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Endossimbiose, analogia e homologia Biologia 3o bimestre – Aula 14 Ensino Médio 1a SÉRIE 2024_EM_V1 Teoria endossimbiótica; Analogia; Homologia. Analisar a teoria endossimbiótica; Analisar e comparar analogia e homologia. Conteúdo Objetivos 2024_EM_V1 (EM13CNT201) Analisar e discutir modelos, teorias e leis propostos em diferentes épocas e culturas para comparar distintas explicações sobre o surgimento e a evolução da Vida, da Terra e do Universo com as teorias científicas aceitas atualmente. Os cupins são insetos que conseguem se alimentar da madeira, essencial para sua alimentação e, consequentemente, para a sobrevivência. - Como os cupins conseguem comer (digerir) madeira? O caso dos cupins VIREM E CONVERSEM! 3 MINUTOS Cupins (Odontotermes obesus). Para começar 2024_EM_V1 Os cupins são insetos xilófagos (do grego xylon, que significa madeira, e phagein, que significa comer), mas, assim como outros animais, não conseguem digerir a madeira completamente sozinhos. Eles dependem de microrganismos simbióticos (Triconympha, um protozoário) em seus intestinos. Além disso, apresentam um aparelho bucal, que lhes permite triturar a madeira em pequenos fragmentos, semelhantes à serragem, facilitando o processo digestivo. Simbiose (sim = juntos, bio = vida) é uma associação íntima entre organismos de diferentes espécies. Existem diferentes tipos de simbiose, incluindo a simbiose mutualística, o comensalismo e o parasitismo. Na simbiose mutualística, os microrganismos (neste caso, Triconinfa) e o organismo hospedeiro (cupim) se beneficiam mutuamente. Cupins dependem de uma relação Esta aula será focada na simbiose mutualística entre microrganismos! Foco no conteúdo 2024_EM_V1 1. Compreendemos a simbiose analisando a relação entre seres vivos. Agora, analisaremos a teoria endossimbiótica. As evidências nos levam a acreditar que o primeiro ser vivo era procarionte (bactéria), com uma membrana (responsável por delimitar os meios intracelular e extracelular). Como surgiram as células eucariontes? Para compreender melhor a teoria endossimbiótica, é fundamental que conceitos anteriores estejam bem estabelecidos. Para isso, conceitue célula procarionte e célula eucarionte. 10 MINUTOS TODO MUNDO ESCREVE! Na prática 2024_EM_V1 Ambos são delimitados por membrana plasmática e apresentam citoplasma. Contudo, têm diferenças de organização e complexidade. Correção Eucariontes: Presença de organelas membranosas e carioteca (ou membrana nuclear); Material genético organizado em cromatina no núcleo. Procariontes: Ausência de organelas membranosas e núcleo; Material genético circular, disperso no citoplasma. Na prática 2024_EM_V1 A teoria endossimbiótica explica a origem de organelas celulares, especificamente mitocôndrias e cloroplastos, presentes em células eucarióticas. Proposta pela microbiologista Lynn Margulis na década de 1960, a teoria endossimbiótica é amplamente aceita pela comunidade científica. Teoria endossimbiótica Lynn Margulis (1938-2011) Foco no conteúdo 2024_EM_V1 Propõe que as mitocôndrias e os cloroplastos são organelas derivadas da interação entre um organismo procarionte ancestral aeróbio e um organismo eucarionte unicelular anaeróbio. Essa simbiose teria ocorrido quando a atmosfera começou a apresentar uma concentração substancial de gás oxigênio (O2), e organismos aeróbios, com uma maior obtenção de energia, surgiram na Terra. Teoria endossimbiótica Membrana plasmática Pseudópodos Partículas sólidas Endocitose é o processo em que células absorvem ativamente material sólido por meio de dobras da membrana plasmática, formando um compartimento interno. Foco no conteúdo 2024_EM_V1 Tamanho: mitocôndrias e cloroplastos têm tamanho similar ao de algumas bactérias; Membrana: essas organelas apresentam dupla membrana, assim como muitas bactérias e cianobactérias; Formato do DNA: mitocôndrias e cloroplastos apresentam seu próprio DNA em formato circular, semelhante ao das bactérias, o que lhes permite sintetizar algumas proteínas; Organelas: apresentam ribossomos parecidos com os das bactérias em tamanho e sensibilidade a antibióticos; Tipo de divisão: mitocôndrias e cloroplastos se dividem por fissão binária, independentemente da divisão celular da célula hospedeira. Evidências que suportam a teoria endossimbiótica Foco no conteúdo 2024_EM_V1 A evolução é amplamente aceita pela comunidade científica, mas suas explicações são constantemente testadas e refinadas com novas descobertas e avanços tecnológicos. A teoria endossimbiótica é fundamentada em evidências como o DNA circular e a dupla membrana das mitocôndrias e cloroplastos, indicando uma origem compartilhada com organismos procariontes. Essas características ilustram a relevância de investigar origens comuns entre estruturas distintas para compreender a evolução biológica. Analisando evidências evolutivas Foco no conteúdo 2024_EM_V1 2. Observe as imagens e discuta com seus colegas as semelhanças e as diferenças entre os animais e os órgãos presentes. Libélula (inseto, ordem Odonata) Morcego (mamífero, ordem Chiroptera) Baleia (mamífero, ordem Cetacea) VIREM E CONVERSEM! 5 MINUTOS Na prática 2024_EM_V1 As asas da libélula (inseto) e do morcego (mamífero) têm a mesma função (voar), porém a origem embrionária desses órgãos é muito distinta. As libélulas, como todos os insetos, têm exoesqueleto, enquanto os morcegos, sendo mamíferos, apresentam endoesqueleto. Morcegos e baleias, ambos mamíferos, apesar de terem membros anteriores anatomicamente diferentes e desempenharem funções distintas, apresentam semelhanças embrionárias, evidenciadas quando analisamos seus esqueletos. Os ossos da asa de um morcego e da nadadeira de uma baleia são tão semelhantes que é possível estabelecer correlação exata entre seus diversos ossos. Correção Na prática 2024_EM_V1 A homologia pode ser definida como características com a mesma origem embrionária e que estão presentes em espécies com ancestralidade comum. A analogia, por sua vez, não indica ancestralidade comum e é resultado de evolução convergente. As características análogas, apesar de serem semelhantes, apresentam origens embrionárias distintas. Os braços dos seres humanos e as nadadeiras das baleias são exemplos de homologias, enquanto as asas de aves e de morcegos são características análogas. Homologia e analogia Foco no conteúdo 2024_EM_V1 A teoria endossimbiótica destaca que a presença de DNA circular em mitocôndrias e cloroplastos é uma forte evidência de homologia entre procariontes ancestrais e células eucariontes, indicando ancestralidade comum e origem compartilhada dessas organelas. Em contraste, a presença de flagelos e a estrutura da parede celular diferem entre procariontes e eucariontes, exemplificando uma analogia e indicando evolução convergente dessas características em linhagens distintas. Homologia e analogia entre os tipos celulares Foco no conteúdo 2024_EM_V1 3. Utilizando um smartphone, tablet, computador ou livro didático, pesquise imagens dos esqueletos da baleia e do morcego. Compare as diferenças e semelhanças entre o formato e a posição dos ossos da nadadeira de uma baleia e da asa de um morcego. Em seu caderno, desenhe os ossos da nadadeira e da asa. Utilize cores semelhantes para pintar os ossos correspondentes, identificando-os pelo nome. Comparando anatomias TODO MUNDO ESCREVE! 10 MINUTOS Aplicando 2024_EM_V1 Analisamos a teoria endossimbiótica; Analisamos e comparamos analogia e homologia. O que aprendemos hoje? 2024_EM_V1 SÃO PAULO (Estado). Currículo em Ação: Caderno do Professor – Biologia – Ensino Médio – 2a série – 3o bimestre. São Paulo: Seduc SP, 2024. Disponível em: https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2022/07/2serie 3Bim Prof CNT.pdf . Acesso em: 14 jun. 2024; LEMOV, D. Aula nota 10 2.0: 62 técnicas para melhorar a gestão da sala de aula . Porto Alegre: Penso, 2018. Slides 3 e 4 – WIKITERMS. Porque os cupins conseguem comer madeira? O incrívelpapel dos microrganismos! Disponível em: https://cupim.proec.ufabc.edu.br/microbios-madeira/. Acesso em: 14 jun. 2024. Slides 8 a 10 – Material da Profa. Dra. Durvalina Maria Mathias dos Santos. Disciplina de Biologia Celular, Unesp, Jaboticabal. 2007. Disponível em: https://www.fcav.unesp.br/Home/departamentos/biologia/DURVALINAMARIAM.DOSSANTOS/TEXTO-96.pdf. Acesso em: 14 jun. 2024. Referências 2024_EM_V1 Lista de imagens e vídeos Slide 1 – Imagem da capa – SEDUC. Slide 3 – Odontotermes obesus de Nikhil More. Wikimedia Commons. CC BY-AS 4. Disponível em: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Odontotermes_obesus_Termites_Isoptera_(31)_02.jpg. Acesso em: 2 jul. 2024. Slides 5 e 6 – PowerPoint. Slide 7 – Lynn Margulis. Wikipedia. Disponível em: https://en.wikipedia.org/wiki/Lynn_Margulis#/media/File:Lynn_Margulis.jpg. Acesso em: 2 jul. 2024. Slide 8 – Adaptado de: https://commons.wikimedia.org/wiki/ File:Tipos_de_endocitosis.svg. Acesso em: 2 jul. 2024. Slide 11 – © Pixabay. Referências 2024_EM_V1 2024_EM_V1 image2.png image3.png image4.png image5.png image6.png image7.png image13.png image14.svg image15.png image16.svg image17.jpg image18.png image19.png image20.svg image24.png image21.png image22.svg image23.png image25.png image26.png image27.jpg image28.emf image29.png image30.jpg image31.jpg image32.jpg image33.png image34.png image35.png image12.png image1.png