecer energia e construir novas estruturas, 
ou seja, alimentar-se fornece energia e nutrientes ao organismo, o que o 
mantém organizado e funcionado. Diferentes organismos obtêm energia 
de diferentes fontes, e são classificados como produtores e consumidores. 
Os produtores adquirem energia a partir do ambiente, produzindo seu 
próprio alimento. Por exemplo, as plantas são exemplos de produtores, 
uma vez que, a partir da energia solar, realizam a fotossíntese para 
produzir açúcares, que é a fonte de energia (alimento) da planta. Os 
consumidores obtêm energia e nutrientes ao alimentarem-se de outros 
organismos; um exemplo são os gafanhotos, que se alimentam de folhas 
(SADAVA et al., 2009; EVERS et al., 2011).
  Resposta ao ambiente: capacidade de reagir de acordo com as condi-
ções do meio em que o organismo vivo está inserido. Os organismos 
interagem continuamente e de muitas formas diferentes. Há interações 
com os fatores ambientais (solo, temperatura, umidade, entre outros) e 
interações entre organismos da mesma espécie (iguais) ou entre orga-
nismos de diferentes espécies (SADAVA et al., 2009).
  Crescimento, desenvolvimento e reprodução: os organismos vivos contêm 
informações genéticas para se reproduzir e perpetuar a própria espécie, e a 
informação genética herdada controla o padrão de crescimento de desenvol-
vimento de cada organismo vivo. Assim, o DNA é considerado a molécula 
característica da vida, pois é a base do crescimento, da sobrevivência e 
da reprodução de todos os organismos vivos. A reprodução refere-se aos 
mecanismos pelos quais os pais transmitem DNA aos descendentes, o qual 
contém as informações que guiam o crescimento e o desenvolvimento do 
organismo (SADAVA et al., 2009; EVERS et al., 2011).
Para a biologia, essas são as características comuns a todos os organismos 
vivos. Assim, a cada novo organismo descoberto, essas características são 
avaliadas, a fim de compreender acerca da vida desse organismo.
No entanto, algumas formas de vida podem não dispor de todas essas 
propriedades e processos ao mesmo tempo. Por exemplo, os vírus, embora não 
possuam células, provavelmente evoluíram de organismos celulares, e muitos 
biólogos os consideram organismos vivos (SADAVA et al., 2009).
3Biologia: o estudo da vida
Leia um estudo em inglês que apresenta evidências de que os vírus são realmente 
organismos vivos, disponível no link a seguir.
https://qrgo.page.link/sNSxX
Temas unificadores do estudo da vida
A biologia é um tema extremamente amplo, de modo que, diariamente, novas 
descobertas biológicas são realizadas. Assim, as informações relacionadas ao 
estudo da vida devem ser ordenadas e concentradas de forma acessível em 
poucos e importantes tópicos.
A partir disso, cinco temas unificadores foram definidos (REECE et al., 
2015):
  organização;
  informação;
  energia e matéria;
  interações;
  evolução.
O tema organização consiste em uma organização hierárquica em níveis, e 
em cada nível é possível estudar a vida a partir de uma escala ampla (biosfera, 
ecossistema, comunidade, população, organismo, órgãos/sistema de órgãos) 
ou em uma escala micro (tecidos, células, organelas e átomos), observando a 
relação e a interação entre cada nível.
A informação demonstra que os processosda vida envolvem a expressão e 
a transmissão de informação genética. A informação genética é codificada nas 
sequências de nucleotídeos do DNA, o qual transmite a informação hereditária 
dos pais para a prole. Sequências de DNA, denominadas gene, programam a 
produção proteica de uma célula, que, então, é traduzida em proteínas espe-
cíficas, em um processo denominado expressão gênica (Figura 1).
Biologia: o estudo da vida4
Figura 1. O código genético é o protótipo da vida. As instruções para a vida estão 
contidas na sequência de nucleotídeos nas moléculas de DNA. Sequências de DNA 
específicas constituem os genes, e a informação em cada gene fornece à célula as 
informações de que ela necessita para produzir uma proteína específica.
Fonte: Sadava et al. (2009, p. 7).
5Biologia: o estudo da vida
Energia e matéria, como tema, demonstram que a vida requer a transfe-
rência e a transformação de energia e matéria. Todos os organismos devem 
desempenhar funções, o que requer energia. Por exemplo, os produtores 
convertem energia solar em energia química, parte da qual é passada aos 
consumidores. Compostos químicos são ciclados entre os organismos e o 
ambiente, o que faz a energia fluir pelo ecossistema (Figura 2).
Figura 2. O fluxo de energia e a ciclagem química. O fluxo de energia segue uma direção única 
dentro de um ecossistema — por meio dos produtores e, depois, por meio dos consumidores.
Fonte: Reece et al. (2015, p. 7).
Biologia: o estudo da vida6
As interações, como tema unificador, são fundamentais para os sistemas 
biológicos, pois os organismos interagem continuamente com fatores físicos. 
Por exemplo, as plantas captam nutrientes do solo e compostos químicos do 
ar e utilizam a energia solar, ao passo que os organismos interagem uns com 
os outros, interação esta que pode ser tanto entre membros da mesma espécie 
como entre membros de espécies distintas (Figura 3).
Figura 3. Interações de uma árvore de acácia africana com outros organismos e o 
ambiente físico.
Fonte: Reece et al. (2015, p. 8).
7Biologia: o estudo da vida
A evolução é o tema central da biologia, a qual consiste nos processos de 
mudanças que têm transformado a vida na Terra. É responsável pela unifor-
midade e a diversidade da vida, além de explicar as adaptações evolutivas e 
o ajuste de organismos aos seus ambientes (Figura 4).
Figura 4. Evolução: modelo atual da evolução dos tentilhões nas Ilhas Galápagos. Observe 
os diferentes bicos, adaptados para as distintas fontes de alimento das diferentes ilhas.
Fonte: Reece et al. (2015, p. 15).
As descobertas biológicas sobre os organismos vivos também podem ser 
generalizadas, uma vez que toda avida está relacionada a descendentes prove-
nientes de um ancestral comum, de modo que o conhecimento obtido a partir 
de investigações de um tipo de organismo, às vezes, pode ser generalizado 
para outros organismos. Dessa forma, os biólogos podem usar sistemas-modelo 
de pesquisa, devido à possibilidade de estenderem seus achados a outros 
organismos (SADAVA et al., 2009). 
Biologia: o estudo da vida8
Os conhecimentos básicos sobre as reações químicas que ocorrem nas células são 
um exemplo de sistema-modelo, pois esses conceitos se originaram da pesquisa 
sobre bactérias e, hoje, são aplicáveis a todas as células, incluindo as células humanas. 
Recentemente, pesquisadores descobriram que um pigmento produzido por bactérias 
aquáticas pode ser utilizado no combate ao câncer (ALISSON, 2019), demonstrando 
que a capacidade de generalizar sistemas-modelo é um importante instrumento.
Níveis de organização biológica
Dentro dos temas unifi cadores da biologia, a organização surge como o primeiro 
item. Na Figura 1, foi observada a hierarquia da vida, que ocorre na seguinte 
ordem (organização): biosfera → ecossistema → comunidade → população 
→ organismo → sistema de órgãos/órgão → tecido → célula → organela → 
molécula → átomo (Figura 5). 
Detalhando um pouco mais os níveis de organização biológica, a biosfera, 
como o nível mais inclusivo, abrange todas as regiões continentais, oceânicas e 
a atmosfera, sendo constituída pelos diversos ecossistemas do nosso planeta. O 
ecossistema é constituído de uma comunidade, que interage com os ambientes 
físico e químico. Uma comunidade consiste em todas as populações de todas 
as espécies em uma área específica. Cada população consiste em um grupo 
de indivíduos do mesmo tipo de organismo ou espécie, que vivem em uma 
área específica. Um organismo é um indivíduo constituído por uma ou mais 
células. A célula é a unidade fundamental de estrutura e função da vida e, de 
acordo com a sua função, pode conter diferentes organelas. As organelas são 
componentes funcionais que compõem uma célula, e são formadas por dife-
rentes moléculas, as quais são formadas pela união de átomos. Os átomos são 
estruturas fundamentais de todas as substâncias (vivas e não vivas) (SADAVA 
et al., 2009; EVERS et al., 2011).
9Biologia: o estudo da vida
A partir dessa organização, os conceitos biológicos podem ser reduzidos 
em componentes mais simples e mais fáceis de se estudar (reducionismo). 
No entanto, ao observar a Figura 1, partido do átomo até a biosfera, pode-se 
verificar novas propriedades que, antes, estavam ausentes no nível anterior. 
Essas propriedades emergentes resultam das interações entre os componentes 
dos níveis anteriores. Por exemplo, as moléculas não são vivas se consideradas 
separadamente, porém, em certa quantidade e organização, as elas formam 
uma célula viva. Assim, a vida (uma propriedade emergente) aparece no nível 
da célula, mas não nos níveis inferiores da organização da natureza (REECE 
et al., 2015).
Assim, a fim de aprofundar os conhecimentos acerca das propriedades 
emergentes, os biólogos complementam o reducionismo com a biologia de 
sistemas, que consiste na exploração de um sistema biológico a partir da 
análise das interações entre seus componentes (SADAVA et al., 2009; REECE 
et al., 2015).
Em cada nível da hierarquia, é possível identificar uma correlação entre 
estrutura e função. O estudo de uma estrutura biológica apresenta evidências 
sobre o que ela faz e como funciona, assim como o estudo da função de 
uma estrutura biológica possibilita uma compreensão sobre sua estrutura e 
organização.
Na hierarquia estrutural da vida, a célula constitui a menor unidade de 
organização que é capaz de desempenhar todas as atividades necessárias para 
a vida. Todas as células compartilham certas características, por exemplo, 
todas as células são envoltas por uma membrana plasmática, que regula a 
passagem de substâncias entre a célula e o ambiente. Contudo, existem dois 
principais tipos celulares: procarióticos e eucarióticos.
As células procarióticas são características de dois grupos de microrganismos unicelu-
lares: as bactérias e as arqueobactérias. Já as células eucarióticas são encontradas em 
todas as outras formas de vida (domínio Eukarya), incluindo fungos, plantas e animais.
Biologia: o estudo da vida10
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11Biologia: o estudo da vida
As organelas das células eucarióticas são envoltas por membrana, e algumas 
organelas, como o núcleo, são encontradas em células de todos os eucariotos. 
No entanto, algumas organelas são específicas de grupos celulares distintos 
(p. ex., o cloroplasto é encontrado apenas em células com capacidade fotossin-
tetizante). As células procarióticas não possuem o núcleo ou outras organelas 
envoltas por membrana. Outra diferença é com relação ao tamanho das células: 
células procarióticas são geralmente menores do que as células eucarióticas 
(Figura6) (SADAVA et al., 2009; REECE et al., 2015).
Figura 6. Comparação entre células eucarióticas e procarióticas.
Fonte: Reece et al. (2015, p. 4).
Biologia: o estudo da vida12
ALISSON, E. Pigmento produzido por bactérias aquáticas combate câncer de próstata. 
Agência FAPESP, 2019. Disponível em: http://agencia.fapesp.br/pigmento-produzido-
-por-bacterias-aquaticas-combate-cancer-de-prostata/30110/. Acesso em: 11 set. 2019.
EVERS, C. A. et al. Biologia: unidade e diversidade da vida. 1. ed. São Paulo: Cengage 
Learning, 2011. v. 1.
REECE, J. B. et al. Biologia de Campbell. 10. ed. Porto Alegre: Artmed, 2015.
SADAVA, D. et al. Vida: a ciência da biologia. 8. ed. Porto Alegre: Artmed, 2009. v. 1.
Leituras recomendadas
ALBERTS, B.; BRAY, D.; HOPKINS, K. Fundamentos de biologia Celular. 4. ed. Porto Alegre: 
Artmed, 2017.
DARWIN, C. A origem das espécies. Porto: Lello & Irmão Editores, 2003. E-book. Disponível 
em: http://ecologia.ib.usp.br/ffa/arquivos/abril/darwin1.pdf. Acesso em: 11 set. 2019.
13Biologia: o estudo da vida
Portfólio 
ATIVIDADE
A Biologia é uma ciência que estuda a vida em seus mais variados aspectos, importando-se 
em compreender, por exemplo, o funcionamento dos organismos vivos, a relação desses seres 
como meio e seu processo de evolução. 
Devido a sua complexidade, a Biologia pode ser dividida em diferentes subáreas, como Biologia 
Celular, Ecologia, Paleontologia, Anatomia, Fisiologia e Evolução.
Explique o que cada uma dessas áreas estuda e dê exemplos de suas aplicações. 
OBS: Para redigir sua resposta, use uma linguagem acadêmica. Faça um texto com 
no mínimo 20 linhas e máximo 25 linhas. Lembre-se de não escrever em primeira 
pessoa do singular, não usar gírias, usar as normas da ABNT: texto com fonte tamanho 
12, fonte arial ou times, espaçamento 1,5 entre linhas, texto justificado.
Pesquisa 
AUTOESTUDO
A biosfera inclui a maioria das regiões terrestres, a maioria dos corpos de água e a atmosfera, até 
alguns quilômetros de altitude.
Todo os seres vivos, juntamente com todos os componentes de uma determinada área, com os 
quais a vida interage como o solo, a água, gases atmosféricos e luz, formam um ecossistema. 
Portanto, a biosfera é formada por vários ecossistemas, como a floresta amazônica, o cerrado, os 
desertos, os recifes de corais e muitos outros.
PARA FINS DE SEUS ESTUDOS:
Pesquise e explique os níveis de organização da biologia.
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