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E BIOLOGIA Capítulos de biologia I 1. BIOQUÍMICA………………………………………………………………………………….………….PÁG. 3 2. CITOLOGIA.………………………………………………………………………………………………PÁG. 7 3. CITOPLASMA.……………………………………………………………………………………………PÁG. 8 4. RESPIRAÇÃO CELULAR E FERMENTAÇÃO.…………………………………………….……PÁG. 9 5. FOTOSSÍNTESE E QUIMIOSSÍNTESE.……………………………………………………...….PÁG. 10 6. O NÚCLEO CELULAR.…………………………………………………………………………..……PÁG. 11 7. MITOSE E MEIOSE.……………………………………………………………………………….……PÁG. 12 8. EMBRIOLOGIA ANIMAL.……………………………………………………………………….……PÁG. 13 9. TECIDO CONJUNTIVO I.……………………………………………………………………….……PÁG. 14 10. TECIDO EPITELIAL.……………………………………………………………………………….……PÁG. 15 11. TECIDO CONJUNTIVO II.……………………………………………………………………………PÁG. 16 12. TECIDO MUSCULAR.…………………………………………………………………………….……PÁG. 17 13. TECIDO NERVOSO.……………………………………………………………………………….……PÁG. 18 14. SISTEMA NERVOSO E SENSORIAL……………………………………………………………..PÁG. 19 15. SISTEMA ENDÓCRINO…………………………………………………………………………..…..PÁG. 20 16. SISTEMA DIGESTÓRIO…………………………………………………………………………..……PÁG. 21 17. SISTEMA RESPIRATÓRIO.……………………………………………………………………………PÁG. 22 18. SISTEMA URINÁRIO……………………………………………………………………………………PÁG. 23 19. SISTEMA CARDIOVASCULAR……………………………………………………………………..PÁG. 24 20.SISTEMA GENITAL……………………………………………………………………………………..PÁG. 25 2 3 Bioquímica A bioquímica divide os compostos em dois grupos: inorgânicos (Água e Sais Minerais) e orgânicos (proteínas, carboidratos, lipídeos, ácidos nucleico, vitaminas, aminoácidos e nucleotídeos). Água A água como um composto inorgânico varia de acordo com a idade, taxa metabólica e espécie. Ela possui alto calor específico, o que permite a termorregulação. Além disso, auxilia no transporte de substâncias e de catabólicos (produtos de excreção). A água também possui um papel lubrificante, o que diminui o atrito entre diversas estruturas do organismo. BIOQUÍMICA Metabolismo do Corpo Humano O conjunto de reações do nosso corpo denomina- se metabolismo, este decorrente da junção do anabolismo e do catabolismo. O anabolismo é definido pelas reações endotérmicas e “construtivas” do corpo humano. E o catabolismo define-se pelas reações exótermicas e “destrutivas” do mesmo. Sais Minerais Os principais sais minerais encontrados nos seres vivos são: cálcio, fósforo, sódio, potássio, ferro, magnésio, iodo, cobre e flúor. Cálcio: formação de ossos, dentes, cascas de ovo, conchas de moluscos, etc. A carência desse composto gera o raquitismo (na infância) e a osteoporose (idade adulta). O cálcio na forma iônica auxilia na coagulação sanguínea e na contração muscular. Fósforo: participa das moléculas de ácido nucleico (DNA e RNA) e do ATP. Além de auxiliar o cálcio na formação das estruturas esqueléticas do corpo humano. Sódio: possui papel fundamental no controle hídrico e osmótico do corpo e auxilia na condução dos impulsos nervosos. Potássio: atua, em maior parte, no meio intracelular da manutenção do controle hídrico e da condução dos impulsos nervosos. Ferro: auxilia a hemoglobina no transporte de oxigênio pelas hemácias. E também constitui os citocromos, responsável pelo transporte de elétrons da cadeia respiratória. Carência: anemia ferropriva. Magnésio: participa das reações de fosforilação de ATP. Nas plantas, é um dos compostos da clorofila, substância responsável pela absorção da luz. Iodo: participa na composição dos hormônios tireoidianos (T3 e T4). Carência: bócio. Cloro: controle hídrico e constitui o HCl, molécula essencial para o estômago. Flúor: formação de ossos e dentes e auxilia na remoção de cáries. Carência: fluorose. _______________________________ @vestibularesumido 4 Bioquímica Aminoácidos, Proteínas e Enzimas Aminoácidos Os aminoácidos são todas moléculas orgânicas que possuem em sua composição o grupo amina + ácido carboxílico + radical. A ligação entre o grupo amina de um aminoácido e o ácido carboxílico de um outro aminoácido é denominada ligação peptídica. Define-se como aminoácido natural aquele que seu corpo produz e essencial aquele que só é adquirido por meio da alimentação. A junção de vários aminoácidos é chamado de polipeptídeos. Proteínas As proteínas são polipeptídeos, ou seja, são resultado da junção de vários aminoácidos. Define- se como proteína simples aquelas constituídas apenas de aminoácidos e proteína conjugada aquelas que contém outras substâncias além dos aminoácidos. Estrutura das Proteínas Primária: linear e ligações peptídicas Secundária: helicoidal e ligações de hidrogênio Terciária: dobramento da estrutura secundária e pontes de bissulfeto Quartenária: ligação de duas ou mais terciárias Funções das proteínas e exemplos: Reguladora: insultos Estrutural: membrana plasmática, colágeno Defesa: imunoglobina, anticorpos Catalisador: enzima Contráteis: actina e miosina Transporte: hemoglobina A salinidade, o pH e a temperatura podem desconfigurar as proteínas, resultando na desnaturação das mesmas (processo irreversível). Ordem de quebra no ser humano: 1° carboidrato; 2° lipídeos; 3° proteínas. Enzimas As enzimas são biocatalisadores e elas agem diminuindo a energia de ativação. Em diversos casos, uma substância de natureza não proteica deve se ligar a uma enzima para que esta realize sua função catalisadora, essas substâncias são denominadas cofatores ou coenzimas. Os catalisadores não participam da reação e o local onde o substrato se encaixa na enzima é denominado sítio ativo. Deve ser lembrado que diversas enzimas são proteínas, logo, elevadas temperaturas a desnatura, nas baixas temperaturas apenas inativam ou paralisam suas atividades. Bioquímica Lipídeos e Carboidratos Lipídeos Soro X Vacina Um exemplo de proteína de defesa são os anticorpos, eles possuem como função neutralizar o antígeno e promover a opsonização (ativação de fagocitos). A diferença entre soro e vacina: o soro possui anticorpos e imunização passiva, a vacina tem antígenos e uma imunização ativa. Carboidratos Os carboidratos também são conhecidos como glicídeo ou açúcar, eles podem ser classificados em monossacarídeos, oligossacarídeos ou polissacarídeos. Os monossacarídeos obedecem tal fórmula: CnH2nOn, em que “n” varia de 3 a 7. Os mais importantes para os seres vivos são as pentoses (ribose e desoxirribose) e as hexoses (glicose, frutose e galactose). Os oligossacarídeos são a união de poucos (2 a 10) monossacarídeos, essa união se faz por meio da ligação glicosídica. Destacam-se como os principais oligossacarídeos a maltose (glicose + glicose), sacarose (glicose + frutose) e lactose (glicose + galactose). @vestibularesumido 5 Os polissacarídeos são resultantes da união de milhares de monossacarídeos, os exemplos são: amido (reserva vegetal), glicogênio (reserva animal e dos fungos), celulose (estrutura vegetal) e quitina (estrutura animal). Lipídeos Os lipídeos são insolúveis em água e solúveis em solutos orgânicos. Eles podem ser divididos em lipídeos simples, complexos, carotenoides e esterídeos. Os lipídeos simples são ésteres que resultam da associação de álcool com ácidos graxos (naturais ou essenciais) e são divididos em glicerídeos (exemplo: triglicerídeos, banha de porco, óleos) e cerídeos (ceras de origem animal ou vegetal). Os lipídeos complexos são formados por ácidos graxos + álcool + outro composto de natureza química diferente, os fosfolipídeos são um exemplo dos complexos. Os carotenoides são lipídeos pigmentados e estão presentes nas células vegetais, onde têm papel importante na fotossíntese, um exemplo é o caroteno abundante na cenoura. Os esterídeos tem em seu grupo o colesterol, que é importante para a integridade da membrana celular, síntese de hormônios esteroides e dos sais biliares. Bioquímica Nucleotídeos e Ácidos Nucleicos Nucleotídeos Nucleotídeose transcrição dos ácidos nucleicos 4. Danos à membrana plasmática 5. Inibição da síntese de metabólicos essenciais BACTÉRIA @vestibularesumido 32 1. Blenorragia (Gonorreia) - IST(infecçõessexualmentetrasmissíveis) - Agente etiológico:Neisseria gonorrhoeae Outras: sífilis, tifo, tracoma, tuberculose, psitacose, pneumonia bacteriana e meningite meningocócica. - Sintomas:sensaçãodeardêncianauretra, aumento dos gânglios (íngua) da região da virilha e corrimento amarelado (pus espesso). - Transmissão: relações sexuais - Profilaxia: uso de preservativos 2. Botulismo - Agente etiológico: Clostridium botulinum - Sintomas: paralisia respiratória - Transmissão: ingestão de certos tipos de alimentos, geralmente enlatados e conservas - Profilaxia: controlar a esterilização dos alimentos em conserva e evitar a ingestão de alimentos enlatados cujas embalagens estejam “estufadas". 3. Coqueluche (“tosse comprida”) - Agente etiológico: Bordetella pertussis - Sintomas: acomete as vias respiratórias; coriza e tosse seca que deixa a criança sem fôlego - Transmissão: inalação do ar contaminado - Profilaxia:vacinação(tríplice bacteriana) 4. Peste Bubônica - Agente etiológico: Yersinia pestis - Sintomas: inchações ganglionares (“bubões”) localizados na região da virilha - Transmissão: da pulga do rato ao homem - Profilaxia: combate aos ratos e às pulgas 5. Cólera - Agente etiológico: Vibrio cholerae - Sintomas:infecção intestinal aguda; diarreia intensa - Transmissão:por meio da água contaminada - Profilaxia:controledaqualidadedaáguae destino adequado das fezes 6. Difteria (Crupe) - Agente etiológico: Corynebacterium diphtheriae - Sintomas: dor de garganta, febre, perda de apetite e o aparecimento de uma membrana branco-amarelada constituída por células mortas - Transmissão: contato com secreções do nariz e de garganta da pessoa infectada - Profilaxia: vacina antidiftérica 7. Disenterias Bacterianas - Agente etiológico: Shigella e Salmonella - - Sintomas: enterite, diarreia, dores abdominais e febre - Transmissão: ingestão de água e alimentos contaminados - Profilaxia: tratamento da água, saneamento básico e uso exclusivo de água filtrada 8. Febre Maculosa: - Agente etiológico: Rickettsia rickettsii - Sintomas: exantema (erupções cutâneas), febre alta e dor de cabeça - Transmissão: picada de carrapatos - Profilaxia: combate aos carrapatos 9. Febre Tifoide - Agente etiológico: Salmonella typhi - Sintomas: febre alta, falta de apetite, dores musculares, diarreia, vômitos e manchas vermelhas na pele - Transmissão: por meio da água e alimentos contaminados, especialmente aqueles que são consumidos crus - Profilaxia: vacina antitífica 10. Hanseníase (Lepra) - Agente etiológico: Mycobacterium leprae - Sintomas: manchas esbranquiçadas ou avermelhadas, que não coçam e tornam o local insensível - Transmissão: gotículas de saliva, secreções nasais e feridas dos doentes - Profilaxia: a vacina BCG pode ajudar na prevenção 11. Leptospirose - Agente etiológico: Leptospira icterohaemorrhagiae - Sintomas: comprometimento renal - Transmissão: contato com água e com outros materiais contaminados com fezes e urinas de ratos e camundongos - Profilaxia: eliminação da fonte de infecção e utilização de vestimentas protetoras 12. Tétano: - Agente etiológico: Clostridium tetani - Sintomas: contrações súbitas e involuntárias; espasmos - Transmissão: pregos enferrujados, latas, água suja, galhos e espinhos - Profilaxia: vacina Outras: sífilis, tifo, tracoma, tuberculose, psitacose, pneumonia bacteriana e meningite meningocócica. BACTERIOSES @vestibularesumido 33 Características: 1. seres eucariontes, unicelulares e heterótrofos; 2. podem ser isolados ou coloniais; a maioria é aquático (marinhos e dulcículas); 3. estabelecem com outros seres vivos o comensalismo, mutualismo e podem ser também parasitas; 4. são aeróbios ou anaeróbicos; 5. apresentam morfologia variada, até o polimorfismo; 6. podem ter ou não estruturas locomotivas; 7. a excreção é feita por difusão ou por transporteativo. Nutrição: se alimentam de matéria orgânica (bactéria e de outros protozoários). A captura de alimento se dá por fagocitose e a digestão intracelular é feita pelos lisossomos. O citóstoma (entrada de alimento) e o citoprocto (eliminação de resíduos alimentares) estão presentes em protozoários ciliados e flagelados. Reprodução: assexuada por divisão binária/ bipartição (duplicação do material genético e formação de indivíduos geneticamente idênticos), divisão múltipla ou brotamento. Reprodução sexuada por conjugação de paramécios (troca de micronúcleos). Osmorregulação: em protozoários dulcícolas, os vacúolos contráteis ou pulsáteis são responsáveis pelo controle do volume celular, e deixam o meio externo com concentração idêntica ao meio interno do ser vivo, permitindo a explosão do excesso de água com excretas tóxicas ao organismo. Protozoários marinhos não possuem vacúolo contrátil (são isotônicos). Classificação: 1. Rizópodes ou Sarcodíneos: são espécies de vida livre, mutualísticas e parasitas; formam pseudópodos; 2. Ciliados: presença de cílios, espécies de vida livre, mutualísticas e parasitas (são os protozoários mais complexos); 3. Flagelados: presença de flagelos; vida livre, mutualística e parasita; 4. Esporozoários ou Apicomplexos: ausência de organelas de locomoção e todas as espécies são parasitas. Malária: - Agente etiológico: Plamosdium - Sintomas: febre, calafrio, calor, suor - Transmissão: picada de mosquitos fêmeas do gênero Anopheles e por transfusões sanguíneas - Profilaxia: tratamento dos doentes e combate às larvas dos mosquitos em regiões alagadas - Hospedeiro definitivo: mosquito anofelino - Hospedeiro intermediário: homem Doença de Chagas: - Agente etiológico:Trypanosoma cruzi - Sintomas: cardiomegalia, disritmia cardíaca, insuficiência cardíaca, febre, etc. - Transmissão: penetração do tripomastigota metacíclico, presentes nas fezes do barbeiro, transfusão sanguínea, etc. - Profilaxia: combate aos insetos vetores, melhoria das habitações rurais e avaliação dos doadores de sangue - Hospedeiro vertebrado: homem/mamíferos - Hospedeiro invertebrado: insetos hemípteros (barbeiros) Leishmaniose: - Agente etiológico: Leishmania brasilienses e Leishmania chagasi - Sintomas: lesão na região facial - Transmissão:picada do mosquito-palha - Profilaxia: trata métodos doentes, combater os mosquitos e usar repelentes - Hospedeiro vertebrado: homem/mamíferos - Hospedeiro invertebrado: mosquito fêmea do gênero Lutzomya (mosquito-palha) P R O T O Z O Á R I O S E P R O T O Z O O E S E S @vestibularesumido 34 Fungos Características: 1. seres eucariontes, uni ou pluricelulares; 2. heterótrofos por absorção; 3. não formam tecidos verdadeiros; 4. possui como substância de reserva o glicogênio e parede celular de quitina 5. são euritérmicos (resistem igualmente a grandes amplitudes térmicas) Nutrição: extracorpórea e possui ação decompositora Tipos de fungos: 1. saprófitas: vivem sobre a matéria orgânica morta 2. simbiontes: estabelecem relações com seres autótrofos, como os líquens 3. parasitas: retiram o alimento do corpo do hospedeiro, exemplo - a micose 4. predadores: capturam e se alimentam de pequenos animais vivos, como nematódeos. Reprodução: Assexuada: por brotamento, esporulação ou regeneração Sexuada: por plasmogamia ou cariogamia Classificação: 1. Cetridiomicetos: fungos aquáticos que apresentam flagelos e possuem como substância de reserva a micolaminarina 2. Zigomicetos: formam as micorrizas (fungo + raízes de plantas) e são parasitas de protozoários, vermes e insetos 3. Ascomicetos: representam a metade de espécies de fungos e se reproduzem por asco, exemplo - mofos, bolores e leveduras 4. Basiodiomicetos: formam o grupo mais complexo, cogumelose orelhas-de-pau são exemplos desse filo. Importância: decompositores; participam da produção de alimentos, como na fabricação de queijo, produção de bebidas; os líquens (fungos + algas) são bioindicadores da poluição atmosférica, a presença de muitos líquens sugere baixo íncide de poluição, e assim, vice-versa. FUNGOS @vestibularesumido 35 Relações Intraespecíficas Harmônicas: Sociedade: associação entre indivíduos que vivem juntos, organizados de modo cooperativo por meio de uma divisão de trabalho, não anatomicamente uns aos outros. Ex.: colmeia (rainha, operárias e zangões - castas) Colônia: associação entre indivíduos que vivem juntos e estão ligados anatomicamente uns aos outros, podendo ou não haver divisão de trabalho. Ex.: corais, caravelas, etc. Relações Intraespecíficas Desarmônicas: Competição Intraespecífica: consiste em uma disputa entre os indivíduos por alimentos, espaço, etc. Ex.: os machos disputam com as fêmeas. Canibalismo: relação na qual um indivíduo mata outro da mesma espécie para dele se alimentar. Ex.: louva-a-deus. Relações Interespecíficas Harmônicas: Mutualismo: associação obrigatória entre indivíduos de espécies distintas. Exemplos: 1. Liquens (algas + fungos): as algas sintetizam matéria orgânica por meio da fotossíntese e fornecem aos fungos parte do alimento produzido. Os fungos retiram água e sais minerais do substrato, fornecendo-os às algas. Além disso, os fungos envolvem com suas rifas o grupo de algas, protegendo-as contra a desidratação. 2. Micorrizas (raízes + fungos): os fungos degradam substâncias orgânicas do solo, transformando-as em nutrientes minerais que são absorvidos pelas raízes das plantas. As plantas, fornecem aos fungos parte da matéria orgânica produzida por meio da fotossíntese. 3. Rhizobium + plantas leguminosas: essas bactérias são fixadoras do N2 atmosférico e, assim, enriquecem o solo com nitratos que serão absorvidos por leguminosas. As leguminosas fornecem a essas bactérias parte das substâncias orgânicas que sintetizam, isto é, fornecem alimento as bactérias. Comensalismo: apenas uma das espécies é beneficiada, sem, entretanto, haver prejuízos para a outra. Exemplos: alimento - peixes- pilotos e tubarão; moradia - epifitismo e epizoismo; transporte - forésia. Relações Interespecíficas Desarmônicas: Amensalismo/ Antibiose: um indivíduo inibe o desenvolvimento de outro. Exemplo: maré- vermelha. Parasitismo: relação em que os indivíduos de uma espécie vivem às custas de indivíduos de outra espécie, dos quais retiram alimentos, prejudicando-os. Exemplo: carrapato, tênia, lombrigas, etc. Predatismo: relação em que os indivíduos de uma espécie matam outros de espécies diferentes para usá-los como alimento. Quando a presa é vegetal nomeia-se herbivorismo. Competição Interespecífica: é uma disputa entre indivíduos de espécies diferentes por alimento, espaço, abrigo, etc. Exemplo: gaviões que atacam roedores. RELAÇÕES ECOLÓGICAS @vestibularesumido 36 Densidade populacional: Taxas de crescimento de uma população permitem saber se ela está em expansão, em declínio ou estável. 1) taxa de crescimento bruto (TCB): 2) taxa de crescimento relativo (TCR): Nf: número de indivíduos ao fim do período considerado Ni: número de indivíduos no início do período considerado T: intervalo de tempo considerado População é um conjunto de indivíduos da mesma espécie que vivem em uma mesma área em um certo intervalo de tempo. Ao potencial biótico de uma população se opõe um conjunto de fatores que constituem a resistência do ambiente ou resistência ambiental. Entre esses fatores, temos, por exemplo, a escassa disponibilidade de alimentos no meio, as limitações de espaço, a falta de água, as condições climáticas desfavoráveis, as competições, a predação e o parasitismo. São esses fatores de resistência ambiental que impedem uma população de crescer indefinidamente, obedecendo apenas ao seu potencial biótico. Portanto, a curva de crescimento real de uma população resulta da interação entre o seu potencial biótico e a resistência que lhe é imposta pelo meio. O crescimento de uma população resulta da interação de quatro fatores: natalidade, mortalidade, imigração e emigração. Potencial biótico: é a capacidade máxima de reprodução de uma espécie biológica, determinada entre outros fatores pela duração do ciclo de vida dessa espécie e o tamanho de sua prole, sob condições ambientais ótimas. ESTUDO DAS POPULAÇÕES @vestibularesumido 37 Ecótono/Ecótone: regiões de transição. Habitat: área onde vive uma determinada espécie. Nicho ecológico: conjunto de atividades de uma espécie no ecossistema. Segundo o Princípio de Exclusão Competitiva, duas ou mais espécies não podem explorar, por muito tempo, o mesmo nicho ecológico dentro de um mesmo habitat. O total de matéria orgânica produzida pelos produtores por unidade de área e de tempo constitui a chamada produtividade primária bruta (PB). Parte dela é consumida pela respiração celular do próprio produtor. Produtividade primaria liquida (PL): R: respiração Pirâmide de Energia: indica a quantidade de energia acumulada em cada nível trófico da cadeia alimentar. Essa pirâmide nunca pode ser invertida; não há lugar adequado para os decompositores. Cadeia Alimentar Comunidade/Biocenose/Biota: é o conjunto de populações de espécies diferentes que vivem em uma mesma área e em um determinado intervalo de tempo. Ecossistema: meio biótico + meio abiótico/ biótopo. Biosfera: conjunto de todos ecossistemas; pode ser subdividido em epinociclo (biociclo terrestre) e talassociclo (biociclo marinho). Os consumidores podem ser classificados em: 1. Fitófagos ou Herbívoros (plantas) 2. Zoófagos (alimento através de animais) A. hematófagos (sangue) B. insetívoros (insetos) C. piscívoros (peixes) D. ornitófagos (larvas) 3. Onívoros (plantas e animais) Decompositores/Sapróbios/Saprófitos: “usinas processadoras de lixo orgânico”; importância - reciclagem de matéria. Pirâmide de Números: indica a quantidade de indivíduos presentes em cada nível trófico da cadeia alimentar. Pirâmide de Biomassa: representa a massa de matéria orgânica dos organismos em cada nível trófico; às vezes, a pirâmide de biomassa pode apresentar invertida, como a dos fitoplâncton. Em uma cadeia alimentar, a quantidade de energia disponível diminui à medida que é transferida de um nível trófico para outro. A energia, portanto, apresenta fluxo unidirecional e decrescente ao longo da cadeia alimentar. CADEIA ALIMENTAR @vestibularesumido 38 Tundra: localizado no hemisfério norte, abaixo da zona de gelo permanente (calota polar). No verão, surgem áreas onde o solo degela apenas superficialmente e a camada inferior permanece congelada (permafrost). Não é a temperatura baixa que diretamente provoca a pobreza da vegetação, e sim, a disponibilidade de água. No inverno, o frio intenso, a escuridão e a escassez de alimento limitam a presença de alguns grupos de seres vivos. Assim, muitos animais migram para outras regiões em busca de melhores condições de sobrevivência. Adaptações morfofisiológicas apresentadas pelos animais da tundra: presença de pelos longos, hipoderme e extremidades corporais menores (como orelhas, caudas, patas) para que a perda de calor seja reduzida. Dica: Tundra!! O “U” da palavra Tundra, você pode fazer referência a palavra última! Assim fica mais fácil de você lembrar onde ela está localizada no globo, haja vista que ela é o último bioma do globo. Após ele é só gelo e neve. Floresta de Coníferas ou Taiga: vegetação constituída, predominantemente, por coníferas, pinheirose abetos. Possuem folhas aciculares e os esquilos e ursos dormem por longos períodos, embora não hibernem totalmente. Florestas Temperadas Decíduas: típicas de regiões de clima temperado, com as quatro estações bem definidas. A flora apresenta uma grande diversidade de espécies, vegetação arbórea e árvores decíduas ou caducas (isto é, perdem todas as suas folhas no final do outono). Além das árvores de grande porte, aparecem também arbustos, gramíneas e musgos. A fauna é rica e bastante diversificada. Desertos: são biomas de baixa pluviosidade e baixa umidade do ar. Não é a areia que caracteriza o deserto, e sim, sua aridez. Apresenta vegetação xerófita, gramíneas e plantas arbustivas, como as cactáceas. Nas cactáceas, por exemplo, os caules que são verdes e fazem fotossíntese, armazenam água em um tecido especial, o parênquima aquífero, enquanto as folhas estão modificadas em espinhos, o que diminui a superfície de perda de água por meio da transpiração. As raízes de muitas plantas desses biomas são profundas. Florestas Pluviais Tropicais: esse bioma se localiza na faixa equatorial (baixa latitude) e possui o índice de precipitação alto, com chuvas abundantes e regulares. São biomas que apresentam clima quente e úmido. A vegetação apresenta folhas largas, ditas latifoliadas, tem grande superfície transpiratória, o que não traz problemas de desidratação, essas plantas são denominadas perenefólias, pois suas folhas caem gradualmente, sendo logo substituída por outras. Existem microclimas e um alto número de parasitas e epífitas. A fauna é rica e diversificada. E em geral, as raízes são pouco profundas, logo, facilmente derrubadas nos desmatamentos. Campos: encontrado tanto em regiões tropicais quanto em temperadas. Estepes - onde há nítido predomínio das gramíneas, encontrado na América do Norte e os pampas na Argentina, Uruguai e no sul do Brasil. Savanas: formações em que estão presentes arbustos e árvores de pequeno porte, além de gramíneas; como exemplo as Savanas Africanas e o Cerrado do Brasil. ECOSSISTEMAS I @vestibularesumido 39 Campos Cerrados: clima quente, solo arenítico geralmente muito profundo, vegetação composta de pequenas árvores esparsas, arbustos e gramíneas. A deficiência de nutrientes no solo dificulta muito a síntese de proteínas, e o excesso de carboidratos produzidos pelas plantas acaba se acumulando em estruturas que lhes dão aspecto xeromórficos - súber espesso, cutículas grossas e muito esclerênquima. Mata de Araucárias: clima subtropical, vegetação predominantemente formada pelo pinheiro-do- paraná. Possui três estratos de vegetação bem definidos, o arbóreo, o arbustivo e o herbáceo. Mata Atlântica: a cadeia de montanhas da serra do mar atua como uma barreira aos ventos úmidos que sopram do mar. Assim, tem-se uma região úmida o suficiente para suportar essa densa mata. Entre os ecossistemas brasileiros, a mata atlântica é um dos mais devastados. Floresta Amazônica: floresta pluvial tropical, onde pode reconhecer a mata dos igapós (permanentemente alagada), a mata de várzea (inundada apenas durante as épocas de cheias dos rios) e a mata de terra firme (nunca sofre inundação). De um modo geral, a vegetação é higrófita, o solo é pobre devido à rápida decomposição e ao reaproveitamento da matéria orgânica que cai no solo. Sua fauna é exuberante e diversificada. Campos: distribuição regular de chuvas, vegetação formada por gramíneas; permite a existência da pecuária. Caatinga: clima semiárido, vegetação xerófita (plantas adaptadas ao clima seco), representada por cactáceas, arbustos e pequenas árvores caducifólia. Mata dos Cocais: constitui uma zona de transição entre a Floresta Amazônica e a Caatinga, ocupando grande parte do Maranhão e do Piauí. Pantanal Mato-Grossense: onde os rios da bacia do rio Paraguai extravasam suas águas nos meses de cheia, inundando extensas áreas. A vegetação é heterogênea e diversificada. Manguezais: localizam às margens dos oceanos, geralmente em estuários (locais onde os rios se encontram com o mar). Possuem um solo lodoso, mal arejado, salino, periodicamente inundado por água salobra. Vegetação arbórea, formada por halófitas. Além de amortecer os impactos das marés e reter sedimentos trazidos pelos rios, evitando o assoreamento das praias, os manguezais são locais propícios para a reprodução de um grande número de animais marinhos. ECOSSISTEMAS II @vestibularesumido 40 Denomina-se sucessão ecológica o processo natural pelo qual uma comunidade muda gradualmente com o decorrer do tempo, até atingir uma situação de maior estabilidade denominada clímax. Sucessão Primária: ocorre em uma área anteriormente sem vida, como dunas de areia, rochas nuas ou derrame de lavas vulcânicas. Sucessão Secundária: ocorre em uma área abandonada, onde já havia uma comunidade que, por algum motivo, foi destruída. Ecese: espécies pioneiras Séries: comunidades intermediárias Clímax: estágio final Sucessão ecológica iniciada a partir da superfície de uma rocha nua: Características de uma sucessão ecológica: aumento da diversidade de espécies ou diversidade biológica (biodiversidade), aumento da complexidade da teia alimentar, aumento da biomassa e diminuição da produtividade liquida. Ciclo do Carbono: é no meio abiótico que está a fonte primária desse elemento químico. O CO2 é absorvido pelos seres fotossintetizantes e é utilizado para a síntese de moléculas orgânicas. Além da fotossíntese, a nutrição animal, os restos orgânicos dos animais e vegetais podem sofrer decomposição ou se acumular dando origem aos combustíveis fosseis, que retiram carbono do ambiente. O carbono é devolvido à natureza através da respiração animal e vegetal, da decomposição e da combustão. Ciclo do Cálcio: a fonte primária de cálcio são as rochas calcárias, que, ao sofrerem o desgaste pelas águas das chuvas e correntezas, liberam sais de cálcio para o solo. As plantas absorvem do solo ou da água os sais de cálcio e os animais o contém pela cadeia alimentar. Com a decomposição dos animais e vegetais mortos, o cálcio retorna ao meio abiótico (solo e água). Ciclo do Nitrogênio: a fonte primária de nitrogênio para os seres vivos é a atmosfera. É preciso que o N2 atmosférico seja convertido em formas químicas que possam ser utilizadas pelos seres vivos, como a amônia (NH3) e os íons nitrato (NO3-), essa transformação é denominada fixação de nitrogênio. A fixação pode ser biológica (bactérias), atmosférica (relâmpagos) ou industrial. A) Amonificação: a matéria orgânica morta é transformada no íon de amônio (NH4+) por intermédio de bactérias aeróbicas, anaeróbicas e alguns fungos. B) Nitrificação: a oxidação do amoníaco produz nitratos. O amoníaco é convertido em nitritos (NO2-) e depois, os nitritos são convertidos em nitratos (NO3-) prontos a ser assimilados pelas plantas. C) Desnitrificação: é o processo pelo qual o nitrogênio volta à atmosfera sob a forma de gás quase inerte (N2). Esse processo ocorre através de algumas espécies de bactérias, tais como pseudomonas e clostridium. Ciclo do Fósforo: as plantas obtém o fósforo absorvendo fosfatos que se encontram dissolvidos na água e no solo. Os animais obtém fosfatos nos alimentos ingeridos e na água que bebem. A excreção dos animais e a decomposição de plantas e animais são processos que devolvem para o meio abiótico o fósforo da matéria orgânica. SUCESSÃO ECOLÓGICA E CICLOS BIOGEOQUÍMICOS @vestibularesumido 41 1. Introdução de novas espécies de seres vivos no ambiente: o homem altera o equilíbrio dos ecossistemas introduzindo neles novas espécies de seres vivos. Espécies que não são típicas de uma região e que provocam prejuízos incalculáveis na natureza. 2. Eliminação de espécies de um ambiente: a eliminação de uma ou mais espécies de um meio onde haja equilíbrio entre todas elas também pode gerar consequênciasprejudicais para todo o ecossistema. A destruição de seus habitat, a caça e a pesca predatóriasporpartedohomemtambém tem levado inúmeras espécies à extinção. 3. Poluição ambiental: poluição é qualquer alteração desfavorável no ambiente, provocada por substâncias químicas ou agentes físicos capazes de prejudicar os organismos que nele vivem. A. Poluição do ar: • Monóxido de carbono (CO):é um gás incolor, inodoro, venenoso, proveniente da combustão incompleta de moléculas orgânicas. Sua maior fonte emissora é o escapamento dos veículos de motor a combustão. • Elevação da taxa de CO2: odióxidode carbono é uma substância que existe normalmente na atmosfera e também é dissolvida nas águas de rios, mares e oceanos. Essa elevação, contribui para agravar o chamado efeito estufa. O gás metano (CH4) também contribui para a elevação do efeito estufa. • Dióxido de enxofre (SO2): provoca a chuva ácida, responsável por inúmeros danos materiais, envenenamento nos rios e danos às folhas de inúmeras espécies vegetais, comprometendo a produtividade. • NO e NO2 (óxidos de nitrogênio): esses gases além de contribuírem para a destruição da camada de ozônio (O3), também podem provocar ulcerações e irritações na pele e nas vias respiratórias, com lesões pulmonares graves. • CFC(clorofluorcarbonetos): têmsido empregados largamente como propelentes em vários tipos de aerossóis, como também na indústria de refrigeração. Exercem um efeito destrutivo sobre a camada de ozônio. Partículas sólidas em suspensão no ar: resíduos sólidos prejudiciais, são o chumbo, a sílica e o amianto. Inversão Térmica: ocorre em certas épocas do ano, principalmente no inverno, pode contribuir ainda mais para agravar a poluição atmosférica. Esse fenômeno consiste em uma inversão de temperatura das camadas de ar superiores e inferiores. Normalmente, o ar que fica mais próximo da superfície terrestre é o mais quente, enquanto o das camadas mais superiores da atmosfera é o mais frio. Uma medida para conter esse fenômeno é substituir os combustíveis derivados do petróleo por formas alternativas de energia menos poluentes. B. Poluição da água: podem ser causadas pelo lançamento de dejetos orgânicos (esgotos domésticos e industriais); por inúmeros tipos de substâncias químicas que são despejadas por diferentes tipos de indústrias; por agrotóxicos diversos que são aplicados nas lavouras e por meio de enxurradas; pelo derramamento de petróleo, etc. Um dos tipos de poluição da água é desencadeado pela eutrofização dos cursos de agua, devido ao excesso de dejetos orgânicos. Para o combate à poluição das águas causada pelo lançamento de esgotos, uma das medidas mais eficientes nesse sentido consiste na construção de estações de tratamento e reciclagem dos esgotos. 4. Biorremediação (remediação biológica): é um processo controlado pela biotecnologia que utiliza seres vivos específicos (plantas, micro- organismos) ou suas enzimas para recuperar ambientes (águas e solos) contaminados com poluentes orgânicos e inorgânicos. 5. Monocultura: o cultivo de um único tipo de planta em áreas extensas provoca o rápido esgotamento de certos nutrientes do solo. DESEQUILÍBRIOS AMBIENTAIS @vestibularesumido 42 Poríferos (espongiários, esponjas): • São metazoários(animais pluricelulares) • Seres eucariontes e heterótrofos • Assimétricos ou com simetria radial • Exclusivamente aquáticos • Não possuem uma verdadeira organização histológica, isto é, não possuem tecidos bem definidos • São animais sésseis(fixos) que vivem afixados sobre diferentes substratos (rochas, conchas de moluscos ou solo marinho) • Possuemocorpotodoperfuradoporporos (óstios e ósculo) e comunicam a superfície externa do corpo com uma cavidade central, denominada átrio ou espongiocele • O ósculo é um poro maior, localizado no ápice do corpo do animal, por onde permanentemente sai água • Há partículas de alimento que entram junto da água, são apanhados e digeridas por células especiais, os coanócitos, existentes nas paredes da espongiocele • A digestão é apenas intracelular • A respiração é feita por difusão direta dos gases (O2 e CO2) • A excreção se faz por difusão direta • A reprodução pode ser assexuada(por brotamento, regeneração ou genulação) ou sexuada (fecundação interna) • Os coanócitos podem participar da reprodução assexuada nos poríferos, pois captam espermatozoides trazidos pela corrente de água Cnidários/Celenterados: • São metazoários (animais pluricelulares) • Seres eucariontes e heterótrofos • Desimetria radial • Diblásticos • Protostômios • Exclusivamente aquáticos e predominantemente marinhos • Possuem duas formas básicas: pólipo (geralmente sésseis) e medusa (de natação livre) • Possuem a mesogleia, que dá suporte ao corpo do cnidário, constituindo um esqueleto elástico e flexível • O sistema digestório é formado por um tubo digestório incompleto que, por sua vez, é constituído pela boca e pela cavidade gastrovascular. • No cnidários, tem-se a primeira ocorrência evolutiva de um tubo digestório e de um sistema nervoso • Há um sistema nervoso difuso • Alguns apresentam gônadas(ovários e testículos) • A reprodução pode ser assexuada(divisão binária, brotamento ou estrobilização) ou sexuada (fecundação externa - água ou fecundação interna) • O desenvolvimento pode ser direto(sem estágios larvais) ou indireto • Apresentam cnidoblastos(células urticantes) que desempenham papel fundamental na captura de alimento e na defesa do animal contra os predadores PORÍFEROS E CNIDÁRIOS @vestibularesumido 43 Principais platelmintos parasitas do homem: 1. Tênias: platelmintos que parasitam o intestino delgado do homem. As tênias são parasitas heteroxenos que completam seu ciclo biológico em dois hospedeiros, sendo ambos vertebrados. Os hospedeiros da T. solium são o homem e o porco, enquanto os da T. saginata são o homem e o boi. Elas podem ser duas doenças distintas - a cisticercose e a teníase. 2. Schistosoma mansoni: agente etiológico da esquistossomose. O hospedeiro vertebrado pode ser o homem e outros mamíferos (roedores, gambás, etc); já o hospedeiro invertebrado é o caramujo. A transmissão da esquistossomose ao homem se faz pela penetração ativas das cercárias através da pele e das mucosas. • São metazoários bilatérios • Triblásticos • Acelomados • Nesses animais, tem-se a primeira ocorrência evolutiva de um verdadeiro mesoderma embrionário • Esses são também os primeiros na escala zoológica a apresentar simetria bilateral. • Podem ser de vida livre ou parasitas • Constituem o primeiro grande filo a apresentar cefalização, isto é, uma das partes do corpo diferenciada em cabeça. • O sistema digestório é formado por um tubo digestório incompleto, constituído por boca, faringe e intestino ramificado. • O sistema circulatório é ausente, sendo a distribuição de substâncias pelo corpo do animal feito por difusão. • A excreção é feita por uma rede de túbulos ramificados denominados protonefrídeos. • O sistema nervoso é ganglionar • A reprodução pode ser sexuada(fecundação interna, autofecundação - tênias ou fecundação cruzada - planárias e esquistossomos) ou assexuada (divisão transversal do corpo). PLATEL MINTOS @vestibularesumido 44 • São metazoários bilatérios • Triblásticos • Pseudocelomados • Protostômios • Possuem corpo cilíndrico, alongado e revestido por uma cutícula de natureza proteica • Não possuem sistema respiratório, nem sistema circulatório • A distribuição de substâncias pelo corpo do animal se faz por difusão • O sistema digestório é formado por um tubo completo constituído por boca, faringe, intestino retilíneo e ânus • É o primeiro grande filo com tubo digestório completo • O sistema nervoso dos nematelmintos é do tipo ganglionar • A reprodução é sexuada por fecundação interna • Odesenvolvimento pode ser direto(sem larvas) ou indireto (com fase larval) • Podem ser de vida livre ou parasitas 1. Ascaris lumbricoides (lombriga): é o agente etiológico (causador) da ascaridíase. Os vermes adultos vivem no intestino delgado do homem. O A. lumbricoides é um parasita monoxeno (só um hospedeiro), que pode ser o homem ou o porco. A transmissão da ascaridíase se faz pela ingestão de ovos infectados (contendo larvas L3 - filaróide) do verme. As larvas podem causar lesões hepáticas e pulmonares, subnutrição e hipovitaminoses. A profilaxia consiste no tratamento dos doentes, educação sanitária, proteção dos alimentos contra poeiras e insetos. 2. Ancylostoma duodenale e Necator americanus: eles são, respectivamente, os agentes etiológicos da ancilostomose e da necatorose, duas verminoses conhecidas popularmente por "amarelão” ou “opilação”. Os vermes adultos são encontrados no intestino delgado do homem. Os dois agentes etiológicos são parasitas monoxenos que tem como hospedeiro o homem. A transmissão dessas verminoses pode ser feita por meio da penetração ativa das larvas através da pele e ingestão de larvas infectantes junto com os alimentos. Essas verminoses se caracterizam por provocar uma anemia acentuada, fazendo com que a pessoa se torne fraca, desanimada e pálida. Jeca tatu, de monteiro lobato. Profilaxia: cuidados higiênicos e uso de calçados. 3. Ancylostoma brasilienses: o verme adulto é um parasita típico de cães e gatos. Esses animais eliminam, junto de suas fezes, os ovos do verme. À medida que as larvas migram na hipoderme, deixam um rastro sinuoso, o “bicho geográfico”. Profilaxia: exames de fezes periódicos de cães e gatos com tratamento dos animais que estejam parasitados e recolhimento dos animais de rua. 4. Enterobius vermicularis (oxiúros, “largatinha”): agente causador da enterobiose ou oxiurose. São encontrados no intestino grosso do homem parasitado, em especial no ceco (porção inicial do intestino grosso). Trata-se de um parasita monoxeno. Transmissão: hetoroinfecção, autoinfecção direta e retroinfecção. A enterobiose se caracteriza principalmente por uma coceira anal. Profilaxia: cuidados higiênicos pessoais e educação sanitária. 5. Wuchereria bancrofti (filária): verminose conhecida como filariose ou elefantíase, frequente em regiões tropicais. Os vermes adultos vivem nos vasos linfáticos humanos, principalmente da perna. Trata-se de um parasita heteroxeno que realiza o seu ciclo biológico em dois hospedeiros, um vertebrado (o homem) e um invertebrado (mosquito fêmea do gênero Culex). Profilaxia: tratamento dos doentes e combate ao inseto vetor. NEMATEL MINTOS @vestibularesumido 45 Moluscos: • São metazoários de simetria bilateral • Não segmentados, tiblásticos, celomados e protostômios • A massa visceral corresponde ao conjunto de sistemas de órgãos interno do animal e, em muitas espécies, está protegida pela concha • A concha é fabricada pelo manto ou prega paleal e é uma estrutura calcária resistente que atua como esqueleto, dando sustentação ao corpo do animal • Os moluscos possuem sistema digestório formado por um tubo digestório completo e uma grande glândula digestiva (fígado) • A respiração deles pode ser cutânea, branquial ou pulmonar • Os moluscos já possuem sistema circulatório, que pode ser aberto (maioria dos moluscos) ou fechado (moluscos cefalópodes) • O coração tem um ventrículo e uma (ou duas) aurícula(s) e está localizado no interior da cavidade pericárdio. • A trajetória do sangue na circulação aberta desses animais é: o coração -> artéria -> lacuna dos tecidos -> veias -> brânquias • A trajetória do sangue na circulação fechada: • coração -> artérias -> capilares dos tecidos -> corações branquiais -> brânquias -> veias • Na maioria dos moluscos, o pigmento respiratória é a hemocianina, que possui cobre (Cu) em sua composição química e apresenta coloração azul. • O sistema excretor é constituído por um par de nefrídeos, que retiram as excretas nitrogenadas da cavidade pericárdica e as enviam para o meio externo • O sistema nervoso é ganglionar • A reprodução é sexuada por fecundação, que pode ser direta ou indireta • Quanto ao sexo, a maioria das espécies de moluscos é dioica (sexos separados), mas existe algumas espécies monoicas (hemafroditas) • Os moluscos têm grande importância econômica, muitos são fonte de alimento para o homem, também são responsáveis pela produção das pérolas, que têm elevado valor comercial Anelídeos: • Segmentados, triblásticos, celomados e prostostômios. • São metazoários bilatérios • O corpo é filamentar, alongado e dividido em segmentos ou metâmeros, chamados de anéis • Podem ser terrestres, marinhos ou dulcícolas • Os anelídeos apresentam diferentes modos de locomoção, por contrações musculares (devido à pressão do líquido celomático) e por expansões dermomusculares laterais • Possuem sistema digestório completo que se estende por todo o corpo do animal • A respiração pode ser cutânea ou branquial • O sistema circulatório é fechado e o pigmento respiratório mais importante é a hemoglobina, encontrada dissolvida no plasma • O sistema excretor é constituído por nefrídeos e o sistema nervoso é ganglionar • A reprodução sexuada é feita por fecundação cruzada que pode ser interna e externa. MOLUSCO E ANELÍDEOS @vestibularesumido 46 • São metazoários bilatérios • Triblásticos, celomados e protostômios • Primeiros animais providos de apêndices locomotores articulados • Apresentamumexoesqueletodequitinae o crescimento se faz por mudas ou ecdises • As mudas são estimuladas porum hormônio, o ecdisona • Os artrópodes são animais segmentados, metâmeros, que formam unidades funcionais denominadas tagmas • Possuem sistema digestório constituído por um tubo digestório completo e glândulas anexas • A respiração pode ser traqueal(mais frequente), filotraqueal ou pulmotraqueal • O sistema circulatório é aberto(lacunar).O coração é dorsal e há poucos vasos • O sistema nervoso é ganglionar • A excreção pode ser feita através de túbulos de Malpighi (insetos, aracnídeos, quilópodes e diplópodes), de glândulas verdes ou antenais (crustáceos) e de glândulas coxais ou femurais (aracnídeos) • Quanto ao sexo, em sua grande maioria, são dióicos com dimorfismo sexual • A reprodução é sexuada por fecundação cruzada e interna • O desenvolvimento pode ser direto ou indireto ARTRÓPODE @vestibularesumido 47 Equinodermos: Equinodermos e Protocordados Cordados: animais bilatérios, triblásticos, celomados e deuterostômios. Apresentam notocorda, fendas branquiais, tubo nervoso dorsal e cauda pós-anal. Protocordados: • Constituem uma subdivisão dos cordados • São pequenos animais marinhos destituídos de crânio e coluna vertebral, cuja única estrutura esquelética de sustentação é a notocorda, que pode ou não persistir em certas espécies adultas. 1. Urocordados ou Tunicados: são animais filtradores; o sistema digestório desses animais é formado pelo tubo digestório completo; a respiração é branquial; e o sistema circulatório é aberto, normalmente se reproduzem por fecundação externa e têm desenvolvimento indireto. 2. Cefalocordados: o representante típico é o anfioxo, o tubo digestório é completo; a respiração é branquial, a circulação é aberta e a excreção é feita por protonefrídeos situados na região dorsal da faringe. São animais dióicos que se reproduzem sexualmente por fecundação externa. • São metazoários • Exclusivamente marinhos • Bilatérios era diados(nafaseadulta) • Triblásticos • Celomados e deuterostômios • A deuterestomia é uma característica que aproxima evolutivamente os equinodermos dos cordados • Possuem um sistema exclusivo, o sistema ambulacrário (locomoção) • O sistema digestório é formado por um tubo digestório completo • A respiração é feita por brânquias ou por difusão ao longo de todo o sistema ambulacrário •A excreção é feita pordifusão • O sistema nervoso é difuso comcordões nervosos • São dioicos • Sem dimorfismos exual • De fecundação externa e desenvolvimento indireto • Os equinodermos possuem elevada capacidade de regenaração e são capazes de realizar evisceração (mecanismo de defesa) Cordados: animais bilatérios, triblásticos, celomados e deuterostômios. Apresentam notocorda, fendas branquiais, tubo nervoso dorsal e cauda pós-anal. Protocordados: • Constituem umas ubdivisão dos cordados • São pequenos animais marinhos destituídos de crânio e coluna vertebral, cuja única estrutura esquelética de sustentação é a notocorda, que pode ou não persistir em certas espécies adultas. 1. Urocordados ou Tunicados: são animais filtradores; o sistema digestório desses animais é formado pelo tubo digestório completo; a respiração é branquial; e o sistema circulatório é aberto, normalmente se reproduzem por fecundação externa e têm desenvolvimento indireto. 2. Cefalocordados: o representante típico é o anfioxo, o tubo digestório é completo; a respiração é branquial, a circulação é aberta e a excreção é feita por protonefrídeos situados na região dorsal da faringe. São animais dióicos que se reproduzem sexualmente por fecundação externa. EQUINODERMO E PROTOCORDADO @vestibularesumido 48 Vertebrados: Peixes • São animais aquáticos, de corpo geralmente alongado ou fusiforme dotados de esqueleto interno, brânquias e nadadeiras • Alguns são agnatos(sem mandíbulas), mas a maioria é gnatostomada (com mandíbulas), e podem ser distribuídos em três classes: ciclostomados, condríctes e osteíctes. 1. Ciclostomados: são peixes agnatos (sem mandíbulas), cujos representantes mais típicos são as lampreias e as feiticeiras (peixe-bruxa). A respiração é branquial, a circulação é fechada e a excreção é feita por meio de rins prônefrons ou rins mesônefrons. A reprodução é sexuada por fecundação externa e o desenvolvimento pode ser direto (feiticeira) ou indireta (lampreias). 2. Condríctes e Osteíctes: os condríctes (peixes cartilaginosos) e os osteíctes (peixes ósseos) são peixes mandibulados. Nos cartilaginosos (tubarões, arraias e quimeras), as escamas são do tipo placoide, de origem dermoepidérmica, homólogas aos dentes dos demais vertebrados, o que confere à pele desses animais textura de lixa. Nos peixes cartilaginosos, o intestino se abre em uma cloaca, ao passo que, nos ósseos, termina em ânus. A presença de uma vesícula cheia de gases em um peixe permite-lhe reduzir a densidade de seu corpo até um determinado nível, fazendo-o permanecer imóvel e flutuar. A bexiga natatória tem função hidrostática, uma vez que promove o ajustamento do peso específico do animal em relação ao da água. Condríctes não possuem bexiga natatória, na realidade, esses peixes conseguem manter baixa sua densidade devido aos altos teores de óleo no fígado. Desse modo, eles controlam sua flutuabilidade, não precisando nadar o tempo todo para não afundar. A circulação nos peixes é fechada, simples e completa. O coração dos peixes é bicavitário (uma aurícula e um ventrículo) e por ele, só passa sangue venoso. Os peixes cartilaginosos são ureotélicos, e os ósseos são amoniotélicos. Além da eliminação de catabólicos, o sistema excretor também tem importante papel no mecanismo da osmorregulação ou equilíbrio hidrossalino. Os peixes ósseos marinhos são hipotônicos em relação à água do mar. Por isso, estão sempre “perdendo" água por osmose para o meio externo. Os peixes ósseos dulcícolas são hipertônicos em relação à água do meio ambiente e, por isso, há uma entrada de água no organismo por osmose. Muitas peixes conseguem se adaptar às grandes variações de salinidade da água e são chamados de eurialinos. Nos peixes cartilaginosos existem Ampolas de Lorenzini, que são eletrorreceptores (conseguem detectar a presença das presas, que mostram pequenas variações de campos elétricos ao redor de seus corpos). Durante o desenvolvimento embrionário dos peixes, o único anexo que se forma é o saco vitelínico. VERTEBRADOS: PEIXES @vestibularesumido 49 Os anfíbios foram os primeiros vertebrados terrestres, embora não tenham conseguido conquistar definitivamente esse novo ambiente devido à dependência do meio aquoso para sua fecundação e seu desenvolvimento embrionário. A pele fina, úmida e bastante vascularizada desses animais permite a troca de gases tanto com o ar quanto com a água, caracterizando a respiração cutânea. Quando adultos, os animais pertencentes à maioria das espécies fazem a respiração cutânea e a respiração pulmonar. A circulação é fechada, dupla e incompleta. O coração é tricavitário (2 átrios e 1 ventrículo). Na fase de larva, os anfíbios são animais amoniotélicos e, quando adultos, são ureotélicos. Os anfíbios são animais dioicos e a fecundação, na maioria das espécies, é externa. O desenvolvimento indireto (com metamorfose), passando por um estágio de larva. As larvas de sapos e rãs são conhecidos por girinos. Classificação: 1. Apoda - sem patas, vivem geralmente em buracos do solo (ex.: cobra-cega). 2. Urodela - portadora de cauda e quatro patas bem-desenvolvidas (ex.: salamandra). 3. Anura - quatro patas e desprovidos de cauda na fase adulta (ex.: sapos, rãs e pererecas). A) Sapos: pele rugosa e seca, pulos lentos e pequenos, braços e pernas curtos. B) Rãs: pele lisa e úmida, pulos maiores; ambiente aquático. C) Perereca: pele lisa e úmida, pulos amplos e melhores e ótima habilidade de escalagem. um VERTEBRADOS: ANFÍBIOS @vestibularesumido 50 Vertebrados: Répteis Os répteis foram os vertebrados que conquistaram definitivamente o ambiente terrestre, tornando-se independentes do ambiente aquático para se produzir. A pele seca é um revestimento altamente queratinizado e é uma excelente proteção contra a perda de água na pele. O intestino dos répteis termina em uma cloaca. A respiração é pulmonar. Os pulmões dos répteis possuem um número maior de dobras internas do que o pulmão dos anfíbios, o que aumenta a capacidade de trocas gasosas. A circulação dos répteis é fechada, dupla e incompleta. O coração é tricavitário (exceto nos répteis crocodilianos, em que é tetracavitário) possui dois átrios e um ventrículo, tal como o coração dos anfíbios. Entretanto, o ventrículo apresenta um septo (Septo de Sebatier) que divide parcialmente o ventrículo. Está ausente nos anfíbios e que constitui o primeiro passo evolutivo para a formação de um coração tetracavitário. Entre as duas artérias que saem dos ventrículos, existe um "shunt" ou ponte, chamado Forâmen de Panizza, em que existem pequenos orifícios que permitem uma pequena mistura dos dois tipos de sangue. Os répteis excretam ácido úrico. O desenvolvimento é direto e durante o desenvolvimento embrionário, além de saco vitelínico, formam-se outros anexos: âmnio, alantóide e córion. Características de espécies peçonhentas: cabeça triangular, olhos pequenos, presença de fossetas loreais e hábitos noturnos. Ofidismo (envenenamento causado por picada de cobra) causa ações neurotóxicos (atuam no sistema nervoso), proteolíticas (dor intensa no local), hemolíticas (destruição de hemácias) e coagulantes (impedem a coagulação do sangue). Quando ocorrem acidentes com ofídios (mordidas de cobra), o tratamento é feito com o uso de sores antiofídicos. Classificação: 1. Rincocéfalos: primitivos e em extinção, estão reduzidos a uma única espécie, o tatuara. 2. Quelônios: não possuem dentes, mas lâminas córneas, ex.: tartarugas, jabutis e cágados. 3. Crocodilianos: possuem o corpo revestido por uma pele grossa e coriácea (dura), com placas córneas reforçadas por ossos dérmicos. Possuem coração tetracavitário, ex.: jacarés e cobras. 4. Escamados: possuem escamas que recobrem o corpo e uma cloaca em posição transversal. Possuem órgãos de Jacobson,de função olfativa, que se abrem no fundo da cavidade bucal. Esses órgãos são quimiorreceptores que auxiliam na identificação de alimentos dentro da boca. ex.: lagartos e cobras. VERTEBRADOS: RÉPTEIS @vestibularesumido 51 Aves: • São vertebrados bípedes. • Penas: são fundamentais ao voo, desempenham um papel importante no mecanismo de termorregulação, pois funcionam como isolante térmico • Muita aves têm, na região caudal, uma glândula uropigiana (uropígea), produtora de uma secreção oleosa que é espalhada, com o auxílio do bico, sobre as penas para impermeabilizá-las. O fato de as penas de um pato, por exemplo, não se encharcarem, apesar de estarem em contato com a água, está relacionado essa secreção • As aves possuem dois estômagos separados: o estômago químico (proventrículo) e o estômago mecânico (moela). Na moela, encontram-se pequenas pedras ingeridas pelo animal que contribuem para fazer a trituração do alimento; o intestino se abre em uma cloaca • A respiração é pulmonar; na porção inferior da traqueia, as aves possuem uma estrutura típica, a siringe, cuja função é a de produzir som, sendo, portanto, o órgão canoro (do canto). • Adaptações ao voo: bico sem dentes, penas, membros anteriores transformados em asas, corpo aerodinâmico e ausência de bexiga urinária. • As aves são animais uricotélicos e apresentam olhos bem desenvolvidos. • As aves são animais dioicos, de fecundação interna, ovíparos com desenvolvimento direto. Durante o desenvolvimento embrionário, formam quatro anexos: saco vitelínico, âmnio, alantoide e cório. Classificação das aves: A) Carinatas: boas voadoras, possuem osso esterno, no qual se inserem os potentes músculos peitorais, responsáveis pelo batimento das asas. A carena auxilia o deslocamento no voo. B) Ratitas: são aves que não voam (ex.: ema, avestruz, etc) Mamíferos: Nos mamíferos ruminantes (vaca, cabra, carneiro, girafa, etc), o estômago apresenta quatro câmaras: rúmen, retículo, omaso e abomaso “RuReOA”. No rúmen e no retículo, vivem micro- organismos (bactérias e protozoários) que produzem as enzimas necessárias para a digestão da celulose • Todos os mamíferos, fazem respiração pulmonar. Nos mamíferos, os pulmões atingem um elevado grau de complexidade • O sistema circulatório é fechado, duplo e completo. O coração é tetracavitário (2 átrios e 2 ventrículos) • Em sua maioria, são animais ureotélicos. Os mamíferos ovíparos à semelhança dos répteis e das aves, são uricotélicos. • São animais dioicos, de fecundação interna e, em sua maioria, vivíparos. Obs.: Ovovivíparos - o embrião se alimenta a partir das reservas nutritivas do ovo e não do corpo materno. Vivíparos - o embrião é alimentado através da placenta e depende da mãe para de desenvolver. Ovíparos - os ovos garantem a nutrição dos embriões e são depositados no meio externo. Classificação dos mamíferos: A) Prototérios: o leite escorre pelos pelos da barriga da mãe (ornitorrinco e equidina) B) Metamérios: são portadores de marsúpio (canguru, coala e gambá) C) Utérios: constituem a maioria das espécies (homem, boi, baleia, etc) AVES E MAMÍFEROS @vestibularesumido CAPÍTULOS DE BIOLOGIA III 45. GENÉTICA: CÓDIGO GENÉTICO……………………..…………………….……….PÁG. 54 46. GENÉTICA: CONCEITOS FUNDAMENTAIS…..………………………………….PÁG. 55 47. GENÉTICA: 1º LEI DE MENDEL……………………………………………….……….PÁG. 56 48. GENÉTICA: 2º LEI DE MENDEL……………………………………………………….PÁG. 57 49. GENÉTICA: INTERAÇÃO GÊNICA……………………………………..…………….PÁG. 58 50. GENÉTICA: HERANÇA DOS GRUPOS SANGUÍNEOS………………………..PÁG. 59 51. GENÉTICA: HERANÇA LIGADA AOS CROMOSSOMOS SEXUAIS……….PÁG. 60 52. GENÉTICA: LINKAGE………………………………………………………………..…….PÁG. 61 53. NOÇÕES DE ENGENHARIA GENÉTICA……………………………………..…….PÁG. 62 54. ORIGEM DA VIDA……………………………………………………………………….….PÁG. 63 55. TEORIAS EVOLUCIONISTAS …………………………………………………….…….PÁG. 64 56. EVIDÊNCIAS DA EVOLUÇÃO…………………………………………….…………….PÁG. 65 57. MECANISMOS DE ESPECIAÇÃO…………………………………………..………….PÁG. 66 58. GENÉTICA DE POPULAÇÕES……………………………………………….………….PÁG. 67 59. EVOLUÇÃO DOS VERTEBRADOS ……………………………………..…………….PÁG. 68 60. EVOLUÇÃO DOS HUMANOS ……………………………………………..………….PÁG. 69 61. ALGAS………………………………………………………………………………..………….PÁG. 70 62. PTERIDÓFITAS E BRIÓFITAS…………………………………………………………….PÁG. 71 52 @vestibularesumido 63. GIMNOSPERMAS……………………………………………………………………….PÁG. 72 64. ANGIOSPERMAS……………………………………………………………….……….PÁG. 73 65. HISTOLOGIA VEGETAL …………………………………………………………..….PÁG. 74 66. ORGANOLOGIA VEGETAL…………………………………………………….…….PÁG. 75 67. FISIOLOGIA VEGETAL ………………………………………………………..……….PÁG. 76 68. HORMÔNIOS E MOVIMENTOS VEGETAIS…………………………………….PÁG. 77 53 @vestibularesumido 54 Herança genética: possui envolvimento do DNA 1) Adquirida: atinge células somáticas; ocorre mutações no DNA. Ex.: melanoma (exposição excessiva aos raios ultravioletas) 2) Hereditária: atinge células somáticas e gaméticas; é transmitida de uma geração para outra. Ex.: retinoblastoma (câncer na retina - cegueira) • O código genético não pode ser alterado, ele é universal e corresponde aos 64 códons (trincas de bases nitrogenadas) determinando os 20 aminoácidos. • Herança Hereditária: é uma herança genética transmissível aos descendentes (toda herança hereditária é genética) • Herança Congênita: se manifesta logo no nascimento. • Ideias de hereditariedade na antiguidade: pangênese, pré-formação e epigênese. • Segundo a Teoria Cromossômica da Herança, os fatores hereditários de Mendel, agora denominados genes, estão localizados nos cromossomos. • A informação codificada em um gene refere- se à estrutura primaria (sequência de aminoácidos) de um polipeptídeo. Esse polipeptídeo, que pode ser uma proteína estrutural ou uma proteína catalisadora (enzima), é o responsável pela manifestação de uma característica. • Um gene é um segmento de DNA • Existem tríades que codificam um determinado tipo de aminoácido e tríades que codificam o término da síntese do polipeptídeo. • O código genético é degenerado, pois, uma mesma informação pode ser codificada por diferentes tríades. O DNA é formado por nucleossomos, que dentro destes, encontra-se histonas (proteínas). Mutação Gênica: mutação que ocorre no material genético; as mutações, sejam elas espontâneas ou induzidas, podem fazer surgir novas características nos indivíduos. Dogma Central: consiste na afirmação que o DNA codifica a produção de RNA por transcrição, o RNA codifica a produção de proteínas por tradução e as proteínas não codificam a produção nem de proteínas nem de RNA ou DNA. Logo, uma vez que a informação tenha passado para a proteína ja não torna a sair. Códon de Parada: determina a hora de parar a tradução. O ribossomo é responsável pela leitura dos códons; comanda a chegada do RNAt com o aminoácido e realiza a ligação peptídica. • O código genético é universal, pois, é o mesmo em diferentes espécies de seres vivos. • Cada trinca de bases do RNAm transcrita do gene recebe o nome de códon. O RNAm transcrito do gene liga-se ao ribossomo, estrutura formada de RNAr e proteínas, o qual tem a função de unir os aminoácidos, segundo a sequência estabelecida pelos códons, do RNAm para a forma de cadeia polipeptídica. Os aminoácidos encontram-se dispersos no interior da célula, assim, é necessário que eles sejam trazidos para o local da síntese proteica, isso é realizado por moléculas de RNAt. DNA -> RNA-> Proteína -> Manifestação da Característica • As sequências de nucleotídeos que são codificados recebem o nome de éxons, enquanto as sequências não codificados recebem o nome de íntrons. • Splicing alternativo pode ocorrer antes ou após a transcrição do pré RNAm (possui íntrons e éxons), ou seja, o splicing consiste na retirada de íntrons( DICA para decorar: lembrar que o “i” do íntrons é o “i” de intruso, logo os íntrons que saem no splicing) de um RNA precursor de forma a produzir um RNAm maduro funcional. Ele é responsávelpela diversidade proteica dos organismos. • O nucleotídeo é formado por um grupo fosfato + pentose + base nitrogenada. A ligação entre uma hidroxila do grupo fosfato e duas hidroxilas de outras duas moléculas por meio de uma dupla ligação éster é denominada ligação fosfodiéster. Obs.: códons diferentes podem originar o mesmo aminoácido, um códon nunca origina 2 tipos de aminoácidos. • Mudanças pós-tradução: ganha ou perde, aminoácidos, clivagem, glicolisação, fosforilação, acetilação, etc. GENÉTICA: CÓDIGO GENÉTICO @vestibularesumido 55 • Herança Genética: pode ser autossômica ou heterossômica. A herança autossômica acontece quando os genes estão localizados em autossomos. Quando localizados nos heterossomos, a herança pode ser parcialmente ligada ao sexo, ligada ao sexo ou ainda, restrita ao sexo. Obs.: 1º ao 22º par de cromossomos -> autossômica • Fenocópia:é a cópia de um fenótipo geneticamente determinado. • Polialelia (Alelos Múltiplos): para algumas características, existem mais de dois genes alelos diferentes que podem ocupar os mesmos loci num par de cromossomos homólogos. • Pleiotropia: fenômeno em que um mesmo genótipo é responsável por mais de uma manifestação fenotípica. Ex.: anemia falciforme. • Genes Letais: são aqueles que, ao manifestarem sua ação, acarretam a morte do indivíduo. Pode ocorrer durante a vida embrionária ou na vida após o nascimento. • Genes Holândricos: são aqueles que têm seus locus no segmento diferencial do cromossomo sexual y. • Heredogramas: representações gráficas da herança. • Haplóides (n): são células onde os cromossomos se encontram isolados, um de cada tipo, diferentes no tamanho, na forma e nas características que determinam. • Diplóides (2n):são células que possuem pares de cromossomos do mesmo tipo, ou seja, semelhantes no tamanho, forma e características que manifestam. • Lócus Gênico: é a provável localização dos genes, nos cromossomos da espécie. • Genes Alelos: são genes que determinam a mesma característica, situados na mesma posição, em cromossomos homólogos, podendo ter variação igual ou diferente. • Dominância Completa ou Absoluta: quando um alelo manifesta sua ação em homozigose ou heterozigose. • Ausência de Dominância: o indivíduo heterozigoto apresenta uma manifestação intermediária entre os dois homozigotos. • Codominância: no individuo heterozigoto, os dois alelos manifestam suas ações • Genótipo: material genético • Fenótipo: genótipo + meio ambiente • Genoma: é a totalidade de informação genética contida no DNA da célula (RNA, em alguns vírus). • Proteoma: conjunto de todos os tipos de proteínas da espécie que determinam características GENÉTICA: CONCEITOS FUNDAMENTAIS @vestibularesumido 56 Já a herança intermediária são dois genótipos diferentes que se cruzam, originando um novo fenótipo, no entanto, ele não expressa os genótipos parentais. Ex.: preta (PP) x branca (BB) = cinza (PB - 100%). Proporção genotípica e fenotípica para a ausência de dominância: “O alelo letal é dominante, no entanto, se comporta como recessivo para letalidade”. “Cada caráter é determinado por um par de fatores que se segregam durante a formação dos gametas. Assim, cada gameta tem apenas um fator para cada característica”. Sempre existe uma variação dominante e uma recessiva para cada característica. Todas as proporções são entre heterozigotos: - Proporção fenotípica em F2:3:1 - Proporção genotípica em F2: 1:2:1 Casos Especiais: aqueles que não obedecem a proporção supracitada, mas segue a Primeira Lei: genes letais e ausência de dominância. Os genes letais ou letalidade é aquele que provoca a morte do indivíduo que, geralmente, se expressa em homozigose dominante. Obs.: os genes deletérios que causam as doenças se expressam, geralmente, em homozigose recessiva, logo, a proporção genotípica e fenotípica será 2:1. A ausência de dominância não possui gene dominante, nem recessivo (representa-se tudo maiúsculo ou tudo minúsculo), podendo ser codominância ou herança intermediária. A codominância são dois genótipos diferentes que se cruzam, originando um novo fenótipo, que expressa simultaneamente os genótipos parentais. Ex.: preta (PP) x branca (BB) = malhado (PB - 100%). GENÉTICA: 1° LEI DE MENDEL @vestibularesumido 57 “Cada característica deve estar situada em um par de cromossomos homólogos diferentes, pois dessa forma, segregam-se de maneira independente”. Encontrando gametas na segregação independente: aabb = ab/ AABb = AB e Ab n Número de tipos diferentes de gametas = N = número de gametas heterozigotos. A segunda lei de Mendel, também conhecida como lei da segregação independente, estabelece que cada par de alelos segrega-se de maneira independente de outros pares de alelos, durante a formação dos gametas. Ela foi formulada com base em análises da herança de duas ou mais características acompanhadas ao mesmo tempo. Em seu experimento, Mendel sempre utilizava como geração parental progenitores puros, ou seja, que, após várias gerações de autopolinização, geram descendentes com a mesma característica. Desse cruzamento, Mendel obteve 100% de ervilhas com semente lisa e amarela (geração F1). As plantas dessa geração são dí-hibridas, pois são heterozigotas para as duas características (RrVv). 2n Mendel então realizou o cruzamento entre indivíduos da geração F1, obtendo sua geração F2. Nessa geração, o biológo obteve quatro categorias fenotípicas com uma proporção de 9:3:3:1 (nove sementes amarelas lisas, para três verdes lisas, para três amarelas rugosas, para uma verde rugosa). Mendel fez então a análise das diferentes características das ervilhas combinando-as de forma di-híbrida. Seus resultados sempre demonstraram a Quando analisar um tri-hibridismo (3 pares de genes alelos), pode-se verificar separadamente as três características em questão e juntá-las ao fim. GENÉTICA: 2° LEI DE MENDEL @vestibularesumido 58 A interação gênica entre genes não alelos consiste no fenômeno em que dois ou mais pares de genes agem conjuntamente para determinar uma única característica. Herança Quantitativa: também chamada de herança poligênica, poligamia ou herança multifatorial, é uma modalidade de interação entre genes não alelos, em que o fenótipo depende da quantidade de certos tipos de genes presentes no fenótipo. Ex.: determinação genética da coloração ou intensidade de pigmentação da pele na espécie humana. Epistasia: um gene inibe ou oculta o efeito de outro gene que não seja seu alelo. O gene que inibe é chamado de epistático e o inibido é denominado hipostático. - Epistasia Dominante: o alelo dominante de um par inibe o efeito de genes alelos de um outro par, ou seja, o gene epistático é dominante no seu par de alelos. - Epistasia Recessiva: um pardegenes alelos recessivos inibe o efeito de genes de outro par de alelos. GENÉTICA: INTERAÇÃO GÊNICA @vestibularesumido 59 • Sistema ABO:A, B, AB e O • Antígeno:presentenamembrana plasmática das hemácias • Aglutininas(anticorpos):presentesno plasma • SistemaRh(sistemaD):baseia-sena presença ou não na membrana das hemácias do aglutinogênio (antígeno). Rh+:pode receber Rh+ e Rh- Rh-:pode receber apenas de Rh- Efeito Bombaim: esse fenômeno faz com que indivíduos com o genótipo dos grupos sanguíneos “A" “B" e “AB” expressam o fenótipo do grupo sanguíneo “O" -> falso “O" Caso de Polialelia Eritroblastose Fetal: é uma doença hemolítica causada pela incompatibilidade do sistema Rh do sangue materno e fetal. Ela se manifesta, quando há incompatibilidade sanguínea referente ao Rh entre a mãe e o feto, ou seja, quando o fator Rh da mãe é negativo e o do feto, positivo. GENÉTICA: HERANÇA DOS GRUPOS SANGUÍNEOS @vestibularesumido 60 • Heterossomos, Alossomos= cromossomos sexuais • Herança Parcialmente Ligada ao Sexo:os genes se localizam nas partes homólogas (regiões pseuautossômicas) dos cromossomos X e Y. Ex.: retinite pigmentar • Herança Ligada ao Sexo: os genes se localizam no segmento X específico, isso é, na parte do cromossomo X que não tem parte homóloga correspondente ao cromossomo Y. Ex.: daltonismo e hemofilia. Obs.: não existem homens normais portadores ou heterozigotos para as características ligadas ao sexo. GENÉTICA: HERANÇA LIGADA AOS CROMOSSÔMICA SEXUAIS @vestibularesumido 61 • Di-hibridismo com Linkage: consiste na análise simultânea das características determinadas por dois pares de genes alelos localizados em um mesmo par de cromossomos homólogos. • Heterozigoto Cis: dois genes dominantes em um mesmo cromossomo e os dois genes recessivos em outro. • Heterozigoto Trans: tem um gene dominante e um recessivo em cada um dos cromossomos. • É necessário saber se na gametogênese houve ou não ocorrência do crossing-over, além de conhecer qual é a sua taxa de ocorrência e o percentual de células em que esse fenômeno ocorre. Assim, conforme ocorra ou não o fenômeno do crossing-over, costuma-se dizer que o linkage pode ser total (completo) ou parcial (incompleto). GENÉTICA: LINKAGE @vestibularesumido 62 As bactérias transgênicas, isto é, portadoras de DNA recombinante, abrigam em si todas as informações necessárias para ocumprimentodastarefasrapidamente, funcionando como pequenas fábricas biológicas, capazes de produzir, em larga escala e com custos mais baratos, as proteínas desejadas. • Clonagem de genes: com utilização de bactérias e por meio da técnica do PCR. • Animais transgênicos: é aquele que possui, no seu material genético, um ou mais genes originários de outra espécie. • Plantas transgênicas: se faz introduzindo em uma planta genes de uma outra espécie de vegetal ou até de um animal. Um dos mais famosos associou ao material genético da planta do fumo o gene do vaga-lume responsável pela sua bioluminescência - enzima luciferase. Portanto, sabe-se que um dos fatores limitantes ao crescimento das plantas e à produção, têm como principal objetivo aumentar a quantidade de nitrogênio disponível às plantas. • A Engenharia Genética é um conjunto de técnicas que tem por objetivo a manipulação do material genético. O que permite produzir diferentes DNA’s constituídos por segmentos originários de diferentes espécies de seres vivos. • DNA recombinante: tem como principal objetivo a construção de moléculas de DNA não existentes na natureza, constituídas por segmentos provenientes de diferentes fontes. Assim, foi preciso o desenvolvimento de “ferramentas" básicas para a Engenharia Genética, como por exemplo as endonucleases/enzimas de restrição. As sequências de bases nitrogenadas reconhecidas pelas enzimas de restrição são palíndromos, isto é, iguais nos dois filamentos da molécula de DNA, seja a leitura desses filamentos feita no sentido 5’ -> 3’ ou no sentido 3’ -> 5’. NOÇÕES DE ENGENHARIA GENÉTICA @vestibularesumido 63 Teoria da Abiogênese: acreditou-se que os seres vivos poderiam surgir da matéria bruta. Essa ideia de que a vida pode surgir da matéria sem vida ficou conhecida com abiogênese. • Os adeptos da abiogênese acreditavam que tais seres, por serem tão simples e de dimensões tão pequenas, não possuíam qualquer mecanismo de reprodução, devendo, portanto, surgir no próprio meio por geração espontânea. • Experimento de Redi: demonstrou que os pequenos “vermes" que apareciam na carne em putrefação não eram gerados pela própria carne, e sim, por ovos depositados por moscas adultas. • Teoria da Biogênese: os seres vivos se originam somente de outros seres vivos preexistentes por meio da reprodução. • Experimento de Pasteur: foram realizados com quatro frascos de vidro, cujos gargalos foram esticados e curvados no fogo após todos terem sido enchidos com caldos nutritivos. Logo, em seguida, Pasteur ferveu o caldo de cada um dos quatro frascos, até que saísse vapor dos gargalos longos e curvos e deixou-os esfriar. Depois de um tempo, Pasteur observou que, embora todos os frascos estivessem em contato direto com o ar, nenhum dele apresentou micro- organismos. Pasteur então quebrou os gargalos de alguns dos frascos e observou que, em poucos dias, seus caldos já estavam repletos de micro- organismos. • Criacionismo: concepção religiosa; criador de todas as coisas do universo, inclusive dos seres vivos. • Panspermia: supõe que micro- organismos oriundos de outros pontos do espaço, transportados por meteoros ou por meteoritos, teriam chegado no nosso planeta e encontrado condições favoráveis de sobrevivência, teriam se proliferado, começando o povoamento da Terra. • Hipótese Heterotrófica: Oparin procurou mostrar a provável origem da vida a partir de compostos orgânicos que teriam se formado no ambiente primitivo da Terra. A formação dessas moléculas orgânicas, antes mesmo do surgimento dos primeiros seres vivos, é o que denomina evolução pré-biológica. Oparin imaginou que a alta temperatura do planeta e a ocorrência de descargas elétricas na atmosfera pudessem ter provocado reações químicas entre os gases (amônia, metano, hidrogênio e vapor d’água); fazendo surgir compostos orgânicos como aminoácidos, monossacarídeos, ácidos graxos, etc. • Experimento de Miller: comprovou que é possível, sob certas condições especiais, formar aminoácidos abiogeneticamente, isto é, sem a participação de seres vivos. • Da aglomeração e da interpenetração dos coloides teriam surgido os coacervados. O coacervado é um sistema coloidal mais complexo, em que um aglomerado de moléculas proteicas fica envolvido por uma mesma camada de água. Com o passar do tempo, poderiam ir englobando partículas orgânicas e inorgânicas, que iriam se aderindo a eles, transformando-os em grandes complexos químicos que abrigavam inúmeras substâncias. • • Hipótese Autotrófica: os primeiros seres vivos da Terra seriam autótrofos. Essa hipótese passou a ganhar mais adeptos quando ocorreu a descoberta das camadas fontes termais (submarinas). Assim a quimiossíntese teria surgido primeiro, depois a fermentação, fotossíntese e, finalmente, a respiração aeróbia. ORIGEM DA VIDA @vestibularesumido 64 Lamarckismo: Lamarck foi um dos primeiros defensores do transformismo, isto é, um dos primeiros a admitir que os seres vivos se modificam com o passar do tempo. Essa teoria se baseia em dois pontos básicos, lei do uso e desuso e lei da transmissão das características adquiridas. Além disso, o meio ambiente atua como um fator que “exige" modificações nos seres vivos, para que eles possam se tornar adaptados às circunstâncias existentes. Darwinismo: Charles Darwin expôs suas ideias que se baseiam na seleção natural, as populações crescem numa progressão geométrica, enquanto as reservas alimentares crescem apenas numa progressão aritmética e o meio ambiente preservaria os indivíduos portadores de variações desfavoráveis. Lamarck defendia que o meio é causador das variações, enquanto para Darwin, ele as seleciona. Neodarwinismo: mutações e a recombinação gênica; a evolução, portanto, pode ser considerada como resultado da seleção natural, atuando sobre a variabilidade genética. Considerando os tipos selecionados de acordo com a curva de distribuição normal dos diferentes fenótipos, a seleção pode ser: direcional (favorece apenas um dos tipos extremos da curva de distribuição normal), estabilizadora (favorece os fenótipos médios da curva de distribuição normal, em detrimento dos genótipos extremos) e disruptiva (favorece os indivíduos com fenótipos de ambos os extremos da curva de distribuição normal). TEORIAS EVOLUCIONISTAS @vestibularesumido 65 • Para explicar o desaparecimento de algumas espécies que viveram em épocas passadas e hoje não são mais encontradas, os fixistas recorrem ao catastrofismo(o criador submete o mundo a determinadas catástrofes). • Entre as evidências, destacam-se as anatômicas, embriológicas, bioquímicas, paleontológicas e zoogeográficas. • Evidências Anatômicas: mostra que espécies muito diferentes revelam estruturas com grandes semelhanças, apresentando um mesmo plano básico de organização. Órgãos homólogos: são aqueles que em espécies diferentes podem ter aspecto, nome e função diferentes, mas internamente, apresentam a mesma estrutura e têm a mesma origem embrionária. Ex.: asas de uma ave e os membros superiores do homem. Órgãos análogos: são aqueles que, em espécies diferentes têm o mesmo nome e a mesma função, mas possuem estruturas totalmente diferentes, uma vez que a formam embrionariamente por processos diversos. Ex.: asas de insetos e asas de aves (ambas servem para voar, porém suas origens embrionárias são totalmente distintas). Órgãos Vestigiais: tais órgãos são poucos desenvolvidos (atrofiados) em determinados grupos, mas muito desenvolvidos e funcionais em outros. Ex.: apêndice. • Evidências Embriológicas: isso sugere que tais espécies tiveram no passado um ancestral comum do qual herdaram um mesmo padrão de desenvolvimento nos estágios iniciais. Além disso, a embriologia também mostra que essas diferentes espécies de vertebrados, em determinados estágios, possuem certas características em comum, como por exemplo as fendas branquiais e a notocorda. • Evidências Bioquímicas: certas substâncias são fabricadas igualmente por células de diferentes espécies. • Evidências Paleontológicas: essas evidências estão representadas pelos fósseis. Os fósseis constituem uma prova evidente de que nosso planeta já foi habitado por seres diferentes dos atuais. Um fóssil se forma quando os restos mortais de um organismo não sofrem ação tanto dos agentes decompositores, como das intempéries naturais. A idade de um fóssil pode ser estimada por meio da medição de elementos radioativos presentes nele ou na rocha em que ele se encontra. Evidências Zoogeográficas: a observação científica comprovou que as faunas dos continentes do hemisfério norte (América do norte, Europa e Ásia) são profundamente semelhantes entre si. Segundo pesquisas geológicas, todos os continentes da Terra tiveram, há milhões de anos, fundidos em um só. EVIDÊNCIAS DA EVOLUÇÃO @vestibularesumido 66 Denomina-se especiação o processo de formação de novas espécies ocorrido a partir de uma espécie ancestral. Podendo ser alopátrica ou simpátrica. Especiação Alopátrica: as novas espécies se formam quando uma população é dividida em dois ou mais grupos por uma barreira geográfica, ou seja, quando entre os diferentes grupos se estabelece um isolante geográfico. Para que haja esse tipo de especiação, alguns eventos precisam ocorrer em etapas sequenciais. São eles: isolamento geográfico, diversificação gênica e isolamento reprodutivo. Mecanismos pré- copulatórios: inviabilidade do híbrido, esterilidade do híbrido e deterioração da geração F2. Irradiação Adaptativa: quando diferentes espécies, adaptadas a condições ambientais diferentes, tiveram a origem a partir de uma população ancestral comum por processos de especiação geográfica. Convergência Evolutiva: seres de espécies totalmente diferentes podem evoluir no sentido da aquisição de adaptações semelhantes para a vida em um mesmo meio. Especiação Simpátrica: não exige isolamento geográfico. MECANISMOS DE ESPECIAÇÃO @vestibularesumido 67 • Estudo do poolgênico, ou seja, o conjunto de genes característicos de uma certa população. À partir disso, pode ser calculado a frequência gênica, a frequência genotípica e a frequência fenotípica. • Principio de Hardy-Weinberg: em uma população em que não atuam fatores evolutivos (mutações, seleção natural, migrações, etc) e os cruzamentos são aleatórios, as frequências gênicas e genotípicas permanecem constantes ao logo das gerações. • Para calcular, numa população, a frequência do genótipo AA, usamos o termo p2, se quisermos calcular a frequência do genótipo Aa, usamos o termo 2pq e, para calcularmos a frequência do genótipo aa, o termo usado • Entre os fatores que alteram o equilíbrio gênico de uma população, podemos citar: mutações, seleção natural, fluxo gênico (migrações), endogamia (consanguinidade) e oscilação genética (deriva genética, desvio genético). GENÉTICA DE POPULAÇÕES @vestibularesumido 68 • A passagem evolutiva dos peixes para os anfíbios envolveu algumas modificações que permitiram adaptar a vida dos vertebrados ao ambiente terrestre, são elas: surgimento das patas em substituição às nadadeiras, desenvolvimento dos pulmões e modificações no sistema circulatório. • Os répteis foram os vertebrados que conquistaram definitivamente o ambiente terrestre, uma vez que se libertaram da dependência do meio aquoso para a reprodução e para o desenvolvimento embrionário, por meio da fecundação interna e do ovo terrestre. Possuem maior desenvolvimento dos pulmões, casca relativamente impermeável e tiveram o surgimento de outros anexos embrionários (cório, âmnio e alantoide). • Uma das aquisições e volutivas mais importantes dos mamíferos em relação aos répteis foi a endotermia (capacidade de gerar internamente, o próprio calor). A viviparidade e o cuidado com a prole também contribuíram para aumentar a sobrevida dos indivíduos e as chances de sobrevivência das espécies. • Aves: animais endotérmicos, presença de escamas epidérmicas que recobrem as patas e ovo terrestre. EVOLUÇÃO DOS VERTEBRADOS @vestibularesumido 69 Graças a algumas características importantes, os primatas puderam explorar melhor o ambiente à procura de alimento e escapar com eficiência do ataque dos predadores. São elas: cintura escapular (ampla rotação e liberdade dos movimentos), mão com dedo polegar oponível, olhos na posição frontal, presença de vários tipos de dentes, vida familiar e cuidado parental. Em oposição ao Criacionismo, teoria que explica a origem humana através de uma entidade divina, a teoria evolucionista baseia- se fortemente nos estudos desenvolvidos por Chales Darwin. O Homo sapiens fabricavam ferramentas mais sofisticadas; além de pedras utilizavam ossos e marfim para confeccionar pontas de lanças, arpões e anzóis para a pesca. Habitando diferentes regiões do planeta e sendo submetidos a diferentes pressões de seleção, as populações humanas se diversificaram geneticamente e morfologicamente, dando origem às diferentes etnias. O Darwinismo, como também é conhecido a teoria evolucionista, acredita que o ser humano, assim como outras espécies, evoluiu gradativamente ao longo do tempo, conforme sofriam pequenas alterações como forma de se adaptar ao ambiente. EVOLUÇÃO HUMANA @vestibularesumido 70 Algas • Participam do Reino Protista • Existem várias espécies unicelulares e pluricelulares Pirrófitas: - São unicelulares - Eucariontes - Autótrofos - Aeróbios - De vida livre - Predominantemente marinhos e planctônicos - Os principais representantes desse grupo são os dinoflagelados - A reprodução se faz assexuadamente, por divisão binária - Algumas espécies são bioluminescentes e são responsáveis pelo fenômeno das “marés vermelhas” Clorófitas ou Algas Verdes: - Constituem o grupo mais numeroso de algas - Encontradas predominantemente no ambiente aquático - Realizam intensa atividade de fotossíntese - A reprodução pode ser assexuada ou sexuada. Eugenófitas: - São algas unicelulares - Eucariontes - Aeróbias - De vida livre - Encontradas principalmente na água doce, fazendo parte do fitoplâncton - O citoplasma é rico em cloroplastose possui vacúolo contrátil (pulsátil), que elimina o excesso de água que entra na célula por osmose - São capazes de realizar a nutrição autotrófica e heterotrófica Crisólogas ou Algas Douradas: - São unicelulares - EucariontesOs nucleotídeos são compostos orgânicos que possuem em sua formação uma base e o RNA. nitrogenada, uma pentose e um fosfato. A base nitrogenada pode ser púrica (Adenina e Guanina) ou pirimídica (Timina, Citosina e Uracila). A pentose pode ser a ribose ou a desoxirribose. A ribose pode ser ligada as respectivas bases nitrogenadas A, U, C e G e a desoxirribose pode-se ligar com A, T, C e G. O fosfato é derivado do ácido fosfórico. Ácidos nucleicos Existem dois tipos de ácidos nucleicos: o DNA e o RNA. Os ácidos nucleicos são formados pela união de vários nucleotídeos. Esses compostos orgânicos podem ser encontrados no citoplasma, ou seja, não são exclusivamente do núcleo. O DNA ou a desoxirribose é formado por A ligações de hidrogênio, para unir uma adenina com uma timina são necessárias duas ligações de hidrogênio, e para unir uma citosina com uma guanina são necessárias três ligações de hidrogênio. As ligações de DNA sempre ocorrem no sentido 5’-3’ de fosfodiéster (5’ não permite ligação a outro nucleotídeo e 3’ se liga ao grupo fosfato do nucleotídeo do lado). A duplicação do DNA ocorre de forma semiconservativa e exige presença de enzimas, como a DNA helicase, polimerase e ligase. O RNA ou ácido ribonucleico ou a ribose possui uma estrutura de hélice simples, existindo três tipos que participam do processo de síntese de proteínas, são RNAr (ribossômico), RNAm (mensageiro) e RNAt (transportador). O RNAr participa da constituição química dos ribossomos, que por sua vez são constituídos de proteínas e RNA. O RNAm traz do DNA para os ribossomos as informações codificadas, a respeito de qual aminoácido irá compor a molécula proteica. E o RNAt consiste em transportar aminoácidos que se encontram dispersos no interior da célula para o local da síntese proteica. Na síntese de proteínas, o DNA é portador das mensagens genéticas e a função do RNA é transcrever a mensagem genética presente no DNA e traduzi-la em proteínas. Bioquímica ATP e Vitaminas Adenosina Trifosfato (ATP) O ATP também é de natureza nucleotídica, uma vez que é formado por uma adenina, ligada a pentose ribose e a três grupos fosfatos. @vestibularesumido 6 Nos vegetais, o ATP pode ser produzido a partir da respiração celular ou da energia obtida a partir da luz. Essa produção de ATP com energia obtida denomina-se fotofosforilação e ocorre durante a fotossíntese. Vitaminas As vitaminas são ativadores enzimáticas (coenzima) e se dividem em lipossolúvel A, D, E, K e hidrossolúvel C e complexo B. Vitamina A: retinol (antixeroftálmica) Vitamina D: ergosterol (antirraquítica) Vitamina E: tocoferol (anti-estéril) Vitamina K: filoquimona (anti- hemorrágica) Vitamina C: ácido ascórbico (antiescorbútica) Vitamina B1: tiamina (antiberibérica) Vitamina B2: riboflavina (glossite/ estomatite/ queilite) Vitamina B3: niacina ou ácido nicoténico (antipelágrica) Vitamina B9: ácido fólico (espinha bífida e anemia megaloblástica) Vitamina B12: hidroxixobalamina e cianocobalamina (anti-anêmica) @vestibularesumido Osmose: um caso particular de difusão; difusão apenas do solvente; nela, a passagem se faz da solução hipotônica (menos concentrada) para a solução hipertônica (mais concentrada), até que atinjam uma situação de equilíbrio (isotonia). Quando ocorre perda de água rapidamente: Meio Hipotônico Plasmoptise/Ruptura Meio Hipertônico Plasmólise/Murcha Transporte Ativo: requer gasto de energia (ATP) e é realizado contra o gradiente de concentração e com participação de proteínas “transportadoras”. Um exemplo desse tipo de transporte é a bomba de sódio e potássio. 7 Célula A célula procariota apresenta nucleoide (região ocupada pelo cromossomo), membrana plasmática, hialoplasma, parede celular e ribossomos. A célula eucariota animal não apresenta parede celular e plastos, todas as outras organelas constituem essa célula. A célula eucariota vegetal não apresenta lisossomos e centríolos (apenas vegetais inferiores). Membrana Plasmática A membrana plasmática é uma película que envolve e protege a célula. Ela é formada por uma bicamada de fosfolipídeos e por proteína (composição lipoproteica) e é conhecida como modelo mosaico fluido. Os fosfolipídeos conferem fluidez a membrana e as proteínas são responsáveis pela maioria das funções da membrana plasmática. Na maioria das células animais, a membrana plasmática possui também alguns glicídeos ligados a certas proteínas ou a lipídeos, formando moléculas de glicoproteínas ou glicolipídeos que se entrelaçam formando o glicocálix. O glicocálix possui como função o reconhecimento celular e a inibição por contato. Para que a célula possa apresentar melhores especializações encontra-se nela: Transporte de Membrana O transporte de membrana pode acontecer de forma passiva, ativa ou em bloco. Transporte Passivo: é a passagem de substâncias através da membrana que se faz sem consumo ou gasto de energia (ATP) por parte da célula, esse fluxo é realizado até que haja uma mesma concentração nas duas regiões. De modo geral, quanto maior a solubilidade da substância em lipídeos, maior será a velocidade de difusão das suas moléculas através da membrana. Difusão Simples: é um transporte passivo, em que as partículas atravessam a membrana sem a ajuda de proteínas “carregadoras”. Citologia Revestimentos Externos da Célula 1. Vilosidades: aumenta a superfície de contato 2. Zona de Oclusão: impede que as substâncias passem pelo meio intercelular 3. Junção “GAP”: unir o citosol das células vizinhas 4. Hemidesmossomo: unir a célula epitelial com a lâmina basal 5. Desmossomos e Interdigitações: unir as células vizinhas Parede Celular ou Membrana Esquelética Serve de reforço e proteção à célula. Nas clorofíceas (algas verdes) e plantas a parede celular é constituída de celulose. Nos fungos, de quitina. Nas bactérias e cianobactérias, de peptideoglicano. CITOLOGIA _____________________________________________ @vestibularesumido 8 Citoplasma É a região compreendida entre a membrana plasmática e a membrana nuclear. Também chamado de citosol. Componentes do citoplasma: hialoplasma, retículo endoplasmático, complexo golgiense, mitocôndrias, plastos, lisossomos, peroxissomos, vacúolos, ribossomos e centríolos. Vacúolos Podem ser vacúolos alimentares, digestivos, autofágicos, residuais, contráteis e pulsáteis (equilíbrio do meio extracelular com o meio intracelular) e de suco celular (apenas em eucariotos vegetais). Centríolos Estruturas não membranosas encontradas em células eucariontes, exceto em células de angiospermas e muitas gminospermas, como no pinheiro. Função: formação de cílios e flagelos. Hialoplasma Está presente em qualquer tipo de célula e se constitui numa mistura formada por água, proteínas, aminoácidos, açúcares, ácidos nucleicos e íons minerais. É na realidade, um sistema coloidal. Ribossomos Estruturas não membranosas, encontrados em procariotos e eucariotos. São pequenos grânulos, uma vez que são constituídos de RNAr e proteínas. Função: síntese de proteínas. Para Mitocôndrias Apenas em eucariotos. Nas cristas mitocondriais, encontram-se as partículas elementares, enzimas que têm papel importante nas reações da cadeia respiratória. O espaço interno das mitocôndrias é preenchido por um material de consistência fluida denominado matriz, constituída de água, carboidratos, íons minerais, moléculas de DNA e RNA. Imersos nessa matriz também encontram-se ribossomos. Função: produção de ATP. Plastos Encontrados em eucariotos vegetais, são divididos em leucoplastos (incolores e sem pigmento; função - armazenamento de reservas nutritivas) e cromoplastos (colorido e com pigmento; função: relacionam-se com a fotossíntese e a absorção de luz). Lisossomos São pequenas vesículas delimitadas por- Aeróbias - Autótrofas - Podem viver associadas ou isoladas, formando colônias, tanto na água doce como na água salgada, fazendo parte do fitoplâncton - As diatomáceas são as principais representantes desse grupo - Utilizadas comercialmente, nos filtros de piscina, creme dental e na construção de casas Rodófitas ou Algas Vermelhas: - São pluricelulares - Predominantemente marinhas - A reprodução se faz por metagênese, isto é, alternância de gerações, assexuada e sexuada Feófitas ou Algas Pardas: - São pluricelulares - Macroscópicas - Marinhas - São as algas que atingem maiores dimensões - É consumida na alimentação humana ALGAS @vestibularesumido 71 Briófitas e Pteridófitas Dependem da água para reprodução, portanto, não formam tubo polínico Briófitas: • São plantas terrestres que evoluíram das algas verdes • São seres pluricelulares, eucariontes, autótrofos fotossintetizantes e aeróbios • Criptógamos (suas estruturas produtoras de gametas não são aparentes) • Não formam flores, nem sementes • Não apresentam tecidos ou vasos condutores • O transporte é feito por difusão de célula a célula • Pequeno porte = avasculares • Reprodução: normalmente se faz. por metagênese, isto é, alternância de gerações sexuada e assexuada. Dependem de um meio líquido para sua locomoção. Esse é mais um fator que limita o desenvolvimento dessas plantas a ambientes úmidos Gametângios masculinos: anterídeos Gameta masculino: anterozoides Gametângios femininos: arquegônios Gameta feminino: oosfera • Turfeiras: são formadas por matéria vegetal parcialmente decomposta, encontradas em terrenos alagadiços e que podem formar camadas de vários metros de espessura e quilômetros de extensão. Pteridófitas: • São as primeiras traqueófitas(possuem vasos condutores de seiva) • A presença de vasos lenhosos (xilemáticos) e vasos liberianos (floemáticos) possibilitou um desenvolvimento maior no porte dessas plantas no ambiente terrestre • Possuem órgãos diferenciados e especializados em determinadas funções • As pteridófitas podem ser subdivididas em licopodíneas, equisitíneas e filicíneas. • Muitas filicíneas são epífitas, isto é, crescem sobre o tronco de outras plantas sem prejudicá-las. • Reprodução:se faz por metagênese (alternância de gerações) Obs.: as pteridófitas que possuem caule do tipo rizoma (samambaias) podem apresentar reprodução vegetativa (assexuada) em função do tipo de caule que possuem. BRIÓFITA E PTERIDÓFITA @vestibularesumido 72 • São as primeiras espermatófitas (produtoras de sementes não envolvidas por frutos) • São pluricelulares, eucariontes, autótrofas, traqueófitas e cormófitas (possuem órgãos diferenciados) • Seus órgãos são raízes, caule e folhas • Gametas masculino: núcleo espermático ou célula espermática • Gameta feminino: oosfera • O tubo polínico desempenha o encontro dos gametas • Microstróbilo (estróbilo masculino): a partir do desenvolvimento dos microsporos que se formam os grãos de pólen. Assim, dentro de cada microsporângios, formam- se vários grãos de pólen. Por isso, os microsporângios são conhecidos como sacos polínicos • Megastróbilo (estróbilo feminino): é a partir de um megásporo que se forma o gametófito feminino (megaprotalo, saco embrionário) • Polinização:consistenatransferênciados grãos de pólen do microsporângio para o megasporângio (óvulo). Essa transferência é feita por ação do vento • Germinação do grão de pólen: consiste no desenvolvimento do grão de pólen sobre o óvulo (megasporângio), com a consequente formação de uma estrutura denominada tubo polínico ou microprotalo. • Fecundação: consiste na união dos gametas masculino e feminino (união do núcleo espermático com a oosfera. Para isso, o tubo polínico se alonga como um sifão. Esse zigoto se desenvolve por mitoses sucessivas, dando origem a um embrião (2n). Após a fecundação, o óvulo hipertrofia-se, originando a semente. • Reprodução: se faz por meio da metagênese (alternância de gerações), em que ocorre o ciclo haplôntico-diplôntico • Semente: é formada pelasseguintes partes - embrião, endosperma primário, núcleo e casca (tegumento). Além de conter reservas nutritivas, as sementes conferem ao embrião proteção contra desidratação, calor, frio e ação de parasitas. Constituem uma importante aquisição evolutiva que muito contribui para a adaptação das gminospermas à vida terrestre. • A independência da água do meio externo para a fecundação foi uma aquisição evolutiva importante para a adaptação das plantas ao meio terrestre e a sua conquista em definitivo. O grande responsável por essa independência foi o tubo polínico, estrutura que leva os gametas masculinos ao encontro do gameta feminino. GIMNOSPERMA @vestibularesumido 73 • São as plantas mais complexas e derivadas na linhagem evolutiva. Também são as que apresentam a maior variedade de espécies. • São pluricelulares, eucariontes, autótrofas, traqueófitas, fanerógamas, espermatófitas, cormófitas e sifonógamas. Além de flores e sementes, as angiospermas também formam frutos, órgãos que envolvem e protegem as sementes • As flores: são os órgãos de reprodução dessas plantas. O androceu é o aparelho reprodutor masculino da flor, constituído por um conjunto de folhas modificadas denominadas estames, que são os esporófitos masculinos. Assim como acontece nas gminospermas, o grau de pólen das angiospemas é o gametófito masculino jovem. O gineceu é o aparelho reprodutor feminino, constituído por um conjunto de folhas modificadas, denominadas carpelos ou pistilos, que são esporófilos femininos. • Reprodução: é realizada em três etapas 1. Polinização: consiste na transferência do grão de pólen das anteras dos estames para o estigma do carpelo 2. Germinação do grão de pólen: consiste no desenvolvimento do grão de pólen com a consequente formação do tubo polínico (microprotalo). O tubo polínico é o gametófito masculino maduro 3. Fecundação: ao penetrar no óvulo através da micropila, o tubo polínico se funde ao saco embrionário. A fecundação das angiopermas é chamada de fecundação dupla, pois envolve a participação das duas células espermáticas do tubo polínico. • As sementes resultam do desenvolvimento dos óvulos após a fecundação. São constituídas pelo endosperma secundário e pelo embrião • Quando o embrião da semente existe só um cotilédone, a angiosperma é classificada como monocotiledônea, quando existem dois cotilédones, ela é dita dicotiledônea (eudicotiledônea e dicotideledônea basais). Exemplos de monocotiledônias: milho, arrozinho, trigo, cevada, cana-de-açucar, bambu, coqueiro-da-baía, abacaxi, cebola, alho, orquídeas, etc. Exemplos de dicotiledôneas: feijão, ervilha, soja, café, laranjeira, mamona, eucalipto, batata- inglesa, abóbora, girassol, etc. • A disseminação ou dispersão das sementes e de frutos é o transporte desses órgãos no meio ambiente. ANGIOSPERMA @vestibularesumido 74 • TecidosPermanentes(adultos): originam-se de um processo de diferenciação dos tecidos meristemáticos. Suas células são especializadas em realizar determinadas funções. A classificação desses tecidos está baseada na função principal que realizam. Os tecidos de revestimento (tecidos de proteção, tecidos tegumentares) estão representados pela epiderme e pelo súber. Os tecidos de sustentação que têm origem no meristema fundamental estão representados pelo colênquima (formado por células vivas) e o esclerênquima, tecido morto devido à intensa lignificação das células. Os tecidos de condução (transporte) estão representados pelo xilema (lenho) e pelo floema (líber). O xilema e o floema constituem o chamado sistema de transporte da planta. Os tecidos de reserva (armazenamento) são formados por células sem cloroplastos, sendo, por isso, também denominados parênquimas incolores. • Tecidos Meristemáticos: possuem grandecapacidade proliferativa, isto é, reproduzem-se rápida e intensamente por mitose, promovendo o crescimento da planta. Também produzem alguns hormônios (fitormônios) que promovem o alongamento (distenção) das células vegetais. À medida que a célula meristemática se desenvolve, ela passa por um processo de diferenciação, tornando-se, assim, uma célula adulta e especializada em determinada função (proteção, fotossíntese, sustentação, armazenamento, etc). Os tecidos meristemáticos podem serprimáriosousecundários.Os meristemas primários têm origem a partir de células do embrião contido nas sementes, enquanto os secundários se originam de células já adultas, que, após certo tempo, sofrem uma desdiferenciação, ou seja, voltam a ter características de células embrionárias. Esses tecidos são os principais responsáveis pelo crescimento secundário (crescimento em espessura) dos caules e das raízes. O quadro relaciona os tecidos vegetais, subdividido em dois grupos: tecidos meristemáticos (meristemas) e tecidos permanentes (adultos). HISTOLOGIA VEGETAL @vestibularesumido 75 • Caule: é o órgão que faz ligação entre as raízes e as folhas. Pelos feixes líbero- lenhosos existentes em seu interior, circulam substâncias entre as folhas e as raízes, em ambos os sentidos. Em um caule típico, distinguimos as seguintes regiões - gemas (apicais e axilares), nós e entrenós. As gemas são estruturas constituídas por meristemas primários, responsáveis pelo crescimento do órgão. Podem ser axilares (laterais) e terminais (apicais). Quanto ao meio onde crescem e se desenvolvem, os caules podem ser: - caules subterrâneos:desenvolvem-seno interior do solo; podem ser rizomas, bulbos ou tubérculos - caules aquáticos: desenvolvem no interior da água; são tenros, aclorofilados e contém parênquima aerífero, que facilita a respiração e a flutuação - caules aéreos: desenvolvem em contato com o ar atmosférico e constituem a maioria dos caules - tronco, haste, estipe, colmo, cladódio, estolho, volúvel e sarmentoso. • Raízes: existem dois tipos de raízes - pivotante (axial) e fasciculada (cabeleira). A zona de transição entre a raíz e o caule denomina-se colo ou coleto. Quanto à origem, as raízes podem ser classificadas em: - raízes primárias: originam-se diretamente da radícula - raízes laterais ou secundárias: são as ramificações originárias do periciclo da raíz primária - raízes adventícias: originam-se do caule ou das folhas Quanto ao meio que crescem e se desenvolvem: - raízes terrestres: são subterrâneas, desenvolvem-se dentro do solo; raízes tuberosas - raízes aquáticas: possuem parênquima aerífero abundante para permitir a flutuação da planta - raízes aéreas: desenvolvem-se em contato direto com o ar atmosférico. Essas raízes podem ser encontradas no milho e em plantas de pântanos e de mangues. obs.: as raizes respiratórias crescem verticalmente em direção à superfície da água em busca de gás oxigênio atmosférico. • Folhas: originam-se de protuberâncias laterais do caule denominadas primórdios foliares. Folhas modificadas, adaptadas para realização de diferentes funções (nutrição, proteção, fixação): - escamas: cebolaealho - brácteas: flores do copo-de-leite e do antúrio - espinhos: cactáceas - gavinhas: chuchu e ervilha • Flores: são formadas por um conjunto de folhas modificadas e especializadas na reprodução • Frutos: os óvulos resultam em sementes e o ovário dá origem aos frutos, que são constituídos basicamente pelo pericarpo e pela semente - frutos carnosos: laranja, limão, mamão, melancia, tomate, goiaba, uva, etc. - frutos secos: feijão, ervilha, milho, trigo, arroz, castanha-de-caju, girassol, etc - frutos deiscentes: feijão, soja, arroz, ervilha. - frutos indeiscentes: laranja, melancia, tomate. pêssego. ORGANOLOGIA VEGETAL @vestibularesumido 76 Condução da seiva elaborada: a seiva elaborada, produzida por meio da fotossíntese, é transportada para os outros órgãos da planta pelos vasos liberianos (floema e líber). A seiva bruta tem um sentido de condução ascendente(dasraízesparaasfolhas),jáo sentido de condução da seiva elaborada é normalmente descendente (das folhas para as raízes). Entretanto, quando substâncias nutritivas de reservas são mobilizadas nos órgãos de reserva (raízes, por exemplo), o fluxo torna-se ascendente. Segundo a teoria de Ernest Münch, o transporte da seiva elaborada resulta da diferença de pressão osmótica entre os órgãos produtores da planta e os órgãos que são apenas consumidores. Caso cheguem açúcares solúveis em quantidade maior do que os órgãos são capazes de consumir, o excesso é armazenado em sua forma insolúvel (amido) e as concentrações são mantidas baixas. Transpiração: consiste na perda de água sob a forma de vapor e pode ser cuticular ou estomático. A cuticular acontece através da cutícula (cada de cutina situada sobre a epiderme da folha exposto ao ar atmosférico), e a estimativa é realizada através dos estômatos. A maior parte das plantas abre os estômatos assim que o Sol nasce, fechando-os ao anoitecer. Dessa forma, as folhas permite a entradadogáscarbônicoparaarealização da fotossíntese. O suprimento de gás oxigênio para a respiração, acumulado no interior da folha, dura, geralmente, a noite inteira. Por meio da fotossíntese, as plantas sintetizam glicose a partir de substâncias inorgânicas (água e gás carbônico). • No caso das plantas terrestres, o gás carbônico é absorvido da atmosfera, entrando no corpo da planta através dos estômatos, existentes na superfície das folhas. Pelos estômatos, a planta também pode absorver gás oxigênio da atmosfera. • Essa solução aquosa(água e sais minerais), chamada de seiva bruta (seiva mineral, seiva inorgânica), precisa chegar ao lenho, pois é através dos vasos lenhosos que ele alcançará outras partes da planta (caule, folhas, flores), que também necessitam da água e dos nutrientes minerais. Condução da seiva bruta: três fenômenos distintos estão envolvidos na subida da seiva bruta das raízes até as folhas: pressão positiva da raiz, capilaridade, coesão entre as moléculas de água e transpiração foliar. FISIOLOGIA VEGETAL @vestibularesumido 77 Entre os hormônios vegetais, destacam-se as auxinas, as giberelinas, as citocininas, o ácido abscísico e o etileno. Auxinas: têm como principal efeito o crescimento de raízes e de caules, que ocorre por meio do alongamento das células recém-originadas dos meristemas, uma vez que facilitam a distensão das paredes celulósicas das células vegetais. As auxinas sofrem influência da luz. Por um processo ainda não totalmente esclarecido, a luz determina uma redistribuição desigual de auxina, fazendo com que essa substância passe para o lado menos exposto à luz, promovendo um maior crescimento desse lado. Giberelinas: são substâncias normalmente produzidas em pequenas quantidades no embrião das sementes, no meristema apical do caule e em folhas jovens. Assim como as auxinas, as giberelinas promovem o crescimento e a distensão celular de caules e de folhas, mas têm pouco efeito sobre o crescimento das raízes. Citocininas: fitormônios que têm como principal ação estimular a divisão celular (mitoses). São produzidas nas raízes e transportadas, através do xilema, para todas as partes da planta. Ácido Abscísico: é um fitormônio produzido nas folhas, na coifa e no caule sendo transportado por meio do sistema de condução da planta. O ácido abscísico atua como antagonista de outros hormônios vegetais, inibindo o crescimento e o desenvolvimento das plantas, uma vez que induz a dormência de gemas e de semente. Em certas situações, ele também atua no mecanismo de fechamento dos estômatos. Etileno: é um hormônio de natureza gasosa produzido em diversas partes da planta. Uma de suas principais funções é a de estimular oamadurecimento de frutos (mudança na coloração devido à degradação de clorofila), conversão de amido e de diversos ácidos estocados no fruto em açúcares (frutose e glicose), que lhe dão sabor adocicado. Se estiverem em ambiente fechado, atingirão maturação mais rapidamente. Os frutos devem ser transportados e mantidos em câmaras com altas taxas de gás carbônico, pois esse gás inibe a ação do etileno. Movimentos Vegetais: podem ser tropismos, tactismos e nastismos. 1. Tropismos: são movimentos de crescimento ou curvatura orientados em relação a um estímulo externo a) fototropismo: quando o crescimento se dá em direção à fonte de luz, tem-se um fototropismo positivo; quando o crescimento se dá ao contrário, tem-se o fototropismo negativo. b) geotropismo: orientado segundo o centro de gravidade c) quimiotropismo: orientado segundo uma substância química d) tigmotropismo: orientado segundo um estímulo mecânico de contato 2. Tactismos: são movimentos de deslocamento orientados em relação a um estímulo ou excitante externo a) fototactismo: orientado segundo uma fonte de luz b) quimiotactismo: orientado segundo uma substância química 3. Nastismos: são movimentos não orientados, isto é, independentemente do sentido e da direção de incidência do estímulo ou agente excitante, o movimento sempre ocorrerá segundo um determinado padrão. a) fotonastismo: provocado pelas variações de luz nos períodos dia-noite b) termonastismo: desencadeado por variações de temperatura c) tigmonastismo: observado em plantas insetívoras d) seismonastismo: alterações rápidas HORMÔNIOS VEGETAIS @vestibularesumido 78 Capítulos de biologia iii 45. Genética: código genético……………………..…………………….……….pág. 54 46. Genética: conceitos fundamentais…..………………………………….pág. 55 47. Genética: 1º Lei de Mendel……………………………………………….……….pág. 56 48. Genética: 2º Lei de Mendel……………………………………………………….pág. 57 49. Genética: Interação Gênica……………………………………..…………….pág. 58 50. Genética: Herança dos Grupos Sanguíneos………………………..pág. 59 51. Genética: Herança Ligada aos Cromossomos Sexuais……….pág. 60 52. Genética: Linkage………………………………………………………………..…….pág. 61 53. Noções de Engenharia Genética……………………………………..…….pág. 62 54. Origem da vida……………………………………………………………………….….pág. 63 55. Teorias evolucionistas …………………………………………………….…….pág. 64 56. Evidências da evolução…………………………………………….…………….pág. 65 57. Mecanismos de especiação…………………………………………..………….pág. 66 58. Genética de populações……………………………………………….………….pág. 67 59. Evolução dos vertebrados ……………………………………..…………….pág. 68 60. Evolução dos humanos ……………………………………………..………….pág. 69 61. Algas………………………………………………………………………………..………….pág. 70 62. Pteridófitas e briófitas…………………………………………………………….pág. 71 63. Gimnospermas……………………………………………………………………….pág. 72 64. Angiospermas……………………………………………………………….……….pág. 73 65. Histologia vegetal …………………………………………………………..….pág. 74 66. Organologia vegetal…………………………………………………….…….pág. 75 67. Fisiologia vegetal ………………………………………………………..……….pág. 76 68. Hormônios e movimentos vegetais…………………………………….pág. 77membrana lipoproteica, originárias do sistema golgiense, contendo enzimas digestivas (hidrolíticas) que tem atividade máxima em meio ácido. Promovem a digestão heterofágica e autofágica, em autólise e apoptose. Peroxissomos Pequenas vesículas encontradas em eucariotos de animais e vegetais. Elas armazenam as oxidases, que catalisam reações que modificam substâncias tóxicas. E possui também a enzima catalase, promovendo a água oxigenada. Retículo Endoplasmático (RE) Apenas em eucariotos e é subdividido em não granuloso (liso) e granuloso (rugoso). O primeiro, REL, não possui ribossomos aderido a suas paredes, e o RER possui ribossomos. Funções desempenhadas pelo retículo endoplasmático: transportar ou distribuir substâncias, armazenar, neutralizar toxinas facilitar o intercâmbio e sintetizar substâncias. Complexo Golgiense Apenas em eucariotos. Essa organela é uma região modificada do REL, constituída de unidades denominadas sáculos lameliformes (dictiossomos e golgissomos). É responsável pelo armazenamento de secreções, pela síntese de mucopolissacarídeos, formação da lamela média nos vegetais e pela formação do acrossomo no espermatozoide. CITOPLASMA @vestibularesumido 9 Respiração Celular e Fermentação Ocorre em três etapas: Glicólise, Ciclo de Krebs e Cadeia Respiratória A obtenção de energia a partir de compostos orgânicos consiste numa série de reações químicas que visam a “quebra” de moléculas orgânicas no interior da célula com o objetivo de liberar a energia nelas contida. Assim, o objetivo da respiração celular e da fermentação é a síntese de moléculas de ATP. Respiração Aeróbia (presença de O2 ) Glicólise (local: hialoplasma) Decompõe a molécula de glicose em duas moléculas menores, denominadas ácido pirúvico. Essas reações consomem 2ATP, liberam hidrogênio e formam 2NADH2 . Após a glicólise, cada molécula de ácido pirúvico sofre descarboxilação (saída de CO2) e desidrogenação (saída de H2 ), transformando-se no radical acetil que possui apenas dois carbonos. Cada molécula de ácido acético liga-se a coenzima A, formando o acetil-CoA, que irá para o Ciclo de Krebs. Ciclo de Krebs (local: matriz mitocondrial) O radical acetil desliga-se da Coenzima A e reage com o ácido oxalacético, formando o ácido cítrico. Ocorre a liberação de 6CO2 e de 4H2.Destes, 3H2 são captados por moléculas de NAD, formando 3NADH2 e o outro H2 liga- se a uma molécula de FAD, formando FADH2 . Os NADH2 e o FADH2 formados, irão para a Cadeia Respiratória. RESPIRAÇÃO CELULAR E FERMENTAÇÃO Cadeia Respiratória (local: cristas mitocondriais) A oxidação dos NADH2 e a dos FADH 2 liberam elétrons e prótons. Na membrana interna da mitocôndria há várias proteínas com átomos de cobre ou ferro, que são chamados de citocromos. Esses elétrons liberados são atraídos pelo oxigênio molecular, porém, para chegarem até ele, precisam passar pelas proteínas e citocromos presentes nas cristasmitocondriais.Quandoocorreap assagem de um íon hidrogênio pela ATPsintase, uma parte dessa enzima gira produzindo energia que é utilizada para ligar um ADP+ um P, formando o ATP. O oxigênio estará no fim da cadeia respiratória, recebendo os elétrons que passaram pelas proteínas. Assim o oxigênio ficará instável e reagirá com íons H+, formando moléculas de água. Saldo energético Glicólise: 2 ATP Saldo energético Ciclo de Krebs: 2 ATP Saldo energético Cadeia Respiratória: 28 ATP Saldo Total: 32 ATP Respiração Anaeróbia (ausência de O2 ) Fermentação Alcoólica: Possui o álcool etílico como produto orgânico final. A glicose sofre glicólise resultando em ácidos pirúvicos. Cada ácido pirúvico sofre descarboxilação, originando moléculas de aldeído acético. Essa fermentação é realizada por algumas espécies de fungos, bactérias e até por células vegetais superiores e é muito utilizada na fabricação de cerveja, pães, bolos e biscoitos. Fermentação Láctica: Possui como produto final o acido lático. É realizada por bactérias, fungos, protozoários e por alguns tecidos animais, como o tecido muscular. Em nossos músculos esqueléticos, em situação de intensa atividade, pode não haver uma disponibilidade adequada de oxigênio para promover a respiração aeróbia. Nesse caso, as células musculares passam a realizar a fermentação láctica. @vestibularesumido 10 Fotossíntese e Quimiossíntese Quando a fonte de energia utilizada pela reação é a luz, o processo é a fotossíntese e quando a energia utilizada é proveniente de uma reação de oxidação, temos a quimiossíntese. Fotossíntese Também chamada de assimilação clorofiliana; consiste na fabricação de substâncias orgânicas a partir de substancias inorgânicas, utilizando a luz como fonte de energia. A substância orgânica sintetizada é a glicose. A clorofila é um pigmento verde dos vegetais que contem magnésio em sua molécula. Quando a luz solar incide na planta, as moléculas de clorofila não absorvem toda a radiação presente com a mesma intensidade. Constatou-se que os comprimentos de onda vermelho e azul são absorvidos pela clorofila, enquanto os comprimentos de onda verde e amarelo são os menos absorvidos. A fotossíntese das plantas é realizada em duas etapas: fase clara (etapa fotoquímica) e fase escura (etapa química). Fase Clara: 1o etapa da fotossíntese e só acontece com a presença de luz. Ocorrem nessa etapa: absorção e utilização da luz, fotólise da agua, síntese de ATP e formação de NADPH2. Nas células eucariontes fotossintetizantes, as moléculas de clorofila, os aceptores de elétrons e as enzimas que participam das reações de fase clara encontram-se organizados nas membranas dos cloroplastos, formando unidades funcionais chamadas fotossistemas. Existem dois tipos de fotossistemas, o primeiro ocorre no estroma e o segundo nos tilacoides. Fase Escura: 2° etapa da fotossíntese e independe da luz para ocorrer, porém depende da ocorrência da primeira etapa. Principais fenômenos que ocorrem são: a fixação do gás carbônico, formação de PGA, formação de PGAL, formação de agua, ciclo das pentoses, utilização do Quimiossíntese É um processo que acontece a partir da oxidação de substâncias inorgânicas em locais carentes de luz solar, sendo realizada por bactérias autótrofas. Assim, a matéria orgânica é produzida com energia obtida por meio de reações químicas entre os compostos presentes no ambiente. As bactérias podem ser FOTOSSÍNTESE E QUIMIOSSÍNTESE @vestibularesumido 11 Componentes do Núcleo 1. Membrana Nuclear: denominada carioteca, caracteriza-se por ser uma membrana lipoproteica constituída por duas lamelas 2. Retículo Nucleoplasmático: armazenamento e controle de cálcio intracelular 3. Nucleoplasma: constituído basicamente por água e proteínas 4. Nucléolo: corpúsculo constituído pelo acúmulo de RNAr associado a algumas proteínas simples 5. Cromatina: substância resultante da associação entre histonas e DNA e representa o material genético contido no núcleo; distinguimos regiões bastantes distendidas e algumas regiões mais condensadas, nomeiam-se eucromatina e heterocromatina, respectivamente. Cada cromossomo é formado por uma única e longa molécula de DNA. Em certas regiões, essa molécula enrola-se em volta de proteínas chamadas histonas. Um conjunto de oito unidades de histonas com o DNA em volta é chamado de nucleossoma. O NÚCLEO CELULAR De acordo com a posição do centrômero no filamento cromossômico, os cromossomos serão: metacêntricos, submetacêntricos, acrocêntricos e telocêntricos. “n=2" significa que em cada célula haploide dessa espécie existem 2 cromossomos. “2n=4" nessa espécie, qualquer célula que tiver 4 cromossomos simples ou 4 cromossomos duplos será de uma célula diploide. O número de cromossomos não é critério para se identificar uma espécie, umavez que espécies diferentes podem apresentar o mesmo número de cromossomos. Os cromossomos humanos: do sexo feminino é homogamética (XX) e o masculino heterogamético (XY). Nesse caso, os 22 primeiros pares representam autossomos e o 23° par é dos cromossomos sexuais. Mutações Cromossômicas Podem ser numéricas e estruturais. As numéricas são alterações no número normal de cromossomos do cariótipo; quando essa alteração é de apenas um ou dois cromossomos, trata-se de uma aneuploidia; quando há alteração de todo um conjunto temos uma euploidia. 1. Aneuploidias: Síndrome de Down, Síndrome de Klinefelter, Síndrome de Turner, Síndrome do Triplo X e Síndrome do Duplo Y. 2. Euploidias: haploidia (n), triploidia (3n), tetraploidia (4n), etc. As mutações cromossômicas estruturais são modificações na estrutura normal dos cromossomos, temos: a deleção, inversão, duplicação, adição e a translocação. Obs.: a cromatina sexual ou corpúsculo de Barr tem grande interesse, do ponto de vista clínico, tanto para o diagnóstico de algumas síndromes, como também para um diagnóstico precoce do sexo antes do nascimento. @vestibularesumido 12 Proteína p53: a ausência dessa proteína poderá favorecer a proliferação exagerada, resultando na formação de um tumor. Uma célula eucariota pode passar pelas seguintes fases: intérfase, metáfase, anáfase e telófase. A intérfase apresenta carioteca íntegra, nucléolos visíveis, cromatina organizada formando filamentos e intensa atividade metabólica quando se prepara para sofrer um processo de divisão, a célula, ainda na intérfase, duplica o seu material genético. 1. Subfase G1: algum mecanismo determina se a célula entrará ou não em um processo de divisão 2. Subfase S: período em que ocorre a duplicação do material genético (DNA) 3. Subfase G2: período em que todo o material genético já se encontra duplicado. Mitose Ocorre a separação equitativa das cromátides, resultando na formação de duas células filhas geneticamente idênticas e com o mesmo número de cromossomos da célula mãe. Objetivos: reprodução de seres unicelulares, crescimento dos seres pluricelulares, renovação, regeneração, reposição e cicatrização de tecidos e formação de gametas e esporos. 1. Prófase: inicio da espiralização (condensação) dos cromossomos, desaparecimento do nucléolo, início da formação do fuso e desaparecimento da carioteca. 2. Metáfase: máximo desenvolvimento do fuso, máxima espiralização dos cromossomos e ordenação dos cromossomos no plano equatorial. 3. Anáfase: encurtamento das fibras de fuso, ascensão polar dos cromossomos ou migração dos cromossomos irmãos para o polo. 4. Telófase: descondensação dos cromossomos, desaparecimento das fibras de fuso, reorganização, reaparecimento da carioteca e dos nucléolos e citocinese. Meiose Consta de duas divisões sucessivas, divisão I - reducional e divisão II - equacional. Divisão I da Meiose: 1. Prófase I: ocorrência de crossing-over, pareamento dos cromossomos homólogos, visualização dos quiasmas (cruzamentos) e desaparecimento do nucléolo e da carioteca. 2. Metáfase I: máximo desenvolvimento do fuso, cromossomos homólogos emparelhados dispostos no plano equatorial e máxima espiralização dos cromossomos. 3. Anáfase I: encurtamento das fibras de fuso e separação dos cromossomos homólogos. 4. Telófase I: desespiralização dos cromossomos, reaparecimento dos nucléolos e da carioteca, citocinese e formação de duas células-filhas haploides (n) com cromossomos duplos. Divisão II da Meiose: Cada uma das células filhas formadas ao término da divisão I realizará a divisão II, cujas características são idênticas às da mitose. Exercício: Questão 1 O ciclo celular corresponde ao período entre a origem de uma célula até a sua divisão, sendo delimitado em dois momentos: interfase e divisão celular. A divisão celular é importante, pois através desse processo as células eucariontes são capazes de: a) reproduzirem-se e multiplicarem-se b) replicar o DNA e realizar recombinação genica c) transcrever o material genético e produzir proteínas d) produzir energia e transportar nutrientes Alternativa correta: a) reproduzirem-se e multiplicarem-se. Células unicelulares são capazes de se reproduzirem através da mitose e células pluricelulares se multiplicam através da mitose ou da meiose. MITOSE E MEIOSE @vestibularesumido 13 2. Gastrulação: formação dos folhetos embrionários (ectoderma, endoderma e mesoderma). Na maior parte dos animais forma-se o arquêntero ou gastrocele, que dará origem a cavidade digestiva do animal. Origem boca - protostomados. Origem ânus - deuterostomados. Na maioria dos triblásticos, formam-se o celoma. 3. Histogênese: formação de tecidos. Nela, as células dos folhetos embrionários sofrem diferenciação, dando origem aos tecidos dos animais. 4. Organogênese: os tecidos se associam aos outros É o estudo do desenvolvimento do indivíduo desde a formação do zigoto até o seu nascimento ou eclosão. Classificação dos Ovos 1. Oligolécitos: possuem pouco ou quase nenhum vitelo, encontra-se em poríferos, cnidários, equinodermos, anfioxos e mamíferos. 2. Heterolécitos: possuem uma quantidade média de vitelo, encontra-se em platelmintos, nemaltemintos, moluscos, anelídeos e em algumas espécies de peixes e anfíbios. 3. Megalécitos: possuem grande quantidade de vitelo, encontra-se em moluscos cefalópodes, em várias espécies de peixes, répteis, aves e mamíferos ovíparos. 4. Centrolécitos: possuem certa quantidade de vitelo, acumulada no centro, encontra- se em artrópodes. Etapas do Desenvolvimento Embrionário Fecundação, segmentação, gastrulação, histogênese e organogênese. 1. Segmentação: a) Holoblástica ou total: participa toda a célula-ovo b) Meroblástica ou parcial: ocorre em apenas uma parte da célula-ovo EMBRIOLOGIA ANIMAL @vestibularesumido 14 Tecidos Conjuntivos Próprio, Adiposo e Hematopoiético Os tecidos conjuntivos se caracterizam por apresentarem diversos tipos de células, separadas por abundante matriz intercelular, e por serem vascularizados (com exceção do tecido cartilaginoso). 1. Tecido Conjuntivo Propriamente Dito: se caracteriza por ter uma grande variedade de células, separadas por uma substância fundamental amorfa e por fibras proteicas. A) Fibroblastos: tem grande atividade na síntese de proteínas, que são necessárias à formação das fibras da substância intercelular. B) Macrófagos: células grandes e móveis, que se deslocam por movimentos ameboides. Sua função é limpar o tecido, fagocitando agentes infecciosos que penetram o corpo, e também, restos de células mortas. C) Adipócitos: armazenam grande quantidade de gordura no citoplasma. D) Mastócitos: granulações que acumulam heparina (substância anticoagulante) e histamina (substância vasodilatadora), sendo liberada nos processos inflamatórios e alérgicos. E) Plasmócitos: células de defesa TECIDO CONJUNTIVO Fibras são filamentos proteicos encontrados dispersos na substância amorfa (constituída por água, sais, proteinas, mucopolissacarídeos produzido pelos fibroblastos. As fibras podem ser colágenas, elásticas ou reticulares. O tecido conjuntivo propriamente dito é subdividido em tecido conjuntivo frouxo e tecido conjuntivo denso. Tecido Conjuntivo Frouxo: tecido em que não há predomínio acentuado de algum elemento, sejam células, fibras ou substância. Tecido Conjuntivo Denso: há predomínio de fibras colágenas em relação às células. E é muito resistente, ele subdivide-se em modelado (tecido que formam os tendões e os ligamentos) e o não modelado (possuem fibras colágenas distribuídas em todas as direções). Tecido Conjuntivo Adiposo: Predomínio de adipócitos, essas células se reúnem formando grupos de células, separados por septos de tecido conjuntivo frouxo. A) Tecido Adiposo Unilocular: é um tecido dereserva, pois armazena gordura. B) Tecido Adiposo Multilocular: produção de calor, predomina em fetos e recém- -nascidos. 3. Tecido Conjuntivo Hematopoiético: Responsável pela formação de células sanguíneas. Subdivide-se em tecido mieloide e linfoide. A) Tecido Mieloide: é responsável pela produção de hemácias, plaquetas e leucócitos. B) Tecido Linfoide: encontra-se espalhado pelo nosso corpo, principalmente no timo, no baço, nos glânglios linfáticos (linfonodos), na adenoide e nas amígdalas. @vestibularesumido 15 Tecido Epitelial Os animais podem apresentar quatro tecidos básicos ou fundamentais: epitelial, conjuntivo, muscular e nervoso. Epitélios se caracterizam por apresentarem células justapostas, bem unidas, com substância intercelular escassa. A união das células epiteliais é mantida pelos desmossomos. Os epitélios são avasculares, isto é, os vasos sanguíneos não penetram no tecido. Por isso, a nutrição das células epiteliais se faz por difusão dos nutrientes a partir de capilares sanguíneos existentes no tecido conjuntivo subjacente. Separando o epitélio do conjunto subjacente, existe uma camada acelular denominada lâmina basal, responsável pelo suporte e alimentação do tecido. Outra característica dos epitélios é a constante renovação de suas células feita por uma atividade mitótica contínua. 1. Tecido Epitelial de Revestimento: recobrem e protegem toda a superfície externa do nosso corpo, bem como as cavidades do organismo. Pode ser classificado como simples ou estratificado. 2. Tecido Epitelial Secretor ou Glandular: formado por células especializadas em produzir secreções. Quanto ao modo de eliminação de suas secreções, as glândulas podem ser merócrinas (sem perda de alguma parte do citoplasma celular), apócrinas (eliminam a secreção juntamente com uma parte do seu citoplasma) e holócrinas (as células morrem e se fragmentam com a produção de secreção). A) Glândulas Exócrinas: elimina a secreção fora do sangue, exemplo: glândulas sudoríparas e glândulas salivares. TECIDO EPITELIAL @vestibularesumido 16 Tecidos Conjuntivos de Sustentação e de Transporte 1. Tecidos Conjuntivos de Sustentação: a) Tecido cartilaginoso: suporte e modelagem; reveste as articulações; facilita os movimentos do osso; contém células (condroblastos e condrócitos) e uma substância intracelular, chamada de matriz cartilaginosa. Os condroqlastos são as células cartilaginosas jovens com intensa atividade metabólica.Os condrócitos são células cartilaginosas adultas, originárias dos condroblastos. A matriz cartilaginosa é constituída da substância fundamental amorfa. O tecido cartilaginoso é desprovido de vasos sanguíneos, de vasos linfáticos e de nervos. As substâncias se difundem lentamente do pericôndrio para a matriz cartilaginosa, o que explica o baixo metabolismo da cartilagem e a dificuldade dos processos de regeneração desse tecido. Três variedades de cartilagem: Cartilagem Hialina: é a mais frequente no corpo humano e se caracteriza por possuir uma quantidade moderada de fibras colágenas e não ter fibras elásticas. Cartilagem Elástica: possui fibras colágenas e elásticas. Cartilagem Fibrosa: constituída somente de fibras colágenas. b) Tecido ósseo: é formado pela substância intercelular, denominada matriz óssea, e por três tipos de células, osteoblastos, osteócitos e osteoclastos. Enquanto os minerais conferem dureza, o colágeno dá flexibilidade e resistência ao tecido ósseo. Os osteoblastos são células jovens. Após serem envolvidos pela matriz óssea que eles próprios produzem, os osteoblastos se transformam em osteócitos. Os osteócitos são as células ósseas adultas. Por meio da ação de enzimas que produzem e liberam, os osteoclastos promovem a digestão da matriz óssea e, em seguida, reabsorvem a matriz digerida. Essa ação dos osteoclastos é fundamental para o processo de renovação do tecido. Os osteoclastos são responsáveis pela reabsorção e os osteoblastos pela reconstrução do tecido. Tecido Ósseo Primário (imaturo): é o primeiro tecido ósseo formado; as fibras colágenas formam feixes dispostos irregularmente e a matriz apresenta menor quantidade de minerais. Tecido Ósseo Secundário: possui osteoplastos dispostos em camadas concêntricas em torno dos canais de Havers e canais de Volkmann. Os ossos: em um osso existem vários tipos de tecidos; o processo de formação tem o nome de ossificação ou osteogênese e pode ser intramembranoso ou endocondral. 2. Tecidos Conjuntivos de Transporte: a) Tecido sanguíneo: constituído de plasma, glóbulos vermelhos, glóbulos brancos e plaquetas. Plasma: 90% de água e 10% de substâncias orgânicas e íons minerais; proteína mais abundante: albumina. Glóbulos Vermelhos (hemácias): produzidas na medula óssea vermelha; transporte de gás oxigênio e gás carbônico. Glóbulos Brancos (leucócitos): formados na medula óssea vermelha; combate aos corpos invasores. Plaquetas: responsável pela coagulação sanguínea. b) Tecido linfático: é formado pelo plasma linfático e por elementos figurados, constituídos de células. Hemácias, monócitos e plaquetas normalmente não ocorrem no linfa. TECIDO CONJUNTIVO II @vestibularesumido 17 Contração Muscular: O cérebro envia sinais, através do sistema nervoso, para o neurônio motor que está em contato com as fibras musculares. Quando próximo da superfície da fibra muscular, o axônio perde bainha de mielina e dilata-se, formando a placa motora. Os nervos motores se conectam aos músculos através das placas motoras. Com a chegada do impulso nervoso, as terminações axônicas do nervo motor lançam sobre suas fibras musculares a acetilcolina, uma substância neurotransmissora. A acetilcolina liga-se aos receptores da membrana da fibra muscular, desencadeando um potencial de ação. Nesse momento, os filamentos de actina e miosina se contraem, levando à diminuição do sarcômero e consequentemente provocando a contração muscular. A contração muscular segue a "lei do tudo ou nada". Ou seja: a fibra muscular se contrai totalmente ou não se contrai. Se o estímulo não for suficiente, nada acontece. Tecido Muscular Os animais podem apresentar quatro tecidos básicos ou fundamentais: epitelial, conjuntivo, muscular e nervoso. O tecido muscular é formado por células alongadas, fusiformes ou cilíndricas, denominadas miócitos ou fibras musculares, altamente especializadas em realizar contração, proporcionando os movimentos corporais. A membrana plasmática pode ser chamada de sarcolema, o citoplasma de sarcoplasma, o retículo endoplasmático, de retículo sarcoplasmático e as mitocôndrias de sarcossomos. A célula muscular tem em seu citoplasma filamentos proteicos, denominados miofibrilas, constituídos principalmente de duas variedades de proteínas contráteis: actina e miosina. A contração muscular é resultado do deslizamento dos filamentos de actina (mais finos) sobre os filamentos de miosina (mais grossos). No citoplasma celular, encontra-se a mioglobina, que apresenta estrutura e propriedades parecidas com a hemoglobina. Classificação: 1. Estriado esquelético: voluntário, possui estrias, contração rápida, 40% da massa muscular. Fibras lentas: possuem muitas moléculas de mioglobina, muitas mitocôndrias e são bem supridas de vasos sanguíneos; são boas para trabalhos aeróbicos de longa duração; tem coloração vermelho-escura. Fibras rápidas: possuem pouca mioglobina, poucas mitocôndrias e poucos vasos sanguíneos; adaptadas para um trabalho de curta duração que requer força máxima; tem coloração vermelho- clara. 2. Estriado cardíaco: involuntário, possui estrias, contração vigorosa; esse tecido forma o miocárdio (músculo do coração). 3. Não estriado (liso): involuntário, lento, sem estrias, encontrado nas paredes dos vasos sanguíneos, do tubo digestório, da bexiga, das tubas uterinas,do útero, etc. Os movimentos peristálticos decorrem da atividade da musculatura lisa. TECIDO MUSCULAR @vestibularesumido 18 Tecido Nervoso Os animais podem apresentar quatro tecidos básicos ou fundamentais: epitelial, conjuntivo, muscular e nervoso. O tecido nervoso, especializado na condução dos impulsos nervosos, é formado por neurônios e células de glia (astrócitos, oligodendrócitos, células de microglia e células ependimárias). Neurônios (Células Nervosas) São as células do tecido nervoso especializadas na condução de impulsos nervosos. Possuem três partes: corpo celular, dendritos e axônio. 1. Corpo celular (pericárdio): onde se localizam o núcleo e os organoides comuns às células animais. As mitocôndrias são numerosas, e o retículo endoplasmático rugoso, conhecido como corpúsculo de Nissl é bem desenvolvido. Em neurônios velhos, pode haver um pigmento marrom, a lipofuscina, que indica o desgaste da célula. 2. Dendritos: prolongamentos citoplasmáticos que apresentam numerosas ramificações especializadas na recepção de estímulos. 3. Axônio: é o maior prolongamento da célula nervosa, especializado na transmissão do impulso nervoso. O axônio pode ou não estar envolvido por um invólucro de natureza lipoproteica, denominado bainha de mielina, ela atua como um isolante elétrico e aumenta a velocidade de propagação do impulso nervoso ao longo do axônio. De acordo com o número de suas ramificações, os neurônios podem ser de três tipos: multipolares, bipolares e pseudounipolares. Células de Glia São células menores que o neurônio, mas muito numerosas, elas auxiliam e dão suporte ao funcionamento do tecido nervoso. A) Astrócitos: difusão de nutrientes e cicatrização B) Oligodendrócitos: formação da bainha de mielina C) Células da microglia: fagocitar dentritos e restos celulares presentes no tecido nervoso. D) Células ependimárias: revestem as cavidades internas Sinapses Nervosas As sinapses podem ser elétricas (sem neurotransmissores) ou químicas (com neurotransmissores e podem ser interneurais, neuromusculares e neuroglandulares). A) sinapse interneural: ocorre entre o axônio de um neurônio e os dendritos de outro neurônio. - mediadores químicos: glutamato, GABA, acetilcolina, adrenalina, noradrenalina, dopamina e a serotonina. B) sinapse neuromuscular (placa motora): é feita entre as terminações do axônio de um neurônio e uma fibra muscular estriada. C) sinapse neuroglandular: é feita entre as terminações do axônio de um neurônio e uma célula glandular. O impulso nervoso É uma onda de inversão de polaridade que percorre a membrana plasmática do neurônio, sempre, ao seguinte sentido de propagação: TECIDO NERVOSO @vestibularesumido 19 Sistema Nervoso O sistema nervoso humano é do tipo cérebro- espinal e está subdividido em sistema nervoso central (SNC) e sistema nervoso periférico (SNP). Sistema Nervoso Central (SNC) É formado pelo encéfalo e pela medula espinal (raquidiana). Encéfalo: cérebro (raciocínio, memória, emoções), cerebelo (coordenadas motora, equilíbrio), bulbo (centro cardio), ponte (condução de impulsos), hipotálamo (regulação da temperatura, fome, sede, funções endócrinas, comportamento sexual e respostas do sistema nervoso autônomo). Medula espinal: raiz dorsal (sensitiva) e raiz ventral (motora). Todos os órgãos do SNC estão protegidos por um envoltório ósseo, pelas meninges e pelo líquor (líquido cefalorraquidiano). SISTEMA NERVOSO E SENSORIAL As meninges são membranas do tecido conjuntivo que envolvem e protegem os órgãos do SNC. Elas são três: pia-máter (mais interna e delgada), aracnoide (intermediária) e dura-máter (mais externa e grossa). Sistema Nervoso Periférico (SNP) É formado por nervos (impulsos nervosos) e gânglios nervosos (interligação entre neurônios). Sistema Nervoso Autônomo (SNA): controla as atividades involuntárias do organismo. Divide-se em simpático e parassimpático e, geralmente, têm atividades antagônicas (contrárias). O Arco Reflexo: são ações ou atos inconscientes, rápidos, realizados em resposta a determinado estímulo. Sistema Sensorial É responsável pelos nossos sentidos e pelas variadas sensações (táteis, gustativas, olfativas, auditivas e visuais). Dele fazem parte estruturas receptoras, vias condutoras e alguns centros nervosos do córtex cerebral. 1. Visão: os receptores são os olhos, também denominados globos oculares. Cada globo ocular possui três túnicas - esclera (“branco do olho”, sustentação e proteção), coroide (nutrição e oxigenação; íris) e retina (cones/cores e bastonetes/luz); cristalino - lente biconvexa que dá nitidez e foco. 2. Audição: as orelhas são os nossos fonorreceptores. Cada orelha humana é dividida em três partes: orelha externa (captar ondas sonoras; tímpano), orelha média (martelo, bigorna a estribo) e orelha interna (cóclea e vestíbulo). 3. Olfato: os axônios das células sensoriais olfativas se comunicam com o bulbo olfatório do cérebro. 4. Gustação: as papilas linguais são saliências da mucosa que revestem a língua e possuem filetes nervosos que se relacionam com a percepção tátil do alimento, isto é, se este é duro, pastoso, líquido, gelatinoso, frio ou quente. 5. Tato: os receptores táteis são encontrados nas vísceras, músculos, ossos e peles. @vestibularesumido 20 Hormônios são substâncias de natureza química variável (polipeptídeos, esteroides, etc) que atuam como mensageiros bioquímicos. Os hormônios controlam as atividades de órgãos, tecidos, células, bem como a taxa de muitas substâncias no organismo. Hipófise Está ligada ao hipotálamo. 1. Adeno-hipófise: produz, armazena e libera, na corrente sanguínea, diversos hormônios, são eles: Somatotrófico (GH): crescimento Tireotrófico (TSH): estimula a tireoide produzir os seus hormônios Adrenocorticotrófico (ACTH): estimula o córtex das glândulas suprarrenais Gonadotróficos (FSH): folículos ovarianos e produção de estrogénos Hormônio lactogênico ou prolactina: glândulas mamárias; leite 2. Neuro-hipófise: não produz hormônios, apenas armazena e libera na corrente sanguínea. Hormônios liberados: Antidiurético ou Vasopressina (ADH): maior reabsorção de água nos rins Ocitocina: estimula a contração para o parto Paratireoides Produzem o paratormônio (PTH), que também atua no metabolismo do cálcio e estimula o aumento da calcemia (taxa de cálcio no plasma sanguíneo). Glândula Pineal Produz o hormônio melatonina. Essa glândula sofre o efeito da luminosidade, sendo mais ativa durante a noite; e ela diminui os efeitos dos hormônios da adeno- hipófise. Tireoide Produz os hormônios T3 e T4 e calcitonina. T3 e T4: estimulam a produção de enzimas que atuam nas reações de oxirredução da respiração celular. Calcitonina: atua no metabolismo do cálcio, inibindo a retirada desse mineral dos ossos e diminuindo a concentração de Ca2+ no sangue. Hipotireiodismo: bradicardia, respiração lenta, sonolência, aumento do peso, movimentos musculares lentos, mixedema, etc. Hipertireiodismo: taquicardia, insônia, emagrecimento, nervosismo, bócio exoftálmico. Tanto no hipotireiodismo quanto no hipertireoidismo também pode ocorrer o bócio (papeira). A tireocalcitonina é um fator hipocalcêmico (diminui a taxa de cálcio no sangue). Suprarrenais Localizadas sobre os rins, essas glândulas possuem duas regiões distintas, córtex (parte periférica) e medula (parte central). 1. Córtex da suprarrenal: funciona sob estimulo do ACTH da adeno- hipófise e produz hormônios conhecidos como corticoides. Destacam- se a aldosterona, o cortisol e a deidropiandrosterona (andrógeno e anabolizante). 2. Medula da suprarrenal: controlada pelo SNA. Produz adrenalina (liberada em situações de medo, susto, tensão, emoção) e noradrenalina (regula a pressão sanguínea). Pâncreas É uma glândula anfícrina (mista) localizadana cavidade abdominal, abaixo do estômago e diante do duodeno. Secreções endócrinas do pâncreas: insulina e glucagon, esses hormônios regulam a taxa de glicose; células-alfa (produtoras de glucagon) e as células-beta (produtoras de insulina). O glucagon contribui para aumentar a glicemia e a insulina favorece a absorção de glicose. Ovários Além de produzirem os óvulos, eles produzem os hormônios sexuais femininos: o estrógeno (tem papel importante na regulação do ciclo menstrual e na fixação de cálcio pelos ossos) e a progesterona (preparação do útero para a gravidez). Timo Produz os hormônios timosina e e timopoietina, que estimulam outros órgãos do sistema linfoide, bem como a maturação dos linfócitos-T. SISTEMA ENDÓCRINO @vestibularesumido 21 Sistema Digestório O tubo digestório humano compõe-se das seguintes partes: boca, faringe, esôfago, estômago, intestino e ânus. As glândulas salivares, o fígado e o pâncreas são glândulas anexas ao tubo digestório, uma vez que lançam secreções digestivas em seu interior. 1. Boca É a primeira porção do tubo digestório, em que ocorrem a mastigação (cortar, dilacerar e triturar os alimentos) e a insalivação (umedecer e amolecer os alimentos). A amilase salivar propicia o desdobramento de moléculas de amido em moléculas de maltose. 2. Faringe É um órgão comum aos sistemas digestório e respiratório, uma vez que dá passagem ao bolo alimentar e ao ar. Comunica-se com o esôfago e a laringe. A epiglote, no momento da deglutição, fecha esse comunicação entre a faringe e a laringe, impedindo a entrada de alimento nas vias respiratórias. 3. Esôfago Estabelece a comunicação entre a faringe e o estômago. Movimentos peristálticos levam o alimento em direção ao estômago, esses se definem como o conjunto de movimentos ondulatórios resultantes da contração da musculatura lisa do tubo digestório. 4. Estômago É uma dilatação do tubo digestório e está localizado logo abaixo do diafragma. No estômago ocorre o peristaltismo (conduz o bolo alimentar) e a quimificação (mistura do bolo alimentar com o suco gástrico). - composição do suco gástrico: secreção composta por água, HCl, enzimas e mucina. O suco gástrico é produzido pelas glândulas gástricas, que consequentemente são formadas por diferentes tipos de células, como as células parietais, as zimogênicas e as mucosas. A) células parietais: produção de HCl. O HCl funciona como ativador da enzima pepsinogênio. B) células zimogênicas: produção das enzimas pepsinogênio e coagulase. O HCl funciona como um ativador enzimático. C) células mucosas: produção de mucina (muco), que protege as células da própria mucosa gástrica da ação corrosiva do HCl. O bolo alimentar transforma-se em quimo e passa do estômago para o duodeno. 5. Intestino Dividido em intestino delgado e intestino grosso. O duodeno é a primeira parte do intestino delgado. Nele, há uma continuidade do peristaltismo e a ocorrência de quilificação. A) suco entérico: rico em enzimas B) suco pancreático: contém água, íons bicarbonatos e as enzimas amilase pancreática, lipase, tripsinogênio, quimiotripsinogênio e nucleases. C) suco biliar: produzido no fígado a partir do colesterol e armazenado na vesícula biliar; bílis: emulsificação de lipídeos. Hormônios Gastrointestinais: gastrina, enterogastrona, SISTEMA DIGESTÓRIO @vestibularesumido 22 Movimentos Respiratórios 1. Inspiração: - elevaçãodascostelas - menorpressão - volumetorácicoaumenta - contraçãodosmúsculosrespiratórios - diagramadesce 2. Expiração: - abaixamentodascostelas - maiorpressão - volumetorácicodiminui - dilataçãodosmúsculosrespiratórios - diafragmalevanta O ritmo respiratório é influenciado principalmente pela variação do CO2 no sangue. Quando essa taxa aumenta ocorre uma redução no pH sanguíneo, que é percebida pelo bulbo. O ritmo respiratório também pode ser acelerado em resposta a uma baixa concentração de O2 no sangue, que pode ocorrer, por exemplo, em locais de grande altitude, onde o ar atmosférico é rarefeito. Sistema Respiratório O sistema respiratório humano é formado pelas vias aéreas e pelos pulmões. Fazem parte das vias aéreas: fossas nasais, faringe, laringe, traqueia e brônquios. Os brônquios penetram nos pulmões, onde dão origem aos bronquíolos, que terminam em minúsculas cavidades chamadas alvéolos pulmonares. Fossas Nasais: ao passar pelas cavidades nasais, o ar é então aquecimento e filtrado. Faringe: é um órgão comum aos sistemas respiratório e digestório, uma vez que dá passagem ao ar e aos alimentos; epiglote. Laringe: órgão de fonação; pregas vocais; a continuação da laringe é a traqueia. A traqueia, os brônquios e suas ramificações no interior dos pulmões formam a chamada árvore respiratória, e as ramificações dos brônquios, no interior dos pulmões, formam a árvore brônquica. Nos alvéolos pulmonares, ocorre a hematose (oxigenação do sangue), ela ocorre por difusão simples, sem gasto de energia. SISTEMA RESPIRATÓRIO @vestibularesumido 23 1. Sistema circulatório sanguíneo A valva atrioventricular direita (tricúspide) localiza- se entre o átrio direito e o ventrículo direito. A valva atrioventricular esquerda (bicúspide) ou valva mitral localiza-se entre o átrio esquerdo e o ventrículo esquerdo. A contração da musculatura cardíaca recebe o nome de sístole, enquanto seu relaxamento recebe o nome de diástole. Durante as sístoles, ocorre o esvaziamento das cavidades cardíacas e nas diástoles, há o enchimento dessas cavidades. Cada diástole imediatamente seguida por uma sístole constitui um batimento cardíaco. Miocárdio: músculo autoestimulável. Os vasos sanguíneos compreendem as artérias, as arteríolas, as vênulas, as veias e os capilares sanguíneo. A) artéria aorta: nasce no ventrículo esquerdo, conduz sangue arterial (rico em gás oxigênio) do coração para os diferentes tecidos do corpo. O sangue que sai do coração através da artéria aorta retorna a esse órgão pelas veias cavas. B) veias cavas: desembocam no átrio direito, trazendo o sangue venoso dos diferentes tecidos para o coração. C) artéria pulmonar: nasce no ventrículo direito e conduz sangue venoso do coração para os pulmões. D) veias pulmonares: desembocam no átrio esquerdo, trazendo sangue arterial dos pulmões para o coração. Sistema Cardiovascular Encarregado de realizar o transporte de substância em nosso organismo, esse sistema pode ser subdividido em sanguíneo e linfático. 2. Sistema Circulatório Linfático É formado pelos vasos linfáticos que se distribuem por todo o corpo. Os capilares linfáticos nascem nos tecidos, ao longo da sua trajetória, atravessam nódulos constituídos por tecido linfoide denominados linfonodos (gânglios linfáticos). Os linfonodos são órgãos de defesa do ser humano. O inchaço desses órgãos, em consequência de algum tipo de infecção, é conhecido como íngua. A linfa que circula pelo interior dos vasos linfáticos resulta do plasma sanguíneo acumulado nos tecidos. SISTEMA CARDIOVASCULAR @vestibularesumido 24 Sistema Urinário Auxilia na homeostase do corpo humano A excreção consiste na eliminação dos catabólicos (resíduos inúteis e muitas vezes tóxicos), bem como a eliminação de substâncias que estejam em excesso no meio interno. O Sistema Urinário é composto por dois rins e pelas vias urinárias, formada por dois ureteres, a bexiga urinária e a uretra. Cada rim humano possui cerca de um milhão de néfrons. Cada néfron, por sua vez, é constituído por um glomérulo renal (glomérulo de Malpighi), pelo túbulo contorcido proximal, pela alça néfrica (alça de Henle) e pelo túbulo contorcido distal. Os néfrons são unidades fisiológicas dos rins, uma vez que nessas estruturas é que ocorre o processo de formação da urina. Peptídeo Natriurético Atrial (ANP): hormônio produzido pelo coração em resposta a uma expansãodo átrio quando a pressão arterial aumenta, promove aumento da excreção urinária, redução do volume sanguíneo e redução da pressão arterial. Forçado pela pressão sanguínea, parte do plasma (água e partículas pequenas nela dissolvidas, como sais minerais, ureia, ácido úrico, glicose) sai dos capilares que formam os glomérulos e cai na cápsula glomerular. Em seguida passa para o túbulo renal. Substâncias úteis como água, glicose e sais minerais, contidas nesse líquido, atravessam a parede do túbulo renal e retornam à circulação sanguínea. Assim, o que resta nos túbulos é uma pequena quantidade de água e resíduos, como a ureia, ácido úrico e amônia: é a urina, que segue para as vias urinárias. Aldosterona: hormônio com a função de aumentar a reabsorção ativa de Na+ nos túbulos renais. A formação da urina envolve três etapas: filtração, reabsorção e secreção ativa. 1. Filtração: consiste na passagem de substâncias do plasma sanguíneo, que passa pelo glomérulo renal, para o interior da cavidade da cápsula glomerular. 2. Reabsorção Renal: é o retorno para a corrente sanguínea de substâncias do filtrado glomerular. - hormônio Antidiurético (ADH): na ausência desse hormônio, as paredes do túbulo distal e do tubo coletor tornam-se menos permeáveis à água e, desse modo, a urina eliminada será hipotônica (mais diluída). 3. Secreção: consiste na passagem de substâncias do interior dos capilares peritubulares para o interior dos túbulos renais. Isso é feito por mecanismo de transporte ativo. SISTEMA URINÁRIO @vestibularesumido 25 Função Gametogênica dos Ovários: Ocorre no interior dos folículos ovarianos e corresponde à gametogênese (ovogênese). Função Hormonal dos Ovários: Produção de estrógeno (responsável pelas características sexuais secundárias femininas e pelo ciclo menstrual) e de progesterona (produzida pelo corpo lúteo, participa do ciclo menstrual e atua no endométrio). 2. Sistema Genital Feminino A) ovários: localizam-se um de cada lado do útero, no interior dos ovários existem milhares de vesículas denominadas folículos ovarianos, no interior de cada folículo, há uma célula, o ovócito, que é precursora do gameta feminino. B) tubas uterinas: são canais musculares e flexíveis; canal onde normalmente ocorrem os fenômenos da fecundação e da segmentação. C) útero: a parede uterina é denominada miométrio e o revestimento da sua cavidade endométrio. Métodos Contraceptivos 1. Métodos químicos: substâncias espermicidas e substâncias hormonais (pílula anticoncepcional). 2. Métodos mecânicos: “camisinhas”, “camisinha” feminina, diafragma e dispositivo intrauterino (DIU). 3. Metodos cirúrgicos: vasectomia e laqueadura. 4. Métodos naturais: método do calendário (“tabelinha”) e método do coito interrompido. 1. Sistema Genital Masculino Compõe-se dos seguintes órgãos: testículos, epidídimos, canais deferentes, canais ejaculadores, glândulas seminais, próstata de bulbouretrais, uretra e pênis. A) testículos: em número de dois, os testículos são as gônodas (glândulas sexuais) masculinas. Localizam-se no interior da bolsa escrotal (saco escrotal ou escroto). B) epidídimos: armazena os espermatozoides provenientes do testículo. C) canais deferentes: canais que comunicam os epidídimos com a uretra no interior da próstata. D) glândulas seminais: produtoras do liquido seminal, secreção rica em proteínas, vitamina C e frutose que tem função nutritiva para os erpermatozoides. E) próstata: liquido prostático, secreção de aspecto leitoso, rica em substâncias alcalinas e que tem como função neutralizar temporariamente a acidez das secreções vaginais. F) glândulas de bulbouretrais: produzem uma secreção de aspecto mucoso. G) uretra: canal que comunica a bexiga com o meio externo. H) pênis: órgão copulador masculino Função Gametogênica dos Testículos: Trata-se da gametogênese masculina, também chamada de espermatogênese (formação dos espermatozoides). É realizada no interior dos túbulos seminíferos a partir das células germinativas masculinas (espermatogônias). Função Hormonal dos Testículos: É realizada pelas células de Leydig; produção de testosterona. SISTEMA GENITAL @vestibularesumido Capítulos de biologia II 21. VÍRUS…..……………………………………………..…………………………………………………….PÁG. 28 22.VIROSE…………………………………………………………………………………….……………….PÁG. 29 23.TAXONOMIA E SISTEMÁTICA……………………….…………………………….………………PÁG. 30 24.BACTÉRIAS………………..…………………………………………………..………….………………PÁG. 31 25.BACTERIOSE…………………………………………………………….……………….………………PÁG. 32 26.PROTOZOÁRIOS E PROTOZOOSES…………………………………………….………………PÁG. 33 27. FUNGOS………………….………………………………………………….…………….………………PÁG. 34 28.RELAÇÕES ECOLÓGICAS……….………………………………………………….………………PÁG. 35 29.ESTUDO DAS POPULAÇÕES……………………………………………………….………………PÁG. 36 30.CADEIA ALIMENTAR………………………………………………………..…..…….………………PÁG. 37 31. ECOSSISTEMAS I ………………………………………………….…….….………….……………PÁG. 38 32.ECOSSISTEMAS II …………………………………………………….……………….………………PÁG. 39 33.SUCESSÃO ECOLÓGICA E CICLOS BIOGEOQUÍMICOS………………………………PÁG. 40 34.DESEQUILÍBRIOS AMBIENTAIS…………………………………..……………….………………PÁG. 41 35.PORÍFEROS E CNIDÁRIOS..……………………………………………..………….………………PÁG. 42 36.PLATELMINTOS………..…………………………………………………..…..……….………………PÁG. 43 37. NEMATELMINTOS…….………………………………………………………..……….…………..…PÁG. 44 38.MOLUSCOS E ANELÍDEOS………………………………………………………….………………PÁG. 45 39.ARTRÓPODES………………………………………………………………..…….…….………………PÁG. 46 40.EQUINODERMO E PROTOCORDADOS………………………………….…….………………PÁG. 47 41. VERTEBRADOS: PEIXES…….………………………………………………..….…….…….………PÁG. 48 26 @vestibularesumido 42. VERTEBRADOS: ANFÍBIOS……………………………………………………..……………….PÁG. 49 43. VERTEBRADOS: RÉPTEIS…………………………………………………..…………………….PÁG. 50 44.VERTEBRADOS: AVES E MAMÍFEROS……..………………………………….…………….PÁG. 51 27 @vestibularesumido 28 Vírus Vírus é um ser vivo? Sim, os vírus podem ser considerado seres vivos por possuírem material genético e apresentarem capacidade de evolução. Não, os vírus não podem ser considerados seres vivos, pois são acelulares (segundo a Teoria Celular, todo ser vivo é constituído de células) e por não apresentarem metabolismo próprio. Os vírus são parasitas intracelulares obrigatórios e possuem morfologia diversificada. O vírus é formado pelo ácido nucleico (RNA ou DNA) e pelo capsídeo, que é formado por unidades polipeptídicas denominadas capsômeros. DNA -> desoxivírus RNA -> ribovírus Alguns vírus possuem, mais externamente ao capsídeo, um envoltório (envelope) de natureza glicoproteica ou lipídica. Quando fora da partícula hospedeira, o vírus é chamado de vírion. A reprodução do vírus é dada somente quando essa partícula está no interior da célula hospedeira. O vírus de DNA pode-se reproduzir em ciclo lítico ou lisogênico. Ciclo Lítico: 1. Adesão: o vírus adere à célula hospedeira 2. Penetração: o vírion perfura a célula hospedeira e injeta seu DNA 3. Biossíntese: o DNA viral determina a síntese dos componentes virais 4. Maturação: novos vírions são montados na célula hospedeira 5. Liberação: a célula hospedeira rompe-se e os novos vírions são liberados. Ciclo Lisogênico: É semelhante ao ciclo lítico, porém o DNA do fago se insere ao DNA bacteriano e não ocorre lise, o DNA viral integrado ao cromossomo celular é chamado de prófago ou provírus. Assim, quando a bactéria realizar sua reprodução, o DNA viral vai sendo duplicado junto ao DNA bacteriano e transmitidos às novas bactérias. O vírus de RNA também se reproduz, pode ser citado como vírus de RNA: o retrovírus, o de cadeia de fita negativa e o de cadeia de fita positiva. Algumas viroses: aids, gripe, poliomielite, catapora, hepatite infecciosa, rubéola, caxumba, herpes simples, sarampo, dengue, raiva (hidrofobia), varíola, febre amarela, hantavirose e verrugas genitais. VÍRUS @vestibularesumido 29 1. Aids - HIV(pertenceaogrupodosret rovírus) - Sintomas:perda da imunidade (destrói os linfócitos T CD4) - Transmissão: relações sexuais, transmissão vertical, transfusões de sangue e uso de instrumentos contaminados - Profilaxia: uso de preservativos, controle de qualidade dos bancos de sangue, esterilização de objetos e uso de descartáveis 2. Catapora (varicela) - Vírus de DNA - Sintomas: febre, prostação, dores de cabeça e aparecimento de pequenas manchas vermelhas que se transformam em bolhas com um líquido - Transmissão: gotículas de saliva e contato com lesões da pele do doente ou com objetos contaminados - Profilaxia: vacinação e não deixar o doente coçar as bolhas. 3. Caxumba (parotidite) - Vírus de RNA - Sintomas:inflamação das glândulas parótidas - Transmissão:gotículas de saliva, secreções nasais e objetos contaminados. - Profilaxia:vacinação(tríplice viral) Vacina Tríplice Viral: caxumba, rubéola e sarampo. Outras: chikungunya, zika, resfriado, hepatite A/E, hepatite B, hepatite D, herpes simples, rubéola, sarampo, hantaviroses e ebola. 4. Dengue - Vírus de RNA - Sintomas:dengueclássica(febre, prostação, cefaleia, aumento dos gânglios linfáticos, dores musculares e nas articulações ósseas) e febre hemorrágica (mesmos sintomas da dengue clássica, somadas às hemorragias intestinais, vômitos e inflamação do fígado). - Transmissão: por meio da picada dos mosquitos fêmeas Aedes aegypti contaminados - Profilaxia: combate aos vetores 5. Febre Amarela Vírus de RNA - Sintomas: comprometimento do fígado, baço, rins, medula óssea e gânglios linfáticos. Febre alta, calafrios, dor de cabeça, vômitos, dores musculares e bradicardia. - Transmissão: picada dos mosquitos fêmeas dos generos Aedes (urbano) e Haemogogus/Sabethes (rural) - Profilaxia: vacinação e combate aos vetores 6. Gripe - VírusdeRNA - Sintomas:febre,prostração,dord ecabeça, dores musculares, tosse, espirros e obstrução nasal - Transmissão:gotículasdesalivae secreções nasais - Profilaxia:vacinaçãoduranteoss urtos epidêmicos, evitar aglomerações humanas e locais fechados 7. Raiva (hidrofobia) - VírusdeRNA Sintomas:atingeosistemanerv osocentral - Transmissão: saliva de diversos animais contaminados, como cães e gatos - Profilaxia: vacinação dos cães e gatos - 8. Poliomelite - Vírus de RNA - Sintomas: ataca a medula nervosa e também outras regiões do SNC - Transmissão: gotículas de saliva e secreções nasais - Profilaxia: vacinação 9. Condiloma Acuminado (Verrugas) - Vírus de DNA (HPV) - Sintomas: HPV é responsável por 96,5% dos casos de câncer de útero - Transmissão: contato sexual - Profilaxia: vacinação 10. Sars ou Pneumonia Asiática - Vírus de RNA - Sintomas: febre alta, tosse seca, fadiga, dificuldades respiratórias - Transmissão: perdigotos - Profilaxia: evitar contato com os doentes 11. Hepatite C - VírusdeRNA Sintomas:inflamaçãodofígado, cirrose hepática e câncer de fígado - Transmissão:pormeiodosang ueecontato sexual - Profilaxia:esterilizaçãodosinstr umentos cirúrgicos, controle do sangue doado e uso de preservativos. VIROSES @vestibularesumido 30 4. Reino plantae: agrupa seres eucariontes, pluricelulares e autótrofos. 5. Reino animalia: seres eucariontes, pluricelulares e heterótrofos Em 1990, Carl Woese criou três domínios, são eles: bacteria (bactérias e cianobactérias), archea (arqueias - extrematófitas) e eurakya (eucariontes). Numa árvore filogenética, qualquer agrupamento que inclua um ancestral comum, representado pelos nós, e todos os seus descendentes, viventes ou extintos, é denominado clado. Um traço derivado diferente da condição ancestral é denominado apormofia. Quando um traço derivado é compartilhado por um grupo, sugerindo ancestralidade comum, ele é denominado sinapormofia. Caso o caráter seja herdado sem modificações, tem-se a pleisomorfia. Em grupos filogenéticos encontram-se monofiléticos (representa o ancestral comum e todos descendentes do ancestral), parafilético (representa o ancestral comum e quase todos os descendentes do ancestral) e o polifilético (representa os grupos atuais, sem representar o ancestral comum). O sistema de classificação pode ser natural (baseado em relações de parentesco) ou artificial (sem levar em consideração o grau de parentesco entre as espécies). Espécie é um conjunto de indivíduos com caracteres morfofisiológicos semelhantes e que, em condições naturais, realizam acasalamento e gera descendência fértil. (Exceção: vírus, seres de reprodução assexuada e fósseis). As categorias taxônomicas é dada por “ReFiCOFaGE" (reino, filo, classe, ordem, família, gênero e espécie). Em 1969, Whittaker distribuiu os seres vivos em cinco reinos: monera (bactéria), protista (protozoários e algas), fungi (fungos), plantae (plantas) e animalia (animais). 1. Reino monera: agrupa seres unicelulares, procariontes, autótrofos ou heterótrofos. 2. Reino protista: seres unicelulares, eucariontes, heterótrofos e seres unicelulares e multicelulares autótrofos que não forma tecidos verdadeiros. 3. Reino fungi: agrupa seres eucariontes, uni ou pluricelulares, sem diferenciação de tecidos, que se assemelham às algas na organização e na reprodução, mas que diferem delas por ser heterótrofos. A taxonomia estuda a classificação dos seres vivos TAXONOMIA E SISTEMÁTICA @vestibularesumido 31 Bactérias Reprodução e Características Gerais As bactérias são seres vivos unicelulares, procariontes, que podem ser autótrofas, heterótrofas, aeróbia ou anaeróbia. Seu material genético apresenta cromossomo único e celular, plasmídeos (DNA circulares pequenos extracromossômico que promove variabilidade genética), ausência de carioteca, histonas e de íntrons e apresenta resistência aos antibióticos e produção de toxinas. Pode apresentar parede celular de composição de peptídeoglicano. A cápsula que reveste a célula bacteriana é gelatinosa e tem como função: a proteção mecânica, a adesão a superfície e inibição à fagocitose. A célula ainda apresenta: flagelo (locomoção, sem centríolos, flagelina - proteína), fímbrias (fixação) e ribossomos (síntese proteica). A bactéria apresenta variadas formas, as principais são: coco, bacilo, vibrião, espiroqueta e espirilo. Quanto as formas de nutrição: autótrofa por quimiossíntese ou fotossíntese. A reprodução das bactérias acontece de forma assexuada, por cissipariedade, divisão binária ou bipartição, e sexuada, por tradução, transformação ou conjugação. Na tradução bacteriana, o material genético de uma bateria é transmitida a outra por meio da ação de um vírus bacteriófago (fago). Na transformação, as bactérias vivas absorvem e incorporam o material genético (DNA) de bactérias mortas em desintegração no meio ambiente. Na conjugação, duas bactérias, geneticamente diferentes, aproximam-se e se unem por meio de uma ponte citoplasmática, denominada ponte de conjugação. Mecanismos de resistência bacteriana: bloqueio de entrada, inativação por enzima, alteração da molécula alvo e efluxo do antibiótico (origem: mutações aleatórias e plasmídeos “R”). A cianobactéria é uma bactéria fotossintetizante. A maior parte do oxigênio da atmosfera atual da Terra teve origem na fotossíntese realizada pelas cianobactérias do passado. A maioria dessas bactérias possui cor verde-azulada devido a presença de clorofila (verde) e ficocianina (azul) no citoplasma. Nos ecossistemas aquáticos, as cianobactérias são as principais fixadoras de nitrogênio. As bactérias atuam como decompositores, na produção de vinagre, coalhadas, iogurtes; são utilizados na farmácia, fazem parte da flora intestinal, são utilizadas no "controle biológico" e pode produzir certos tipos de substâncias, como o hormônio de crescimento e insulina humanos. Modo de ação dos antibióticos: 1. Inibição da parede celular 2. Inibição da síntese proteica 3. Inibição da replicação
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