Ensino de Ciências e Biologia

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sumário
Aprendizagem de ciências e biologia ............................................................................. 1
Ensino de ciências e biologia ......................................................................................... 11
História, filosofia e sociologia no ensino de ciências e biologia ..................................... 13
Bioquímica e biofísica..................................................................................................... 17
Microbiologia, imunologia e parasitologia....................................................................... 34
Biologia celular e do desenvolvimento ........................................................................... 51
Genética e biotecnologia ................................................................................................ 82
Evolução ......................................................................................................................... 98
Zoologia .......................................................................................................................... 107
Botânica.......................................................................................................................... 143
Ecologia e biodiversidade............................................................................................... 152
Diversidade étnico-racial, de gênero e inclusão no ensino de ciências e biologia ......... 162
Educação ambiental ....................................................................................................... 166
Ser humano e saúde ...................................................................................................... 170
Bioestatística .................................................................................................................. 175
Biogeografia e paleontologia .......................................................................................... 183
Bioética ........................................................................................................................... 190
Legislação e políticas públicas educacionais no ensino de ciências e biologia ............. 192
Planejamento e métodos em pesquisa educacional no ensino de ciências e biologia .. 196
Etnobiologia no ensino de ciências e biologia ................................................................ 200
Currículo no ensino de ciências e de biologia ................................................................ 203
Questões ........................................................................................................................ 208
Gabarito .......................................................................................................................... 216 Co
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CNU Professores
Conhecimentos Específicos
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Aprendizagem de Ciências e Biologia
Bases Epistemológicas e Cognitivas da Aprendizagem Científica
▸A ciência como construção social do conhecimento
O ensino de Ciências deve se fundamentar na compreensão da ciência como uma atividade humana, his-
tórica e socialmente situada. Diferente da ideia de um saber pronto e absoluto, a ciência é construída por meio 
da observação, experimentação, formulação de hipóteses, refutação e revisão constante de ideias.
A aprendizagem científica, portanto, precisa ir além da transmissão de conteúdos consolidados. Ela deve 
introduzir os estudantes nos modos de pensar e agir da comunidade científica, promovendo a internalização 
de procedimentos como a análise crítica, a argumentação baseada em evidências e a abertura à revisão de 
pontos de vista.
Isso significa também trabalhar com a noção de erro como parte do processo de aprendizagem, pois o co-
nhecimento científico se constrói superando concepções anteriores, muitas vezes baseadas no senso comum.
▸Desenvolvimento cognitivo e construção ativa do conhecimento
Segundo as teorias construtivistas, especialmente a de Jean Piaget, a aprendizagem científica ocorre por 
meio da interação entre o sujeito e o objeto de conhecimento. O estudante não é um recipiente passivo, mas 
sim um agente ativo que interpreta, reorganiza e ressignifica as informações a partir de seus esquemas mentais 
prévios.
A Biologia e as demais Ciências exigem que o educando desenvolva habilidades cognitivas como:
▪ Classificação e comparação de seres vivos e processos naturais
▪ Estabelecimento de relações de causa e efeito
▪ Compreensão de sistemas e sua interdependência
▪ Generalização e abstração a partir de exemplos concretos
O avanço nesses processos depende do estágio de desenvolvimento do indivíduo, da mediação pedagógi-
ca e da interação com o meio e com outros sujeitos.
▸Zona de desenvolvimento proximal e mediação sociocultural
Lev Vygotsky contribui com uma perspectiva complementar ao construtivismo piagetiano ao destacar a 
importância das interações sociais e da linguagem na aprendizagem. O conceito de zona de desenvolvimento 
proximal (ZDP) explica que o aluno pode alcançar níveis mais complexos de entendimento quando é apoiado 
por um mediador mais experiente – seja um professor, colega ou recurso didático estruturado.
Assim, o ensino de Ciências deve promover situações desafiadoras, mas acessíveis, que estimulem o racio-
cínio e mobilizem conhecimentos anteriores, contando com o suporte adequado para que o estudante avance 
em suas capacidades.
A linguagem assume um papel central nesse processo, pois por meio dela os conceitos científicos são cons-
truídos, apropriados e ressignificados.
▸Papel da Alfabetização Científica
Significado e implicações da alfabetização científica:
A alfabetização científica refere-se à capacidade de compreender os conceitos e processos fundamentais 
das Ciências, bem como de aplicá-los na vida cotidiana, tomar decisões informadas e participar ativamente em 
discussões sociais e ambientais.
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Esse objetivo exige um ensino que promova:
▪ Entendimento de conceitos-chave e suas relações
▪ Leitura crítica de textos, gráficos e experimentos
▪ Desenvolvimento da capacidade de argumentar cientificamente
▪ Formação de atitudes éticas e responsáveis em relação à ciência e à natureza
Alfabetizar cientificamente é preparar o estudante para a cidadania no século XXI, oferecendo ferramentas 
para lidar com temas como saúde pública, mudanças climáticas, tecnologias e sustentabilidade.
▸O Pensamento Científico como Habilidade Transversal
Raciocínio lógico, espírito investigativo e autonomia intelectual:
Aprender Ciências é também desenvolver habilidades cognitivas e atitudinais que transcendem os limites 
da disciplina. Entre elas, destacam-se:
▪ A curiosidade investigativa diante de fenômenos do cotidiano
▪ A formulação de hipóteses a partir de observações
▪ A capacidade de testar, revisar e aceitar ou rejeitar ideias
▪ O uso de argumentos baseados em dados concretos
▪ A abertura à dúvida e à revisão de certezas
Essas competências são fundamentais não apenas para a formação científica, mas para a construção de 
sujeitos críticos, reflexivos e autônomos, capazes de dialogar com a complexidade do mundo contemporâneo.
A aprendizagem de Ciências, portanto, não deve se restringir ao domínio de conteúdos, mas à formação 
de uma mentalidade científica, que valorize o método, a ética e a lógica como ferramentas para compreender 
e transformar a realidade.
Aprendizagem de Ciências e Biologia
▸Natureza Complexa da Biologia como Objeto de Estudo
Multiníveis de organização e abstração conceitual:
A Biologia é uma ciência que trabalha com uma ampla variedade de escalas e níveis de organização da 
vida, indo do molecular ao ecológico. Essa característica, embora fascinante, representa um desafio para a 
aprendizagem, pois exige que o estudante transite entre diferentes níveis de abstração e compreenda suas 
interconexões.
Um estudante que estuda fotossíntese, por exemplo, precisa entender reações bioquímicas intracelulares 
(nível molecular), como elasé utilizada para:
Fosforilar ADP, formando ATP;
Reduzir NAD⁺ em NADH (ou FAD em FADH₂), que atuam como transportadores de elétrons.
2. Etapa de Fixação do Carbono
Na segunda etapa, o dióxido de carbono (CO₂) é reduzido utilizando os produtos da primeira fase (ATP e 
NADH), o que permite a síntese de moléculas orgânicas (como glicose). Essa etapa é semelhante ao ciclo de 
Calvin, mas não depende de luz.
Tipos de Bactérias Quimiossintetizantes
As bactérias quimiossintetizantes são classificadas com base na substância inorgânica que oxidam para 
obter energia:
Ferrobactérias: oxidam ferro (ex: Gallionella);
Sulfobactérias: oxidam compostos de enxofre (ex: Thiobacillus);
Nitrobactérias: oxidam compostos nitrogenados (ex: Nitrobacter, Nitrosomonas).
Essas bactérias desempenham um papel fundamental em ciclos biogeoquímicos, como o do nitrogênio e do 
enxofre, contribuindo para a reciclagem de nutrientes no solo e em ambientes aquáticos.
 ▸ Exemplos de Bactérias Quimiossintetizantes
Beggiatoa e Thiobacillus: utilizam compostos de enxofre como fonte de energia.
Nitrosomonas e Nitrobacter: participam da nitrificação, convertendo amônia em nitrito e, posteriormente, 
nitrito em nitrato no solo.
Essas bactérias são essenciais para a manutenção da fertilidade do solo e para o equilíbrio ecológico, es-
pecialmente em ambientes onde a luz solar é ausente, como no fundo de oceanos ou em regiões subterrâneas.
Respiração Aeróbica
 ▸ Fermentação e Comparação Energética
Os processos fermentativos resultam na formação de moléculas orgânicas simples, que ainda contêm ener-
gia química. Um exemplo é o etanol, produto da fermentação da glicose, que pode ser usado como combustí-
vel, pois ainda armazena energia em suas ligações químicas.
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 ▸ Etapas da Respiração Aeróbica
A degradação completa da glicose na respiração aeróbica envolve três fases principais:
Glicólise
Ciclo de Krebs (ou ciclo do ácido cítrico)
Cadeia transportadora de elétrons (cadeia respiratória)
A glicólise ocorre no citoplasma (e não no “hialoplasma”, termo em desuso), enquanto o ciclo de Krebs e a 
cadeia respiratória ocorrem dentro das mitocôndrias, mais precisamente na matriz mitocondrial e na membrana 
interna.
1. Glicólise
Durante a glicólise, uma molécula de glicose (C₆H₁₂O₆) é convertida em duas moléculas de piruvato (ácido 
pirúvico). Nesse processo:
São produzidas 2 moléculas de ATP (saldo líquido);
Ocorre a redução de NAD⁺ em NADH + H⁺ (forma correta, não “NADH₂”).
2. Ciclo de Krebs
Essa fase ocorre na matriz mitocondrial. O piruvato, após ser transformado em Acetil-CoA (com 2 carbonos), 
combina-se com ácido oxalacético (4 carbonos), formando ácido cítrico (6 carbonos).
A Acetil-CoA não “reconstroi” glicose, como sugerido, mas entra no ciclo para ser oxidada completamente.
Durante o ciclo:
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São produzidos NADH + H⁺ e FADH₂;
Há liberação de CO₂;
Forma-se 1 ATP por cada Acetil-CoA por meio da fosforilação em nível de substrato.
3. Cadeia Respiratória
A cadeia transportadora de elétrons ocorre na membrana interna da mitocôndria (e não na matriz, como dito 
anteriormente). Nessa etapa:
Os elétrons de NADH e FADH₂ são transferidos por uma série de transportadores (como os citocromos);
A energia liberada permite o bombeamento de prótons (H⁺) para o espaço intermembranar;
O retorno dos prótons ativa a ATP sintase, produzindo ATP – processo conhecido como fosforilação oxida-
tiva.
 ▸ Produtos Finais e Rendimento Energético
No final da respiração aeróbica:
O oxigênio (O₂) recebe os elétrons da cadeia e se combina com H⁺, formando água (H₂O);
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São produzidos aproximadamente:
3 ATP por NADH;
2 ATP por FADH₂.
Rendimento Teórico Total
Etapa ATP direto ATP via NADH/FADH₂
Glicólise 2 ATP 2 NADH → 6 ATP
Ciclo de Krebs 2 ATP 6 NADH → 18 ATP
2 FADH₂ → 4 ATP
Total 4 ATP 28 ATP
Soma total 38 ATP
 ▸ Equação Geral da Respiração Aeróbica
C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ + 38 ADP + 38 Pi → 6 CO₂ + 6 H₂O + 38 ATP
 ▸ Importância do Ciclo de Krebs
Além da produção de energia, o ciclo de Krebs fornece intermediários metabólicos para diversas vias ana-
bólicas:
Síntese de aminoácidos;
Nucleotídeos;
Lipídeos.
Esse aspecto mostra que o ciclo não é apenas catabólico, mas também anfibólico.
 ▸ Reações Aerobióticas
As reações aerobióticas fazem parte da respiração celular e consistem na degradação da glicose em CO₂ 
e H₂O, com liberação de energia. É o processo inverso da fotossíntese, que utiliza energia solar para produzir 
glicose.
Fermentação
A fermentação é um processo de obtenção de energia que ocorre sem a presença de oxigênio, sendo clas-
sificado como anaeróbico. Ela consiste em uma série de reações químicas controladas por enzimas, nas quais 
uma molécula orgânica é parcialmente degradada em compostos mais simples, com liberação de energia. A 
glicose é uma das substâncias mais utilizadas por microrganismos como substrato inicial na fermentação.
É importante destacar que as reações químicas da fermentação são semelhantes às da glicólise. A quebra 
da glicose nesse processo é incompleta, resultando em produtos finais de maior tamanho molecular do que os 
da respiração celular aeróbica, e com baixo rendimento energético em ATP.
 ▸ Glicólise
Durante a glicólise, cada molécula de glicose é convertida em duas moléculas de piruvato (ácido pirúvico), 
com liberação de energia e hidrogênios, por meio de diversas reações químicas. Esses hidrogênios são capta-
dos por transportadores como o NAD⁺, formando NADH + H⁺ (também representado como NADH₂).
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Tipos de Fermentação
As leveduras, fungos unicelulares, são utilizadas na produção de pães e bebidas alcoólicas. Atualmente se 
sabe que a fermentação ocorre pela ação de microrganismos, como certas bactérias e leveduras. Diferentes 
organismos são capazes de fermentar diferentes tipos de substâncias. Por exemplo, o sabor rançoso da man-
teiga se deve à formação de ácido butírico por bactérias que fermentam gorduras. Já as leveduras fermentam 
glicose, enquanto as bactérias do leite azedo fermentam lactose.
Fermentação Alcoólica
Leveduras e algumas bactérias são capazes de transformar açúcares em álcool etílico (etanol) e dióxido de 
carbono (CO₂), processo conhecido como fermentação alcoólica. Nesse tipo de fermentação, as duas molécu-
las de ácido pirúvico formadas na glicólise são convertidas em etanol, com liberação de duas moléculas de CO₂ 
e produção de duas moléculas de ATP.
Esse processo é realizado por diversos microrganismos, com destaque para os chamados “fungos da cerve-
ja”, pertencentes à espécie Saccharomyces cerevisiae. O ser humano aproveita os dois principais produtos da 
fermentação alcoólica: o etanol, utilizado há séculos na produção de bebidas alcoólicas como vinhos, cervejas 
e cachaças; e o gás carbônico, fundamental para a fermentação da massa de pão. Mais recentemente, essas 
leveduras passaram a ser utilizadas na produção industrial de etanol como combustível.
É importante notar que esses fungos também realizam respiração aeróbica quando há presença de oxigê-
nio, o que permite uma oxidação mais completa da glicose e um rendimento energético significativamente maior 
— cerca de 38 ATPs por molécula de glicose — em comparação aos 2 ATPs da fermentação.
Fermentação Lática
A fermentação lática é realizada por bactérias como os lactobacilos, presentes no leite. Nesse processo, o 
produto final é o ácido lático. A lactose, açúcar do leite, é inicialmente quebrada fora da célula bacteriana em 
glicose e galactose por ação de enzimas. Depois, esses monossacarídeos entram na célula, onde são conver-
tidos em ácido lático a partir do ácido pirúvico. O ácido lático conserva os três átomos de carbono do piruvato 
original.
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O sabor azedo dos produtos fermentados com leite é resultado do ácido lático excretado pelas bactérias. A 
acidificação causada por esse composto reduz o pH do meio, promovendo a coagulação das proteínas do leite 
e formando o coalho, utilizado na produção de iogurtes e queijos.
Fermentação lática no corpo humano
Duranteexercícios físicos intensos, a quantidade de oxigênio fornecida às células musculares pode ser in-
suficiente para sustentar a respiração aeróbica. Nessa situação, as células passam a complementar a produção 
de energia por meio da fermentação lática. O ácido lático gerado se acumula nas fibras musculares, causando 
sensação de dor, fadiga e cãibras. Posteriormente, parte desse ácido é transportado pelo sangue até o fígado, 
onde é convertido novamente em piruvato.
Fermentação Acética
A fermentação acética é conduzida por bactérias do gênero Acetobacter. O produto final desse processo é 
o ácido acético, responsável pelo azedamento de vinhos e sucos, sendo também a base para a fabricação do 
vinagre.
 ▸ Respiração Anaeróbica
No uso cotidiano, a palavra “respiração” refere-se ao ato de inspirar e expirar o ar pelos pulmões. No en-
tanto, do ponto de vista fisiológico, respiração é o processo em que um organismo vivo troca oxigênio e gás 
carbônico com o ambiente. Já na bioquímica, a respiração celular é o processo em que a energia armazenada 
em moléculas orgânicas é convertida em uma forma utilizável pelas células.
 ▸ Respiração Celular
O processo fundamental da respiração celular é a oxidação da glicose, representada pela seguinte equação:
C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + energia
Esse processo ocorre em duas fases principais:
1. Glicólise
2. Oxidação do piruvato por:
a) Respiração aeróbica
b) Respiração anaeróbica
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Oxidação do Piruvato
Dependendo do tipo de metabolismo, o piruvato originado na glicólise pode seguir diferentes rotas.
 ▸ Respiração Aeróbica
Esse processo ocorre na presença de oxigênio. O piruvato entra na mitocôndria, onde é convertido em 
um composto de dois carbonos (acetato) que se liga à coenzima A, formando o acetil-CoA, liberando NADH e 
CO₂. O ciclo de Krebs se inicia, gerando CO₂, NADH e FADH₂ a cada volta. Ao final do ciclo, são produzidas 2 
moléculas de ATP. Na última etapa, a cadeia transportadora de elétrons utiliza os elétrons removidos da glicose 
para formar um gradiente de prótons, que permite a fosforilação do ADP. O oxigênio atua como aceptor final 
de elétrons, formando água ao se combinar com o hidrogênio. Esse processo gera aproximadamente 34 ATPs 
adicionais, totalizando até 38 ATPs por molécula de glicose.
 ▸ Respiração Anaeróbica
Na respiração anaeróbica, o aceptor final de elétrons não é o oxigênio. Diversas bactérias utilizam subs-
tâncias como nitratos, nitritos, sulfatos, dióxido de enxofre, ferro, manganês ou mesmo urânio como aceptores 
de elétrons. Esse tipo de respiração ocorre em ambientes pobres em oxigênio, como sedimentos aquáticos 
profundos e fontes hidrotermais submarinas.
A fermentação pode ser considerada uma forma de metabolismo anaeróbico alternativa à respiração. Nela, 
o piruvato é parcialmente oxidado, sem participação do ciclo de Krebs ou da cadeia transportadora de elétrons, 
e sem produção adicional de ATP. No entanto, ela é essencial porque permite a regeneração do NAD⁺, indis-
pensável para a continuidade da glicólise.
 ▸ Respiração Cutânea
Animais que realizam respiração cutânea necessitam manter sua pele constantemente úmida, já que o oxi-
gênio e o dióxido de carbono só atravessam as membranas quando dissolvidos. Por isso, esses organismos vi-
vem em ambientes aquáticos ou úmidos. Suas células epidérmicas produzem muco, que mantém o tegumento 
úmido e viabiliza as trocas gasosas.
Proteínas
 ▸ Estrutura das proteínas
As proteínas são macromoléculas formadas por cadeias de aminoácidos unidos por ligações peptídicas. 
Sua estrutura tridimensional é essencial para o desempenho de suas funções biológicas. Essa estrutura pode 
ser dividida em quatro níveis: primária (sequência linear de aminoácidos), secundária (padrões como hélice alfa 
e folha beta), terciária (dobramento tridimensional da cadeia) e quaternária (associação de múltiplas subunida-
des proteicas).
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 ▸ Papel Biológico das Proteínas
No corpo humano, há uma ampla variedade de proteínas, cada uma com funções específicas. Em geral, 
suas funções podem ser agrupadas em cinco grandes categorias: estrutural, hormonal, nutritiva, enzimática e 
de defesa.
Função Estrutural: as proteínas estruturais participam diretamente da composição de tecidos e órgãos.
Exemplos:
Colágeno: proteína resistente presente na pele, ossos e tendões.
Miosina e actina: proteínas contráteis responsáveis pela contração muscular.
Queratina: proteína impermeabilizante encontrada na pele, cabelos e unhas, essencial para evitar a perda 
de água, contribuindo assim para a adaptação dos organismos à vida terrestre.
Função Hormonal: vários hormônios são de natureza proteica.
Exemplo:
Insulina: hormônio produzido pelo pâncreas, que regula os níveis de glicose no sangue.
Função Nutritiva: as proteínas fornecem aminoácidos que podem ser usados como fonte de energia em 
situações específicas.
Exemplo:
Vitelo dos ovos: material nutritivo rico em proteínas, responsável pela alimentação do embrião em animais 
ovíparos como as aves.
Função Enzimática: as enzimas, que aceleram as reações bioquímicas, são proteínas com papel catalítico 
essencial para a vida.
Exemplo:
Lípases: enzimas responsáveis pela digestão dos lipídios.
Função de Defesa: o organismo reconhece proteínas estranhas chamadas antígenos, e, como resposta, 
produz anticorpos — proteínas específicas de defesa.
Os anticorpos se ligam aos antígenos e os neutralizam.
A reação entre antígeno e anticorpo é altamente específica, ou seja, cada anticorpo atua contra um antígeno 
específico.
Os anticorpos são produzidos por células do sistema imunológico, como os linfócitos (um tipo de glóbulo 
branco).
 ▸ Fatores que Influenciam a Ação Enzimática
pH específico: cada enzima atua melhor em uma faixa de pH ideal.
Exemplo:
Ptialina (amilase salivar) atua em pH neutro (em torno de 7,0).
Pepsina (protease do estômago) tem atividade máxima em pH ácido (cerca de 2,0).
Fora de seu pH ótimo, a atividade enzimática diminui progressivamente até ser inativada.
Temperatura corporal constante: mamíferos e aves mantêm a temperatura interna estável, independen-
temente do ambiente, o que favorece a atividade enzimática ideal.
A temperatura média do corpo das aves gira em torno de 40 °C, enquanto nos mamíferos é de cerca de 
37 °C.
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Essa estabilidade térmica permite uma maior eficiência metabólica, auxiliando na adaptação a diferentes 
habitats.
 ▸ Ação Enzimática e Inibidores
Inibição Competitiva:
O inibidor competitivo se liga ao sítio ativo da enzima, competindo com o substrato. Essa inibição pode ser 
revertida com o aumento da concentração de substrato.
Inibição Não Competitiva:
Nesse caso, o inibidor se liga a outro local da enzima, fora do sítio ativo, alterando sua conformação.
A afinidade da enzima pelo substrato (Km aparente) não muda.
Contudo, a velocidade máxima da reação (Vmax) diminui, já que o inibidor não pode ser removido pelo au-
mento da concentração de substrato.
 ▸ Classes de Enzimas
1. Oxirredutases: catalisam reações de oxidação e redução, transferindo elétrons ou íons hidreto (H⁻) ou 
prótons (H⁺).
2. Transferases: promovem a transferência de grupos funcionais de uma molécula para outra.
3. Hidrolases: utilizam água para romper ligações químicas, promovendo a hidrólise de compostos.
4. Liases: adicionam ou retiram grupos funcionais, muitas vezes criando ou eliminando ligações duplas.
5. Isomerases: convertem moléculas em seus isômeros, reorganizando a estrutura sem alterar sua fórmula 
molecular.
6. Ligases: catalisam a união de duas moléculas com formação de novas ligações químicas, processo que 
consome energia, geralmente sob a forma de ATP.
Biofísica
A Biofísica é, basicamente, a junção de conceitos das ciências biológicas e físicas (dado seu nome atribuí-
do). Essa ciência interdisciplinar dedica-se ao estudo da matéria, do espaço da energia e do tempo que ocor-
rem nos sistemas biológicos. Ela busca resolver questões relacionadas à biologia com base na aplicação de 
teoriase métodos da física.
Abordagem principal: A biofísica procura compreender o ser vivo como um corpo que ocupa um lugar no 
espaço e, ao transformar energia, interage com o ambiente que o rodeia. Os fenômenos biológicos são funda-
mentados em aspectos elétricos, gravitacionais, magnéticos e até mesmo nucleares, podendo, portanto, ser 
explicados por meio dos conhecimentos das ciências físicas.
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Áreas do conhecimento envolvidas: A biofísica é objeto de estudo de algumas áreas das ciências da 
saúde e biológicas, como Medicina, Fonoaudiologia, Odontologia, Enfermagem e, principalmente, Biologia, 
Terapia Ocupacional, Fisioterapia e Biomedicina.
Os principais tópicos abordados na Biofísica: 
– A biomecânica, que estuda os movimentos em sistemas biológicos;
– A interação de fenômenos ondulatórios, como som e luz, com sistemas biológicos; 
– O estudo da física dos fluidos em sistemas biológicos, incluindo a pressão da circulação e o sistema car-
diovascular, a velocidade do sangue e o seu fluxo;
– A análise da respiração e da função renal;
– A interação da radiação ionizante e não ionizante (como raios X, gama, íons e elétrons) com sistemas 
biológicos;
– As técnicas de análise e imagem, como espectroscopia, eletroforese, raio X, tomografia, centrifugação, 
osmose e ressonância magnética.
Os objetivos específicos da Biofísica: 
– Compreender as leis básicas que regem os fenômenos físicos nos sistemas biológicos, tendo o corpo 
humano como exemplo principal, incluindo a física dos sistemas respiratório, circulatório, auditivo, visual e 
nervosa;
– Desenvolvimento de técnicas de interação da radiação ionizante ou excitante em sistemas biológicos;
– Desenvolvimento de técnicas de análise e imagem de sistemas biológicos que são fundamentadas que 
são descritas por fenômenos físicos como por exemplo, espectoscópio, raios X, eletrocardiograma, ressonânc-
ia magnética, tomografia, etc. 
Microbiologia, imunologia e parasitologia
Microbiologia
Microbiologia é um dos ramos da Biologia que estuda os diferentes micro-organismos existentes em nosso 
planeta; além de estudar também, a nossa convivência com estes pequenos seres. A microbiologia se divide 
em:
- Bacteriologia - Estuda as principais bactérias de interesse para o ser humano.
- Micologia - Estuda os fungos.
- Virologia - Estuda os vírus.
- Parasitologia - Estuda os diferentes parasitas de interesse para o homem.
- Imunologia - Estuda como o organismo se defende das agressões do meio ambiente.
Conceitos básicos:
- Aeróbio - Organismo que necessita de oxigênio para viver.
- Anaeróbio - Organismo que vive em atmosfera com pouca tensão de oxigênio.
- Portador - Indivíduo que carrega micro-organismo causador de algum tipo de infecção, sem apresentar 
sintomas.
- Colonização - Aumento numérico de um ou mais micro-organismo, sem causar reação.
- Contaminante - Organismo inócuo, que contamina um objeto qualquer.
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- Endotoxina - Substância liberada, a partir de micro-organismo desintegrado.
- Exotoxina - Substância produzida a partir de um organismo vivo, e que tem ação à distância.
- Hospedeiro - Organismo que pode receber ou transportar o parasita.
- Infeção - Aumento numérico de micro-organismo levando a lesão tecidual.
- Período de incubação - Período que vai desde a entrada do micro-organismo no corpo humano até o início 
dos sintomas de infecção.
- Reservatório/ Fonte - Local onde o micro-organismo é abrigado.
- Vetor - Um portador - não humano - que transfere os parasitas de um indivíduo infectado para outro não 
infectado.
Reino Monera - O Reino das Bactérias
As bactérias, incluindo as algas azuis, compreendem os organismos procariontes vivos. Os procariontes 
não levam núcleo individualizado em suas células, nem organelas intracelulares e não se reproduzem Sexu-
almente. O respectivo material genético acha-se incorporado em uma só molécula circular de DNA. Possuem 
paredes celulares rígidas e são os únicos organismos nos quais os polipeptídeos fazem parte da estrutura 
básica da parede celular. Não há procariontes genuinamente multicelulares: conquanto possam as células não 
se dividirem completamente, formando, então, filamentos ou massas, não existem conexões citoplasmáticas 
entre elas.
As bactérias partilham com os fungos a função de agentes da decomposição no ecossistema mundial. 
Metabolicamente, revelam-se versáteis: a grande maioria é heterotrófica, ou seja, obtém alimento a partir de 
matéria orgânica ou inorgânica presente no meio, algumas são fotossintetizadoras (realizam a fotossíntese) e 
outras ainda, quimioautotróficas (obtém energia a partir de reações químicas, na presença de luz). Quanto à 
forma de respiração, podem ser Anaeróbias, Anaeróbias facultativas e Aeróbias. Apesar de sua ação benéfica 
na decomposição, muitas são agentes patogênicos terríveis, causando doenças fatais.
As células bacterianas podem ser formas esféricas (cocos), de bastonete (bacilos), de hélice em espiral 
(espirilos ou espiroquetas) ou em forma de vírgula (vibriões). Podem congregar-se em grupos ou filamentos ou 
massas sólidas, caso as paredes celulares não se dividam completamente.
Há estruturas de locomoção como os cílios e os flagelos, e estruturas que revestem completamente a célula, 
como os mucos.
A recombinação genética nas bactérias e algas azuis implica na transferência de DNA de célula para célula. 
Nos procariontes, a mutação, combinada a uma elevada taxa reprodutiva, é uma fonte muito mais fértil de va-
riabilidade do que a recombinação.
Abaixo, exemplos ilustrativos de vários tipos celulares de bactérias, além de exemplos de cílios, flagelos e 
muco.
Sexualmente - é o tipo de reprodução no qual há troca de material genético, ou incorporação de material 
genético proveniente de gametas (como espermatozoide e óvulo, por exemplo).
Aeróbio - organismo que respira na presença de oxigênio; anaeróbio facultativo - organismo que normal-
mente respira na presença de oxigênio, podendo respirar sem ele, em casos de necessidade; anaeróbio - or-
ganismo que respira na ausência de oxigênio.
Reino Protista - O Reino dos Protozoários
Os protozoários são organismos unicelulares ou coloniais, que pertencem a vários Filos. Muitas espécies 
são móveis e heterotróficas, o que é considerado um caráter animal. Os protozoários são encontrados no mar 
e na água doce, e muitas espécies são parasitas.
Os protozoários são divididos em 4 Classes: ciliados, flagelados, sarcodíneos e esporozoários. A divisão em 
classes, entre os protozoários, é feita geralmente com base no tipo ou na ausência de estruturas locomotoras.
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Os ciliados possuem um complexo de organelas, especialmente como parte da película, na camada externa 
da célula. Os cílios são utilizados na natação e, em alguns organismos, na alimentação. Alguns ciliados são 
Predadores e outros são Filtradores.
Os flagelados incluem os protozoários que têm apenas um núcleo e um ou mais flagelos, geralmente não 
mais do que oito. Sua locomoção em água é bastante rápida, e geralmente são organismos de dimensões bas-
tante grandes (alguns podem ser vistos a olho nu).
Os sarcodíneos incluem todos os protozoários que se locomovem a partir de estruturas denominadas Pseu-
dópodos. São bastante comuns em água doce, e o exemplo mais comum é o da ameba (Amoeba, Entamoeba 
e outros gêneros).
Os esporozoários são protozoários parasitas de invertebrados e vertebrados e alguns deles necessitam de 
dois hospedeiros. Não há nenhum tipo de estrutura de locomoção. Entre os esporozoários causadores de doen-
ças encontra-se o famoso Plasmodium, que é o agente causador da malária, o qual ataca preferencialmente 
Eritrócitos humanos.
Filo - categoria de classificação dos seres vivos, abaixo do Reino.
Classe - categoria de classificação dos seres vivos, abaixo de Filo.
Predador - organismo que se alimenta de outro, matando a vítima; filtrador - organismo que obtém alimento 
a partir da filtração do meio.
Pseudópodos - estruturas locomotoras onde há prolongamentos do citoplasma.Seu nome vem do grego, e 
significa “falsos pés”.
Eritrócito - também denominado hemácia, é o mesmo que glóbulo vermelho
Reino Fungi - O Reino dos Fungos, Mofos e Bolores
Os fungos, que antigamente eram classificados no Reino Mycota, são os organismos encarregados da 
decomposição da matéria, ao lado das bactérias, degradando produtos orgânicos e devolvendo carbono, nitro-
gênio e outros componentes ao solo e ao ar. Conhecem-se umas 100 mil espécies. Trata-se de organismos de 
crescimento rápido e não fotossintetizantes, que dão origem a característicos filamentos denominados hifas. Na 
maioria dos casos, os filamentos mostram-se altamente ramificados, compondo um tecido denominado micélio.
Os fungos reproduzem-se por meio de esporos. Entre suas peculiaridades genéticas estão os fenômenos 
que envolvem mutações a nível estrutural.
O Glicogênio é a principal reserva polissacarídica destes organismos heterotróficos. O componente fun-
damental da maioria das paredes celulares deles é a quitina. Em massa, revelam-se sapróbios, e muitos são 
parasitas e absorvem seu nutrimento de células vivas.
Além do papel que desempenham como decompositores, os fungos, do ponto de vista econômico, deno-
tam possuir apreciável importância como destruidores de matérias alimentares e outros materiais orgânicos. 
O grupo também inclui os fermentos, a penicilina e outros produtores de antibióticos, os bolores de queijo, as 
altamente prezadas trufas e outros cogumelos comestíveis (champinhon, por exemplo).
O Reino Fungi está dividido em três filos, que são:
- Ascomicetos: compreendem umas 30 mil espécies descritas, sendo o maior dos filos do reino. As leve-
duras ou fermentos são ascomicetos unicelulares que se reproduzem por Brotamento. A maioria dos fungos 
azul-esverdeados, vermelhos e pardos, que estragam alimentos, são ascomicetos, incluindo a Neurospora, um 
bolor do pão de coloração salmão, o qual tem desempenhado notável papel na história da genética moderna. 
Embora sejam muito comuns os ascomicetos bem desenvolvidos e comestíveis (como as famosas trufas euro-
peias), existem também algumas espécies microscópicas, como o Penicillium notatum, produtor do antibiótico 
penicilina, e o Saccharomyces cerevisiae, que é a levedura da cerveja.
- Ficomicetos: microscópicos quando isolados, porém em conjunto assumem formações macroscópicas. 
Algumas espécies são parasitas de plantas, atacando a batata, certos cereais e a uva. Outros provocam doen-
ças em animais, como o gênero Saprolegnia, que causa o emboloramento de peixes de aquário, levando-os à 
morte.
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- Basidiomicetos: compreendem a maioria dos cogumelos de jardim e cogumelos comestíveis (cham-
pignons), existindo cerca de 25 mil espécies. Embora haja espécies comestíveis, muitos basidiomicetos são 
extremamente venenosos e alguns são alucinógenos (como o gênero Psilocibe, consumido no México durante 
cerimônias xamanísticas). Há espécies microscópicas, mas a maioria é macroscópica e bastante desenvolvida. 
Uma das principais características morfológicas deste grupo é a presença do chapéu, que fica no topo de um 
pequeno caule, e no qual estão as lamelas com os esporos.
Vírus - Organismos sem Reino Definido
Os vírus, ainda sem classificação oficial e não possuindo um reino próprio, são agentes infecciosos compos-
tos de uma parte central de ácido nucléico, seja RNA ou DNA, e de uma capa protetora cuja índole é proteica. 
Não se reproduzem fora das células vivas. Nos vírus providos de DNA (DNA vírus ou Adenovírus), este entra 
em competição com o DNA da célula hospedeira e assume a direção das atividades dela. Nos vírus que encer-
ram RNA (RNA vírus ou Retrovírus), o qual é geralmente formado de uma só faixa, este atua como mensageiro 
na célula parasitada, associando-se aos Ribossomos e servindo como modelo para a síntese das proteínas.
Cada tipo de vírus apresenta uma estrutura altamente específica, sendo o icosaedro um dos arranjos mais 
facilmente encontrados, embora outras formas, como espirais, cilindros, quadrados e losangos, também sejam 
encontrados.
Os Bacteriófagos são vírus que atacam bactérias, e são geralmente mencionados simplesmente como Fa-
gos. O mais estudado é o fago T4, que ataca a bactéria Escherichia coli. A forma típica de um fago T4 é mostrada 
a seguir, juntamente com outras formas virais.
Os vírus são chamados, biologicamente, de parasitas intracelulares obrigatórios. Isto equivale a dizer que, 
fora da célula-alvo viva, o vírus não tem atividade. Costuma-se, portanto, dizer que os vírus são um meio-termo 
entre a matéria bruta e os seres vivos. Dentro da célula-alvo, os vírus replicam-se normalmente, desempenhan-
do, então, uma função que é comum a todos os seres vivos (reprodução); fora dela, alguns vírus entram em 
um estado chamado “cristalizado”, o que os torna estruturas inertes semelhantes a minúsculos cristais. Nestas 
condições, os vírus não têm nenhuma atividade e tornam-se semelhantes à matéria bruta.
Noções de Esterilização de Ambientes Contaminados
A condição sanitária de uma dada população humana é determinada, em larga escala, por sua capacidade 
de controlar eficazmente as populações microbianas. Os processos podem ser muito específicos, como o for-
necimento de medicação eficaz na eliminação dos micro-organismos infectantes, ou podem ser mais gerais, 
como as práticas sanitárias utilizadas no lar e nos hospitais
As principais razões para desenvolver o controle de micro-organismos podem, em resumo, ser: 
1) prevenir a transmissão de doenças e infecções; 
2) prevenir a contaminação ou crescimento de micro-organismos nocivos, e 
3) prevenir a deterioração e dano de materiais por micro-organismos.
Os micro-organismos podem ser removidos, inibidos ou mortos por agentes físicos ou químicos. Uma gran-
de variedade de técnicas e de agentes pode ser utilizada, agindo de modos diferentes e tendo seu próprio limite 
de aplicação prática.
Os termos a seguir são usados para descrever os processos físicos e os agentes químicos destinados ao 
controle dos micro-organismos:
Esterilização: processo de destruição ou remoção de todas as formas de vida microscópica de um objeto 
ou espécime. Um objeto estéril, no sentido microbiológico, está completamente livre de micro-organismos vi-
vos. Este termo refere-se à ausência total ou à destruição de todos os micro-organismos.
Desinfetante: é um agente, normalmente químico, que mata as formas vegetativas, mas não necessaria-
mente, as formas esporuladas, de micro-organismos patogênicos. O termo normalmente refere-se às substân-
cias utilizadas em objetos inanimados.
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Antisséptico: é uma substância que previne o crescimento ou ação de micro-organismos, pela destruição 
dos mesmos ou pela inibição de seu crescimento ou atividade. Usualmente está associado com substâncias 
aplicadas ao corpo do homem.
Bactericida: é um agente que mata as bactérias. De modo similar, os termos fungicida, viricida e esporocida 
se referem aos agentes que matam os fungos, vírus e esporos, respectivamente. As formas esporulada não são 
necessariamente eliminadas por estes agente
Fatores para a aplicação de qualquer agente físico ou químico destinado a inibir ou destruir popula-
ções microbianas
- Temperatura: o aumento da temperatura, quando usado em combinação com outro agente, como uma 
substância química, apressa a destruição dos micro-organismos.
- Tipo de micro-organismo: as espécies de micro-organismos diferem em sua susceptibilidade aos agen-
tes físicos e químicos. Nas espécies esporuladas, as formas vegetativas são muito mais sensíveis que as for-
mas esporuladas, sendo estas extremamente resistentes.
- Estado fisiológico das células: células jovens, metabolicamente ativas, são mais facilmente destruídas 
que as células velhas ou em latência, no caso de o agente nocivo agir através de uma interferência sobre o 
metabolismo (as células que não estão crescendo não seriam afetadas).
- Condições ambientais: as propriedades físicas e químicas do meio ou das substâncias quesustentam os 
micro-organismos têm profunda influência sobre o ritmo, assim como sobre a eficácia da destruição microbia-
na. A eficiência do calor, por exemplo, é muito maior nos meios ácidos do que nos alcalinos. A consistência do 
material (aquosa ou viscosa) também influi na penetração do agente, e as altas concentrações de carboidratos 
aumentam, em geral, a resistência térmica dos micro-organismos. A presença da matéria orgânica estranha 
pode reduzir, significativamente, a eficácia de uma droga antimicrobiana, inativando-a ou protegendo o micro-
-organismo.
Fatores Ligados a Áreas e Artigos Hospitalares
Classificam-se esses artigos e áreas em três categorias:
- Artigos Críticos: São aqueles que penetram nos tecidos sub-epiteliais, no vascular e em outros órgãos 
isentos de microbiota própria. Ex.: Instrumentos de corte ou de ponta; pinças; afastadores; fios; cateteres 
venosos; drenos; roupas cirúrgicas.
- Artigos Semicríticos: São aqueles que entram apenas em contato com a mucosa íntegra. Ex.: 
equipamentos de anestesia gasosa, cateteres vesicais, traqueias, sondas nasogástricas, endoscópios, pratos, 
talheres e alimentos.
-Artigos Não Críticos: São aqueles que entram em contato com a pele integra do paciente. Ex.: termômetros, 
mesas de aparelho de Raios-x, incubadoras, microscópios cirúrgicos, telefones, mobiliários.
-Áreas Críticas: Apresentam maior risco de infecção. Ex.: Salas de operação ou de partos; salas de recu-
peração pós-anestésica; UTI; Unidade de queimados, berçário, CTIs, sala de hemodiálise.
-Áreas Semicríticas: São todas as áreas ocupadas por pacientes de doenças infecciosas de baixa 
transmissibilidade e doenças não infecciosas.
-Áreas Não Críticas: São todas as áreas hospitalares não ocupadas por pacientes. Ex.: áreas de 
administração e corredores.
Prevenção de bacteremias
Cerca de 30 a 50% dos pacientes hospitalizados recebem terapia endovenosa que é um acesso para os 
micro-organismos que proliferam em cateteres e fluidos. A punção venosa para aplicação de medicamentos é 
uma das causas mais importantes de tromboflebites e consequentemente bacteremias. (Ou septicemias)
No entanto, um local de punção que não apresenta sinais de tromboflebite ou secreção purulenta pode ser 
um foco de microrganismo inaparente.
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Alguns dos micro-organismos mais comumente causadores de infecção hospitalar são:
- Staphylococcus aureus: bactéria mais abundante nas mãos. Propaga-se através da manipulação de ali-
mentos e objetos. 
Como medidas preventivas de infecções causadas por este organismo temos a lavagem das mãos, a de-
sinfecção de objetos utilizados e manipulados, além de puxadores e maçanetas das portas, higienização de 
máquinas e equipamentos. 
- Escherichia coli: encontrada principalmente no intestino de animais e do homem. Amplamente difundida no 
ambiente. Sua presença indica falta de higiene correta. 
Como medidas preventivas têm-se a lavagem das mãos com água e sabão (principalmente após utilização 
de sanitários), desinfecção correta do ambiente.
Como prevenir as bacteremias relacionadas a terapia endovenosa:
-Verificar a permeabilidade do local;
- Lavar as mãos antes de qualquer procedimento que envolva a terapia endovenosa
- Utilizar álcool iodado ou álcool a 70% para antissepsia do local a ser puncionado
- Firmar a cânula no local de inserção
- Trocar a via de acesso quando estiver sujo - podendo ser trocada a cada 24h, 48h, 72 h ou até uma sema-
na, conforme rotina definida pelo CCIH.
- As soluções não deverão ser infundidas por um período superior a 24 horas
- As soluções deverão ser revisadas, para verificar se há impurezas (visíveis a olho nu, contra a luz)
- Os equipos deverão ser trocados a cada 72 horas
- Quando necessário, colocação de respiro no frasco, este local deverá ser limpo e posteriormente inserido 
a agulha. Esta recomendação está caindo em desuso, uma vez que os novos equipos estão vindo de fábrica 
com respiro.
- No caso de após ter sido instalado o Sistema Equipo-Soro-Paciente, o mesmo apresentar, calafrios, dor, 
tremores, cianose, deverá ser imediatamente retirado o sistema e comunicado ao médico.
Resistência Microbiana
Os antimicrobianos devem ser capazes de:
1. alcançar os alvos moleculares, que são primariamente intracelulares. Para isso, o antimicrobiano, em 
quantidades suficientes, precisa ultrapassar a membrana celular bacteriana; 
2. interagir com uma molécula-alvo de modo a desencadear a morte da bactéria; 
3. evitar a ação das bombas de efluxo que jogam os antimicrobianos para fora da célula bacteriana; 
4. evitar a inativação por enzimas capazes de modificar o fármaco no ambiente extracelular ou no interior 
da célula bacteriana.
Com frequência bactérias utilizam mais de uma estratégia para evitar a ação dos antimicrobianos; assim, 
a ação conjunta de múltiplos mecanismos pode produzir um acentuado aumento da resistência aos antimicro-
bianos. A resistência a determinado antimicrobiano pode constituir uma propriedade intrínseca de uma espécie 
bacteriana ou uma capacidade adquirida. Para adquirir resistência, a bactéria deve alterar seu DNA, material 
genético, que ocorre de duas formas:
1. indução de mutação no DNA nativo;
2. introdução de um DNA estranho - genes de resistência - que podem ser transferidos entre gêneros ou 
espécies diferentes de bactérias.
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Alteração de permeabilidade
A permeabilidade limitada constitui uma propriedade da membrana celular externa de lipopolissacarídeo 
das bactérias Gram-negativas. A permeabilidade dessa membrana reside na presença de proteínas especiais, 
as porinas, que estabelecem canais específicos pelos quais as substâncias podem passar para o espaço pe-
riplasmático e, em seguida, para o interior da célula. A permeabilidade limitada é responsável pela resistência 
intrínseca dos bacilos Gram-negativos à penicilina, eritromicina, clindamicina e vancomicina e pela resistência 
de Pseudomonas aeruginosa ao trimetoprim. As bactérias utilizam esta estratégia na aquisição de resistência. 
Assim, uma alteração na porina específica da membrana celular externa de P. aeruginosa, pela qual o imipe-
nem geralmente se difunde, pode excluir o antimicrobiano de seu alvo, tornando P. aeruginosa resistente ao 
imipenem.
Alteração do sítio de ação do antimicrobiano
A alteração do local-alvo onde atua determinado antimicrobiano, de modo a impedir a ocorrência de qual-
quer efeito inibitório ou bactericida, constitui um dos mais importantes mecanismos de resistência. As bac-
térias podem adquirir um gene que codifica um novo produto resistente ao antibiótico, substituindo o alvo 
original. Staphylococcus aureus resistente à oxacilina e estafilococos coagulase-negativos adquiriram o gene 
cromossômico Mec A e produzem uma proteína de ligação da penicilina (PBP ou PLP) resistente aos β-lactâmi-
cos, denominada 2a ou 2’, que é suficiente para manter a integridade da parede celular durante o crescimento, 
quando outras PBPs essenciais são inativadas por antibimicrobianos β-lactâmicos. Alternativamente, um gene 
recém-adquirido pode atuar para modificar um alvo, tomando-o menos vulnerável a determinado antimicrobia-
no. Assim, um gene transportado por plasmídeo ou por transposon codifica uma enzima que inativa os alvos ou 
altera a ligação dos antimicrobianos como ocorre com eritromicina e clindamicina.
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Bomba de efluxo
O bombeamento ativo de antimicrobianos do meio intracelular para o extracelular, isto é, o seu efluxo ativo, 
produz resistência bacteriana a determinados antimicrobianos. A resistência às tetraciclinas codificada por plas-
mídeos em Escherichia coli resulta deste efluxo ativo.
Uso racional de antimicrobianos
O uso indiscriminado de antimicrobianos exerce uma enorme pressão seletiva para a manutenção e am-
pliação da resistência bacteriana. O uso extenso de antimicrobianos é seguido de frequência aumentada de 
bactérias resistentes que passam a se disseminar em consequência de medidas insuficientes de prevenção de 
infecções. Embora não se possaeliminar o uso de antimicrobianos, a administração racional desses agentes 
não apenas exige uma seleção criteriosa do antimicrobiano e da duração da terapia, como também sua indica-
ção apropriada.
Método de Coloração Gram
A técnica de Gram, também conhecida como coloração de Gram, é um método de coloração de bactérias 
desenvolvido pelo médico dinamarquês Hans Christian Joachim Gram (1853-1938), em 1884, o qual permite 
diferenciar bactérias com diferentes estruturas de parede celular a partir das colorações que estas adquirem 
após tratamento com agentes químicos específicos. O método consiste em tratar sucessivamente um esfre-
gaço bacteriano, fixado pelo calor, com os reagentes cristal violeta, lugol, etanol-acetona e fucsina básica. As 
bactérias que adquirem a coloração azul violeta são chamadas de Gram-positivas e aquelas que adquirem a 
coloração vermelho são chamadas de Gram-negativas.
O método da coloração de Gram é baseado na capacidade das paredes celulares de bactérias Gram-positi-
vas de reterem o corante cristal violeta no citoplasma durante um tratamento com etanol-acetona enquanto que 
as paredes celulares de bactérias Gram-negativas não o fazem.
A coloração de Gram é um dos mais importantes métodos de coloração utilizados em laboratórios de mi-
crobiologia e de análises clínicas, sendo quase sempre o primeiro passo para a caracterização de amostras 
de bactérias. A técnica tem importância clínica uma vez que muitas das bactérias associadas a infecções são 
prontamente observadas e caracterizadas como Gram-positivas ou Gram-negativas em esfregaços de pus ou 
de fluidos orgânicos. Essa informação permite ao clínico monitorar a infecção até que dados de cultura estejam 
disponíveis. É possível a análise de vários esfregaços por lâmina, o que facilita a comparação de espécimes 
clínicos. As lâminas podem ser montadas de forma permanente e preservadas como documentação. 
O método consiste no tratamento de uma amostra de uma cultura bacteriana crescida em meio sólido ou lí-
quido, com um corante primário, o cristal violeta, seguido de tratamento com um fixador, o lugol. Tanto bactérias 
Gram-positivas quanto Gram-negativas absorvem de maneira idêntica o corante primário e o fixador, adquirindo 
uma coloração violeta devido à formação de um complexo cristal violeta-iodo, insolúvel, em seus citoplasmas. 
Segue-se um tratamento com um solvente orgânico, o etanol-acetona (1:1 v:v). O solvente dissolve a porção 
lipídica das membranas externas das bactérias Gram-negativas e o complexo cristal violeta-iodo é removi-
do, descorando as células. Por outro lado, o solvente desidrata as espessas paredes celulares das bactérias 
Gram-positivas e provoca a contração dos poros do peptidoglicano, tornando-as impermeáveis ao complexo; o 
corante primário é retido e as células permanecem coradas. A etapa da descoloração é crítica, pois a exposi-
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ção prolongada ao solvente provoca a remoção do cristal violeta dos dois tipos de bactérias, podendo produzir 
resultados falsos. A retenção ou não do corante primário é, portanto, dependente das propriedades físicas e 
químicas das paredes celulares bacterianas tais como espessura, densidade, porosidade e integridade.
Em seguida, a amostra é tratada com um corante secundário, a fucsina básica. Ao microscópio, as células 
Gram-positivas aparecerão coradas em violeta escuro e as Gram-negativas em vermelho ou rosa escuro. Cé-
lulas de bactérias Gram-positivas, células velhas, mortas ou com envelopes danificados por agentes físicos ou 
químicos, tendem a perder o cristal violeta e uma mesma amostra bacteriana pode exibir parte ou todas as cé-
lulas coradas como Gram-negativas. Portanto, o uso de material fresco é importante. Por outro lado, resultados 
do tipo “falso Gram-positivo” só são obtidos se o tratamento com etanol-acetona for omitido.
Micro-organismos patogênicos
Abaixo temos um resumo das principais doenças causadas por microrganismos patogênicos.
1Doença Microrganismo Transmissão Sintomas Prevenção
Catapora Vírus
Através do ar e 
contato com as 
bolinhas na pele 
do doente
Bolinhas salientes 
na pele, que coça, e 
depois formam casca, 
principalmente no 
rosto e tronco, febre
Vacinação, hábitos de 
higiene, evitar contato com 
doentes
Caxumba Vírus
Por gotículas 
de saliva, uso 
comum de 
copos, talheres e 
outros objetos
Inchaço e dor nos 
gânglios em um ou 
nos dois lados do 
pescoço, febre, dor de 
garganta
Vacinação, evitar contato 
com doentes
Cólera Bactéria
Por ingestão de 
água e alimentos 
contaminados
Diarreia aguda, 
desidratação, vômitos, 
cãibras
Ferver ou clorar a água a 
ser consumida, saneamento 
básico, desinfetar os 
alimentos ingeridos crus, 
só ingerir peixes e frutos do 
mar cozidos
Coqueluche Bactéria
Por inalação 
de partículas 
contaminadas 
presentes no ar
Fortes acessos de 
tosse, principalmente 
à noite, febre, 
respiração ruidosa
Vacinação, evitar contato 
com doentes
Disenteria Bactérias e 
protozoários
Por ingestão de 
água e alimentos 
contaminados
Diarreia, às vezes 
com sangue, 
desidratação, febre
Ferver ou clorar a água a 
ser consumida, saneamento 
básico, amamentação até 6 
meses
Escarlatina Bactéria
Por inalação de 
ar contaminado 
por gotículas 
de saliva ou 
secreções 
infectadas
Febre, pontos 
vermelhos na pele, 
descamação
Evitar contato com doentes
Giardíase Protozoário
Por ingestão de 
água e alimentos 
contaminados
Diarreia, cólicas
Ferver ou clorar a água a 
ser consumida, saneamento 
básico, desinfetar os 
alimentos ingeridos crus
1 LOPES, S. Biologia - volume único. São Paulo. Saraiva.
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Gripe Vírus
Por gotículas 
emitidas no ar no 
ato de espirrar, 
falar, tossir ou 
respirar
Abatimento, dores no 
corpo, febre, calafrios, 
tosse, secreção nasal
Vacinação, atividades 
físicas, ingestão de muita 
água, alimentação saudável, 
sono tranquilo
Micose Fungo
Por contato 
com pessoas 
e objetos 
contaminados
Coceiras e lesões 
na pele (depende 
de onde o fungo se 
instala)
Manter a pele seca e limpa, 
principalmente no caso das 
frieiras
Pneumonia Normalmente 
bactéria 
Por inalação de 
ar contaminação 
por gotículas 
emitidas por 
doentes
Febre alta, fraqueza 
e mal-estar, dor no 
peito, tosse forte, 
catarro, calafrios
Evitar contato com doentes, 
vacinação, alimentação 
saudável, arejar os 
ambientes
Rubéola Vírus
Por secreções 
das vias 
respiratórias do 
doente
Pontinhos 
avermelhados 
principalmente no 
rosto e tronco, dor de 
cabeça, febre baixa, 
gânglios inchados no 
pescoço
Vacinação, evitar contato 
com doentes
Sarampo Vírus
Habitualmente 
pelas secreções 
das vias 
respiratórias do 
doente
Manchas e pontinhos 
vermelhos na pele 
do rosto, tronco e 
membros superiores
Vacinação, evitar contato 
com doentes
Tétano Bactéria
Por ferimentos 
profundos 
provocados 
por objetos 
contaminados
Fortes contrações 
musculares e dor
Cuidados ao trabalhar com 
a terra: usar sapato e evitar 
cortar os pés ou outra parte 
do corpo, vacinação
Tuberculose Bactéria
Por inalação do 
ar contaminado 
com partículas 
emitidas por 
doentes
Tosse com ou sem 
expectoração, dor 
no peito, febre, 
suor noturno, 
emagrecimento, 
escarro sanguinolento
Vacinação, em alguns 
casos é necessário usar 
medicação; por exemplo, 
em crianças menores de 
5 anos, não vacinadas 
ou recém-nascidos que 
residam com doentes.
Imunologia
O sistema imunológico, sistema imune ou sistema imunitário é de grande eficiência no combate a micro-
-organismos invasores. E também é responsável pela “limpeza” do organismo, ou seja, a retirada de células 
mortas, a renovação de determinadas estruturas, rejeição de enxertos, e memória imunológica. 
Também é ativo contra células alteradas, que diariamente surgem no nosso corpo, como resultado de mito-
ses anormais, células que se não forem destruídas, podem dar origem a tumores ou doenças.
O sistema imunológico é composto de uma rede de células, tecidos e órgãos que trabalham juntos para pro-teger o corpo. As células envolvidas são os glóbulos brancos ou leucócitos, que vêm em dois tipos básicos 
que se combinam para procurar e destruir organismos causadores de doenças ou substâncias.
Os leucócitos são produzidos ou armazenados em vários locais do corpo, incluindo o timo, o baço e a me-
dula óssea. Por esta razão, eles são chamados de órgãos linfoides. Há também grupos de tecido linfoide pelo 
corpo, principalmente em gânglios linfáticos, que abrigam os leucócitos.
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Os leucócitos circulam através do corpo entre os órgãos e gânglios via vasos linfáticos e vasos sanguíneos. 
Desta forma, o sistema imunitário funciona de forma coordenada para acompanhar o corpo para germes ou 
substâncias que possam causar problemas.
Fonte: https://static.todamateria.com.br/upload/si/st/sistemaimunologicosmall.jpg
Células do Sistema Imune
Linfócitos: são responsáveis pelo reconhecimento do invasor e produção da resposta imune. São 
produzidos na medula óssea e timo, que são órgãos linfoides primários ou centrais e migram para o baço, 
linfonodo e amídalas, que são tecidos linfoides secundários. Os linfócitos B são produzidos na medula óssea e 
os linfócitos T são produzidos no timo.
- Linfócitos B: reconhecem o receptor de superfície do antígeno e transformam-se em plasmócitos, que 
produzem e secretam anticorpos que se ligam especificamente com o antígeno. Os linfócitos B ficam concen-
trados nos gânglios linfáticos, prontos para uma reação.
- Linfócitos T: são bastante variados e possuem um número grande de funções. Eles interagem com os 
linfócitos B. As células T auxiliares (TH ou células CD4+) auxiliam os linfócitos B na produção de anticorpos, 
divisão e diferenciação celular. Os linfócitos T citotóxicos (células CD8+) destroem células infectadas do hospe-
deiro, utilizando um receptor especifico para antígenos das células T (TCR). Os efeitos dos linfócitos T estão 
relacionados com a liberação de citocinas, que são emissores químicos de sinais para as células.
Fagócitos: têm a função de neutralizar, englobar e destruir as partículas estranhas e micro-organismos 
invasores. São produzidos na medula óssea e sua diferenciação é provocada por citocinas. Que podem ser 
divididos em: 
- Monócitos: são células presentes no sangue circulante, que quando estão nos tecidos são chamadas de 
macrófagos. O monócito é uma célula grande, maior que o linfócito e possui um núcleo com muitos grânulos 
em forma de ferradura.
- Neutrófilos: são células fagocíticas e são muito numerosos, compreendendo cerca de 90% dos granu-
lócitos que circulam na corrente sanguínea. É a primeira célula a chegar ao local de defesa e tem vida curta.
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- Eosinófilos: são células com função de apreender e danificar os invasores, principalmente os parasitas 
extracelulares grandes. Que quando estimulados, liberam seus grânulos com: toxinas, histaminas e arilsul-
fatase. Os eosinófilos combatem principalmente os vermes, pois não podem ser fagocitados. As substâncias 
produzidas também ajudam a diminuir a resposta inflamatória.
- Basófilos e mastócitos: estas células estão em quantidades muito pequenas no sangue. Possuem grânu-
los no citoplasma que produzem inflamação no tecido circundante. Estão associados com as reações alérgicas.
Como Funciona o Sistema Imunológico Humano
Quando os antígenos são detectados, vários tipos de células trabalham em conjunto para reconhecê-los e 
responder. Estas células acionam os linfócitos B a produzir anticorpos, proteínas especializadas que travam os 
antígenos. Uma vez produzidos, estes anticorpos continuam a existir no corpo de uma pessoa, de modo que se 
o mesmo é apresentado para o sistema imunológico mais uma vez, os anticorpos já estão lá para fazer o seu 
trabalho. Assim, se alguém fica doente com uma determinada doença, a pessoa geralmente não fica doente 
de novo. Esta é também a forma como as imunizações previnem certas doenças. Uma imunização introduz no 
corpo um antígeno de uma maneira que não faz mal a ninguém, mas não permite que o organismo produza 
anticorpos que irá proteger a pessoa de futuros ataques de bactérias ou substância que produza a doença em 
questão.
Embora os anticorpos possam reconhecer um antígeno e bloqueá-lo, eles não são capazes de destruí-lo 
sem ajuda. Essa é a função das células T, que são parte do sistema que destrói os antígenos que foram mar-
cados por anticorpos ou células que foram infectadas ou de alguma forma alteradas. (Algumas células T são 
realmente chamadas células “assassinas”).
Os anticorpos também podem neutralizar as toxinas (substâncias tóxicas ou nocivas), produzida por dife-
rentes organismos. Por último, os anticorpos podem ativar um grupo de proteínas chamado complemento que 
também fazem parte do sistema imunológico. O complemento ajuda a matar as bactérias, vírus ou as células 
infectadas.
Todas essas células especializadas fazem parte do sistema imunológico do corpo de proteção contra a 
doença. Esta proteção é chamado de imunidade.
O Sistema Imunológico e a Diapedese
O processo de diapedese consiste na passagem dos leucócitos através da parede dos capilares sanguí-
neos, vênulas e até arteríolas, penetrando através das junções entre as células endoteliais. Este processo é 
possível graças à capacidade que os leucócitos apresentam de alterar a sua forma, deslocando-se por movi-
mentos ameboides. 
A lesão por micro-organismos, dá início a uma reação inflamatória. Este processo caracteriza-se por alte-
rações da microcirculação, gerando um maior aporte sanguíneo ao local, vasodilatação, edema e aumento da 
permeabilidade vascular, permitindo a saída de plasma para os tecidos afetados.
No local afetado ocorre a emissão de moléculas com propriedades quimiotáxicas, que vão atuar sobre os 
leucócitos, estimulando-os a sair dos vasos em direção ao local lesionado, através do processo de diapedese. 
O processo de diapedese implica três fases consecutivas: marginação, pavimentação e migração. 
- Marginação: em resultado da inflamação, ocorrem alterações na corrente sanguínea, diminuindo a velo-
cidade de circulação. Esta alteração faz com que os leucócitos, que normalmente circulam na zona central do 
fluido, se aproximem da parede do vaso. 
- Pavimentação: os leucócitos achatam-se contra a parede do vaso, aderindo ao endotélio. 
- Migração: nessa fase ocorre com a passagem do leucócito, por movimentos ameboides, através dos 
espaços entre as células que formam a estrutura do vaso sanguíneo, movimentando-se através do tecido con-
juntivo até atingiram o foco da infeção. A passagem não afeta as células endoteliais nem as ligações entre elas. 
46
Imunidade Inata2
É a primeira linha de defesa de nosso organismo, e todo ser vivo já nasce com ela. Uma resposta rápida, 
não específica e limitada aos estímulos estranhos do corpo. Capaz de prevenir e controlar diversas infecções, e 
ainda pode otimizar as respostas imunes adaptativas contra diferentes tipos de microrganismos. É a imunidade 
inata que avisa sobre a presença de uma infecção, acionando assim os mecanismos de imunidade adaptativa 
contra os microrganismos causadores de doenças que conseguem ultrapassar as defesas imunitárias inatas.
É representada por barreiras físicas, químicas e biológicas, células e moléculas, presentes em todos os 
indivíduos.
Os principais componentes da imunidade inata são:
- Barreiras físicas e mecânicas: retardam/impedem a entrada de moléculas e agentes infecciosos, através 
da pele, trato respiratório, membranas, mucosas, fluidos corporais, tosse, espirro, etc.
- Barreiras fisiológicas: inibem/eliminam o crescimento de microrganismos patogênicos devido à tem-
peratura corporal e à acidez do trato gastrointestinal; rompem as paredes celulares e lisam (rompem) células 
patogênicas através de mediadores químicos (lisozimas, interferon, sistema complemento);
- Barreiras celulares: endocitam/fagocitam as partículas e microrganismos estranhos, eliminando-os (linfó-
cito natural killer e leucócitos fagocíticos - neutrófilos, monócitose macrófagos);
- Barreira inflamatória: reação a infecções com danos tecidulares; induzem células fagocitárias para a área 
afetada.
Imunidade Adquirida ou Adaptativa
É ativada pelo contato com agentes infecciosos e sua resposta à infecção aumenta em magnitude a cada 
exposição sucessiva ao mesmo invasor. Existem outros tipos de imunidade adquirida:
Imunidade Humoral 
Gera uma resposta mediada por moléculas no sangue e nas secreções da mucosa, chamadas de anticor-
pos, produzidos pelos linfócitos B, sendo o principal mecanismo de defesa contra microrganismos extracelula-
res e suas toxinas. Os anticorpos reconhecem os antígenos (qualquer partícula estranha ao corpo), neutralizam 
a infecção e eliminam estes antígenos por variados mecanismos efetores. 
Imunidade Celular
Gera resposta mediada pelos linfócitos T. Quando microrganismos intracelulares, como os vírus e algumas 
bactérias, sobrevivem e proliferam dentro das células hospedeiras, estando inacessíveis para os anticorpos 
circulantes, as células T promovem a destruição do microrganismo ou a morte das células infectadas, para 
eliminar a infecção.
Imunidade Ativa 
É aquela que é induzida pela exposição a um antígeno. Assim, o indivíduo imunizado tem um papel ativo na 
resposta ao antígeno. A imunidade ativa pode ser natural, quando adquirida através de doença.
Imunidade Passiva 
É a imunização por meio da transferência de anticorpos específicos de um indivíduo imunizado para um 
não-imunizado. A imunidade passiva é chamada de natural, quando acontece, por exemplo, através da transfe-
rência de anticorpos maternais para o feto; é artificial quando há a passagem de anticorpos prontos, como num 
soro antiofídico (contra veneno de serpentes).
A resposta imune adquirida, mediada pelos linfócitos B e T, apresenta uma série de propriedades que admi-
nistram a resposta destes. São elas:
- Especificidade: o sistema imunológico reconhece os diversos antígenos e produz uma resposta imunoló-
gica específica para cada um deles.
2 https://www.infoescola.com/biologia/sistema-imunologico/
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- Diversidade: o sistema imune é capaz de reconhecer milhares de antígenos diferentes e produzir uma 
resposta adequada para cada um deles.
- Memória imunológica: a exposição do sistema imunológico a antígenos faz aumentar sua habilidade 
em responder a esse mesmo antígeno novamente. As respostas subsequentes ao mesmo antígeno são nor-
malmente mais rápidas, maiores e qualitativamente diferentes da primeira. Uma vez produzidas, as células de 
memória têm vida longa e são capazes de reconhecer esse antígeno por anos.
- Especialização: o sistema imune responde por vias distintas a diferentes antígenos, maximizando a efi-
ciência dos mecanismos de defesa. Assim, os linfócitos B e T se especializam entre as diferentes classes de 
microrganismos ou pelos diferentes estágios da infecção do mesmo microrganismo.
- Discriminação ou auto tolerância: capacidade de reagir que os linfócitos B e T apresentam contra molé-
culas estranhas, mas não contra suas próprias moléculas.
- Autolimitação da resposta: as células B e T ativadas produzem moléculas que auxiliam o término da 
resposta imune. Para B são as imunoglobulinas G4 (IgG4) e para T são as interleucinas 4 e 10 (IL-4 e IL-10).
Órgãos do Sistema Imunológico
Primários: nestes órgãos ocorre a linfopoese (produção de linfócitos), ou seja, as células se diferenciam 
das células tronco, proliferam e amadurecem tornando-se linfócitos funcionais. Encaixam-se aqui o timo, a me-
dula óssea, fígado fetal, placa de Peyer.
Secundários: nestes órgãos é iniciada a resposta imune adquirida, por isso possuem aglomerados de cé-
lulas. São o baço, os linfonodos e tecidos linfoides associados a mucosas.
Parasitologia
Classificação dos Parasitas: Estrutura, Ciclo e Ecologia
A classificação dos parasitas é essencial para a compreensão das doenças parasitárias e das relações 
ecológicas entre organismos. Ela considera aspectos morfológicos, fisiológicos, ecológicos e reprodutivos dos 
parasitas, o que permite sua organização em categorias úteis para o estudo científico e a prática clínica. Essa 
categorização facilita o entendimento da diversidade parasitária e orienta estratégias de prevenção, diagnóstico 
e tratamento.
▸Tipos morfológicos de parasitas
A estrutura corporal dos parasitas é uma das principais bases para sua classificação. Os parasitas podem 
ser classificados de acordo com a sua complexidade celular e organização corporal.
▪ Protozoários: organismos unicelulares eucariotos, geralmente microscópicos, que se reproduzem por 
divisão binária ou múltipla. Exemplos:
▪ Giardia lamblia (giardíase).
▪ Trypanosoma cruzi (doença de Chagas).
▪ Plasmodium spp. (malária).
▪ Helmintos: vermes multicelulares que podem ser divididos em três grupos principais:
▪ Nematódeos (vermes cilíndricos): como Ascaris lumbricoides (ascaridíase)
▪ Cestódeos (vermes segmentados): como Taenia solium (teníase e cisticercose)
▪ Trematódeos (vermes achatados): como Schistosoma mansoni (esquistossomose)
▪ Artrópodes parasitas: embora nem sempre sejam parasitas estritos, muitos artrópodes atuam como ve-
tores ou ectoparasitas. Exemplo:
▪ Carrapatos (Amblyomma cajennense)
▪ Piolhos (Pediculus humanus)
▪ Pulgas (Ctenocephalides felis)
48
▸Classificação ecológica
A ecologia do parasita também contribui para sua categorização, especialmente no que se refere à localiza-
ção e à interação com o hospedeiro.
▪ Ectoparasitas: vivem na superfície externa do hospedeiro, como pele, pelos ou penas. Exemplo: piolhos 
e carrapatos.
▪ Endoparasitas: vivem dentro do corpo do hospedeiro, ocupando órgãos internos, sangue ou tecidos. 
Exemplo: Entamoeba histolytica no intestino.
▪ Parasitas facultativos: organismos que podem viver de forma livre, mas que em certas condições tor-
nam-se parasitas. Exemplo: algumas espécies de amebas de vida livre.
▪ Parasitas obrigatórios: necessitam de um hospedeiro para completar seu ciclo de vida. Exemplo: Plas-
modium vivax.
Outra distinção importante:
▪ Monoxênicos: completam seu ciclo em um único hospedeiro, o que geralmente simplifica sua transmis-
são e controle.
▪ Heteroxênicos: necessitam de mais de um hospedeiro (intermediário e definitivo), o que torna seu ciclo 
mais complexo e sua erradicação mais difícil.
▸Categorização baseada no hospedeiro
A relação entre parasita e hospedeiro permite mais uma camada de classificação, centrada na função que 
cada organismo desempenha no ciclo.
▪ Hospedeiro definitivo: é aquele em que o parasita atinge a fase adulta ou realiza reprodução sexuada. 
Exemplo: o ser humano para Taenia solium.
▪ Hospedeiro intermediário: abriga o parasita em sua fase larval ou durante reprodução assexuada. Exem-
plo: o porco no ciclo da Taenia solium.
▪ Hospedeiro paratênico (ou de transporte): não é essencial ao ciclo, mas pode abrigar o parasita tem-
porariamente.
▪ Vetores: organismos, geralmente artrópodes, que transmitem parasitas entre hospedeiros. Exemplo: o 
mosquito Anopheles no ciclo do Plasmodium.
A classificação dos parasitas é um passo crucial para a compreensão da dinâmica das doenças parasitárias 
e das interações ecológicas entre os seres vivos. Ao organizar os parasitas com base em sua morfologia, eco-
logia e tipo de hospedeiro, podemos aprofundar nosso entendimento sobre sua biologia, evolução e impacto 
na saúde humana e ambiental.
Essa categorização também facilita o desenvolvimento de estratégias eficazes de diagnóstico, controle e 
tratamento, além de promover uma abordagem interdisciplinar e integrada no estudo da parasitologia.
Ciclos Biológicos dos Parasitas: Etapas, Estratégias e Exemplos
Os ciclos biológicos dos parasitas representam a sucessão de fases pelas quais esses organismos passam 
desde a infecção inicial até a reprodução e liberação de novos indivíduos infectantes. Compreender essas 
etapas é essencial para a prevenção e o controle das doenças parasitárias, uma vez que cada estágio do ciclo 
oferece oportunidades específicas paraintervenção.
Os parasitas desenvolveram ciclos de vida altamente especializados, muitas vezes envolvendo múltiplos 
hospedeiros, adaptação ao ambiente e mecanismos complexos de evasão imunológica
▸Ciclos monoxênicos
No ciclo monoxênico, o parasita realiza todas as etapas de seu desenvolvimento em um único hospedeiro. 
Esse tipo de ciclo geralmente é mais direto e facilita o controle epidemiológico, embora alguns mecanismos 
possam aumentar sua persistência ambiental.
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Características gerais:
▪ Menor complexidade ecológica
▪ Transmissão geralmente direta entre indivíduos da mesma espécie
▪ Elevada produção de formas resistentes (ovos, cistos)
Exemplos:
▪ Enterobius vermicularis (oxiúros): os ovos são eliminados nas fezes e ingeridos novamente, completan-
do o ciclo no intestino humano.
▪ Giardia lamblia: forma cistos resistentes que contaminam água e alimentos, sendo ingeridos por um novo 
hospedeiro humano.
Mecanismos de transmissão comuns:
▪ Ingestão de formas infectantes (alimentos ou água contaminados)
▪ Autoinfecção (como ocorre com Strongyloides stercoralis)
▪ Contato direto (como em infestações por piolhos)
▸Ciclos Heteroxênicos
No ciclo heteroxênico, o parasita necessita de dois ou mais hospedeiros para completar seu desenvolvimen-
to, com a ocorrência de diferentes formas morfológicas e reprodutivas em cada hospedeiro. Esse tipo de ciclo 
é mais comum em parasitas complexos e de ampla distribuição geográfica.
Características gerais:
▪ Envolve hospedeiro definitivo (reprodução sexuada) e intermediário (fases larvais ou assexuadas)
▪ Dependência de vetores biológicos em muitos casos
▪ Maior vulnerabilidade a interrupções ambientais
Exemplos:
▪ Plasmodium spp. (malária): o mosquito Anopheles é o hospedeiro definitivo, enquanto o ser humano 
funciona como hospedeiro intermediário.
▪ Taenia solium: o ser humano pode ser tanto hospedeiro definitivo (teníase) quanto intermediário (cisticer-
cose), e o porco é hospedeiro intermediário.
▪ Schistosoma mansoni: o caramujo Biomphalaria é o hospedeiro intermediário, liberando cercárias que 
penetram ativamente na pele humana.
Transmissão em ciclos heteroxênicos:
▪ Vetores hematófagos (mosquitos, flebotomíneos, barbeiros)
▪ Ingestão de carnes contaminadas (cisticercose, toxoplasmose)
▪ Penetração cutânea ativa (esquistossomose)
▸Etapas e terminologias essenciais
O entendimento dos ciclos biológicos também requer familiaridade com termos técnicos que descrevem as 
fases e mecanismos de infecção.
▪ Fase infectante: estágio do parasita capaz de iniciar uma nova infecção. Exemplo: larva filarióide no 
Strongyloides ou esporozoíto no Plasmodium.
▪ Fase diagnóstica: forma do parasita encontrada em exames laboratoriais (fezes, sangue, biópsias). 
Exemplo: ovos de Schistosoma nas fezes.
▪ Período de incubação: tempo entre a infecção e o aparecimento dos sintomas clínicos.
▪ Período pré-patente: intervalo entre a infecção e a detecção laboratorial do parasita.
50
▪ Autoinfecção: ocorre quando o parasita completa seu ciclo dentro do mesmo hospedeiro, sem necessi-
dade de novo contato externo.
Os ciclos biológicos dos parasitas revelam uma complexidade adaptativa extraordinária, refletindo milhões 
de anos de coevolução com os hospedeiros.
A distinção entre ciclos monoxênicos e heteroxênicos, bem como a compreensão das fases infectantes e 
diagnósticas, são cruciais para estratégias de controle, desenvolvimento de vacinas e compreensão da epide-
miologia das parasitoses.
O estudo desses ciclos não apenas amplia o conhecimento sobre os parasitas em si, mas também aprofun-
da a percepção sobre as relações ecológicas e evolutivas entre os seres vivos.
Estratégias Adaptativas dos Parasitas: Sobrevivência, Evasão e Reprodução
Os parasitas são organismos altamente especializados que evoluíram adaptações complexas para sobre-
viver, proliferar e manter-se dentro ou sobre seus hospedeiros. Essas estratégias adaptativas envolvem alte-
rações morfológicas, fisiológicas, imunológicas e comportamentais que garantem a eficácia de sua infecção, 
reprodução e transmissão.
As pressões seletivas impostas pelo ambiente e pelo sistema imunológico do hospedeiro moldaram para-
sitas extremamente eficientes em explorar seus nichos biológicos. Este texto analisa as principais estratégias 
adaptativas dos parasitas, com foco em mecanismos de fixação, evasão imune, reprodução e resistência.
▸Adaptações morfológicas
Muitas das adaptações morfológicas dos parasitas têm como função garantir sua fixação no hospedeiro, 
facilitar a nutrição e resistir a condições ambientais adversas. Essas estruturas são especialmente evidentes 
em helmintos e ectoparasitas.
▪ Estruturas de fixação: ventosas, ganchos, espinhos e placas adesivas são comuns em cestódeos e tre-
matódeos. Exemplo: Taenia solium possui escólex com ganchos que a prendem à mucosa intestinal.
▪ Redução de estruturas: parasitas internos tendem a perder órgãos sensoriais, locomoção ou sistema 
digestivo, utilizando diretamente nutrientes do hospedeiro. Exemplo: os cestódeos não têm sistema digestivo e 
absorvem nutrientes pela superfície corporal.
▪ Formação de cistos e ovos resistentes: muitos parasitas produzem formas de resistência que suportam 
variações de temperatura, pH e desidratação. Exemplo: cistos de Giardia lamblia sobrevivem fora do corpo por 
dias.
Essas modificações são fundamentais para a permanência prolongada do parasita no ambiente ou dentro 
do hospedeiro, aumentando as chances de transmissão.
▸Evasão do sistema imune do hospedeiro
Uma das maiores barreiras para a sobrevivência parasitária é a resposta imunológica do hospedeiro. Para 
contorná-la, os parasitas desenvolveram estratégias eficazes de camuflagem e modulação da imunidade.
▪ Variação antigênica: alguns parasitas alteram suas proteínas de superfície para evitar o reconhecimento 
imune. Exemplo: Trypanosoma brucei troca periodicamente os antígenos de sua superfície.
▪ Camuflagem molecular: certos parasitas revestem-se com proteínas do hospedeiro, confundindo o siste-
ma imunológico. Exemplo: Schistosoma mansoni adquire antígenos do hospedeiro.
▪ Inibição da resposta imune: produção de substâncias imunossupressoras ou destruição de células imu-
nológicas. Exemplo: Leishmania sobrevive e se multiplica dentro de macrófagos.
▪ Localização estratégica: habitar tecidos menos vigiados pelo sistema imune, como o sistema nervoso 
central ou o interior de células. Exemplo: Toxoplasma gondii forma cistos intracelulares.
51
Essas estratégias não apenas prolongam a infecção como favorecem a disseminação do parasita.
▸Estratégias reprodutivas
A reprodução é central para o sucesso evolutivo dos parasitas. Eles desenvolveram meios de maximizar sua 
prole e dispersão, compensando as perdas naturais sofridas durante os ciclos de vida.
▪ Alta fecundidade: parasitas produzem centenas a milhões de ovos ou cistos. Exemplo: Ascaris lumbricoi-
des pode liberar mais de 200 mil ovos por dia.
▪ Reprodução assexuada: permite rápida multiplicação em ambientes favoráveis, como ocorre com Plas-
modium no fígado e nas hemácias.
▪ Reprodução sexuada com autofecundação: trematódeos como Schistosoma realizam fecundação cru-
zada dentro do mesmo hospedeiro, garantindo continuidade mesmo em infecções com poucos indivíduos.
▪ Ciclos complexos com múltiplos hospedeiros: garantem melhor dispersão geográfica e evasão de 
defesas imunológicas específicas.
Além disso, muitos parasitas sincronizam sua reprodução com a biologia do hospedeiro ou do vetor, otimi-
zando a transmissão.
▸Resistência ambiental e transmissão
A sobrevivência fora do hospedeiro é crucial para a perpetuação dos parasitas. Para isso, estratégias de 
resistência e transmissão foram selecionadas ao longo da evolução.
▪ Cistos e ovos com parede espessa: proteção contra condições ambientais adversas e produtos quími-
cos. Exemplo: ovos de Trichuris trichiura resistem por semanas no solo.
▪ Estratégias de penetração ativa: cercárias de Schistosoma penetrama pele do hospedeiro diretamente.
▪ Uso de vetores biológicos: parasitas como Plasmodium e Trypanosoma contam com artrópodes que 
facilitam sua disseminação.
▪ Manipulação do comportamento do hospedeiro: alguns parasitas alteram o comportamento de seus 
hospedeiros intermediários para favorecer sua predação e completar o ciclo. Exemplo: Toxoplasma gondii torna 
ratos menos avessos a gatos.
As estratégias adaptativas dos parasitas refletem uma profunda especialização ecológica e fisiológica, re-
sultado de milhões de anos de coevolução com seus hospedeiros. A capacidade de sobreviver em ambientes 
hostis, escapar do sistema imunológico, reproduzir-se eficientemente e garantir a transmissão eficaz torna os 
parasitas organismos extraordinariamente bem-sucedidos do ponto de vista evolutivo.
Compreender essas adaptações é fundamental para o desenvolvimento de novas abordagens de combate 
às parasitoses, sejam elas humanas, animais ou vegetais.
Biologia celular e do desenvolvimento
O descobrimento da célula ocorreu após a invenção do microscópio por Hans Zacarias Jensen (1590). 
Robert Hooke, 1665, apresentou a sociedade de Londres resultados de suas pesquisas sobre a estrutura da 
cortiça observada ao microscópio. 
O material apresentava-se formado por pequenos compartimentos hexagonais delimitados por paredes 
espessas, lembrando o conjunto de favos de mel. Cada compartimento observado recebeu o nome de célula. 
Atualmente sabe-se que aquele tecido observado por Hooke (súber) está formado por células mortas, cujas 
paredes estava depositada suberina, tornando-as impermeáveis e impedindo as trocas de substâncias.
Anos depois, o botânico escocês Robert Brown observou que o espaço de vários tipos de células era pre-
enchido com um material de aspecto gelatinoso, e que em seu interior havia uma pequena estrutura a qual 
chamou de núcleo. Em 1838, o botânico alemão Matthias Schleiden chegou à conclusão de que a célula era 
52
a unidade viva que compunha todas as plantas. Em 1839, o zoólogo alemão Theodor Schwann concluiu que 
todos os seres vivos, tanto plantas quanto animais, eram formados por células. Anos mais tarde essa hipótese 
ficou conhecida como teoria celular. Mesmo sabendo que todos os seres vivos eram compostos por células, 
ainda havia uma dúvida: de onde se originavam as células?
Alguns pesquisadores acreditavam que as células se originavam da aglomeração de algumas substâncias, 
enquanto que outros diziam que as células se originavam de outras células preexistentes. Um dos cientistas 
que defendiam essa última ideia era o pesquisador alemão Rudolf Virchow, que foi o autor da célebre frase em 
latim: “Omnis cellula ex cellula”, que significa “toda célula se origina de outra célula”. Virchow também afirmou 
que as doenças eram provenientes de problemas com as células, uma afirmação um pouco ousada para a 
época.
Em 1878, o biólogo alemão Walther Flemming descreveu em detalhes a divisão de uma célula em duas e 
chamou esse processo de mitose. Dessa forma, a ideia de que as células se originavam da aglomeração de 
algumas substâncias caiu por terra. Baseando-se em todas essas descobertas, a teoria celular ganhou força e 
começou a se apoiar em três princípios fundamentais:
1. Todo e qualquer ser vivo é formado por células, pois elas são a unidade morfológica dos seres vivos;
2. As células são as unidades funcionais dos seres vivos; dessa forma, todo o metabolismo dos seres vivos 
depende das propriedades de suas células;
3. As células sempre se originam de uma célula preexistente através da divisão celular.
A organização estrutural dos seres vivos
- Quando ao número de célula
Dizemos que todos os seres vivos são formados por células, sendo conhecidos desde formas unicelulares 
até formas pluricelulares. 
O organismo unicelular tem a célula como sendo o próprio organismo, isto é, a única célula é responsável 
por todas as atividades vitais, como alimentação, trocas gasosas, reprodução, etc. O organismo pluricelular, 
que é formado por muitas células (milhares, milhões, até trilhões de células), apresenta o corpo com tecidos, 
órgãos e sistemas, especializados em diferentes funções vitais. As células dos pluricelulares, diferem quanto 
às especializações e de acordo com os tecidos a que elas pertencem.
Podemos então considerar, para o organismo unicelular ou pluricelular, que a célula é a unidade estrutural 
e funcional dos seres vivos.
- Quanto à estrutura celular
Em relação a estrutura celular os organismos podem ser classificados em eucariontes e procariontes. 
As células procariontes ou procariotas apresentam inúmeras características que as diferem das células 
eucariontes. Entretanto, sua maior diferença é que as células dos organismos procariontes (bactérias e cia-
nofíceas) não possuem carioteca. Esta estrutura consiste em uma membrana que separa o material genético 
do citoplasma. Conforme pode ser observado na figura abaixo, a células eucariontes ou eucariotas possuem a 
carioteca, individualizando o material nuclear da célula, isto é, tornando o núcleo um compartimento isolado do 
restante das organelas dispersas no citoplasma.
53
Unidade fundamental da vida
A teoria celular afirma que todos seres vivos são constituídos por células e produtos resultantes das ati-
vidades celulares. Portanto, a célula representa a unidade estrutural e funcional dos seres vivos, da mesma 
forma que o átomo é a unidade fundamental dos compostos químicos. Salvo raras exceções a célula realiza um 
ciclo no qual se alteram duas grandes fases: interfase e mitose. A interfase representa à fase de multiplicação. 
Durante a interfase, em função de sua estrutura, a célula é classificada em função de sua estrutura, a célula é 
classifica em eucariótica e procariótica.
Na célula eucariótica existem três componentes básicos: membrana, citoplasma e núcleo.
Na célula procariota não existe um núcleo, sendo o mesmo substituído por um equivalente nuclear chamado 
nucleoide. Os vírus escapam a essa classificação por não apresentam estrutura celular.
Membrana plasmática
Todas as células procariotas e eucariotas apresentam na superfície um envoltório, a membrana citoplas-
mática, também chamada de membrana plasmática ou plasmalema. Os vírus, não sendo de natureza celular, 
não possuem membrana plasmática; apresentam somente um envelope de natureza proteica, que envolve um 
filamento de ácido nucleico, seja ele DNA e RNA.
Além de conter o citoplasma, essa membrana regula a entrada e saída de substância, permitindo que a 
célula mantenha uma composição química definida, diferente do meio extracelular. 
- Constituição da membrana plasmática
A membrana plasmática, por ser constituída de uma associação de moléculas de fosfolipídios com proteí-
nas, é chamada de lipoproteica. Da mesma maneira, todas as outras membranas biológicas, tais como as do 
reticulo, da mitocôndria e do sistema golgiense são lipoproteicas.
O modelo atualmente aceito da estrutura da membrana plasmática foi proposto por Singer e Nicholson. De 
acordo com este modelo a membrana plasmática apresenta duas camadas de fosfolipídios onde estão “em-
butidas” proteínas. Sendo a camada de lipídios fluida, ela tem uma consistência semelhante à do óleo. Dessa 
forma, lipídios e proteínas estariam constantemente mudando de lugar de forma dinâmica. Por outro lado, o 
encaixe de proteínas entre os lipídios lembra um mosaico. Esses dois fatos justificam a expressão mosaico 
fluido, que se usa para designar este modelo. 
54
As proteínas da membrana plasmática exercem grandes variedades de funções: atuam preferencialmente 
nos mecanismos de transporte, organizando verdadeiros túneis que permitem a passagem de substâncias 
para dentro e para fora da célula, funcionam como receptores de membrana, encarregadas de receber sinais 
de substâncias que levam alguma mensagem para a célula, favorecem a adesão de células adjacentes em um 
tecido, servem como ponto de ancoragem para o citoesqueleto.
- Transportes entre célula e ambiente
A membranaafetam o funcionamento da planta (nível organísmico) e como influenciam a pro-
dutividade de um ecossistema (nível ecológico).
A ausência de articulação entre esses níveis dificulta a compreensão sistêmica e pode gerar concepções 
fragmentadas e imprecisas.
▸Conceitos invisíveis e não palpáveis
Muitos dos processos biológicos são invisíveis ao olho humano, o que dificulta a aprendizagem por não 
permitir uma observação direta. A célula, o DNA, as organelas, as proteínas e seus mecanismos de funciona-
mento exigem representações mentais complexas, que muitas vezes não encontram correspondência direta na 
experiência cotidiana dos alunos.
Para vencer esse obstáculo, o ensino precisa recorrer ao uso sistemático de imagens, modelos tridimensio-
nais, vídeos, simulações e analogias. Esses recursos ajudam a tornar visíveis os processos invisíveis, facilitan-
do a construção do pensamento abstrato e a compreensão dos mecanismos biológicos.
3
▸Barreiras Linguísticas e Terminológicas
Vocabulário técnico-científico e polissemia de termos:
A linguagem da Biologia possui um léxico próprio, formado por uma terminologia extensa, muitas vezes de-
rivada do latim ou do grego. Termos como plasmídeo, lissossomo, homeostase e apoptose não fazem parte do 
vocabulário do cotidiano e exigem um processo de letramento científico para serem apropriados.
Além disso, alguns termos possuem significados diferentes na linguagem comum e na científica, o que pode 
gerar confusões. Palavras como teoria, mutação, adaptação ou seleção têm uso distinto em contextos leigos e 
científicos, sendo necessárias intervenções pedagógicas para explicitar essas diferenças.
O domínio da linguagem científica é fundamental não apenas para a compreensão dos textos didáticos, mas 
também para a formulação de hipóteses, argumentações e interpretações.
▸Práticas Didáticas Limitadas e Tradicionalistas
Ensino centrado na memorização e fragmentação de conteúdos:
Um dos principais fatores que dificultam a aprendizagem em Biologia é a predominância de métodos ex-
positivos tradicionais e a valorização exclusiva da memorização de conteúdos. O excesso de nomenclaturas, 
classificações e definições, muitas vezes descontextualizadas, torna o aprendizado cansativo, desmotivador e 
de baixa retenção.
A fragmentação dos conteúdos, sem articulação com situações do cotidiano ou com outros saberes, tam-
bém contribui para o desinteresse e para a perda de sentido dos temas. Quando o estudante não percebe a 
relevância do que está estudando, a aprendizagem torna-se mecânica e superficial.
▸Falta de atividades práticas e experimentais
A ausência de experiências práticas é uma barreira frequente no ensino de Biologia. A limitação de recursos, 
a ausência de laboratórios bem equipados ou a falta de tempo para atividades experimentais impede que os 
alunos interajam diretamente com fenômenos biológicos, o que compromete a aprendizagem.
As atividades práticas têm papel fundamental na fixação dos conceitos, pois promovem a observação direta, 
o levantamento de hipóteses, a análise de resultados e o raciocínio investigativo. Mesmo experimentos simples 
ou simulações digitais podem ser eficazes quando bem planejados e contextualizados.
▸Concepções Alternativas e Resistência à Mudança Conceitual
Conflito com o senso comum e concepções prévias:
Muitos estudantes chegam à sala de aula com concepções alternativas baseadas em interpretações intui-
tivas, experiências pessoais ou informações de fontes não científicas. Essas ideias prévias nem sempre são 
corretas, mas são fortemente enraizadas e podem interferir na compreensão dos conceitos científicos.
Por exemplo, é comum acreditar que os seres humanos evoluíram a partir dos macacos ou que o sangue 
venoso é azul. Essas concepções persistem mesmo após a exposição ao conteúdo formal, caso não haja es-
tratégias específicas para promovê-las à compreensão científica adequada.
Para superar essas dificuldades, o professor deve identificar e explorar essas concepções iniciais, promo-
vendo situações de conflito cognitivo que incentivem a revisão e a reconstrução do conhecimento com base em 
evidências científicas.
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▸Fatores Emocionais e Motivacionais
Ansiedade, desinteresse e percepção de inutilidade:
A relação afetiva do estudante com o conteúdo também influencia significativamente sua aprendizagem. 
Muitos alunos associam a Biologia a provas difíceis, nomes complicados e conteúdos exigentes, o que pode 
gerar ansiedade e baixa autoestima.
Além disso, quando os conteúdos não são contextualizados, os estudantes têm dificuldade em perceber sua 
utilidade prática, o que contribui para o desinteresse e a falta de engajamento.
Para reverter esse cenário, é necessário tornar o ensino mais dinâmico, interativo e conectado com temas 
atuais e relevantes, despertando o interesse genuíno pela investigação e pela compreensão do mundo vivo.
Metodologias Ativas no Ensino de Biologia
▸Aprendizagem baseada em problemas e em projetos
Uma das abordagens mais eficazes para promover o engajamento e o pensamento crítico em Ciências é 
a aprendizagem baseada em problemas (ABP), que propõe a investigação de situações reais como ponto de 
partida para o desenvolvimento de conceitos científicos.
Ao serem desafiados a resolver problemas contextualizados — como a proliferação de doenças vetoriais ou 
os impactos ambientais do desmatamento — os estudantes precisam buscar informações, levantar hipóteses, 
argumentar e tomar decisões com base em evidências.
Já na aprendizagem baseada em projetos (ABPj), os alunos planejam e executam um trabalho de maior 
duração, que culmina em um produto final (como uma maquete, um vídeo, um relatório técnico ou uma propos-
ta de intervenção social). Essa abordagem favorece a integração de conhecimentos e o desenvolvimento de 
habilidades como cooperação, autonomia e comunicação.
▸Ensino investigativo e experimentação científica
O ensino por investigação científica estimula os alunos a se comportarem como pequenos cientistas, for-
mulando perguntas, planejando investigações, coletando dados, testando hipóteses e construindo conclusões.
Essa metodologia é especialmente potente na Biologia, pois permite explorar fenômenos naturais com base 
na observação e na experimentação, como:
▪ O crescimento de plantas em diferentes condições
▪ A ação de enzimas sobre substratos
▪ A observação de células ao microscópio
▪ A simulação de cadeias alimentares
A experimentação não precisa se limitar ao laboratório formal. É possível utilizar materiais de baixo custo e 
explorar o ambiente escolar e comunitário como espaço de aprendizagem, promovendo a ciência como prática 
acessível e cotidiana.
▸Uso de Recursos Tecnológicos e Multimodais
Ferramentas digitais, simulações e visualizações interativas:
A Biologia lida com processos complexos, muitos dos quais invisíveis ou abstratos. O uso de recursos 
tecnológicos pode facilitar a compreensão desses fenômenos por meio de animações, infográficos, modelos 
tridimensionais e simulações interativas.
Plataformas digitais permitem, por exemplo:
▪ Explorar organelas celulares em 3D
▪ Realizar dissecações virtuais
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▪ Simular a replicação do DNA
▪ Analisar o impacto de variáveis ecológicas em populações
Além disso, o uso de aplicativos de realidade aumentada, jogos educativos e vídeos explicativos permite 
que os estudantes aprendam de forma mais ativa, visual e personalizada, respeitando seus diferentes estilos 
de aprendizagem.
▸Práticas Interdisciplinares e Contextualizadas
Integração com outras áreas do conhecimento:
Uma estratégia poderosa para tornar a Biologia mais significativa é articulá-la com outras disciplinas, como 
Química, Física, Geografia, Matemática, Filosofia e Língua Portuguesa.
Essa integração favorece uma compreensão mais ampla dos fenômenos naturais e sociais. Por exemplo:
▪ O estudo do pH corporal relaciona Biologia com Química
▪ A análise estatística de dados populacionais envolve Biologia e Matemática
▪ A discussãocelular exerce um papel importante no que se diz respeito à seletividade de substâncias - ca-
racterística esta chamada permeabilidade seletiva. Neste processo, elas podem ser:
- Impedidas de atravessar o espaço intracelular ou intercelular;
- Transportadas, mas com gasto de energia (transporte ativo);
- Transportadas, sem gasto de energia (transporte passivo).
No transporte passivo, temos a difusão simples, difusão facilitada e osmose. Neste contexto abordaremos 
apenas as duas primeiras, que ocorrem a fim de igualar a concentração intra e extracelular.
- 3Transporte Passivo
Ocorre sempre a favor do gradiente, no sentido de igualar as concentrações nos dois lados (interno e exter-
no) da membrana. Não envolve nenhum gasto de energia.
a) Difusão simples
Consiste na passagem de partículas de soluto do local de maior para o local de menor concentração, ten-
dendo a estabelecer um equilíbrio. É um processo geralmente lento, exceto quando o gradiente de concentra-
ção é muito elevado ou quando as distâncias a serem percorridas pelas partículas forem muito pequenas.
A passagem de substâncias relativamente grandes através da membrana se dá por intermédio de poros que 
ela possui, e que põe diretamente em contato o hialoplasma e o meio extracelular.
A velocidade com a qual determinadas moléculas se difundem pelas membranas das células depende de 
alguns fatores, anteriormente citados: tamanho das moléculas, carga elétrica, polaridade, etc.
b) Difusão facilitada
Certas substâncias entram na célula a favor do gradiente de concentração e sem gasto energético, mas com 
uma velocidade maior do que a permitida pela difusão simples. Isto ocorre, por exemplo, com a glicose, com 
alguns aminoácidos e certas vitaminas. A velocidade da difusão facilitada não é proporcional à concentração da 
substância. Aumentando-se a concentração, atinge-se um ponto de saturação, a partir do qual a entrada obede-
ce à difusão simples. Isto sugere a existência de uma molécula transportadora chamada permease na membra-
na. Quando todas as permeases estão sendo utilizadas, a velocidade não pode aumentar. Como alguns solutos 
diferentes podem competir pela mesma permease, a presença de um dificulta a passagem do outro.
3 www.sobiologia.com.br
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c) Osmose
A osmose é a difusão da água através de uma membrana semipermeável (M.S.P.). É um fenômeno físico-
-químico que ocorre quando duas soluções aquosas de concentrações diferentes entram em contato através de 
uma membrana semipermeável. Existem muitos tipos dessas membranas, exemplos: Papel celofane, bexiga 
animal, paredes de células, porcelana, cenoura sem o miolo (oca).
No movimento osmótico a água passa obedecendo ao gradiente de pressão de difusão, sendo um mecanis-
mo de transporte passivo. Observe as figuras abaixo:
Quando solução e solvente puro (água) estão separados por uma membrana semipermeável, a água pas-
sa rapidamente de onde tem maior pressão de difusão (água pura) para onde tem menor pressão de difusão 
(solução).
Quando duas soluções de concentrações diferentes estão separadas por uma membrana semipermeável, a 
água passa mais rapidamente de onde tem maior pressão de difusão (a solução diluída) para onde tem menor 
pressão de difusão (solução concentrada).
- Transporte Ativo
Soluções de mesma pressão osmótica são chamadas de isotônicas. Em soluções de diferentes pressões 
osmóticas, a solução de menor pressão é chamada de hipotônica e a de maior pressão é chamada de hiper-
tônica. Caso se aplica uma pressão sobre a solução maior que a pressão osmótica ocorre o processo denomi-
nado de osmose inversa, e é a partir desse processo que se obtém o sal.
Neste processo, as substâncias são transportadas com gasto de energia, podendo ocorrer do local de 
menor para o de maior concentração (contra o gradiente de concentração). Esse gradiente pode ser químico 
ou elétrico, como no transporte de íons. O transporte ativo age como uma “porta giratória”. A molécula a ser 
transportada liga-se à molécula transportadora (proteína da membrana) como uma enzima se liga ao substrato. 
A molécula transportadora gira e libera a molécula carregada no outro lado da membrana. Gira, novamente, 
voltando à posição inicial. A bomba de sódio e potássio liga-se em um íon Na+ na face interna da membrana e 
o libera na face externa. Ali, se liga a um íon K+ e o libera na face interna. A energia para o transporte ativo vem 
da hidrólise do ATP.
- Transportes de Massa
As células são capazes de englobar grandes quantidades de materiais “em bloco”. Geralmente, esses me-
canismos são empregados na obtenção de macromoléculas, como proteínas, polissacarídeos, ácidos nucléi-
cos, etc. Essa entrada de materiais em grandes porções é chamada endocitose. Esses processos de transporte 
de massa sempre são acompanhados por alterações morfológicas da célula e de grande gasto de energia.
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A endocitose pode ocorrer por dois mecanismos fundamentais: 
a) Fagocitose
É o processo pelo qual a célula engloba partículas sólidas, pela emissão de pseudópodes.
Nos protozoários, a fagocitose é uma etapa importante da alimentação, pois é a forma pela qual esses or-
ganismos unicelulares conseguem obter alimentos em grandes quantidades de uma só vez. Nos metazoários, 
animais formados por numerosas células, a fagocitose desempenha papéis mais específicos, como a defesa 
contra micro-organismos e a remodelagem de alguns tecidos, como os ossos.
b) Pinocitose
Processo pelo qual a célula engloba gotículas de líquido ou partículas de diâmetro inferior a 1 micrômetro.
Depois de englobadas por fagocitose ou por pinocitose, as substâncias permanecem no interior de vesícu-
las, fagossomos ou pinossomos. Nelas, são acrescidas das enzimas presentes nos lisossomos, formando o 
vacúolo digestivo. Voltaremos ao assunto quando estudarmos a digestão celular.
- Diferenciação da membrana plasmática
No desempenho de funções específicas, surgem diferenciações da membrana plasmática de algumas célu-
las passamos a apresentar algumas dessas diferenciações.
a) Microvilosidades: são expansões semelhantes a dedos de luvas, que aumentam a superfície de 
absorção das células que as possuem. São encontradas nas células que revestem o intestino e nas células dos 
túbulos renais.
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b) Interdigitações: são conjuntos de saliências e reentrâncias das membranas de células vizinhas, que se 
encaixam e facilitam as trocas de substâncias entre elas. São observadas nas células dos túbulos renais.
c) Desmossomos: são placas arredondadas formadas pelas membranas de células vizinhas. O espaço 
entre as membranas é ocupado por um material mais elétron-denso que o glicocálix.
Na sua face interna, inserem-se filamentos do citoesqueleto que mergulham no hialoplasma. É o local de 
“ancoragem” dos componentes do citoesqueleto, e de forte adesão entre células vizinhas.
Glicocálix
Se isolássemos uma célula de nosso corpo, notaríamos que ela está envolta por uma espécie de malha feita 
de moléculas de glicídios (carboidratos) frouxamente entrelaçadas.
Esta malha protege a célula como uma vestimenta: trata-se do glicocálix (do grego glykys, doce, açúcar, e 
do latim calyx, casca envoltório).
Diversas funções têm sido sugeridas para o glicocálix. Acredita-se que, além de ser uma proteção contra 
agressões físicas e químicas do ambiente externo, ele funcione como uma malha de retenção de nutrientes e 
enzimas, mantendo um microambiente adequado ao redor de cada célula. Confere às células a capacidade de 
se reconhecerem, uma vez que células diferentes têm glicocálix formado por glicídios diferentes e células iguais 
têm glicocálix formado por glicídios iguais.
58
Componentes Morfológicos das Células
Já citamos anteriormente as diferenças entre a célula procariota e eucariota. Neste bloco, estudaremos o 
citoplasma dos eucariontes.
Os componentes fundamentais do citoplasma de uma célula eucariota são:
Hialoplasma e citoesqueleto
O hialoplasma ou citosol corresponde ao fluido citoplasmático onde estão mergulhadas as organelascito-
plasmáticas. Ele é constituído por proteínas, sais minerais, açúcares e íons dissolvidos em água, localizando-se 
entre a membrana plasmática e o núcleo.
O hialoplasma é considerado um coloide, ora no estado de sol (fluido), ora no estado de gel (viscoso).
Nas regiões mais periféricas da célula, o hialoplasma costuma ter a consistência de gel, e é denominado 
ectoplasma. Já a parte mais interna do citoplasma é um sol, bastante fluido, e é chamada de endoplasma.
- Citoesqueleto
Quando se diz que o hialoplasma é um fluido viscoso, fica-se com a impressão de que a célula animal tem 
uma consistência amolecida e que se deforma a todo o momento. Não é assim. Um verdadeiro “esqueleto” 
formado por vários tipos de fibras de proteínas cruza a célula em diversas direções, dando-lhe consistência e 
firmeza. Essa “armação” é importante se lembrarmos que a célula animal é desprovida de uma membrana rí-
gida, como acontece com a membrana celulósica dos vegetais. Entre as fibras proteicas componentes desse 
“citoesqueleto” podem ser citados os microfilamentos de actina, os microtúbulos e os filamentos inter-
mediários.
Os microfilamentos são os mais abundantes, constituídos da proteína contráctil actina e encontrados em 
todas as células eucarióticas. São extremamente finos e flexíveis, chegando a ter 3 a 6nm (nanômetros) de 
diâmetro, cruzando a célula em diferentes direções, embora concentram-se em maior número na periferia, logo 
abaixo da membrana plasmática. Muitos movimentos executados por células animais e vegetais são possíveis 
graças aos microfilamentos de actina.
Os microtúbulos, por sua vez, são filamentos mais grossos, de cerca de 20 a 25 nm de diâmetro, que fun-
cionam como verdadeiros andaimes de todas as células eucarióticas. São, como o nome diz, tubulares, rígidos 
e constituídos por moléculas de proteínas conhecidas como tubulinas, dispostas helicoidalmente, formando um 
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cilindro. Um exemplo, desse tipo de filamento é o que organiza o chamado fuso de divisão celular. Nesse caso, 
inúmeros microtúbulos se originam e irradiam a partir de uma região da célula conhecida como centrossomo 
(ou centro celular) e desempenham papel extremamente importante na movimentação dos cromossomos du-
rante a divisão de uma célula.
Outro papel atribuído aos microtúbulos é o de servir como verdadeiras “esteiras” rolantes que permitem o 
deslocamento de substâncias, de vesículas e de organoides como as mitocôndrias e cloroplastos pelo interior 
da célula. Isso é possível a partir da associação de proteínas motoras com os microtúbulos. Essas proteínas 
motoras ligam-se de um lado, aos microtúbulos e, do outro, à substância ou organoide que será transporta-
do, promovendo o seu deslocamento. Por exemplo, ao longo do axônio (prolongamento) de um neurônio, as 
proteínas motoras conduzem, ao longo da “esteira” formada pelos microtúbulos, diversas substâncias para as 
terminações do axônio e que terão importante participação no funcionamento da célula nervosa.
Os filamentos intermediários são assim chamados por terem um diâmetro intermediário - cerca de 10nm 
- em relação aos outros dois tipos de filamentos proteicos.
Nas células que revestem a camada mais externa da pele existe grande quantidade de um tipo de filamento 
intermediário chamado queratina. Um dos papéis desse filamento é impedir que as células desse tecido se 
separem ou rompam ao serem submetidas, por exemplo, a um estiramento. Além de estarem espalhadas pelo 
interior das células, armando-as, moléculas de queratina promovem uma “amarração” entre elas em determina-
dos pontos, o que garante a estabilidade do tecido no caso da ação de algum agente externo que tente separá-
-las. Esse papel é parecido ao das barras de ferro que são utilizadas na construção de uma coluna de concreto. 
Outras células possuem apreciável quantidade de outros filamentos intermediários. É o caso das componentes 
dos tecidos conjuntivos e dos neurofilamentos encontrados no interior das células nervosas.
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- Movimentos do hialoplasma
- Ciclose
Células vivas observadas ao microscópio óptico mostram a existência de um movimento orientado da par-
te sol do hialoplasma (endoplasma), que arrasta orgânulos nele mergulhados. Este nome recebe o nome de 
ciclose e é facilmente observado em células vegetais, em que os cloroplastos - verdes, grandes, bem visíveis 
- são arrastados pelas correntes do citoplasma. Este fenômeno existe, aparentemente, em todas as células de 
eucariontes vivas, sejam elas animais ou vegetais.
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- Movimento ameboide 
Certas células, como as bactérias e os glóbulos brancos, podem modificar sua forma, surgindo assim os 
pseudópodes (= falsos pés). Os pseudópodes estão relacionados com a locomoção ou com a habilidade de 
fagocitar alimentos. A formação de pseudópodes depende de um movimento especial do hialoplasma celular, 
chamado movimento ameboide.
O retículo endoplasmático
Consiste em uma complexa rede de membranas duplas lipoproteicas que está espalhada por todo o hialo-
plasma. Essas membranas duplas formam sacos achatados (também chamados de cisternas); vacúolos que 
armazenam substâncias de reservas; vesículas (bolsinhas), que podem se desprender do restante das mem-
branas; e túbulos, que fazem a comunicação de sacos membranosos.
Pode-se distinguir dois tipos de retículo: rugoso (ou granular) e liso (ou agranular).
- Retículo endoplasmático rugoso (RER) e liso (REL)
O retículo endoplasmático rugoso (RER), também chamado de ergastoplasma, é formado por sacos acha-
tados, cujas membranas têm aspecto verrugoso devido à presença de grânulos - os ribossomos - aderidos à 
sua superfície externa (voltada para o citosol). Já o retículo endoplasmático liso (REL) é formado por estruturas 
membranosas tubulares, sem ribossomos aderidos, e, portanto, de superfície lisa.
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Os papéis do retículo endoplasmático
O retículo endoplasmático, devido à grande superfície de suas membranas, desempenha alguns papéis 
básicos no interior da célula:
- Transporta substâncias, uma vez que apresenta uma verdadeira rede de comunicação entre as diversas 
regiões da célula. 
- Armazena materiais, principalmente no interior dos vacúolos, grandes espaços envolvidos por membrana 
plasmática. 
- Facilita muitas reações químicas do citoplasma, devido à associação de suas membranas com várias 
enzimas.
- Sintetiza lipídios, como triglicerídeos, fosfolipídios e esteroides. Em células secretoras de hormônios sexu-
ais, que são na realidade esteroides, o retículo apresenta-se bem desenvolvido.
O retículo rugoso (ergastoplasma), desempenha todas as funções do reticulo liso. Além disso, devido à pre-
sença de ribossomos, está intimamente relacionado a síntese proteica.
Ribossomos
Os ribossomos são organelas celulares presentes em todo o citoplasma de células eucariontes quanto 
procariontes. Elas têm como função sintetizar proteínas que serão utilizadas em processos internos da célula.
Eles podem estar agrupados em fila, com a ajuda de uma fita de RNA (formando os polirribossomos), espa-
lhados no citoplasma (ou hialoplasma), ou grudados na parede do retículo endoplasmático, dando origem ao 
retículo endoplasmático rugoso.
Complexo golgiense
O complexo golgiense está presente em quase todas as células eucarióticas (núcleo organizado), e é cons-
tituído por dobras de membranas e vesículas. Sua função primordial é o processamento de proteínas ribossô-
micas e a sua distribuição por entre essas vesículas. Funciona, portanto, como uma espécie de sistema central 
de distribuição na célula, atuando como centro de armazenamento, transformação, empacotamento e secreção 
de substâncias.
O complexo golgiense é responsável também pela formação dos lisossomos, da lamela média dos vegetais, 
do acrossomo do espermatozoide, do glicocálix e está ligado à síntese de polissacarídeos. Acredita-se, ainda, 
que a organela seja responsável por alguns processos pós-traducionais, tais como adicionar sinalizadores às 
proteínas, que as direcionam para os locais da célulaonde atuarão.
A maior parte das vesículas transportadoras que saem do retículo endoplasmático, e em particular do retí-
culo endoplasmático rugoso, são transportadas até o complexo de Golgi, onde são modificadas, ordenadas e 
enviadas na direção dos seus destinos finais. A organela está presente na maior parte das células eucarióticas, 
mas tende a ser mais proeminente nas células de órgãos responsáveis pela secreção de certas substâncias, 
tais como o pâncreas, a hipófise e a tireoide.
Lisossomos
Os lisossomos são pequenas vesículas, formadas pelo complexo golgiense, repletas de enzimas digestivas 
de todos os tipos. Assim, estão diretamente relacionados com a digestão intracelular de materiais diversos.
As enzimas presentes nos lisossomos, assim como quaisquer outras proteínas, são produzidas nos ribos-
somos. Em seguida, são transferidas para o complexo golgiense, que finalmente as “empacota” em vesículas 
que são liberadas no hialoplasma celular. Essas vesículas são os lisossomos propriamente ditos, também cha-
mados de lisossomos primários. Quando a célula engloba alguma partícula externa, como de alimento, por 
exemplo, forma-se um vacúolo alimentar, ou fagossomo. Um lisossomo se funde então ao vacúolo alimentar. 
Diante disso, as enzimas digestivas presente no lisossomo ficam em contato com a partícula a ser digerida, 
formando o vacúolo digestivo ou lisossomo secundário. As moléculas de nutrientes provenientes da digestão 
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podem sair do vacúolo digestivo através de sua membrana e difundir-se para o hialoplasma. No agora chamado 
vacúolo residual funde-se a membrana plasmática e despeja seu conteúdo para o meio externo, num proces-
so chamado defecação celular ou clasmocitose. 
Os lisossomos podem também digerir o material proveniente da própria célula. Orgânulos fora de uso, por 
exemplo, são digeridos, e as moléculas que o compões são reaproveitadas pela célula. Neste caso, o lisosso-
mo primário engloba o orgânulo, constituindo um vacúolo digestivo especial chamado de vacúolo autofágico, 
(auto= a si mesmo, fago= comer).
Peroxissomos
Os peroxissomos são organelas membranosas que contêm alguns tipos de enzimas digestivas. Sua seme-
lhança com os lisossomos fez com que fossem confundidos com eles até bem pouco tempo. Entretanto, hoje 
se sabe que os peroxissomos diferem dos lisossomos principalmente quanto ao tipo de enzimas que possuem.
Os peroxissomos, além de conterem enzimas que degradam gorduras e aminoácidos, têm também grandes 
quantidades da enzima catalase. A catalase converte o peróxido de hidrogênio, popularmente conhecido como 
água oxigenada (H2O2), e água e gás oxigênio. A água oxigenada se forma normalmente durante a degradação 
de gorduras e de aminoácidos, mas, em grande quantidade, pode causar lesões à célula.
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Mitocôndrias
As mitocôndrias estão diretamente relacionadas com a respiração celular aeróbica. No seu interior ocor-
re a oxidação de substâncias derivadas da glicose, com a consequente liberação de energia sob a forma de 
moléculas de ATP. Para as mitocôndrias funcionarem, se faz necessária a presença de oxigênio. Os resíduos 
produzidos nesta reação são o CO2 e a H2O.
As mitocôndrias são delimitadas por duas membranas lipoprotéicas semelhantes às demais membranas 
celulares. Enquanto a membrana externa é lisa, a membrana interna possui inúmeras pregas - as cristas 
mitocondriais - que se projetam para o interior da organela. A cavidade interna das mitocôndrias é preenchida 
por um fluido denominado matriz mitocondrial, onde estão presentes diversas enzimas, além de DNA e RNA 
e pequenos ribossomos e substâncias necessárias à fabricação de determinadas proteínas.
Cloroplastos
São os organoides responsáveis pelo processo de fotossíntese. Assim, enquanto as mitocôndrias conso-
mem matéria orgânica, oxidando-a, os cloroplastos produzem-na. Veja o esquema abaixo que representa esse 
processo:
Com relação a estrutura os cloroplastos têm certa semelhança com as mitocôndrias: também possuem duas 
membranas lipoproteicas envolventes. Além disso, existem sacos membranosos chamados lamelas, e estrutu-
ras semelhantes a moedas, chamadas tilacoides. Uma pilha de tilacoides chama-se granum (o termo grana 
representa o plural de granum). Lamelas e grana são ricas em clorofila, e estão mergulhadas num material 
denominado estroma. Veja o esquema abaixo: 
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Centríolos
Os centríolos são organelas que não estão envolvidas por membrana e que participam do progresso de 
divisão celular em células animais. Nas células de fungos complexos, plantas superiores (gimnospermas e 
angiospermas) e nematoides não existem centríolos. Eles estão presentes na maioria das células de animais, 
algas e vegetais inferiores como as briófitas (musgos) e pteridófitas (samambaias).
Estruturalmente, são constituídos por um total de nove trios de microtúbulos proteicos, que se organizam 
em cilindro.
São autoduplicáveis no período que precede a divisão celular, migrando, logo a seguir, para os polos opos-
tos da célula.
Uma das providências que a fábrica celular precisa tomar é a construção de novas fábricas, isto é, a sua 
multiplicação. Isso envolve uma elaboração prévia de uma série de “andaimes” proteicos, o chamado fuso de 
divisão, formado por inúmeros filamentos de microtúbulos. Embora esses microtúbulos não sejam originados 
dos centríolos e sim de uma região da célula conhecido como centrossomo, é comum a participação deles no 
processo de divisão de uma célula animal. Já em células de vegetais superiores, como não existem centríolos, 
sua multiplicação se processa sem eles.
Cílios e flagelos
Os cílios e flagelos são estruturas móveis, encontradas externamente em células de diversos seres vivos. 
Os cílios são curtos e podem ser relacionados à locomoção e a remoção de impurezas. Nas células que reves-
tem a traqueia humana, por exemplo, os batimentos ciliares empurram impurezas provenientes do ar inspirado, 
trabalho facilitado pela mistura com o muco que, produzido pelas células da traqueia, lubrifica e protege a tra-
queia. Em alguns protozoários, por exemplo, o paramécio, os cílios são utilizados para a locomoção.
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Os flagelos são longos e também se relacionam a locomoção de certas células, como a de alguns protozo-
ários (por exemplo, o tripanossomo causador da doença de Chagas) e a do espermatozoide.
Em alguns organismos pluricelulares, por exemplo, nas esponjas, o batimento flagelar cria correntes de 
água que percorrem canais e cavidades internas, trazendo, por exemplo, partículas de alimento.
Estruturalmente, cílios e flagelos são idênticos. Ambos são cilíndricos, exteriores as células e cobertos por 
membrana plasmática. Internamente, cada cílio ou flagelo é constituído por um conjunto de nove pares de mi-
crotúbulos periféricos de tubulinas, circundando um par de microtúbulos centrais. É a chamada estrutura 9 + 2.
Fonte: fttp://www.elsevier.es/publicaciones/1698031X/0000000400000001/v0_201308021011/13089233/
v0_201308021012/pt/main.assets/262v4n1-13089233fig03.jpg
Vacúolos
Os vacúolos são cavidades existentes no interior do citoplasma, que surgiram a partir do desenvolvimento 
de vesículas do retículo endoplasmático. Essas cavidades contêm água e substâncias dissolvidas. Em certos 
casos, podem se originar a partir da membrana plasmática (fagocitose e pinocitose). Podemos considerar os 
seguintes tipos de vacúolos:
a) Vacúolo alimentar ou fagossomos: São comuns em organismos em que a digestão é intracelular. A 
célula engloba uma partícula através da fagocitose, que é introduzida no interior do citoplasma. 
b) Vacúolos digestivos: Quando o vacúolo alimentar se funde com o lisossomo, o vacúolo resultante, onde 
ocorre a digestão de substâncias ingeridas pela célula, é chamado de vacúolo digestivo.
c) Vacúolos contráteis: Os vacúolos pulsáteis ou contráteis são organelas citoplasmáticas existentes na 
célula de alguns protozoários como o Paramecium, que realizam a osmorregulação, ou seja, o controle do 
volume celular, e deixam o meioexterno com concentração idêntica ao meio interno do ser vivo, permitindo a 
expulsão do excesso de água com excretas tóxicas ao organismo.
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d) Vacúolos de células vegetais: Os vacúolos das células vegetais são regiões expandidas do retículo en-
doplasmático. Em células vegetais jovens observam-se algumas dessas regiões, formando pequenos vacúolos 
isolados um do outro. Mas, à medida que a célula atinge a fase adulta, esses pequenos vacúolos se fundem, 
formando-se um único, grande e central, com ramificações que lembram sua origem reticular. A expansão do 
vacúolo leva o restante do citoplasma a ficar comprimido e restrito à porção periférica da célula. Além disso, a 
função do vacúolo é regular as trocas de água que ocorrem na osmose.
Plastos
Os plastos são orgânulos citoplasmáticos encontrados nas células de plantas e de algas. Sua forma e ta-
manho variam conforme o tipo de organismo. Em algumas algas, cada célula possui um ou poucos plastos, de 
grande tamanho e formas características. Já em outras algas e nas plantas em geral, os plastos são menores 
e estão presentes em grande número por célula.
Os plastos podem ser separados em duas categorias: 
- Cromoplastos que apresentam pigmentos em seu interior. O cromoplasto mais frequente nas plantas é o 
cloroplasto, cujo principal componente é a clorofila, de cor verde. Há também plastos vermelhos, os eritroplas-
tos (do grego eritros, vermelho), que se desenvolvem, por exemplo, em frutos maduros de tomate.
- Leucoplastos: São aqueles que não possuem nenhum pigmento, seu sistema de membranas interno não 
é muito elaborado e funcionam armazenando substâncias. Seu nome muda de acordo com a substância que é 
encontrada em seu interior:
- Amiloplastos: Acumulam amido;
- Proteinoplastos: Acumulam proteínas;
- Elaioplastos ou oleoplastos: Acumulam substâncias lipofílicas.
Núcleo
O núcleo das células que não estão em processo de divisão apresenta um limite bem definido, devido à 
presença da carioteca ou membrana nuclear, visível apenas ao microscópio eletrônico. A maior parte do volu-
me nuclear é ocupada por uma massa filamentosa denominada cromatina. Existem ainda um ou mais corpos 
densos (nucléolos) e um líquido viscoso (cariolinfa ou nucleoplasma).
- Nucleoplasma ou suco nuclear
O nucleoplasma é o material gelatinoso que preenche o espaço interno do núcleo. Embora muitos citologis-
tas anteriores a ele já tivessem observados núcleos, não haviam compreendido a enorme importância dessas 
estruturas para a vida das células. O grande mérito de Brown foi justamente reconhecer o núcleo como compo-
nente fundamental das células. O nome que ele escolheu expressa essa convicção: a palavra “núcleo” vem do 
grego nux, que significa semente. Brown imaginou que o núcleo fosse a semente da célula, por analogia aos 
frutos.
68
- Carioteca
A carioteca (do grego karyon, núcleo e theke, invólucro, caixa) é um envoltório formado por duas membra-
nas lipoprotéicas cuja organização molecular é semelhante as demais membranas celulares. Entre essas duas 
membranas existe um estreito espaço, chamado cavidade perinuclear. A face externa da carioteca, em algumas 
partes, se comunica com o retículo endoplasmático e, muitas vezes, apresenta ribossomos aderidos à sua su-
perfície. Neste caso, o espaço entre as duas membranas nucleares é uma continuação do espaço interno do 
retículo endoplasmático.
- Poros da carioteca 
A carioteca é perfurada por milhares de poros, através das quais determinadas substâncias entram e saem 
do núcleo. Os poros nucleares são mais do que simples aberturas. Em cada poro existe uma complexa es-
trutura proteica que funciona como uma válvula, abrindo-se para dar passagem a determinadas moléculas e 
fechando-se em seguida. Dessa forma, a carioteca pode controlar a entrada e a saída de substâncias.
Fonte: https://medicina362.wordpress.com/2015/10/28/histologia-nucleo/
A face interna da carioteca encontra-se a lâmina nuclear, uma rede de proteínas que lhe dá sustentação. A 
lâmina nuclear participa da fragmentação e da reconstituição da carioteca, fenômenos que ocorrem durante a 
divisão celular.
- Nucléolos
Na fase que a célula eucariótica não se encontra em divisão é possível visualizas vários nucléolos, associa-
dos a algumas regiões específicas da cromatina. Cada nucléolo é um corpúsculo esférico, não membranoso, 
de aspecto esponjoso quando visto ao microscópio eletrônico, rico em RNA ribossômico (a sigla RNA provém 
do inglês RiboNucleicAcid). Este RNA é um ácido nucléico produzido a partir o DNA das regiões específicas da 
cromatina e se constituirá um dos principais componentes dos ribossomos presentes no citoplasma. É impor-
tante perceber que ao ocorrer a espiralação cromossômica os nucléolos vão desaparecendo lentamente. Isso 
acontece durante os eventos que caracterizam a divisão celular. O reaparecimento dos nucléolos ocorre com a 
desespiralação dos cromossomos, no final da divisão do núcleo. 
- Cromatina
A cromatina é um conjunto de fios muito longos e finos, emaranhados desordenadamente no interior do 
núcleo. Ela contém a substância, associada com proteínas, na qual se encontra a informação genética: o DNA 
(ácido desoxirribonucleico). O DNA é responsável pelo controle da atividade celular e o comando da reprodução 
da célula.
69
Na interfase, a cromatina se organiza em dois estados diferentes. A maior parte é formada por filamentos 
desespiralados e pouco condensados, constituindo a eucromatina. O restante do material é formado por regi-
ões espiraladas, muito condensadas e evidentes, formando a heterocromatina. Essa desigualdade estrutura, 
com dias regiões distintas da cromatina, está associada a diferenças funcionais do material genético. 
- 4Cromossomos
Os filamentos de cromatina na interfase são muitos longos, emaranhados e misturados, a divisão celular, 
os fios enrolam-se, tornando-se mais curtos e grossos, o que facilita a separação do material genético. Desse 
modo, eles se individualizam em bastonetes denominados cromossomos.
Durante a interfase, o material genético que forma a cromatina duplica-se. Cada fio de cromatina forma um 
novo, igual a ele. Assim, no início do processo de divisão, cada cromossomo está formado por dois filamentos 
idênticos, as cromátides-irmãs. Elas estão ligadas entre si por um estrangulamento - o centrômero, ou cons-
tituição primária. A presença do centrômero é obrigatória e fundamental para o cromossomo, e sua função será 
estuda na divisão celular.
As partes de um cromossomo separadas pelo centrômero são chamadas braços cromossômicos. A relação 
de tamanho entre os braços cromossômicos, determinada pela posição do centrômero, permite classificar os 
cromossomos em quatro tipos: 
A. Metacêntrico: possuem o centrômero no meio, formando dois braços de mesmo tamanho;
B. Submetacêntricos: possuem o centrômero um pouco deslocado da região mediana, formando dois bra-
ços de tamanhos desiguais;
C. Acrocêntricos: possuem o centrômero bem próximo a uma das extremidades, formando um braço grande 
e outro muito pequeno;
D. Telocêntricos: possuem o centrômero em uma das extremidades, tendo apenas um braço.
Fonte: https://goo.gl/dcVvxV
O número de cromossomos é fixo nos indivíduos de determinada espécie, mas não e exclusivo dela. Es-
pécies diferentes apresentam o mesmo número de cromossomos; por exemplo, a seringueira, a mandioca, a 
barata e o caramujo têm 36 cromossomos nas células.
4 Uzunian, A.; Castro, N. H. C..; Sasson, S. 2012. Biologia 1p.113
70
Geralmente, os cromossomos das células somáticas (não relacionados com a reprodução) são encontra-
dos aos pares. Esses cromossomos que formam pares são denominados homólogos e têm a mesma forma, o 
mesmo tamanho e a mesma sequência de genes. Os genes que ocupam a mesma posição (loco, ou locus) em 
cromossomos homólogos são chamados de genes alelos. 
Células que apresentam todos os seus cromossomos distribuídos em pares homólogos são células diploi-
des ou 2n. As células somáticas (dos órgãos do corpo)na maioria dos organismos são diploides, inclusive as 
humanas.
Quando uma célula não possui pares de cromossomos homólogos, mas só um representante de cada par, 
ela é haploide ou n. Os gametas (células reprodutoras) são exemplos de células haploides. 
A maioria das espécies possui um número diploide de cromossomos nas células somáticas. O número 2n 
no homem é 46, no cachorro 78, e na mosca 12. Na reprodução sexuada ocorre a união de dois gametas, que 
devem ser haploides, para manter o número 2n da espécie. Assim, a fecundação (união entre os gametas) res-
tabelece o número 2n de cromossomos ao formar o zigoto, que é a primeira célula de um organismo.
O conjunto haploide de cromossomos de uma espécie constitui a bagagem cromossômica de um gameta, 
sendo a contribuição genética de cada genitor para o filho. Assim, o conjunto haploide humano é 23, e o do 
cachorro 39. 
Constituição química e arquitetura dos cromossomos
Descobrir a natureza química dos cromossomos foi uma árdua tarefa que mobilizou centenas de cientistas 
e muitos anos de trabalho. O primeiro constituinte cromossômico a ser identificado foi o ácido desoxirribonuclei-
co, o DNA. Em 1924, o pesquisador alemão Robert J. Feugen desenvolveu uma técnica especial de coloração 
que permitiu demonstrar que o DNA é um dos principais componentes dos cromossomos. Alguns anos mais 
tarde, descobriu-se que a cromatina também é rica em proteínas denominadas histonas. 
71
Divisão celular
Do mesmo modo que uma fábrica pode ser multiplicada pela construção de várias filiais, também as células 
se dividem e produzem cópias de si mesmas. Há dois tipos de divisão celular: mitose e meiose. Na mitose, 
a divisão de uma “célula-mãe” duas “células-filhas” geneticamente idênticas e com o mesmo número cromos-
sômico que existia na célula-mãe. Uma célula n produz duas células n, uma célula 2n produz duas células 2n 
etc. Trata-se de uma divisão equacional. Já na meiose, a divisão de uma “célula-mãe” 2n gera “células-filhas” 
n, geneticamente diferentes. Neste caso, como uma célula 2n produz quatro células n, a divisão é chamada 
reducional.
O principal ponto em comum entre esses dois processos é o fato de que qualquer célula, antes de entrar em 
mitose ou meiose, deve duplicar seu material genético. 
Essa duplicação ocorre durante a interfase, período no qual a célula não está em divisão, porem apresenta 
grande atividade, sintetizando material para seu funcionamento, crescimento e preparando-se para a divisão. 
Costuma-se dividir a interfase em três períodos distintos: G1, S e G2. O intervalo de tempo em que ocorre a 
duplicação do DNA foi denominado de S (síntese) e o período que antecede é conhecido como G1 (G1 provém 
do inglês gap, que significa “intervalo”). O período que sucede o S é conhecido como G2.
https://alemdasaulas.wordpress.com/tag/ciclo-celular/
O ciclo celular todo, incluindo a interfase (G1, S, G2) e a mitose (M) - prófase, metáfase, anáfase e telófase 
- pode ser representado em um gráfico no qual se coloca a quantidade da DNA na ordenada (y) e o tempo na 
abscissa (x).
https://quizlet.com/br/500349100/ciclo-celular-e-divisao-celular-flash-cards/
72
Mitose
A mitose é o processo de divisão celular que forma células-filhas com o mesmo número de cromossomos 
da célula-mãe. Por meio da mitose, uma célula com o número x de cromossomos (n, 2n, 3n) divide-se em duas 
células com o mesmo número x de cromossomos.
Desse modo, a mitose mantem constante o número de cromossomos das células, formando células idênti-
cas à célula inicial, condição essencial para o crescimento dos organismos pluricelulares.
Todos os seres vivos começam por uma única célula, que, nos organismos pluricelulares se divide, forman-
do as células do corpo. A mitose permite, assim, a construção dos organismos animais e vegetais.
O aumento do número de células provoca o crescimento dos indivíduos. À medida que ocorre a formação 
das células por mitose há também um processo de especialização complexo- a diferenciação celular. Ela pos-
sibilita a transformação das células, de modo a realizar as diferentes funções orgânicas e a construir os órgãos 
e tecidos do corpo.
Além de promover o crescimento, a mitose é necessária aos processos de regeneração do organismo, pois 
é por meio dela que se dá a reposição de células, para substituir células mortas. 
- Os cromossomos durante a mitose
Os cromossomos iniciam a mitose já duplicados, com duas cromátides ligadas pelo centrômero, pois a du-
plicação do DNA já ocorreu na interfase.
Durante mitose, as cromátides se separam, permitindo a divisão dos cromossomos, que são levados para 
as células-filhas. Isso possibilita que cada célula resultante da mitose receba o mesmo número de cromosso-
mos da célula inicial.
A mitose é um mecanismo de divisão equacional (E), porque mantém constante o número de cromossomos 
das células. 
- As fases da mitose
A mitose é um processo contínuo de divisão celular, mas, por motivos didáticos, para melhor compreendê-
-la, vamos dividi-la em fases: prófase, metáfase, anáfase e telófase. Alguns autores costumam citar uma quinta 
fase - a prometáfase - intermediária entre a prófase e a metáfase. O final da mitose, com a separação do cito-
plasma, é chamado de citocinese.
- Prófase 
- Os cromossomos começam a ficar visíveis devido à espiralação.
- O nucléolo começa a desaparecer.
- Organiza-se em torno do núcleo um conjunto de fibras (nada mais são do que microtúbulos) originadas a 
partir dos centrossomos, constituindo o chamado fuso de divisão (ou fuso mitótico).
Embora os centríolos participem da divisão, não é deles que se originam as fibras do fuso. Na mitose em 
célula animal, as fibras que se situam ao redor de cada par de centríolos opostas ao fuso constituem o áster 
(do grego, aster = estrela).
- O núcleo absorve água, aumento de volume e a carioteca se desorganiza.
- No final da prófase, curtas fibras do fuso, provenientes do centrossomos, unem-se aos centrômeros. Cada 
uma das cromátides-irmãs fica ligada a um dos polos da célula. 
- Metáfase
Os cromossomos atingem o máximo em espiralação, encurtam e se localizam na região equatorial da célula.
- No finalzinho da metáfase e início da anáfase ocorre a duplicação dos centrômeros.
73
- Anáfase 
As fibras do fuso começam a encurtar. Em consequência, cada lote de cromossomos-irmãos é puxado para 
os polos opostos da célula.
Como cada cromátide passa a ser um novo cromossomo, pode-se considerar que a célula fica temporaria-
mente tetraploide.
- Telófase 
- Os cromossomos iniciam o processo de desespiralização.
- Os nucléolos reaparecem nos novos núcleos celulares.
- A carioteca se reorganiza em cada núcleo-filho.
- Cada dupla de centríolos já se encontra no local definitivo nas futuras células-filhas.
- Citocinese - Separando as células
A partição em duas copias é chamada de citocinese e ocorre, na célula animal, de fora para dentro, isto é, 
como se a célula fosse estrangulada e partida em duas (citocinese centrípeta). Há uma distribuição de orga-
nelas pelas duas células-irmãs. Perceba que a citocinese é, na verdade a divisão do citoplasma. Essa divisão 
pode ter início já na anáfase, dependendo da célula.
- Função da mitose
A mitose é um tipo de divisão muito frequente entre os organismos da Terra atual. Nos unicelulares, serve à 
reprodução assexuada e à multiplicação dos organismos. Nos pluricelulares, ela repara tecidos lesados, repões 
células que normalmente morrem e também está envolvida no crescimento. No homem, a pele, a medula óssea 
e o revestimento intestinal são locais onde a mitose é frequente. Nem todas as células do homem, porém, são 
capazes de realizar mitose. Neurônios e célula musculares são dois tipos celulares altamente especializados 
em que não ocorre esse tipo de divisão (ocorre apenas na fase embrionária). Nos vegetais, a mitose ocorre 
em locais onde existem tecidos responsáveis pelo crescimento, por exemplo, na ponta de raízes, na ponta de 
caules e nas gemas laterais. Servetambém para produzir gametas, ao contrário do que ocorre nos animais, em 
que a meiose é o processo de divisão mais diretamente associado à produção das células gaméticas.
Meiose
As células somáticas de um organismo humano possuem um número diploide de 46 cromossomos em seus 
núcleos. Elas foram formadas de uma célula inicial, o zigoto, ou célula ovo, originada da fecundação. O zigoto 
dividiu-se por mitose para originar as células somáticas.
O zigoto tem 46 cromossomos e é formado pela união dos gametas masculinos e femininos. Para que o 
zigoto tenha 46 cromossomos, os gametas devem apresentar 23 cromossomos cada. 
No homem, e na maioria das espécies pluricelulares, encontramos células somáticas diploides e, para per-
mitir a reprodução sexuada, gametas haploides.
Para possibilitar a formação desses gametas (haploides-n), a partir de células diploides, existe um processo 
especial de divisão chamado meiose.
A meiose é um mecanismo de divisão reducional (R), pelo qual uma célula 2n (diploide) forma quatro células 
n (haploides), após duas divisões consecutivas.
74
A meiose está associada a reprodução sexuada, possibilitando a preservação das espécies, mas não é 
indispensável para a sobrevivência do indivíduo.
- As fases da meiose
A redução do número cromossômico da célula é importante fator para a conservação do lote cromossômico 
das espécies, pois como a meiose formam-se gametas com a metade do lote cromossômico. Quando ocorre a 
fecundação, o número de cromossomos da espécie se restabelece. Podemos estudar a meiose em duas eta-
pas, separadas por um curto intervalo, chamado intercinese. Em cada etapa, encontramos as fases estudadas 
na mitose, ou seja, prófase, metáfase, anáfase e telófase. 
Vamos supor uma célula 2n = 2 e estudar os eventos principais da meiose nessa célula. 
- Meiose I (Primeira Divisão Meiótica)
Prófase I - É a etapa mais marcante da meiose. Nela ocorre o pareamento dos cromossomos homólogos e 
pode acontecer um fenômeno conhecido como crossing-over (também chamado de permuta). Como a prófase 
I é longa, há uma sequência de eventos que, para efeito de estudo, pode ser dividida nas seguintes etapas:
- Inicia-se a espiralação cromossômica. É a fase de leptóteno (leptós = fino), em que os filamentos cromos-
sômicos são finos, pouco visíveis e já constituídos cada um por duas cromátides.
Começa a atração e o pareamento dos cromossomos homólogos; é um pareamento ponto por ponto conhe-
cido como sinapse (o prefixo sin provém do grego e significa união). Essa é a fase de zigóteno (zygós = par).
- A espiralação progrediu: agora, são bem visíveis as duas cromátides de cada homólogo pareado; como 
existem, então, quatro cromátides, o conjunto forma uma tétrade ou par bivalente. Essa é a fase de paquíteno 
(pakhús = espesso).
- Ocorrem quebras casuais nas cromátides e uma troca de pedaços entre as cromátides homólogas, fe-
nômeno conhecido como crossing-over (ou permuta). Em seguida, os homólogos se afastam e evidenciam-se 
entre eles algumas regiões que estão ainda em contato. Essas regiões são conhecidas como quiasmas (chi 
corresponde à letra “X” em grego). Os quiasmas representam as regiões em que houve as trocas de pedaços. 
Essa fase da prófase I é o diplóteno (diplós = duplo).
- Os pares de cromátides afastam-se um pouco mais e os quiasmas parecem “escorregar” para as extremi-
dades; a espiralação dos cromossomos aumenta é a última fase da prófase I, conhecida por diacinese (dia = 
através; kinesis = movimento).
Enquanto acontecem esses eventos, os centríolos, que vieram duplicado da interfase, migram para os polos 
opostos e organizam o fuso de divisão; os nucléolos desaparecem; a carioteca se desfaz após o término da 
prófase I, prenunciando a ocorrência da metáfase I. 
Metáfase I - os cromossomos homólogos pareados se dispõem na região mediana da célula; cada cromos-
somo está preso a fibras de um só polo.
Anáfase I - o encurtamento das fibras do fuso separa os cromossomos homólogos, que são conduzidos 
para polos opostos da célula, não há separação das cromátides-irmãs. Quando os cromossomos atingem os 
polos, ocorre sua desespiralação, embora não obrigatória, mesmo porque a segunda etapa da meiose vem a 
seguir. Às vezes, nem mesmo a carioteca se reconstitui.
Telófase I - no final desta fase, ocorre a citocinese, separando as duas células-filhas haploides. Segue-se 
um curto intervalo a intercinese, que procede a prófase II. 
- Meiose II (segunda divisão meiótica)
Prófase II - cada uma das duas células-filhas tem apenas um lote de cromossomos duplicados. Nesta fase 
os centríolos duplicam novamente e as células em que houve formação da carioteca, esta começa a se desin-
tegrar.
Metáfase II - como na mitose, os cromossomos prendem-se pelo centrômero às fibras do fuso, que partem 
de ambos os polos.
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Anáfase II - Ocorre duplicação dos centrômeros, só agora as cromátides-irmãs separam-se (lembrando a 
mitose).
Telófase II e citocinese - com o término da telófase II reorganizam-se os núcleos. A citocinese separa as 
quatro células-filhas haploides, isto é, sem cromossomos homólogos e com a metade do número de cromosso-
mos em relação à célula que iniciou a meiose.
- Variabilidade: Entendendo o crossing-over
A principal consequência da meiose, sem dúvida, é o surgimento da diversidade entre os indivíduos que 
são produzidos na reprodução sexuada da espécie. A relação existente entre meiose e variabilidade é baseada 
principalmente na ocorrência de crossing-over.
- Meiose com crossing-over
O crossing é um fenômeno que envolve cromátides homólogas. Consiste na quebra dessas cromátides em 
certos pontos, seguida de uma troca de pedaços (quiasmas) correspondentes entre elas. As trocas provocam o 
surgimento de novas sequências de genes ao longo dos cromossomos. Assim, se em um cromossomo existem 
vários genes combinados segundo uma certa sequência, após a ocorrência do crossing a combinação pode 
não ser mais a mesma. Então, quando se pensa no crossing, é comum analisar o que aconteceria, por exemplo, 
quanto à combinação entre os genes alelos A e a e B e b no par de homólogos ilustrados na figura. Nessa com-
binação o gene A e B encontram-se em um mesmo cromossomo, enquanto a e b estão no cromossomo homó-
logo. Se a distância de A e B for considerável, é grande a chance de ocorrer uma permuta. E, se tal acontecer, 
uma nova combinação gênica poderá surgir. As combinações Ab e aB são novas. São recombinações gênicas 
que contribuem para a geração de maior variabilidade nas células resultantes da meiose. Se pensarmos na 
existência de três genes ligados em um mesmo cromossomo (A, b e C, por exemplo), as possibilidades de 
ocorrência de crossings dependerão da distância em que os genes se encontram - caso estejam distantes, a 
variabilidade produzida será bem maior.
Codificação da informação genética
A descoberta do DNA ocorreu em 1869 e foi feita pelo bioquímico alemão Johann Friedrich Miescher (1844-
1895). Miescher buscava determinar os componentes químicos do núcleo celular e usava os glóbulos bran-
cos contidos no pus para suas pesquisas. Os glóbulos brancos eram um bom material pois são células que 
apresentam núcleos grandes e fáceis de serem isolados do citoplasma. Além disso, o pus era muito fácil de se 
conseguir na época em ataduras usadas em ferimentos.
Analisando os núcleos, Miescher descobriu a presença de um composto de natureza ácida que era desco-
nhecido até o momento. Esse composto era rico em fósforo e em nitrogênio, era desprovido de enxofre e resis-
tente à ação da pepsina (enzima proteolítica). Esse composto, que aparentemente era constituído de moléculas 
grandes, foi denominado, por Miescher, nucleína. Essa substância foi isolada também da cicatriculada gema do 
ovo de galinha e de espermatozoides de salmão.
Em 1880, outro pesquisador alemão, Albrecht Kossel (1883-1927), demonstrou que a nucleína continha 
bases nitrogenadas em sua estrutura, explicando o fato da nucleína ser rica em nitrogênio. Nove anos depois,Richard Altmann (1852-1900), que era aluno de Miescher, obteve a nucleína com alto grau de pureza, compro-
vando sua natureza ácida e dando-lhe, então, o nome de ácido nucléico. A partir daí o material mais utilizado 
para estudo e obtenção do ácido nucléico passou a ser o timo de bezerro, cujo tecido apresenta células com 
núcleos grandes. Foi descoberto que a degradação do ácido nucléico do timo, chamado de ácido timonucleico, 
liberava quatro tipos de bases nitrogenadas:
- dois tipos de bases púricas: adenina e guanina
- dois tipos de bases pirimídicas: citosina e timina
Foi demonstrado também que outro produto da degradação do ácido nucleico era um glicídio com 5 átomos 
de carbono, uma pentose, no caso uma desoxirribose. O fósforo estava presente na forma de um derivado do 
ácido fosfórico, fosfato. Tinha-se até o momento que o ácido nucléico era composto de bases nitrogenadas 
76
(púricas e pirimídicas), de um glicídio (pentose) e de fosfato. Em 1890, foi descoberto em levedura (fermento) 
outro tipo de ácido nucleico, que possuía uracila ao invés de timina e ribose ao invés da desoxirribose. Dessa 
maneira, foram caracterizados dois tipos de ácidos nucleicos, de acordo com o glicídio que possuíam:
- ácido ribonucleico (RNA)
- ácido desoxirribonucleico (DNA)
Em 1912, Phoebus Levine (1869-1940) e Walter Jacobs (1883-1967) concluíram que o componente básico 
dos ácidos nucléicos era uma estrutura composta por uma unidade que se constituía numa base nitrogenada 
ligada a uma pentose, e esta por sua vez, ligada a um fosfato. Esta unidade foi denominada de nucleotídeo. Um 
ácido nucléico seria então uma molécula composta por vários nucleotídeos unidos entre si, ou seja, um polinu-
cleotídeo. Os estudos dos ácidos nucléicos continuaram por muitos anos sem que os cientistas soubessem de 
sua importância como material hereditário, descoberta que só foi realizada muitos anos depois. Os ácidos nu-
cléicos são moléculas gigantes (macromoléculas), formadas por unidades monoméricas menores conhecidas 
como nucleotídeos. Cada nucleotídeo, por sua vez, é formado por três partes:
- um açúcar do grupo das pentoses (monossacarídeos com cinco átomos de carbono);
- um radical “fosfato”, derivado da molécula do ácido ortofosfórico (H3PO4).
- uma base orgânica nitrogenada.
Sabia-se de sua presença nas células, mas a descoberta de sua função como substâncias controladoras da 
atividade celular foi um dos passos mais importantes da história da Biologia.
- Função dos Ácidos Nucleicos
Coordenar a síntese das enzimas (e demais proteínas) determinando assim as características dos indiví-
duos, como: cor dos olhos, cor da pele, estatura, tendências de comportamento, doenças hereditárias (diabe-
tes, hemofilia, daltonismo), etc.
Dessa forma controla o metabolismo, a reprodução e constituem o material genético ou hereditário de todos 
os seres vivos.
Os Nucleotídeos: são as unidades constituintes dos ácidos nucléicos. Ou seja, são os monômeros dos 
ácidos nucléicos.
- Estrutura do Nucleotídeo
Basicamente, um nucleotídeo é constituído por três partes:
- Uma base nitrogenada
- Uma pentose
- Um grupo fosfato
As Bases Nitrogenadas
Já as bases nitrogenadas pertencem a dois grupos:
- as púricas: adenina (A) e guanina (G);
- as pirimídicas: timina (T), citosina (C) e uracila (U).
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No quadro abaixo os exemplos das bases púricas e pirimídicas
https://pt.wikipedia.org/wiki/Base_nitrogenada
As pentoses
São monossacarídeos (oses) de cinco carbonos na cadeia. Têm a função de dar sustentação a molécula. 
São elas:
- Ribose no RNA
- Desoxirribose no DNA
Grupo Fosfato (PO4)
Derivado do ácido fosfórico (H3PO4) - é comum tanto ao DNA como ao RNA. Tem a função de ligar os nu-
cleotídeos de uma mesma fita.
- Características do DNA
Apresenta-se como fita dupla, formando uma dupla hélice (modelo de Watson e Crick, 1972).
Apresenta a pentose (ose) desoxirribose com exclusividade;
Apresentam a base nitrogenada “timina” com exclusividade;
Promove a duplicação ou replicação: sintetiza cópias idênticas de si mesmo;
Promove a transcrição: sintetiza moléculas de RNAm (mensageiro);
O DNA é encontrado em maior quantidade no núcleo (na cromatina) que no citoplasma (nas mitocôndrias 
e cloroplastos)
É da associação dos diferentes nucleotídeos que se formam as macromoléculas dos dois tipos de ácidos 
nucléicos: o ácido ribonucleico (RNA) e o ácido desoxirribonucleico (DNA). Eles foram assim chamados em 
função dos açúcares presentes em suas moléculas: O RNA contém o açúcar ribose e o DNA contém o açúcar 
desoxirribose.
78
Outra diferença importante entre as moléculas de DNA e a de RNA diz respeito às bases nitrogenadas: no 
DNA, as bases são citosina, guanina, adenina e timina; no RNA, no lugar da timina, encontra-se a uracila.
O desenho mostra os filamentos dos ácidos nucléicos. DNA filamento duplo e RNA monofilamento.
- A Duplicação ou replicação do DNA
É o processo através do qual uma molécula de DNA dá origem a outra molécula, idêntica a molécula mãe. 
A duplicação é semiconservativa, ou seja, cada molécula de ADN formada conserva uma das fitas da molé-
cula-mãe.
Etapas da Duplicação
1. Em presença da enzima helicase e DNApolimerase, ocorre o afastamento das duas fitas do DNA;
2. Nucleotídeos com desoxirribose (desoxirribonucleotídeos), livres no núcleo, encaixam-se nas fitas sepa-
radas;
3. Ao final do processo, estão formadas duas moléculas de DNA, cada uma contendo uma das fitas das 
moléculas-mãe.
79
Ilustração da replicação do DNA
A ação da enzima DNA polimerase
- Transcrição
O material genético representado pelo DNA contém uma mensagem em código que precisa ser decifrada e 
traduzida em proteínas, muitas das quais atuarão nas reações metabólicas da célula. A mensagem contida no 
DNA deve, inicialmente, ser passada para moléculas de RNA que, por sua vez, orientarão a síntese de proteí-
nas. O controle da atividade celular pelo DNA, portanto, é indireto e ocorre por meio da fabricação de moléculas 
de RNA, em um processo conhecido como transcrição.
- RNA: uma Cadeia (Fita) Simples
As moléculas de RNA são constituídas por uma sequência de ribonucleotídeos, formando uma cadeia (fita) 
simples.
A síntese de RNA (mensageiro, por exemplo) se inicia com a separação das duas fitas de DNA. Apenas uma 
das fitas do DNA serve de molde para a produção da molécula de RNAm. A outra fita não é transcrita. Essa é 
uma das diferenças entre a duplicação do DNA e a produção do RNA.
Enzima RNA polimerase
Exemplos: 
Imaginando um segmento hipotético de um filamento de DNA com a sequência de bases: 
80
DNA- ATGCCGAAATTTGCG
O segmento de RNAm formado na transcrição terá a sequência de bases: 
RNA- UACGGCUUUAAACGC
Obs.: Em uma célula eucariótica, o RNAm produzido destaca-se de seu molde e, após passar por um pro-
cessamento, atravessa a carioteca e se dirige para o citoplasma, onde se dará a síntese proteica. Com o fim da 
transcrição, as duas fitas de DNA seu unem novamente, refazendo-se a dupla hélice.
- Tradução: Síntese de Proteínas
Tradução é o nome utilizado para designar o processo de síntese de proteínas. Ocorre no citoplasma com 
a participação, entre outros, de RNA e de aminoácidos.
- Cístron - é o segmento de DNA que contém as informações para a síntese de um polipeptídeo ou 
proteína. O RNA produzido que contém uma sequência de bases nitrogenadas transcrita do DNA é um RNA 
mensageiro.
Ilustração do processo de transcrição
- RNAs transportadores, RNAt: assim chamados porque serão os responsáveis pelo transporte de ami-
noácidos até o local onde se dará a síntese de proteínas junto aos ribossomos. São moléculas de RNA de fita 
simples, de pequeno tamanho, contendo, cada uma, cerca de 75 a 85 nucleotídeos. Cada fita de RNAt torce-se 
sobre si mesma, adquirindo o aspecto visto na figura abaixo. Duas regiões se destacam em cada transportador: 
uma é o local em que se ligará o aminoácido a ser transportado e a outra corresponde ao trio de bases comple-
mentares (chamado anticódon)do RNAt, que se encaixará no códon correspondente do RNAm.
81
Obs.: Anticódon é o trio de bases do RNAt, complementar do códon do RNAm.
- Etapas da Síntese Proteica
- Um RNAm, processado no núcleo, contendo sete códons (21 bases hidrogenadas) se dirige ao citoplasma.
- No citoplasma, um ribossomo se liga ao RNAm na extremidade correspondente ao início da leitura. Dois 
RNAt, carregando os seus respectivos aminoácidos (metionina e alanina), prendem-se ao ribossomo. Cada 
RNAt liga-se ao seu trio de bases (anticódon) ao trio de bases correspondentes ao códon do RNAm. Uma liga-
ção peptídica une a metionina à alanina.
- O ribossomo se desloca ao longo do RNAm. O RNAt que carregava a metionina se desliga do ribossomo. 
O quarto RNAt, transportando o aminoácido leucina, une o seu anticódon ao códon correspondente do RNAm. 
Uma ligação peptídica é feita entre a leucina e a alanina.
- O ribossomo novamente se desloca. O RNAt que carregava a alanina se desliga do ribossomo. O quarto 
RNAt, transportando o aminoácido ácido glutâmico encaixa-se no ribossomo. Ocorre a união do anticódon 
desse RNAt com o códon correspondente do RNAm. Uma ligação peptídica une o ácido glutâmico à leucina.
- Novo deslocamento do ribossomo. O quinto RNAt, carregando a aminoácido glicina, se encaixa no ribos-
somo. Ocorre a ligação peptídica da glicina com o ácido glutâmico.
- Continua o deslocamento do ribossomo ao longo do RNAm. O sexto RNAt, carregando o aminoácido seri-
na, se encaixa no ribossomo. Uma ligação peptídica une a serina à glicina.
- Fim do deslocamento do ribossomo. O último transportador, carregando o aminoácido triptofano, encai-
xa-se no ribossomo. Ocorre a ligação peptídica do triptofano com a serina. O RNAt que carrega o triptofano se 
separa do ribossomo. O mesmo ocorre com o transportador que portava a serina.
- O peptídeo contendo sete aminoácidos fica livre no citoplasma. Claro que outro ribossomo pode se ligar 
ao RNAm, reiniciando o processo de tradução, que resultará em um novo peptídeo. Perceba, assim, que o 
RNAm contendo sete códons (21 bases nitrogenadas) conduziu a síntese de um peptídeo formado por sete 
aminoácidos.
O Código Genético
A mensagem genética contida no DNA é formada por um alfabeto de quatro letras que correspondem aos 
quatro nucleotídeos: A, T, C e G. Com essas quatros letras é preciso formar “palavras” que possuem o significa-
do de “aminoácidos”. Cada proteína corresponde a uma “frase” formada pelas “palavras”, que são os aminoáci-
dos. De que maneira apenas quatro letras do alfabeto do DNA poderiam ser combinadas para corresponder a 
cada uma das vinte “palavras” representadas pelos vinte aminoácidos diferentes que ocorrem nos seres vivos.
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Uma proposta brilhante sugerida por vários pesquisadores, e depois confirmada por métodos experimen-
tais, foi a de que cada três letras (uma trinca de bases) do DNA corresponderia uma “palavra”, isto é, um ami-
noácido. Nesse caso, haveria 64 combinações possíveis de três letras, o que seria mais do que suficiente para 
codificar os vinte tipos diferentes de aminoácidos (matematicamente, utilizando o método das combinações 
seriam, então, 4 letras combinadas 3 a 3, ou seja, 43 = 64 combinações possíveis).
O código genético do DNA se expressa por trincas de bases, que foram denominadas códons. Cada códon, 
formado por três letras, corresponde a certo aminoácido. A correspondência entre o trio de bases do DNA, o trio 
de bases do RNA e os aminoácidos por eles especificados constitui uma mensagem em código que passou a 
ser conhecida como “código genético”. Mas, surge um problema. Como são vinte os diferentes aminoácidos, 
há mais códons do que tipos de aminoácidos! Deve-se concluir, então, que há aminoácidos que são especifica-
dos por mais de um códon, o que foi confirmado. A tabela abaixo, especifica os códons de RNAm que podem 
ser formados e os correspondentes aminoácidos que especificam.
Dizemos que o código genético é universal, pois em todos os organismos da Terra atual ele funciona da 
mesma maneira, quer seja em bactérias, em uma cenoura ou no homem. O códon AUG, que codifica para o 
aminoácido metionina, também significa início de leitura, ou seja, é um códon que indica aos ribossomos que 
é por esse trio de bases que deve ser iniciada a leitura do RNAm. Note que três códons não especificam 
nenhum aminoácido. São os códons UAA, UAG e UGA, chamados de códons e parada durante a “leitura” 
(ou stop códons) do RNA pelos ribossomos, na síntese proteica.
Genética e biotecnologia
A observação de que muitas características dos organismos podem ser herdadas pelos descendentes é 
muito antiga. O processo de domesticação de plantas e animais pelo homem foi feito através da seleção de 
organismos, e seu cruzamento, para conseguir alcançar variedades úteis a este. As raças de cachorros, atos, 
gado e os diferentes tipos de vegetais cultivados pelo homem foram obtidos pelo processo de seleção contínua 
e pelo cruzamento entre os indivíduos previamente selecionados.
Os resultados práticos obtidos nos cruzamentos serviram de explicações para possíveis esclarecimentos, 
porém sem base científica, já que incluíam ideias errôneas e preconceituosas. 
Um exemplo prático deste tipo de ideias pode ser exemplificado pela descoberta do espermatozoide no 
século XVIII, que levou ao falso conceito de que o gameta masculino apresentava dentre dele um minúsculo 
homem, o qual usaria o útero materno apenas para completar seu crescimento. Outra ideia aceita na época 
afirmava que a gestação era afetada por tudo que a mãe sentia ou ouvia nesse período. Assim, o nascimento de 
uma criança que apresentava muito pelos no rosto ocorria porque a mãe, durante a gestação, tinha observado 
ou convivido, por um período de tempo significativo, o rosto de um homem muito barbudo.
83
Para explicar os fenômenos hereditários, afirmava-se também que as características eram transmitidas por 
meio de partículas existentes no sangue e carregadas pelos gametas. Diante desse “conceito”, surgiram as 
afirmações como “animal puro-sangue”, utilizadas nos dias atuais, mas que não apresentam correção biológica.
Embora inúmeros cientistas tentaram explicar através de hipóteses e experimentos os processos hereditá-
rios, a descoberta desses processos foram explicadas apenas no século XIX, através das teorias lançadas por 
Gregor Mendel. Mendel, conhecido como o “pai da genética”, era um monge agostiniano que passou maior 
parte de sua vida em um mosteiro situado na cidade de Brno, na Morávia. 
Os Experimentos de Mendel
A ervilha é uma planta herbácea leguminosa que pertence ao mesmo grupo do feijão e da soja. Na reprodu-
ção, surgem vagens contendo sementes, as ervilhas. Sua escolha como material de experiência não foi casual: 
uma planta fácil de cultivar, de ciclo reprodutivo curto e que produz muitas sementes. Desde os tempos de 
Mendel existiam muitas variedades disponíveis, dotadas de características de fácil comparação. Por exemplo, 
a variedade que flores púrpuras podia ser comparada com a que produzia flores brancas; a que produzia se-
mentes lisas poderia ser comparada cm a que produzia sementes rugosas, e assim por diante. Outra vantagem 
dessas plantas é que estame e pistilo, os componentes envolvidos na reprodução sexuada do vegetal, ficam 
encerrados no interior da mesma flor, protegidas pelas pétalas. Isso favorece a autopolinização e, por extensão, 
a autofecundação, formando descendentes com as mesmas características das plantas genitoras.
Ervilhas de Mendel5
A partir da autopolinização, Mendel produziu e separou diversas linhagens puras de ervilhas para as carac-
terísticas que ele pretendia estudar. Por exemplo, para cor de flor, plantas de flores de cor de púrpura sempre 
produziam como descendentes plantas de flores púrpuras, o mesmo ocorrendo com o cruzamento de plantas 
cujas flores eram brancas. Mendel estudou sete características nas plantas de ervilhas: cor da flor, posição da 
flor no caule, cor da semente, aspecto externo dasemente, forma da vagem, cor da vagem e altura da planta.
5 https://pontobiologia.com.br/entendendo-leis-mendel/
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Os Cruzamentos
Depois de obter linhagens puras, Mendel efetuou um cruzamento diferente. Cortou os estames de uma flor 
proveniente de semente verde e depois depositou, nos estigmas dessa flor, pólen de uma planta proveniente de 
semente amarela. Efetuou, então, artificialmente, uma polinização cruzada. Pólen de uma planta que produzia 
apenas semente amarela foi depositado no estigma de outra planta que só produzia semente verde, ou seja, 
cruzou duas plantas puras entre si. Essas duas plantas foram consideradas como a geração parental (P), isto 
é, a dos genitores.
Após repetir o mesmo procedimento diversas vezes, Mendel verificou que todas as sementes originadas 
desses cruzamentos eram amarelas - a cor verde havia aparentemente “desaparecido” nos descendentes hí-
bridos (resultantes do cruzamento das plantas), que Mendel chamou de F1 (primeira geração filial). Concluiu, 
então, que a cor amarela “dominava” a cor verde. Chamou o caráter cor amarela da semente de dominante e 
o verde de recessivo.
A seguir, Mendel fez germinar as sementes obtidas em F1 até surgirem as plantas e as flores. Deixou que se 
auto fertilizassem e aí houve a surpresa: a cor verde das sementes reapareceu na F2 (segunda geração filial), 
só eu em proporção menor que as de cor amarela: surgiram 6.022 sementes amarelas para 2.001 verdes, o que 
conduzia a proporção 3:1. Concluiu que na verdade, a cor verde das sementes não havia “desaparecido” nas 
sementes da geração F1. O que ocorreu é que ela não tinha se manifestado, uma vez que, sendo uma caráter 
recessivo, era apenas “dominado” (nas palavras de Mendel) pela cor amarela. Mendel concluiu que a cor das 
sementes era determinada por dois fatores, cada um determinando o surgimento de uma cor, amarela ou verde.
EXEMPLOS DOS CRUZAMENTOS DE MENDEL6
Leis de Mendel
- 1ª Lei de Mendel: Lei da Segregação dos Fatores
A comprovação da hipótese de dominância e recessividade nos vários experimentos efetuados por Mendel 
levou, mais tarde à formulação da sua 1º lei: 
“Cada característica é determinada por dois fatores que se separam na formação dos gametas, onde ocor-
rem em dose simples”
Isto é, para cada gameta masculino ou feminino encaminha-se apenas um fator. Mendel não tinha ideia da 
constituição desses fatores, nem onde se localizavam. Em 1902, enquanto estudava a formação dos gametas 
em gafanhotos, o pesquisador norte americano Walter S. Sutton notou surpreendente semelhança entre o 
comportamento dos cromossomos homólogos, que se separavam durante a meiose, e os fatores imaginados 
por Mendel. Sutton lançou a hipótese de que os pares de fatores hereditários estavam localizados em pares de 
cromossomos homólogos, de tal maneira que a separação dos homólogos levava à segregação dos fatores.
6 https://www.todamateria.com.br/leis-de-mendel/
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Hoje sabemos que os fatores a que Mendel se referiu são os genes (do grego genos, originar, provir), e que 
realmente estão localizados nos cromossomos, como Sutton havia proposto. As diferentes formas sob as quais 
um gene pode se apresentar são denominadas alelos. A cor amarela e a cor verde da semente de ervilha, por 
exemplo, são determinadas por dois alelos, isto é, duas diferentes formas do gene para cor da semente.
Exemplos de lócus gênicos
- 2ª Lei de Mendel: Lei da Segregação Independente
Além de estudar isoladamente diversas características fenotípicas da ervilha, Mendel estudou também a 
transmissão combinada de duas ou mais características. Em um de seus experimentos, por exemplo, foram 
considerados simultaneamente a cor da semente, que pode ser amarela ou verde, e a textura da casca da 
semente, que pode ser lisa ou rugosa. Plantas originadas de sementes amarelas e lisas, ambos traços domi-
nantes, foram cruzadas com plantas originadas de sementes verdes e rugosas, traços recessivos. Todas as se-
mentes produzidas na geração F1 eram amarelas e lisas. A geração F2, obtida pela autofecundação das plantas 
originadas das sementes de F1, era composta por quatro tipos de sementes:
9/16 amarelo-lisas
3/16 amarelo-rugosas
3/16 verde-lisas
1/16 verde-rugosas
Gerações obtidas nos cruzamentos de Mendel7
7 https://pontobiologia.com.br/entendendo-leis-mendel/
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Em proporções essas frações representam 9 amarelo-lisas: 3 amarelo-rugosas: 3 verde-lisas: 1 verde-rugo-
sa. Com base nesse e em outros experimentos, Mendel aventou a hipótese de que, na formação dos gametas, 
os alelos para a cor da semente (Vv) segregam-se independentemente dos alelos que condicionam a forma 
da semente (Rr). De acordo com isso, um gameta portador do alelo V pode conter tanto o alelo R como o alelo 
r, com igual chance, e o mesmo ocorre com os gametas portadores do alelo v. Uma planta duplo-heterozigota 
VvRr formaria, de acordo com a hipótese da segregação independente, quatro tipos de gameta em igual pro-
porção: 1 VR: 1Vr: 1 vR: 1 vr.
Mendel concluiu que a segregação independente dos fatores para duas ou mais características era um 
princípio geral, constituindo uma segunda lei da herança. Assim, ele denominou esse princípio segunda lei da 
herança ou lei da segregação independente, posteriormente chamada segunda lei de Mendel: Os fatores para 
duas ou mais características segregam-se no híbrido, distribuindo-se independentemente para os gametas, 
onde se combinam ao acaso.
- A proporção 9:3:3:1
Ao estudar a herança simultânea de diversos pares de características. Mendel sempre observou, em F2, a 
proporção fenotípica 9:3:3:1, consequência da segregação independente ocorrida no duplo-heterozigoto, que 
origina quatro tipos de gameta.
- Segregação independente de 3 pares de alelos
Ao estudar 3 pares de características simultaneamente, Mendel verificou que a distribuição dos tipos de 
indivíduos em F2 seguia a proporção de 27: 9: 9: 9: 3: 3: 3: 1. Isso indica que os genes para as 3 características 
consideradas segregam-se independentemente nos indivíduos F1, originando 8 tipos de gametas. Em um dos 
seus experimentos, Mendel considerou simultaneamente a cor (amarela ou verde), a textura da casca (lisa ou 
rugosa) e a cor da casca da semente (cinza ou branca). O cruzamento entre uma planta originada de semente 
homozigota dominante para as três características (amarelo-liso-cinza) e uma planta originada de semente 
com traços recessivos (verde-rugosa-branca) produz apenas ervilhas com fenótipo dominante, amarelas, lisas 
e cinza. Esses indivíduos são heterozigotos para os três pares de genes (VvRrBb). A segregação independente 
desses três pares de alelos, nas plantas da geração F1, leva à formação de 8 tipos de gametas.
- A descoberta dos genes
A descoberta de que os genes estão situados nos cromossomos gerou um impasse no entendimento da 2º 
Lei de Mendel. Como vimos, segundo essa lei, dois ou mais genes não-alelos segregam-se independentemente, 
desde que estejam localizados em cromossomos diferentes. Surge, no entanto, um problema. Mendel afirmava 
que os genes relacionados a duas ou mais características sempre apresentavam segregação independente. 
Se essa premissa fosse verdadeira, então haveria um cromossomo para cada gene. Se considerarmos que 
existe uma infinidade de genes, haveria, então, uma quantidade assombrosa de cromossomos, dentro de uma 
célula, o que não é verdade. Logo, como existem relativamente poucos cromossomos no núcleo das células e 
inúmeros genes, é intuitivo concluir que, em cada cromossomo, existe uma infinidade de genes, responsáveis 
pelas inúmeras características típicas de cada espécie. Dizemos que esses genes presentes em um mesmo 
cromossomo estão ligados ou em linkage e caminham juntos para a formação dos gametas.
NOTA: Assim a 2ª lei de Mendel nem sempre é obedecida, bastando para isso que os genes estejam loca-
lizados no mesmo cromossomo, ou seja, estejam em linkage.
Linkage
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T. H. Morgan e seus colaboradores trabalharam com a mosca da fruta, Drosophila melanogaster,e realiza-
ram cruzamentos em que estudaram dois ou mais pares de genes, verificando que, realmente, nem sempre a 
2ª Lei de Mendel era obedecida. Concluíram que esses genes não estavam em cromossomos diferente, mas, 
sim, encontravam-se no mesmo cromossomo (em linkage).
Em um dos seus experimentos, Morgan cruzou moscas selvagens de corpo cinza e asas longas com mu-
tantes de corpo preto e asas curtas (chamadas de asas vestigiais). Todos os descendentes de F1 apresenta-
vam corpo cinza e asas longas, atestando que o gene que condiciona corpo cinza (P) domina o que determina 
corpo preto (p), assim como o gene para asas longas (V) é dominante sobre o (v) que condiciona surgimento 
de asas vestigiais. Morgan cruzou descendentes de F1 com duplo-recessivos (ou seja, realizou cruzamentos 
testes). Para Morgan, os resultados dos cruzamentos-teste revelariam se os genes estavam localizados em 
cromossomos diferentes (segregação-independente) ou em um mesmo cromossomo (linkage). Surpreenden-
temente, porém, nenhum dos resultados esperados foi obtido. A separação e a contagem dos descendentes de 
F2 revelou o seguinte resultado:
- 41,5% de moscas com o corpo cinza e asas longas;
- 41,5% de moscas com o corpo preto e asas vestigiais;
- 8,5% de moscas com o corpo preto e asas longas;
- 8,5% de moscas com o corpo cinza e asas vestigiais.
Ao analisar esse resultado, Morgan convenceu-se de que os genes P e V localizavam-se no mesmo cro-
mossomo. Se estivessem localizados em cromossomos diferentes, a proporção esperada seria outra (1: 1: 1: 
1). No entanto, restava a dúvida: como explicar a ocorrência dos fenótipos corpo cinza/asas vestigiais e corpo 
preto/asas longas?
A resposta não foi difícil de ser obtida. Por essa época já estava razoavelmente esclarecido o processo da 
meiose. Em 1909, o citologista F. A. Janssens (1863-1964) descreveu o fenômeno cromossômico conhecido 
como permutação ou crossing over, que ocorre durante a prófase I da meiose e consiste na troca de fragmentos 
entre cromossomos homólogos. Em 1911, Morgan usou essa observação para concluir que os fenótipos corpo 
cinza/asas vestigiais e corpo preto/asas longas eram recombinantes e devido a ocorrência de crossing-over.
Permutação ou crossing over8
- Os arranjos “cis” e “trans” dos genes ligados
8 https://pt.wikibooks.org/wiki/Biologia_celular/Meiose
88
Considerando dois pares de genes ligados, como, por exemplo, A/a e B/b, um indivíduo duplo heterozigoto 
pode ter os alelos arranjados de duas maneiras nos cromossomos:
Os alelos dominantes A e B se situam em um cromossomo, enquanto os alelos recessivos a e b se situam 
no homólogo correspondente. Esse tipo de arranjo é chamado de Cis. O alelo dominante A e o alelo recessivo 
b se situam em um cromossomo, enquanto o alelo recessivo a e o alelo dominante B, se situam no homólogo 
correspondente. Esse tipo de arranjo é chamado de Trans.
Podemos descrever esses arranjos, usando um traço duplo ou simples para descrever o cromossomo, ou 
mais simplificadamente, o arranjo pode ser descrito como AB/ab para Cis e Ab/aB para trans. O arranjo cis e 
trans dos alelos no duplo-heterozigoto pode ser facilmente identificado em um cruzamento teste. No caso dos 
machos de Drosófila, se o arranjo for cis (PV/pv), o duplo heterozigoto forma 50% de gametas PV e 50% de 
gametas pv. Se o arranjo for trans (Pv/pV), o duplo heterozigoto forma 50% de gametas Pv e 50% de pV.
Nas fêmeas de Drosófila, nas quais ocorrem permutações, o arranjo cis ou trans pode ser identificado pela 
frequência das classes de gametas. As classes mais frequentes indicam as combinações parentais e as menos 
frequentes as recombinantes.
Pleiotropia
A pleiotropia é um mecanismo no qual um único par de genes condiciona vários caracteres ao mesmo tem-
po. Não é difícil compreender esse fenômenos em termos bioquímicos: o genes, pedaço de DNA, é capaz de 
produzir uma certa proteína; essa proteína, em alguns casos, pode ser utilizada em vários caminhos metabóli-
cos diferentes, condicionando diversas características simultaneamente.
Exemplos:
Exemplo 1: Mendel observou, em ervilhas, um caso de pleiotropia. Quando a flor de ervilha é colorida, cará-
ter que depende de um par de genes-, a casca da semente, após seu cozimento, é marrom; se a flor é branca, 
a casca da semente e incolor. O mesmo par de genes controla dois caracteres: cor da flor e cor da casca depois 
de cozida.
Exemplo 2: Outro exemplo de pleiotropia é aquele que condicionado pela gene causador da anemia falcifor-
me. A presença desse gene implica, diretamente, a produção de moléculas de hemoglobina com um aminoá-
cido trocado; no entanto, uma série de consequências, que torna bastante difícil a vida da pessoa com anemia 
falciforme.
89
Genética básica e hereditariedade
Gene: é unidade primária da herança, isto é, um “pedaço” de DNA que contém a informação que levará a 
síntese de proteínas. Estes possuem diferentes números de pares de nucleotídeos e correspondem a diferen-
tes segmentos do DNA, situados em locus (posição específica) distintos do cromossomo. Genes são represen-
tados por letra do alfabeto romano ou por abreviações das designações recebidas por caracteres.
Genes alelos: São responsáveis por determinarem as características biológicas dos seres, são segmentos 
de DNA (ácido desoxirribonucleico) que encontram-se no mesmo lócus nos cromossomos homólogos sendo, 
sobretudo, constituídos de pares adquiridos dos progenitores, o qual um deles é proveniente da mãe (óvulo) e 
outro do pai (espermatozoide).
Gene dominante: Gene que manifesta o mesmo fenótipo, tanto em homozigose (AA) quanto em heterozi-
gose (Aa)
Gene recessivo: Gene que só manifesta o caráter em homozigose (dois alelos iguais-aa), quando estiver 
presente em dose dupla (aa).
Homozigoto: Os indivíduos homozigotos são chamados de “puros”, visto que são caracterizados por pares 
de genes alelos idênticos, ou seja, os alelos análogos produzirão apenas um tipo de gameta representado pelas 
letras iguais (AA, aa, BB, bb, VV, vv), sendo que as maiúsculas são chamadas de dominantes, enquanto que 
as minúsculas são as possuidoras do caráter recessivo.
Heterozigoto: Os indivíduos heterozigotos correspondem aos indivíduos que possuem pares de alelos dis-
tintos que determinam tal característica. Na medida que nos heterozigotos, os pares de alelos são diferentes, 
eles são representados pela união das letras maiúsculas e minúsculas, por exemplo, Aa, Bb, Vv.
90
- Conceitos de Fenótipo e Genótipo 
Dois conceitos importantes para o desenvolvimento da genética, no começo do século XX, foram os de fe-
nótipo e genótipo, criados pelo pesquisador dinamarquês Wilhelm L. Johannsen (1857-1912). 
Fenótipo
O conceito de fenótipo (do grego pheno, evidente, brilhante, e typos, característico) está relacionado com 
as característica externas, morfológicas, fisiológicas e comportamentais dos indivíduos, ou seja, o fenótipo 
determina a aparência do indivíduo (em sua maioria, aspectos visíveis), resultante da interação do meio e de 
seu conjunto de genes (genótipo). Exemplos de fenótipo são o formato dos olhos, a tonalidade da pele, cor e 
textura do cabelo, dentre outros.
Cruzamentos e Heredogramas 
No caso da espécie humana, em que não se pode realizar experiências com cruzamentos dirigidos, a de-
terminação do padrão de herança das características depende de um levantamento do histórico das famílias 
em que certas características aparecem. Isso permite ao geneticista saber se uma dada característica é ou 
não hereditária e de que modo ela é herdada. Esse levantamento é feito na forma de uma representação grá-
fica denominada heredograma (do latim heredium, herança), também conhecida como genealogia ou árvore 
genealógica.
Construir um heredograma consiste em representar, usando símbolos, as relações de parentesco entre os 
indivíduos de uma família. Cada indivíduo é representado por um símbolo que indica as suas características 
particulares e sua relação de parentesco com os demais. Indivíduossobre ética na biotecnologia exige articulação com a Filosofia
A contextualização com temas da atualidade — como pandemias, mudanças climáticas, biodiversidade e 
engenharia genética — também amplia o interesse dos estudantes e permite que eles percebam a relevância 
do conhecimento biológico em suas vidas e na sociedade.
▸Avaliação Formativa e Práticas Reflexivas
Avaliar para aprender, não apenas para classificar:
A avaliação precisa ser compreendida como parte integrante do processo de ensino-aprendizagem. A ava-
liação formativa tem como foco a aprendizagem do aluno, oferecendo informações contínuas sobre seus avan-
ços, dificuldades e estratégias necessárias para seu progresso.
Algumas práticas avaliativas eficazes incluem:
▪ Autoavaliação e avaliação por pares
▪ Portfólios com registros de atividades e reflexões
▪ Rúbricas de desempenho com critérios claros
▪ Diários de bordo de projetos e investigações
▪ Relatórios experimentais e debates científicos
Essas práticas incentivam a metacognição, ou seja, a capacidade de o aluno refletir sobre como aprende, o 
que ainda precisa desenvolver e como pode melhorar.
▸Papel do Professor como Mediador e Facilitador
Flexibilidade, escuta ativa e mediação consciente:
O professor de Biologia tem papel decisivo na criação de ambientes de aprendizagem significativos. Isso 
envolve mais do que dominar o conteúdo: exige sensibilidade para identificar as necessidades dos alunos, es-
cutar suas hipóteses, acolher suas dúvidas e organizar o conhecimento de forma didática.
O educador deve ser um mediador que:
▪ Provoca a curiosidade
▪ Instiga o pensamento crítico
▪ Proporciona situações desafiadoras, mas possíveis
6
▪ Incentiva a autonomia e a colaboração
Ao atuar como facilitador, o professor contribui para a formação de estudantes protagonistas, conscientes 
de sua capacidade de compreender o mundo vivo e transformá-lo de maneira ética e sustentável.
Função Formativa da Avaliação
▸Avaliação como parte do processo de aprendizagem
A avaliação no ensino de Ciências e Biologia deve ser entendida como um instrumento pedagógico que 
favorece a construção do conhecimento, e não apenas como um mecanismo de mensuração de desempenho. 
Sua função central é diagnosticar o estágio atual do estudante, identificar suas dificuldades, valorizar seus 
avanços e orientar as ações pedagógicas futuras.
Esse processo exige o rompimento com a lógica classificatória tradicional, centrada em provas objetivas e 
na memorização de conteúdos. Em seu lugar, deve-se adotar uma avaliação formativa, contínua e qualitativa, 
que acompanhe o percurso do aluno e retroalimente seu desenvolvimento cognitivo e metacognitivo.
▸Avaliação diagnóstica e reconhecimento de saberes prévios
Todo processo de aprendizagem parte do que o estudante já sabe ou acredita saber. A avaliação diagnós-
tica, aplicada no início de um conteúdo ou unidade, permite ao professor identificar concepções alternativas, 
lacunas conceituais e potencialidades que podem ser exploradas didaticamente.
Com base nesse diagnóstico, é possível planejar intervenções mais eficazes, contextualizadas e significati-
vas, respeitando a diversidade de ritmos e estilos de aprendizagem presentes na sala de aula.
▸Instrumentos Avaliativos Diversificados
Ampliando os modos de avaliar:
A construção do conhecimento em Ciências exige múltiplas habilidades: observação, interpretação, argu-
mentação, experimentação, representação gráfica e escrita científica. Por isso, é necessário diversificar os 
instrumentos avaliativos, de modo a captar essas competências em suas diferentes dimensões.
Alguns instrumentos eficazes incluem:
▪ Relatórios de experimentos com análise crítica dos resultados
▪ Mapas conceituais que revelem a organização do pensamento
▪ Diários de bordo ou registros de investigação
▪ Seminários e apresentações com argumentação fundamentada
▪ Debates científicos com avaliação de posturas éticas e domínio conceitual
▪ Portfólios com reflexões, atividades e autoavaliações
A escolha dos instrumentos deve considerar os objetivos de aprendizagem e o perfil da turma, sempre com 
transparência nos critérios e na comunicação dos resultados.
▸Rubricas, feedbacks e devolutivas construtivas
A clareza nos critérios de avaliação é essencial para que o aluno compreenda o que se espera dele e como 
pode melhorar. Nesse sentido, as rubricas — instrumentos que descrevem níveis de desempenho em diferen-
tes aspectos — ajudam a tornar a avaliação mais objetiva, equitativa e formativa.
O feedback é outro elemento indispensável. Devolutivas claras, pontuais e respeitosas permitem ao estu-
dante:
▪ Compreender seus erros e acertos
▪ Estabelecer metas de melhoria
7
▪ Sentir-se valorizado em seu esforço
▪ Desenvolver maior responsabilidade por sua aprendizagem
Um bom feedback vai além da correção: ele orienta o estudante em seu percurso de construção do conhe-
cimento.
▸Avaliação da Aprendizagem e Aprendizagem da Avaliação
Formação para a autonomia e a autorregulação:
Avaliar também significa formar para a avaliação. Ou seja, é importante que o estudante desenvolva a ca-
pacidade de avaliar seu próprio desempenho, identificar suas estratégias de aprendizagem e refletir sobre seu 
progresso.
A autoavaliação e a coavaliação são práticas que favorecem a autorregulação, o senso crítico e a responsa-
bilidade coletiva pelo aprendizado. Elas devem ser trabalhadas com critérios claros e em ambiente de confian-
ça, onde o erro seja compreendido como parte natural do processo.
Esse tipo de prática contribui para a formação de sujeitos autônomos, capazes de planejar seus estudos, 
reconhecer suas dificuldades e buscar soluções de maneira proativa.
▸Avaliação e Inclusão na Educação em Ciências
Avaliação justa, sensível e adaptada às diferenças:
Uma avaliação verdadeiramente formativa também precisa ser inclusiva. Isso implica considerar as condi-
ções específicas de cada estudante, suas trajetórias, desafios pessoais e necessidades educacionais.
Para isso, o professor deve:
▪ Adaptar os instrumentos e formas de registro conforme as necessidades
▪ Utilizar diferentes linguagens e modos de expressão (escrita, oral, visual)
▪ Respeitar os tempos individuais de aprendizagem
▪ Valorizar os progressos, e não apenas os resultados finais
A avaliação, nesse sentido, é também um ato ético e político. Ela deve contribuir para a superação das de-
sigualdades educacionais, promovendo o acesso pleno e significativo ao conhecimento científico por todos os 
estudantes.
O Professor como Mediador e Facilitador da Aprendizagem
▸Mediação pedagógica como prática intencional e reflexiva
No ensino de Ciências e Biologia, o professor não deve ser apenas transmissor de informações, mas sim 
um mediador consciente da construção do conhecimento. A mediação pedagógica implica criar situações de 
aprendizagem em que o aluno interaja ativamente com os conceitos, enfrentando desafios, formulando pergun-
tas, elaborando hipóteses e refletindo sobre os processos naturais.
Esse papel exige que o professor compreenda a aprendizagem como um processo dinâmico e individu-
alizado, que depende das experiências prévias dos estudantes, de seus interesses e de sua capacidade de 
estabelecer relações significativas entre os conteúdos e o mundo que os cerca.
Assim, o professor atua como ponte entre o conhecimento científico e os saberes dos alunos, favorecendo 
a construção ativa, crítica e contextualizada da Biologia.
8
▸Organização do ambiente de aprendizagem
Criar um ambiente estimulante, respeitoso e colaborativo é fundamental para que os estudantes se sintam 
seguros para participar, errar, questionar e construir sentido. O papel do professor é fomentar esse espaço por 
meio de:
▪ Rotinas claras e objetivos bem definidos
▪ Valorização das contribuições dos alunos
▪ Propostas desafiadoras, mas acessíveis
▪ Uso de recursos variados (modelos, vídeos, experimentos, jogos)
▪ Abertura ao diálogo e ao pensamento divergente
A mediação eficazdo sexo masculino são representados por 
um quadrado, e os do sexo feminino, por um círculo. O casamento, no sentido biológico de procriação, é indica-
do por um traço horizontal que une os dois membros do casal. Os filhos de um casamento são representados 
por traços verticais unidos ao traço horizontal do casal. Os principais símbolos são os seguintes:
Fonte: Saraiva
A montagem de um heredograma obedece a algumas regras:
91
a) Em cada casal, o homem deve ser colocado à esquerda, e a mulher à direita, sempre que for possível.
b) Os filhos devem ser colocados em ordem de nascimento, da esquerda para a direita.
c) Cada geração que se sucede é indicada por algarismos romanos (I, II, III, etc.). Dentro de cada geração, 
os indivíduos são indicados por algarismos arábicos, da esquerda para a direita. Outra possibilidade é se indi-
car todos os indivíduos de um heredograma por algarismos arábicos, começando-se pelo primeiro da esquerda, 
da primeira geração
- Interpretação dos Heredogramas
A análise dos heredogramas pode permitir se determinar o padrão de herança de uma certa característica 
(se é autossômica, se é dominante ou recessiva, etc.). Permite, ainda, descobrir o genótipo das pessoas envol-
vidas, se não de todas, pelo menos em parte delas. Quando um dos membros de uma genealogia manifesta 
um fenótipo dominante, e não conseguimos determinar se ele é homozigoto dominante ou heterozigoto, habi-
tualmente o seu genótipo é indicado como A_, B_ ou C_, por exemplo.
A primeira informação que se procura obter, na análise de um heredograma, é se o caráter em questão é 
condicionado por um gene dominante ou recessivo. Para isso, devemos procurar, no heredograma, casais que 
são fenotipicamente iguais e tiveram um ou mais filhos diferentes deles. Se a característica permaneceu oculta 
no casal, e se manifestou no filho, só pode ser determinada por um gene recessivo. Pais fenotipicamente iguais, 
com um filho diferente deles, indicam que o caráter presente no filho é recessivo!
Uma vez que se descobriu qual é o gene dominante e qual é o recessivo, vamos agora localizar os homo-
zigotos recessivos, porque todos eles manifestam o caráter recessivo. Depois disso, podemos começar a des-
cobrir os genótipos das outras pessoas. Devemos nos lembrar de duas coisas:
1) Em um par de genes alelos, um veio do pai e o outro veio da mãe. Se um indivíduo é homozigoto reces-
sivo, ele deve ter recebido um gene recessivo de cada ancestral.
2) Se um indivíduo é homozigoto recessivo, ele envia o gene recessivo para todos os seus filhos. Dessa 
forma, como em um “quebra-cabeças”, os outros genótipos vão sendo descobertos. Todos os genótipos devem 
ser indicados, mesmo que na sua forma parcial (A_, por exemplo).
Em uma árvore desse tipo, as mulheres são representadas por círculos e os homens por quadrados. Os 
casamentos são indicados por linhas horizontais ligando um círculo a um quadrado. Os algarismos romanos I, 
II, III à esquerda da genealogia representam as gerações. Estão representadas três gerações. Na primeira há 
uma mulher e um homem casados, na segunda, quatro pessoas, sendo três do sexo feminino e uma do mas-
culino. Os indivíduos presos a uma linha horizontal por traços verticais constituem uma irmandade. Na segunda 
geração observa-se o casamento de uma mulher com um homem de uma irmandade de três pessoas.
- Heranças Genéticas 
Herança genética ou biológica é processo pelo qual um organismo ou célula adquire ou torna-se predis-
posto a adquirir características semelhantes à do organismo ou célula que o gerou, através de informações 
codificadas (código genético) que são transmitidas à descendência. A combinação entre os códigos genéticos 
dos progenitores (em espécies sexuadas) e erros (mutações) na transmissão desses códigos são responsáveis 
92
pela variação biológica que, sob a ação da seleção natural, permite a evolução das espécies. A ciência que 
estuda a herança genética é a genética. Organismos vivos são compostos de células, que possuem material 
genético. Esse material se encontra reunido em estruturas celulares chamadas cromossomos. Em organismos 
unicelulares como as bactérias, a célula-filha herda o seu genoma da célula-mãe. Em organismos diploides, 
como os seres humanos, os cromossomos ocorrem aos pares. Cada par destes cromossomos é constituído 
tanto de informação genética de origem materna quanto de origem paterna, normalmente em partes iguais.
No processo de fecundação, quando o espermatozoide paterno se une ao óvulo materno, metade das 
informações genéticas de cada progenitor se unem para formar o genoma da célula embrionária resultante. 
Assim, esta contém informações genéticas maternas e paternas. A formação do embrião se dá por subdivisões 
celulares sucessivas a partir dessa primeira célula. Na divisão celular, as informações genéticas são replicadas. 
Assim, cada nova célula do indivíduo possui a mesma informação genética presente na primeira célula zigótica.
Processo de fecundação
Modos de Heranças
Existe um caso especial de interação gênica denominado herança quantitativa ou polimeria, em que múl-
tiplos pares de genes contribuem para a variação gradual de uma característica. O fenótipo observado resulta 
do efeito cumulativo dos genes envolvidos, conhecidos como poligenes.
Características como a produção de ovos em aves, o peso de frutos em plantas ou a intensidade de 
fragrância em flores apresentam variações contínuas e quantitativas.
Exemplo: Peso de Frutos
O peso de frutos em uma planta constitui um caso típico de herança quantitativa. Considere o peso dos 
frutos como dependente de dois pares de genes Aa e Bb. Os genes A e B controlam a produção de grande 
massa nos frutos, enquanto os genes a e b contribuem para uma menor massa. O efeito cumulativo desses 
genes resulta em diferentes classes fenotípicas: frutos muito grandes, grandes, médios, pequenos e muito 
pequenos.
As proporções esperadas na descendência de um casal heterozigoto com genótipo AaBb estão represen-
tadas abaixo. As cinco classes fenotípicas se distribuem na proporção 1:4:6:4:1.
Exemplo: Peso de Frutos
AB Ab aB ab
AB
AABB 
frutos muito 
grandes
AABb 
frutos grandes
AaBB 
frutos grandes
AaBb 
frutos médios
Ab AABb 
frutos grandes
AAbb 
frutos médios
AaBb 
frutos médios
Aabb 
frutos pequenos
aB AaBB 
frutos grandes
AaBb 
frutos médios
aaBB 
frutos médios
aaBb 
frutos pequenos
93
AB Ab aB ab
ab AaBb 
frutos médios
Aabb 
frutos pequenos
aaBb 
frutos pequenos
aabb 
frutos muito pequenos
Cálculo do Número de Classes Fenotípicas
A determinação do número de pares de genes envolvidos em uma característica quantitativa, bem como a 
previsão do número de classes fenotípicas e suas proporções, utiliza métodos estatísticos complexos.
Entretanto, o número aproximado de classes fenotípicas na descendência de heterozigotos pode ser esti-
mado pela fórmula 2n+1, onde n é o número de pares de genes envolvidos. Por exemplo:
Para n = 2: 2×2+1 = 5 classes fenotípicas.
Para n = 4: 2×4+1 = 9 classes fenotípicas.
Para n = 12: 2×12+1 = 25 classes fenotípicas.
Quanto maior o número de pares de genes envolvidos, maior será a diversidade fenotípica observada. Em 
muitos casos, múltiplos pares de genes estão envolvidos, o que gera uma ampla variabilidade nos fenótipos 
possíveis.
- Herança e Sexo
Quando os genes estão nos cromossomos sexuais, a sua expressão depende do sexo do indivíduo consi-
derado. Se a manifestação de uma certa característica é influenciada pelo sexo do indivíduo, dizemos se tratar 
de um caso de herança relacionada com o sexo.
A Herança ligada ao sexo é determinada por genes localizados na região heteróloga do cromossomo X. 
Como as mulheres possuem dois cromossomos X, elas têm duas dessas regiões. Já os homens, como pos-
suem apenas um cromossomo X (pois são XY), têm apenas um de cada gene. Um gene recessivo presente 
no cromossomo X de um homem irá se manifestar, uma vez que não há um alelo dominante que impeça a sua 
expressão.
Emcondições normais, qualquer célula diploide humana contém 23 pares de cromossomos homólogos, isto 
é, 2n = 46. Desses cromossomos, 44 são autossomos e 2 são os cromossomos sexuais também conhecidos 
como heterossomos. 
Autossomos e Heterossomos
Os cromossomos autossômicos são aqueles relacionados às características comuns aos dois sexos, 
enquanto os sexuais são os responsáveis pelas características próprias de cada sexo. A formação de órgãos 
somáticos, tais como fígado, baço, o estômago e outros, deve-se a genes localizados nos autossomos, visto 
que esses órgãos existem nos dois sexos. O conjunto haploide de autossomos de uma célula é representado 
pela letra A. Por outro lado, a formação dos órgãos reprodutores, testículos e ovários, característicos de cada 
sexo, é condicionada por genes localizados nos cromossomos sexuais (heterossomos) e são representados, 
de modo geral, por X e Y. O cromossomo Y é exclusivo do sexo masculino. O cromossomo X existe na mulher 
em dose dupla, enquanto no homem ele se encontra em dose simples.
Os Cromossomos Sexuais
O cromossomo Y é mais curto e possui menos genes que o cromossomo X, além de conter uma porção 
encurtada, em que existem genes exclusivos do sexo masculino. Observe na figura abaixo que uma parte do 
cromossomo X não possui alelos em Y, isto é, entre os dois cromossomos há uma região não-homóloga.
Determinação Genética do Sexo
Em algumas espécies animais, incluindo a humana, a constituição genética dos indivíduos do sexo mascu-
lino é representada por 2AXY e a dos gametas por eles produzidos, AX e AY; na fêmea, cuja constituição gené-
tica é indicada por 2AXX, produzem-se apenas gametas AX. No homem a constituição genética é representada 
94
por 44XY e a dos gametas por ele produzidos, 22X e 22Y; na mulher 44XX e os gametas, 22X. Indivíduos que 
forma só um tipo de gameta, quanto aos cromossomos sexuais, são denominados homogaméticos. Os que 
produzem dois tipo são chamados de heterogaméticos. Na espécie humana, o sexo feminino é homogamético, 
enquanto o sexo masculino é heterogamético. 
Exemplificando:
O sistema X0
Esse sistema ocorre em espécies onde não existe o cromossomo Y. Os machos são, portanto, X0 (lê-se 
xis-zero) e as fêmeas são XX. Esse tipo de herança ocorre em alguns insetos, como os gafanhotos. Os machos 
desse sistema possuem um número ímpar de cromossomos em seu cariótipo e as fêmeas possuem um número 
par.
O sistema ZW
No sistema ZW os cromossomos sexuais são invertido, isto é, o macho apresenta dois cromossomos sexu-
ais iguais, ZZ, enquanto a fêmea apresenta dois diferentes, um Z e outro W. Este sistema aparece em lepidóp-
teros (borboletas, mariposas), peixes e aves.
95
O sistema Z0
Ocorre em galinhas domésticas e répteis. Os machos são homogaméticos, com dois cromossomos sexuais 
iguais (ZZ) e as fêmeas são heterogaméticas, apresentando apenas um cromossomo sexual Z.
Determinação do sexo em plantas
O dimorfismo sexual em plantas superiores é uma característica de menor importância quando comparada 
com os animais. De fato, a grande maioria das plantas são hermafroditas e portanto, apresentam os dois sexos 
em uma mesma flor. Existe entretanto, outros tipos de expressões sexuais tais como: (a) plantas monoicas 
- possuem órgãos masculinos e femininos em flores separadas porém, na mesma planta, (b) plantas dioicas - 
possuem órgãos masculinos e femininos em plantas diferentes.
9Herança Ligada ao Sexo
Habitualmente, classificam-se os casos de herança relacionada com o sexo de acordo com a posição ocu-
pada pelos genes, nos cromossomos sexuais. Para tanto, vamos dividi-los em regiões: A porção homóloga do 
cromossomo X possui genes que têm correspondência com os genes da porção homóloga do cromossomo Y. 
Portanto, há genes alelos entre X e Y, nessas regiões. Os genes da porção heteróloga do cromossomo X não 
encontram correspondência com os genes da porção heteróloga do cromossomo Y. Logo, não há genes alelos 
nessas regiões, quando um cromossomo X se emparelha com um cromossomo Y.
Herança ligada ao sexo é aquela determinada por genes localizados na região heteróloga do cromossomo 
X. Como as mulheres possuem dois cromossomos X, elas têm duas dessas regiões. Já os homens, como pos-
suem apenas um cromossomo X (pois são XY), têm apenas um de cada gene. 
NOTA: Um gene recessivo presente no cromossomo X de um homem irá se manifestar, uma vez que não 
há um alelo dominante que impeça a sua expressão.
Na espécie humana os principais exemplos de herança ligada ao sexo são:
- Daltonismo
O daltonismo é caracterizado pela confusão na percepção das cores (como o vermelho e verde, ou verde e 
marrom), é determinado por um gene recessivo “d”, sendo que o alelo dominante “D” condiciona a visão normal 
das cores. Essa anomalia afeta os homens mais frequentemente do que as mulheres. É fácil entender o porquê. 
9 http://www.sobiologia.com.br/
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Basta um único gene “d” para que um homem seja daltônico; seu genótipo será XdY. Para uma mulher ser dal-
tônica, são necessários dois genes “d”, devendo ela ser XdXd. O genótipo de homens normais é XDY; mulheres 
não daltônicas podem ser homozigotas (XDXD) ou heterozigotas (XDXd) ditas também como portadoras.
 
Genótipo Fenótipo 
XDXD mulher normal 
XDXd mulher normal portadora 
XdXd mulher daltônica 
XD Y homem normal 
Xd Y homem daltônico 
Genótipo e fenótipo do Daltonismo
- Hemofilia
A hemofilia é um distúrbio hereditário que se caracteriza pelo retardo no tempo de coagulação sanguínea 
em função da deficiência na produção do fator VIII, uma proteína codificada pelo gene dominante (H) e não 
codificada pelo seu alelo recessivo (h), localizados no cromossomo X.
A hemofilia atinge cerca de 300.000 pessoas. É condicionada por um gene recessivo, representado por h, 
localizado no cromossomo X. É pouco frequente o nascimento de mulheres hemofílicas, já que a mulher, para 
apresentar a doença, deve ser descendente de um hímen doente (XhY) e de uma mulher portadora (XHXh) ou 
hemofílica (XhXh). Como esse tipo de cruzamento é extremamente raro, acredita-se que praticamente inexisti-
riam mulheres hemofílicas. No entanto, já foram relatados casos de hemofílicas, contrariando assim a noção 
popular de que essas mulheres morreriam por hemorragia após a primeira menstruação (a interrupção do fluxo 
menstrual deve-se à contração dos vasos sanguíneos do endométrio, e não a coagulação do sangue).
Segue abaixo um quadro resumo contendo os possíveis genótipos e respectivos fenótipos (normal e hemo-
fílico), segundo o gênero do indivíduo e o exemplo de um possível cruzamento:
Sexo Genótipo → Fenótipo
Masculino
XHY → homem normal
XhY → homem hemofílico
Feminino
XHXH → mulher normal
XHXh → mulher normal portadora
XhXh → mulher hemofílica
Herança autossômica influenciada pelo sexo 
Nessa categoria, incluem-se as características determinadas por genes localizados nos cromossomos au-
tossomos cuja expressão é, de alguma forma, influenciada pelo sexo do portador. Nesse grupo, há diversas 
modalidades de herança, das quais ressaltaremos a mais conhecida, a dominância influenciada pelo sexo, 
herança em que, dentro do par de genes autossômicos, um deles é dominante nos homens e recessivo nas 
mulheres, e o inverso ocorre com o seu alelo. Na espécie humana, temos o caso da calvície
Outras formas de herança autossômica influenciada pelo sexo são a penetrância influenciada pelo sexo e 
a expressividade influenciada pelo sexo. Na espécie humana, a ocorrência de malformações de vias urinárias 
apresenta uma penetrância muito maior entre os homens do que entre as mulheres. Elas, portanto, ainda que 
possuam o genótipo causador da anormalidade, podem não vir a manifestá-la. A expressividade também pode 
ser influenciada pelo sexo. Um exemplo bem conhecido é o do lábio leporino, falha de fechamento dos lábios. 
Entre os meninos, a doença assume intensidade maior que nas meninas, nas quais os defeitos geralmente são 
mais discretos.
97
Alterações cromossômicas
As alteraçõescromossômicas são alterações estruturais (inversões) ou numéricas (duplicação e deleção) 
de cromossomos nas células.
- Inversão: Um pedaço de cromossomo se quebra, sofre rotação de 180º e solda-se novamente em posição 
invertida. Por causa da alteração da ordem dos genes, o pareamento dos homólogos na meiose.
- Duplicação: Na duplicação, há a formação de um segmento adicional em um dos cromossomos. De modo 
geral, as consequências de uma duplicação são bem toleradas pois não há falta de material genético.
- Deleção: Um pedaço de cromossomo é perdido neste tipo de anomalia, que implica a perda de muitos 
genes. Deficiências são percebidas durante o pareamento de cromossomos na meiose. Um exemplo humano é 
a Síndrome Cri-Du-Chat (Síndrome do Miado de Gato), em que falta um fragmento do braço curto do cromos-
somo 
Biotecnologia
A biotecnologia e a engenharia genética são campos revolucionários que combinam biologia e tecnologia 
para manipular organismos vivos e seus componentes em benefício da sociedade. Essas áreas abrangem uma 
ampla gama de técnicas e aplicações, desde a clonagem de genes até a criação de organismos geneticamente 
modificados (OGMs). 
A tecnologia do DNA recombinante envolve a combinação de DNA de diferentes fontes para criar novas se-
quências de DNA que não ocorrem naturalmente. Esse processo começa com a identificação e isolamento de 
um gene de interesse, que é então inserido em um vetor, como um plasmídeo. Esse plasmídeo recombinante 
pode ser introduzido em um organismo hospedeiro, geralmente uma bactéria, que irá expressar o gene inseri-
do e produzir a proteína desejada. Essa tecnologia tem inúmeras aplicações, incluindo a produção de insulina 
humana, hormônios de crescimento, vacinas e enzimas industriais. Além disso, é fundamental para a criação 
de OGMs, que podem ter características melhoradas, como resistência a pragas ou tolerância a herbicidas.
A reação em cadeia da polimerase (PCR) é uma técnica essencial na biotecnologia que permite a amplifica-
ção de segmentos específicos de DNA. Desenvolvida por Kary Mullis em 1983, a PCR revolucionou a biologia 
molecular ao permitir que pequenas quantidades de DNA fossem amplificadas em bilhões de cópias em poucas 
horas. O processo de PCR envolve ciclos repetidos de desnaturação do DNA (separação das fitas duplas), 
anelamento de primers (curtas sequências de DNA que delimitam a região a ser amplificada) e extensão do 
DNA por uma DNA polimerase. A PCR é usada em diversas aplicações, incluindo diagnósticos médicos, testes 
de paternidade, análise forense e pesquisa genética.
Microssatélites, ou STRs (Short Tandem Repeats), são sequências curtas de DNA que se repetem várias 
vezes. Eles são altamente polimórficos, ou seja, variam muito entre os indivíduos, o que os torna úteis como 
marcadores genéticos. Microssatélites são amplamente utilizados em estudos de genética populacional, ma-
peamento de genes, identificação de indivíduos (como em testes de paternidade e investigações forenses) e 
conservação de espécies. A análise de microssatélites envolve a amplificação dessas regiões por PCR e a 
determinação do número de repetições presentes em cada locus.
A eletroforese capilar é uma técnica utilizada para separar moléculas de DNA com base em seu tamanho 
e carga. Diferente da eletroforese em gel, onde o DNA é separado em um gel de agarose ou poliacrilamida, a 
eletroforese capilar utiliza tubos capilares finos preenchidos com um polímero.
Quando uma corrente elétrica é aplicada, as moléculas de DNA migram através do capilar a diferentes velo-
cidades, permitindo a separação precisa de fragmentos de tamanhos variados. Essa técnica é frequentemente 
usada para analisar produtos de PCR, perfis de microssatélites e fragmentos de DNA em geral. É mais rápida 
e oferece maior resolução e sensibilidade em comparação com a eletroforese em gel tradicional.
O sequenciamento de DNA é o processo de determinação da sequência exata de nucleotídeos em uma 
molécula de DNA. Desde o desenvolvimento do método de Sanger na década de 1970, o sequenciamento de 
DNA evoluiu significativamente, com a chegada de tecnologias de sequenciamento de nova geração (NGS).
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O sequenciamento de nova geração permite a leitura rápida e precisa de bilhões de pares de bases, revolu-
cionando a genômica. Ele tem aplicações em pesquisa biomédica, diagnóstico de doenças genéticas, estudos 
de biodiversidade, evolução e muitas outras áreas. O sequenciamento de DNA é fundamental para a medicina 
de precisão, permitindo a identificação de mutações genéticas específicas e a personalização de tratamentos 
médicos.
A biotecnologia e a engenharia genética, através de técnicas como a tecnologia do DNA recombinante, 
PCR, microssatélites, eletroforese capilar e sequenciamento de DNA, têm transformado a ciência e a medicina. 
Essas tecnologias não só nos permitem compreender melhor os mecanismos básicos da vida, mas também 
oferecem soluções inovadoras para problemas em saúde, agricultura, indústria e conservação ambiental. 
À medida que essas técnicas continuam a avançar, suas aplicações e impactos se expandem, promovendo 
um futuro ainda mais integrado entre biologia e tecnologia.
Evolução
Atualmente os seres vivos estão adaptados ao meio em que vivem, isto é, entre os seres vivos e o ambiente 
há um ajuste com papel fundamental para a sua sobrevivência. O flamingo rosa se alimenta de cabeça para 
baixo, adaptando-se à procura de alimento no lodo em que vive; os cactos suportam o meio desértico seco 
graças às adaptações nele existentes; os beija-flores, com seus longos bicos, estão adaptados à coleta do néc-
tar contido nas flores tubulosas que visitam. Esses e numerosos outros exemplos são reveladores da perfeita 
sintonia que existe entre os seres e os seus ambientes de vida.
Antigamente, a ideia de que as espécies seriam fixas e imutáveis foi defendida pelos filósofos gregos cha-
mados de fixistas. Estes propunham que as espécies vivas já existiam desde a origem do planeta e a extinção 
de muitas delas deveu-se a eventos especiais como, por exemplo, catástrofes, que teriam exterminado grupos 
inteiros de seres vivos. O filósofo grego Aristóteles, grande estudioso da natureza, não admitia a ocorrência 
de transformação das espécies, pois acreditava que os organismos eram distribuídos segundo uma escala de 
complexidade, em que cada ser vivo tinha seu lugar definido.
Visão aristotélica de que as espécies eram fixas e imutáveis
Entretanto, partir do século XIX, uma série de pensadores passou a admitir a ideia da substituição gradual 
de espécies por outras através de adaptações a ambientes em contínuo processo de mudança. Essa corrente 
de pensamento, transformista, explicava a adaptação como um processo dinâmico, ao contrário do que pro-
punham os fixistas. Para o transformismo, a adaptação das espécies é alcançada a medida que muda o meio. 
Nessa concepção, os serres mais adaptados ao ambiente em mudança sobrevivem, já os menos adaptados 
são eliminados. Essa ideia deu origem ao evolucionismo. 
99
Evolução biológica é a adaptação das espécies a meios continuamente em mudança. Entretanto, essa 
mudança das espécies nem sempre implica aperfeiçoamento ou melhora, podendo acarretar, em alguns casos 
a uma simplificação. É o caso das tênias, vermes achatados parasitas: embora nelas não exista tubo digestivo, 
estão perfeitamente adaptadas ao parasitismo no tubo digestivo do homem e de muitos outros vertebrados.
Adaptação: a espécie em mudança
Dentre os exemplos que ilustram a adaptação das espécies às mudanças do meio, três se destacam por 
seu caráter clássico: 
a) a resistência de bactérias aos antibióticos; 
b) a coloração protetora das mariposas da espécie Biston betularia. 
a) A resistência de bactérias aos antibióticos
O problema da resistência bacteriana a antibióticos caracteriza um caso de adaptação de um grupo de 
organismos frente a mudanças ambientais. À medida que antibióticos são inadequadamente utilizados no com-
bate ainfecções causadas por bactérias, o que na realidade se está fazendo é uma seleção de indivíduos re-
sistentes a determinado antibiótico. Sendo favorecidos, os indivíduos resistentes, pouco abundantes de início, 
proliferam, aumentando novamente a população de micro-organismos.
b) A coloração protetora das mariposas
Em meados do século passado, a população de certo tipo de mariposa nos arredores de Londres era cons-
tituída predominantemente por indivíduos de asas claras, embora entre elas se encontrassem algumas de asas 
escuras. A explicação para esse fato fica lógica se lembrarmos que nessa época os troncos das árvores eram 
recobertos por certo tipo de vegetais, os líquenes, que conferiam-lhes uma cor acinzentada. Na medida em 
que a industrialização provocou aumento de resíduos poluentes gasosos, os troncos das árvores passaram a 
ficar escurecidos, como consequência da morte dos líquenes e do excesso de fuligem. Nessa região, passou 
a haver predominância de mariposas de asas escuras, o que denota outro caso de adaptação de um grupo de 
indivíduos frente a uma mudança ambiental. Procure entender a semelhança existente entre esses dois exem-
plos de adaptação e o exemplo da resistência de insetos a inseticidas.
100
As evidências da evolução
Durante a fase polêmica da discussão evolucionista, muitos argumentos foram utilizados. Uma das evidên-
cias mais importantes da ocorrência de Evolução biológica é dada pelos fósseis, que podem ser conceituados 
como “restos ou vestígios de seres vivos de épocas remotas”. Por meio deles, verifica-se que havia organis-
mos completamente diferentes dos atuais, argumento poderoso para os defensores do transformismo. Outras 
evidências evolutivas podem ser citadas: a semelhança embriológica e anatômica existente entre os compo-
nentes de alguns grupos animais, notadamente os vertebrados; a existência de estruturas vestigiais, como, por 
exemplo, o apêndice vermiforme humano, desprovido de função quando comparado aos apêndices funcionais 
de outros vertebrados. Modernamente, dá-se muito valor à semelhança bioquímica existente entre diferentes 
animais. É o caso de certas proteínas componentes do sangue do homem e dos macacos.
Lamarck x Darwin
A partir do século XIX, surgiram algumas tentativas de explicação para a Evolução biológica. Jean Baptis-
te Lamarck, francês, e Charles Darwin, inglês, foram os que mais coerentemente elaboraram teorias sobre o 
mecanismo evolutivo. Foi Darwin, no entanto, o autor do monumental trabalho científico que revolucionou a 
Biologia e que até hoje persiste como a Teoria da Seleção Natural das espécies.
A Teoria De Darwin 
A partir da ideia de adaptação de populações a seus ambientes, fica fácil entender as propostas de Charles 
Darwin (1809-1882), inglês, autor da teoria da Seleção Natural. Imaginando-se dois ratos, um cinzento e outro 
albino, é provável que em muitos tipos de ambientes o cinzento leve vantagem sobre o albino. Se isto realmente 
acontecer, é sinal de que o ambiente em questão favorece a sobrevivência de indivíduos cinzentos ao permitir 
que, por exemplo, eles fiquem camuflados entre as folhagens de uma mata. Os albinos, sendo mais visíveis, 
são mais atacados por predadores. Com o tempo, a população de ratos cinzentos, menos visada pelos atacan-
tes, começa a aumentar, o que denota seu sucesso. É como se o ambiente tivesse escolhido, dentre os ratos, 
aqueles que dispunham de mais recursos para enfrentar os problemas oferecidos pelo meio. A esse processo 
de escolha, Darwin chamou Seleção Natural. Note que a escolha pressupõe a existência de uma variabilidade 
entre organismos da mesma espécie. Darwin reconhecia a existência dessa variabilidade. Sabia também que 
na natureza, a quantidade de indivíduos de certa espécie que nascem é maior que aquela que o ambiente pode 
suportar. Além disso, era conhecido o fato de que o número de indivíduos da população fica sempre em torno 
de uma certa quantidade ótima, estável, devido, principalmente, a altas taxas de mortalidade.
É óbvio que a mortalidade seria maior entre indivíduos menos adaptados a seu meio, pelo processo de 
escolha ou “seleção natural”. Perceba, então, que a ideia de Darwin parte do princípio importante de que existe 
variabilidade entre os indivíduos de uma mesma espécie e que essa variabilidade pode permitir que indivíduos 
se adaptem ao ambiente.
Assim, para Darwin, a adaptação é resultado de um processo de escolha dos que já possuem a adaptação. 
Essa escolha, efetuada pelo meio, é a Seleção Natural e pressupõe a existência prévia de uma diversidade 
específica. Então, muda o meio. Havendo o que escolher (variabilidade), a seleção natural entra em ação e 
promove a adaptação da espécie ao meio. Quem não se adapta, desaparece.
101
O Darwinismo, a conhecida teoria da “Evolução Biológica por adaptação das espécies aos meios em mu-
dança através da Seleção Natural”, pode ser assim esquematizado:
É claro que, em ambientes diferentes, variações distintas serão valorizadas. Isso explica por que duas 
populações da mesma espécie podem se adaptar de maneiras bastante diversificadas em ambientes diferentes.
Neodarwinismo
O trabalho de Darwin despertou muita atenção, mas também suscitou críticas. A principal era relativa à ori-
gem da variabilidade existente entre os organismos de uma espécie. Darwin não teve recursos para entender 
por que os seres vivos apresentam diferenças individuais. Não chegou sequer a ter conhecimento dos trabalhos 
que um monge chamado Mendel realizava, cruzando plantas de ervilha. O problema só foi resolvido a partir do 
início do século XX, com o advento da ideia de gene. E só então ficou fácil entender que mutações e recombi-
nação gênica são as duas importantes fontes de variabilidade entre as espécies. Assim, o darwinismo foi com-
plementado, surgindo o que os evolucionistas modernos conhecem como Neodarwinismo ou Teoria Sintética 
da Evolução e que se apoia nas ideias básicas de Darwin.
Fica fácil entender, agora, o mecanismo da resistência bacteriana aos antibióticos usados para o seu com-
bate. Partindo do princípio da existência prévia de variabilidade, uma população bacteriana deve ser formada 
por dois tipos de indivíduos: os sensíveis e os resistentes. O uso inadequado de um antibiótico deve eliminar 
as bactérias sensíveis, favorecendo as resistentes, que são selecionadas. As bactérias resistentes proliferam e 
promovem a adaptação da espécie ao ambiente modificado. Qualquer outro problema de adaptação das espé-
cies a ambientes em modificação pode ser explicado utilizando-se o raciocínio neodarwinista.
102
A Ideia De Lamarck 
Um dos primeiros adeptos do transformismo foi o biólogo francês Lamarck, que, como você verá, elaborou 
uma teoria da Evolução, embora totalmente desprovida de fundamento científico.
No mesmo ano em que nascia Darwin, Jean Baptiste Lamarck (1744-1829) propunha uma ideia elaborada 
e lógica. Segundo ele, uma grande mudança no ambiente provocaria numa espécie a necessidade de se mo-
dificar, o que a levaria a mudanças de hábitos.
Se o vento e as águas podem esculpir uma rocha, modificando consideravelmente sua forma, será que os 
seres vivos não poderiam ser também moldados pelo ambiente? Teria o ambiente o poder de provocar modifi-
cações adaptativas nos seres vivos?
Lamarck acreditava que sim. Considerava, por exemplo, que mudanças das circunstâncias do ambiente de 
um animal provocariam modificações suas necessidades, fazendo que ele passasse a adotar novos hábitos de 
vida para satisfazê-las. Com isso o animal passaria a utilizar mais frequentemente certas partes do corpo, que 
cresceriam e se desenvolveriam, enquanto outras partes não seriam solicitadas, ficando mais reduzidas, até se 
atrofiarem. Assim, o ambiente seria o responsável direto pelas modificações nos seres vivos, que transmitiriam 
essas mudanças aos seus descendentes, produzindo um aperfeiçoamento da espécie ao longo das gerações.
Com base nessa premissa, postulou duas leis. A primeira, chamada Leido Uso e Desuso, afirmava que, se 
para viver em determinado ambiente fosse necessário certo órgão, os seres vivos dessa espécie tenderiam a 
valorizá-lo cada vez mais, utilizando-o com maior frequência, o que o levaria a hipertrofiar. Ao contrário, o não 
uso de determinado órgão levaria à sua atrofia e desaparecimento completo ao longo de algum tempo.
A segunda lei, Lamarck chamou de Lei da Herança dos Caracteres Adquiridos. Através dela postulou que 
qualquer aquisição benéfica durante a vida dos seres vivos seria transmitida aos descendentes, que passariam 
a tê-la, transmitindo-a, por sua vez, às gerações seguintes, até que ocorresse sua estabilização.
A partir dessas suas leis, Lamarck formulou sua teoria da evolução, apoiado apenas em alguns exemplos 
que observara na natureza. Por exemplo, as membranas existentes entre os dedos dos pés das aves nada-
doras, ele as explicava como decorrentes da necessidade que elas tinham de nadar. Cornos e chifres teriam 
surgindo como consequência das cabeçadas que os animais davam em suas brigas. A forma do corpo de uma 
planta de deserto seria explicada pela necessidade de economizar água.
Por que não podemos aceitar as teses de Lamarck?
Na verdade não podemos simplesmente achar erradas as ideias de Lamarck sem dizer exatamente o por-
quê do erro. É preciso saber criticá-las com argumentos que evidenciam o erro nelas contido. Assim, pode-se 
dizer que a lei do uso e desuso só será válida se a alteração que ela propõe estiver relacionada a alterações 
em órgãos de natureza muscular e, ainda, alterações que não envolvam mudanças no material genético do 
indivíduo. A cauda de um macaco sul-americano não cresceu porque o animal manifestou o desejo de se pren-
der aos galhos de uma árvore. Tal mudança deveria envolver antes uma alteração nos genes encarregados da 
confecção da cauda.
Com relação à lei da transmissão das características adquiridas, é preciso deixar bem claro que eventos que 
ocorrem durante a vida de um organismo, alterando alguma sua característica, não podem ser transmissíveis 
à geração seguinte. O que uma geração transmite à outra são genes. E os genes transmissíveis já existem em 
um indivíduo desde o momento em que ele foi um zigoto. E, fatos que ocorram durante sua vida não influencia-
rão exatamente aqueles genes que ele deseja que sejam alterados.
103
Lamarck e Darwin frente a frente: o tamanho do pescoço das girafas: 
A Especiação
Especiação é o nome dado ao processo de surgimento de novas espécies a partir de uma espécie ances-
tral. De modo geral, para que isso ocorra é imprescindível que grupos da espécie original se separem e deixem 
de se cruzar. Essa separação constitui o isolamento geográfico e pode ocorrer por migração de grupos de 
organismos para locais diferentes e distantes, ou pelo surgimento súbito de barreiras naturais intransponíveis, 
como rios, vales, montanhas, etc., que impeçam o encontro dos componentes da espécie original. O isolamento 
geográfico, então, é a separação física de organismos da mesma espécie por barreiras geográficas intranspo-
níveis e que impedem o seu encontro e cruzamento.
A mudança de ambiente favorece a ação da seleção natural, o que pode levar a uma mudança inicial de 
composição dos grupos. A ocorrência de mutações casuais do material genético ao longo do tempo leva a um 
aumento da variabilidade e permite a continuidade da atuação da seleção natural. Se após certo tempo de iso-
lamento geográfico os descendentes dos grupos originais voltarem a se encontrar, pode não haver mais a pos-
sibilidade de reprodução entre eles. Nesse caso, eles constituem novas espécies. Isso pode ser evidenciado 
através da observação de diferenças no comportamento reprodutor, da incompatibilidade na estrutura e tama-
nho dos órgãos reprodutores, da inexistência de descendentes ou, ainda, da esterilidade dos descendentes, no 
caso de eles existirem. Acontecendo alguma dessas possibilidades, as novas espécies assim formadas estarão 
em isolamento reprodutivo, confirmando, desse modo, o sucesso do processo de especiação.
Podemos dividir a especiação em três tipos, que serão explicados a seguir:
1. Especiação alopátrica;
2. Especiação simpátrica;
3. Especiação parapátrica.
104
1. Especiação alopátrica
A especiação alopátrica ocorre quando duas espécies são separadas por um isolamento geográfico. O iso-
lamento pode ocorrer devido à grande distância ou uma barreira física, como um deserto, rio ou montanha. A 
especiação bem-sucedida é vista na figura abaixo. Os tentilhões observados por Darwin é um exemplo dessa 
especiação na qual ele observou que, nas ilhas Galápagos, eles se diferenciavam pelo tipo de bico. Além disso, 
seria uma forma de adaptação à dieta alimentar de cada uma das 14 espécies.
Exemplo de especiação alopátrica (Foto: USP)
2. Especiação simpátrica
A especiação simpátrica diferencia-se da alopátrica pela ausência da separação geográfica. Nessa espe-
ciação, duas populações de uma mesma espécie vivem na mesma área, mas não há cruzamento entre as 
mesmas, resultando em diferenças que levarão à especiação, ou seja, a uma nova espécie. Isso pode ocorrer 
pelo fato dos indivíduos explorarem outros nichos, como insetos herbívoros que experimentam uma nova planta 
hospedeira.
Moscas que vivem no mesmo local, mas se alimentam de frutos diferentes. (Foto: USP)
3. Especiação parapátrica 
A especiação parapátrica ocorre em duas populações da mesma espécie que também não possuem ne-
nhuma barreira física, mas sim uma barreira ao fluxo gênico (migração de genes) entre as espécies. É uma 
população contínua, mas que não se cruza aleatoriamente, caso tenha o intercruzamento, o resultado são des-
cendentes híbridos. Um exemplo dessa especiação é o caso das gramíneas Anthoxanthum, que se diferenciou 
por certas espécies estarem fixadas em um substrato contaminado com metais pesados. 
Dessa forma, houve a seleção natural para esses indivíduos, que foram se adaptando para genótipos to-
lerantes a esses metais pesados. Ao longo prazo, essas espécies foram adquirindo características diferentes, 
como a mudança de floração impossibilitando o cruzamento, acabando com o fluxo gênico entre esses grupos. 
105
Espécie de gramínea à esquerda em um solo não contaminado e à direita, contaminada por metais pesados 
(Foto: USP)
Irradiação Adaptativa
Há muitos indícios de que a evolução dos grandes grupos de seres vivos foi possível a partir de um grupo 
ancestral cujos componentes, através do processo de especiação, possibilitaram o surgimento de espécies 
relacionadas. Assim, a partir de uma espécie inicial, pequenos grupos iniciaram a conquista de novos ambien-
tes, sofrendo uma adaptação que lhes possibilitou a sobrevivência nesses meios. Desse modo teriam surgido 
novas espécies que em muitas características apresentavam semelhanças com espécies relacionadas e com 
a ancestral. Esse fenômeno evolutivo é conhecido como Irradiação Adaptativa, e um dos melhores exemplos 
corresponde aos pássaros fringilídeos de Galápagos estudados por Darwin. Originários do continente sul-ame-
ricano, irradiaram-se para diversas ilhas do arquipélago, cada grupo adaptando-se às condições peculiares de 
cada ilha e, consequentemente, originando as diferentes espécies hoje lá existentes.
Para que a irradiação possa ocorrer, é necessário em primeiro lugar que os organismos já possuam em seu 
equipamento genético as condições necessárias para a ocupação do novo meio. Este, por sua vez, constitui-se 
num segundo fator importante, já que a seleção natural adaptará a composição do grupo ao meio de vida.
106
Convergência adaptativa
Processo que é resultante da adaptação de grupos de organismos de espécies diferentes a um mesmo 
hábitat. Por estarem adaptados ao mesmo hábitat, possuem semelhanças em relação à organização de corpo 
sem necessariamente possuírem grau de parentesco.
Estes organismos, por viverem num mesmo tipo de ambiente e estarem adaptados ao mesmo, possuem 
estruturas que apresentam a mesma funçãoque são chamadas órgãos análogos, como, por exemplo as asas 
de um morcego e as patas de um leão.
São semelhantes pela função e não por terem uma mesma origem embrionária ou pelos organismos pos-
suírem ancestral comum.
Homologia e analogia
Agora que sabemos o que é irradiação adaptativa e convergência adaptativa, fica fácil entender o signifi-
cado dos termos homologia e analogia. Ambos utilizados para comparar órgãos ou estruturas existentes nos 
seres vivos. Por homologia entende-se semelhança entre estruturas de diferentes organismos, unicamente a 
uma mesma origem embriológica. As estruturas homológicas podem exercer ou não a mesma função.
O braço do homem, a pata do cavalo, a asa do morcego e a nadadeira da baleia são estruturas homológicas 
entre si, pois todas têm a mesma origem embriológica. Nesses casos, não há similaridade funcional.
Ao analisar, entretanto, a asa do morcego e a asa da ave, verifica-se que ambas têm a mesma origem em-
briológica e estão ainda associadas a mesma função.
A analogia refere-se à semelhança morfológica entre estruturas, em função de adaptação à execução da 
mesma função.
As asas dos insetos e das aves são estruturas diferentes quanto à origem embriológica, mas ambas estão 
adaptadas à execução de uma mesma função: o voo. São estruturas análoga
107
Zoologia
Estima-se que existam na Terra milhões de diferentes tipos de organismos vivos compartilhando a biosfera. 
O reconhecimento dessas espécies está intimamente relacionado à história do homem.
O homem, determinado momento da história evolutiva, passou a utilizar animais e plantas para sua ali-
mentação, cura de doenças, fabricação de armas, objetos agrícolas e abrigo. A necessidade de transmitir as 
experiências adquiridas para os descendentes forçou-o a conhecer detalhadamente as plantas e animais. O 
documento zoológico mais antigo que se tem notícia, é um trabalho grego de medicina, do século V a.C., que 
continha uma classificação simples dos animais comestíveis, principalmente peixes. 
Diante disso, a classificação dos seres vivos surgiu da necessidade do homem em reconhecê-los. O grande 
número de espécies viventes levou-o a organizá-las de forma a facilitar a identificação e, consequentemente, 
seu uso.
A classificação dos seres vivos
A primeira fase da classificação dos seres vivos começou na Antiguidade, com o filósofo grego Aristóteles 
(384 - 322 a.C.), autor dos registros escritos mais antigos conhecidos sobre esse assunto e que datam do sé-
culo 4 a.C. Nessa época, os organismos vivos foram divididos em dois reinos claramente distintos: as Vegetal 
e Animal. Neste tipo de classificação, as plantas eram todos os organismos fixos e sem uma forma claramente 
definida, capazes de fabricar matéria orgânica a partir de fontes inorgânicas - autotrofia -, enquanto os animais 
eram todos os restantes organismos, devida livre, com forma definida e dependentes da matéria orgânica (plan-
tas ou outros animais) para a sua nutrição - heterotrofia.
Conforme mais dados iam sendo recolhidos, principalmente de estrutura microscópica e metabolismo, a sua 
maioria confirmava a total separação dos dois grandes reinos. Assim, as plantas apresentavam todas espessas 
paredes celulares celulósicas, enquanto as células animais apresentavam outros compostos no seu interior.
Esta divisão simples dos organismos parecia tão óbvia e bem definida para os organismos macroscópicos 
que o problema causado pelos fungos, que não pareciam encaixar bem nas plantas, era facilmente esquecido. 
Entretanto, com a invenção do microscópio por Van Leeuwenhoek, foi revelado uma miríade de organismos 
microscópicos, não visíveis a olho nu. Assim, ficou claro que a distinção entre animais e plantas não podia ser 
facilmente aplicada a este nível. Alguns deste seres podiam ser facilmente comparados com algas macros-
cópicas e incluídos nas plantas, outros poderiam ser incluídos nos animais mas ainda restavam muitos com 
combinações estranhas de características de animal e de planta.
Para complicar ainda mais a situação, a teoria de Darwin da evolução tinha sido aceita como representativa 
da realidade, e considerava que todos os organismos tinham um ancestral comum. Era óbvio que um ancestral 
comum às plantas e aos animais não poderia ser nenhum deles, sendo necessário criar um novo grupo onde 
se pudesse incluí-lo.
Diante disso, o alemão Ernst Haeckel, realizou estudos microscópicos da enorme variedade de organismos 
unicelulares, e chegou à conclusão que as primeiras formas de vida teriam sido muito simples, sem a comple-
xidade estrutural que já observava nos unicelulares observados. Assim, Haeckel, chamou esses organismos 
primitivos moneras, tendo-os dividido em zoomoneres (bactérias) e phytomoneres (cianobactérias). O desen-
volvimento de células mais complexas, contendo núcleo, era, na sua opinião, o resultado de diferenciação do 
citoplasma.
Assim, Haeckel criou um terceiro reino a que chamou Protista. Neste reino colocou todos os seres que não 
apresentavam tecidos diferenciados, incluindo seres unicelulares e coloniais.
Haeckel reconheceu uma série de subdivisões no seu reino Protista. A principal subdivisão era entre os 
grupos semelhantes às plantas - Protophytes - e os semelhantes aos animais - Protozoa -, reconhecidos pelos 
seus pelos seus metabolismos diferentes. Também necessitava de um terceiro grupo onde colocar todos os 
108
protistas que não eram claramente semelhantes às plantas ou aos animais, os protistas atípicos. A distinção 
entre células com e sem núcleo estavam subordinadas a estas três categorias, com os organismos sem núcleo 
a formar um pequeno grupo dentro dos protistas atípicos.
Com a descoberta do microscópio eletrônico, foi possível a morfologia celular dos organismos. Assim, Her-
bert Copeland, em 1936, propôs um sistema de classificação em quatro reinos, retirando Monera de dentro 
dos protistas por serem procariontes, e resgatando o termo Protista para eucariontes unicelulares ou multicelu-
lares sem tecidos verdadeiros. Seus reinos eram:
- Reino Monera: bactérias e cianobactérias;
- Reino Protoctista: unicelulares eucariontes, multicelulares como “algas” e fungos;
- Reino Plantae: multicelulares fotossintetizantes com tecidos;
- Reino Animalia: multicelulares heterótrofos com tecidos.
Essa proposta foi posteriormente substituída, a partir de 1959, pelo sistema de cinco reinos de Robert Whit-
taker, que definiu os seguintes reinos:
- Reino Monera: procariontes representados pelas bactérias e cianobactérias;
- Reino Protista: unicelulares eucariontes;
- Reino Plantae: multicelulares eucariontes que fazem fotossíntese (“algas” e plantas terrestres);
- Reino Fungi: eucariontes multicelulares heterótrofos que absorvem nutrientes do meio, possuem parede 
celular de quitina;
- Reino Animalia: eucariontes multicelulares heterótrofos que ingerem alimento do meio.
A partir de 1970, até os dias de hoje, as propostas de classificação estão mais relacionadas com os avan-
ços da biologia molecular, o aprimoramento dos estudos com microscopia eletrônica e com a maior aceitação 
e desenvolvimento da sistemática filogenética. 
O sistema de classificação de Lynn Margulis baseia-se no conhecimento sobre a estrutura sub-micros-
cópica das células e seus organelas, bem como vias metabólicas, incorporando a descoberta de muitos tipos 
altamente diferenciados de bactérias. Apesar de o seu sistema também incorporar uma elaborada teoria de 
evolução da estrutura celular por endossimbiose, difere apenas em alguns detalhes das classificações de Co-
peland e de Whittaker.
Na classificação de Copeland, não se dava especial atenção à distinção entre organismos com e sem nú-
cleo, mas em classificações posteriores esta tornou-se uma condição crucial. Margulis distingue os chamados 
super-reinos ou domínios Prokarya e Eukarya, sendo o último caracterizado por apresentar genoma composto, 
sistemas de mobilidade intracelular e a possibilidade de fusão celular, que leva a um sistema de genética men-deliana e sexo. O domínio Prokarya, por outro lado, é agrupado com base na ausência de um sistema sexual 
desse tipo.
Dentro dos Eukarya, ela distingue os mesmos grupos que Whittaker: protoctistas, plantas, animais e fungos. 
Neste caso, os protoctistas são novamente definidos negativamente, o que volta a tornar as plantas, animais e 
fungos monofiléticos.
Nos Prokarya, a diversidade de vias metabólicas e a reconhecida divergência evolutiva (como demonstrada 
pelas sequências de RNA) não deu origem a categorias elevadas. A distinção entre Archaea e Eubacteria é 
abafada sob o nome de bactérias e expressa a um nível inferior ao da distinção entre fungos, animais e plantas. 
Uma classificação ligeiramente diferente foi proposta por Mayr (1990), que concorda com Margulis em re-
lação à distinção entre procariontes e eucariontes, mas vai mais além e propõe que se reconheçam os subdo-
mínios Archaea e Bacteria, dentro dos procariontes. Uma subdivisão semelhante é feita nos eucariontes, com 
os Protista e os Metabionta, para organismos unicelulares e multicelulares, respectivamente. Mayr dá especial 
atenção, portanto, a semelhanças e diferenças em morfologia e não às relações filogenéticas.10
10 http://simbiotica.org/
109
Os procariontes são unidos com base na semelhança de organização celular, ignorando a diversidade de 
metabolismos e as relações evolutivas deduzidas a partir de sequências de DNA. Também os protistas são uni-
dos com base na falta de multicelularidade, novamente ignorando a sua enorme diversidade em muitos outros 
aspectos. Ambos os taxa estão em perigo de se tornar parafiléticos.
No entanto, a principal divergência entre esta classificação e uma classificação filogenética não é o surgi-
mento destes dois grupos parafiléticos mas antes o facto de o subdomínio Metabionta ser reconhecido com 
base apenas numa característica, a multicelularidade. Esta característica surgiu independentemente nos três 
grupos que o compõem, tornando este subdomínio completamente polifilético.
Essencialmente com base na comparação de sequências de RNA ribossômico, Woese e seus colegas 
concluíram que os procariontes não eram um grupo coeso do ponto de vista evolutivo, mas antes composto 
por dois subgrupos principais, cada um dos quais difere entre si e dos eucariontes. Esta diversidade evolutiva 
reflete-se no genoma e, por sua vez, na bioquímica e na ecologia.
Assim, propuseram a substituição da divisão do mundo vivo em dois grandes domínios (procariontes e 
eucariontes) por uma subdivisão em três domínios: mantiveram os tradicionais eucariontes como o domínio 
Eucarya, mas em vez dos tradicionais procariontes surgem os domínios Archaea e Bacteria, ao mesmo nível 
que os Eucarya. A sua classificação reflete a ideia de que a árvore da Vida tem três e não apenas dois ramos.
No entanto, esta classificação não reflete completamente a sua visão sobre qual dos três ramos é mais ba-
sal. Na filogenia em que baseiam a sua classificação, o ramo mais basal é o que conduz ao domínio Bacteria, 
sendo posterior a ramificação dos dois restantes grupos posterior, o que os torna mais relacionados entre si 
do que cada um deles com as bactérias. Esta relação próxima não se reflete na classificação pois para esta 
filogenia ser aparente, Archaea e Eukarya teriam que ser agrupados num único superdomínio.
A posição da raiz da árvore da Vida junto das bactérias não é, apesar de tudo, pacífica. Foram propostas 
raízes alternativas, que implicariam diferentes relações filogenéticas e diferentes classificações, mas deixando 
sempre intocada a parte dos eucariontes, pelo que a maioria das classificações coloca os procariontes num 
único grupo do mesmo nível que o dos eucariontes. Esta é uma simplificação deliberada, que ignora o facto 
de que, obrigatoriamente, um dos grupos de procariontes está mais próximo dos eucariontes do que qualquer 
outro.
O esquema de seis reinos recentemente proposto por Cavalier-Smith é, em muitos aspectos, semelhante 
aos de Whittaker e Mayr, mas a semelhança é frequentemente superficial. Cavalier-Smith tenta um sistema 
mais estritamente filogenética, em que os grupos polifiléticos estão totalmente ausentes e os parafiléticos são 
evitados o mais possível.
Para alcançar este fim, ele tem que transferir um número de grupos que pertenciam aos Protoctista na 
maioria dos sistemas de classificação anteriores, para um dos outros reinos. Assim, neste sistema, cada um 
dos reinos que contém organismos multicelulares passa a conter um certo número de organismos unicelulares 
relacionados. Estas revisões são baseadas num conjunto ainda crescente de dados acerca das relações dedu-
zidas da comparação de sequências de DNA e proteínas, bem como acerca da ultraestrutura celular.
Nos procariontes, Cavalier-Smith salienta o número características ultraestruturas em vez das sequências 
de RNA ribossômico usadas por Woese. Assim, as Archaea são incluídas como um subgrupo relativamente 
menor dentro do reino Bacteria. Dentro dos eucariontes, Cavalier-Smith reconhece cinco reinos.
O reino Animalia é relativamente inalterado, quando comparado com outros sistemas de classificação. Para 
além dos animais, também contém um grupo de parasites unicelulares, com base em que a unicelularidade é 
devida a uma regressão e não a um caráter original.
De forma semelhante, o reino Fungi também contém um grupo de parasitas, antes parte dos protoctistas. 
Alguns grupos, antes considerados fungos, foram transferidos para um novo reino designado Chromista. O rei-
no Plantae expandiu-se para incluir as algas vermelhas, para além das tradicionalmente incluídas algas verdes. 
Este facto reflete um cenário evolucionista em que a fotossíntese foi adquirida apenas uma vez, pela incorpora-
ção do cloroplasto num célula eucariótica, derivado de uma cianobactéria. Outras classificações, que colocam 
as plantas e as algas vermelhas mais afastadas, têm que assumir um cenário evolutivo onde os cloroplastos 
foram adquiridos independentemente várias vezes, ou totalmente perdidos ainda mais vezes.
110
O reino novo Chromista contém a maioria dos restantes grupos fotossintéticos, informalmente designados 
algas, bem como um grupo de outros grupos anteriormente colocados nos fungos e que se acredita terem per-
dido a capacidade fotossintética secundariamente. No cenário evolutivo, o cloroplastos foi adquirido pela fusão 
de uma célula autotrófica com uma célula não fotossintética, um acontecimento que levou ao surgimento de 
uma membrana extra em volta do organito. 
Lineu e o Sistema Binomial
O estudo descritivo de todas as espécies de seres vivos e sua classificação dentro de uma verdadeira hie-
rarquia de grupamentos constitui a sistemática ou taxonomia. Vamos começar a interpretar o papel da taxono-
mia revendo o conceito de espécie.
As espécies são os diferentes tipos de organismos. Uma definição mais técnica de espécie é: “um grupo 
de organismos que se cruzam entre si, sem normalmente cruzar-se com representantes de outros grupos”. Os 
organismos pertencentes a uma espécie devem apresentar semelhanças estruturais e funcionais, similarida-
des bioquímicas e mesmo cariótipo, além da capacidade de reprodução entre si. A definição acima, embora útil 
para os animais, não é, entretanto, útil na taxonomia vegetal, porque cruzamentos férteis podem ocorrer entre 
plantas de tipos bastante diferentes. Também não se aplica esta distinção a organismos que não se reproduzem 
sexualmente.
Com base nas teorias evolucionistas, uma espécie se modifica constantemente, no espaço e no tempo, em 
vez de ser uma forma imutável, ideal, como foi concebida por Lineu. Desta maneira, a palavra “espécie” possui 
diferentes significados para diferentes tipos de organismos, o que não é surpresa se considerarmos que a evo-
lução nos vários grupos de organismos seguiu caminhos diversificados. No entanto, o termo permanece sendo 
útil e possibilita uma maneira adequada de se referir a organismos e catalogá-los.
Outros Grupos Taxonômicos
O reino éa maior unidade usada em classificação biológica. Entre o nível do reino e do gênero, entretanto, 
Lineu e taxonomistas posteriores adicionaram diversas categorias (ou taxa). Temos então, os gêneros agru-
pados em famílias, as famílias em ordens, as ordens em classes e as classes em filos (ou divisão, para os 
botânicos), seguindo um padrão hierárquico.
Essas categorias podem ser subdivididas ou agregadas em várias outras, menos importantes, como, por 
exemplo, os subgêneros e as superfamílias. Assim, hierarquicamente, temos:
DICA: utilizamos a palavra ReFiCOFaGE, para auxiliar na memorização da ordem das classificações.
Reino
Filo
Classe
Ordem
Família
111
Gênero
Espécie
Regras de nomenclatura
Os animais, assim como as plantas, são popularmente conhecidos por nomes muito variáveis de um lugar 
para outro. Os cientistas, com intuito de universalizar os nomes de animais e plantas, procuraram criar uma 
nomenclatura internacional para a designação dos seres vivos. Mark Catesby, por volta de 1740, publicou um 
livro de zoologia onde denominava o pássaro conhecido como tordo (sabiá americano) de Turdus minor cine-
reoalbus non maculatus, que significava: “tordo pequeno branco-acinzentado sem manchas”. Essa foi uma 
tentativa de padronizar o nome do pássaro, para que ele pudesse ser conhecido em qualquer idioma ou região, 
mas havia o inconveniente de usar uma denominação muito extensa.
Em 1735, Carl von Linné, propôs regras para classificar e denominar animais e plantas, onde cada organis-
mo seria conhecido por dois nomes apenas, seguidos e inseparáveis. Surgiu assim a nomenclatura binomial, 
a qual é ainda hoje utilizada.
Para escrevermos o nome científico de uma espécie, utilizamos as regras propostas por Lineu:
1. O nome deve ser escrito em latim e destacado do texto (em itálico, negrito ou grifado);
2. O nome deve ser escrito com duas palavras (nomenclatura binominal). A primeira se refere ao gênero, a 
segunda é o epíteto específico. Juntas, formam a espécie.
3. O gênero deve iniciar com letra maiúscula e o epíteto específico com a letra minúscula.
Exemplos:
Homem = Homo sapiens
Cachorro = Canis familiaris
Mosca = Musca domestica
Nomes Populares: Filogenia; Cladogramas.
A nomeação dos seres vivos que compõe a biodiversidade constitui uma etapa do trabalho de classificação. 
Muitos seres são “batizados” pela população com nomes denominados populares ou vulgares, pela comuni-
dade científica. Esses nomes podem designar um conjunto muito amplo de organismos, incluindo, algumas 
vezes, até grupos não aparentados. O mesmo nome popular pode ser atribuído a diferentes espécies, como 
neste exemplo:
Estas duas espécies do gênero Ananas são chamadas pelo mesmo nome popular Abacaxi.
112
Animais de uma mesma espécie podem receber vários nomes, como ocorre com a onça-pintada, cujo nome 
científico é Panthera onca.
Outros nomes populares: canguçu, onça-canguçu, jaguar-canguçu
Outro exemplo é a planta Manihot esculenta, cuja raiz é muito apreciada como alimento. Dependendo da 
região do Brasil, ela é conhecida por vários nomes: aipim, macaxeira ou mandioca. Considerando os exemplo 
apresentados, podemos perceber que a nomenclatura popular varia bastante, mesmo num país como o Brasil, 
em que a população fala um mesmo idioma, excetuando-se os idiomas indígenas. Imagine se considerarmos 
o mundo todo, com tantos, com tantos idiomas e dialetos diferentes, a grande quantidade de nomes de um 
mesmo ser vivo pode receber. Desse modo podemos entender a necessidade de existir uma nomenclatura 
padrão, adotada internacionalmente, para facilitar a comunicação de diversos profissionais, como os médicos, 
os zoólogos, os botânicos e todos aqueles que estudam os seres vivos.
A sistemática é a ciência dedicada a inventariar e descrever a biodiversidade e compreender as relações 
filogenéticas entre os organismos. Inclui a taxonomia (ciência da descoberta, descrição e classificação das 
espécies e grupo de espécies, com suas normas e princípios) e também a filogenia (relações evolutivas entre 
os organismos). Em geral, diz-se que compreende a classificação dos diversos organismos vivos. Em biologia, 
os sistemas são os cientistas que classificam as espécies em outros táxons a fim de definir o modo como eles 
se relacionam evolutivamente.
O objetivo da classificação dos seres vivos, chamada taxonomia, foi inicialmente o de organizar as plantas 
e animais conhecidos em categorias que pudessem ser referidas. Posteriormente a classificação passou a res-
peitar as relações evolutivas entre organismos, organização mais natural do que a baseada apenas em carac-
terísticas externas. Para isso se utilizam também características ecológicas, fisiológicas, e todas as outras que 
estiverem disponíveis para os táxons em questão. É a esse conjunto de investigações a respeito dos táxons 
que se dá o nome de Sistemática. Nos últimos anos têm sido tentadas classificações baseadas na semelhança 
entre genomas, com grandes avanços em algumas áreas, especialmente quando se juntam a essas informa-
ções aquelas oriundas dos outros campos da Biologia.
A classificação dos seres vivos é parte da sistemática, ciência que estuda as relações entre organismos, 
e que inclui a coleta, preservação e estudo de espécimes, e a análise dos dados vindos de várias áreas de 
pesquisa biológica. O primeiro sistema de classificação foi o de Aristóteles no século IV a.C., que ordenou os 
animais pelo tipo de reprodução e por terem ou não sangue vermelho. O seu discípulo Teofrasto classificou as 
plantas por seu uso e forma de cultivo. Nos séculos XVII e XVIII os botânicos e zoólogos começaram a delinear 
o atual sistema de categorias, ainda baseados em características anatômicas superficiais. No entanto, como a 
ancestralidade comum pode ser a causa de tais semelhanças, este sistema demonstrou aproximar-se da natu-
reza, e continua sendo a base da classificação atual. Lineu fez o primeiro trabalho extenso de categorização, 
em 1758, criando a hierarquia atual.
A partir de Darwin a evolução passou a ser considerada como paradigma central da Biologia, e com isso 
evidências da paleontologia sobre formas ancestrais, e da embriologia sobre semelhanças nos primeiros es-
tágios de vida. No século XX, a genética e a fisiologia tornaram-se importantes na classificação, como o uso 
recente da genética molecular na comparação de códigos genéticos. Programas de computador específicos 
são usados na análise matemática dos dados.
113
Em fevereiro de 2005 Edward Osborne Wilson, professor aposentado da Universidade de Harvard, onde 
cunhou o termo biodiversidade e participou da fundação da sociobiologia, ao defender um “projeto genoma” da 
biodiversidade da Terra, propôs a criação de uma base de dados digital com fotos detalhadas de todas a espé-
cies vivas e a finalização do projeto Árvore da vida. Em contraposição a uma sistemática baseada na biologia 
celular e molecular, Wilson vê a necessidade da sistemática descritiva para preservar a biodiversidade.
Do ponto de vista econômico, defendem Wilson, Peter Raven e Dan Brooks, a sistemática pode trazer co-
nhecimentos úteis na biotecnologia, e na contenção de doenças emergentes. Mais da metade das espécies do 
planeta é parasita, e a maioria delas ainda é desconhecida. De acordo com a classificação vigente as espécies 
descritas são agrupadas em gêneros. Os gêneros são reunidos, se tiverem algumas características em comum, 
formando uma família. Famílias, por sua vez, são agrupadas em uma ordem. Ordens são reunidas em uma 
classe. Classes de seres vivos são reunidas em filos. E os filos são, finalmente, componentes de alguns dos 
cinco reinos (Monera, Protista, Fungi, Plantae e Animalia).
https://www.sobiologia.com.br/conteudos/Seresvivos/Ciencias/bioclassifidosseresvivos.php
Principais grupos
11O Reino Animalia é definido segundo características comuns a todos os animais: são organismos euca-
riontes multicelulares heterotróficos sem parede celular, e que, primitivamente, obtêm seus alimentosdo meio 
onde vivem, por ingestão. Com exceção das esponjas, possuem tecidos como resultado de sua organização 
celular e sua reprodução, geralmente, é sexuada (gametas masculinos e femininos se combinam para formar 
um novo organismo).
Mesmo dentro de critérios assim tão amplos, podemos encontrar exceções entre animais, em função de 
fatores diversos, como a adaptação de organismos a modos de vida especiais. Falamos nesses casos, em 
condições secundárias. É o que ocorre, por exemplo, com alguns endoparasitas que perderam a capacidade 
de ingerir alimentos e os obtêm por absorção direta dos líquidos do copo do hospedeiro.
A diversidade do Reino Animal é muito grande quando comparada com a de outros reinos de seres vivos.
Informalmente, os animais podem ser divididos em dois grandes grupos: o dos invertebrados, que não 
possuem vértebras, e o dos vertebrados, que as possuem. No entanto, antes de falarmos sobre essas divisões 
vamos entender sobre a presença de endoesqueleto e exoesqueleto. 
11LOPES, S.; ROSSO, S.; Biologia - volume único. 1ª edição. São Paulo. Editora Saraiva, 2005.
114
12Endoesqueleto e Exoesqueleto
Algumas espécies de animais possuem esqueleto. Outras não. E um dos papéis desempenhados pelo es-
queleto é de dar sustentação ao corpo.
Existem alguns animais que possuem esqueleto na parte externa do corpo, como se fosse uma armadura, é 
o caso dos camarões. Esse esqueleto apresenta articulações que permitem ao camarão andar. O caranguejo, 
a barata, o escorpião e o gafanhoto são outros exemplos de animais com esqueleto externo, o exoesqueleto.
O ser humano também tem esqueleto, mas ele fica na parte interna do corpo, como no caso do elefante. É 
o endoesqueleto. Outros exemplos de animais que possuem endoesqueleto são macacos, cachorros, gatos, 
sapos, aves, jacaré, tartarugas, peixes.
A Coluna Vertebral
É uma fileira de ossos que está presente em alguns animais, como boi, ratos, serpentes, passarinhos. Os 
animais que apresentam coluna vertebral são os vertebrados.
Por outro lado, os animais que não possuem coluna vertebral são os invertebrados. Alguns deles são os 
polvos, os caramujos, os vermes.
É importante perceber que nem todo animal que possui esqueleto é considerado vertebrado. A estrela-do-
mar, por exemplo, tem um esqueleto, mas sem uma coluna vertebral. O caranguejo, camarão, barata, escorpião 
e o gafanhoto possuem esqueleto - que é um exoesqueleto -, mas sem coluna vertebral. São, portanto, os 
invertebrados.
Dessa forma, vamos dividir o nosso estudo nesses dois grandes grupos de animais, os invertebrados e os 
vertebrados.
Animais invertebrados
Filo Porifera
O filo Poríferos ou Espongiários abriga animais filtradores pluricelulares muito primitivos (parazoários), de 
ambiente exclusivamente aquático - na maioria marinhos, como as esponjas. Estas possuem o corpo perfurado 
por numerosos poros, daí o nome do filo.
Em termos evolutivos, as esponjas representam a transição de um modo de vida unicelular (protozoários) 
para a pluricelularidade. De fato, é bem possível que as esponjas tenham se originado de protozoários co-
loniais. Sua organização é bastante simples uma vez que não apresentam órgãos e sistemas e são animais 
assimétricos, acelomados e sem cavidade digestiva.
As esponjas são animais sésseis, isto é, vivem fixas a um substrato (como madeira, conchas, rochas,) e 
de vida livre (não são parasitas). Algumas espécies formam colônias, nas quais ocorre um certo grau de fusão 
entre os indivíduos.
Estrutura do Corpo de uma Esponja
A forma mais simples de uma esponja consiste num tubo fechado em uma das extremidades e aberto na 
oposta. A água entra no corpo de uma esponja através dos seus poros, e então em uma cavidade interna cha-
mada de átrio (espongiocele) e sai por uma ou mais aberturas maiores, chamados de ósculos (canal exalante) 
levando gás carbônico e excretas em geral.
O corpo das esponjas é envolto por uma camada de células, os pinacócitos, interrompida por porócitos, 
células com poros que permitem a entrada de água. A camada interna é formada pelas células características 
das esponjas, os coanócitos. Essas células promovem as correntes de água com os batimentos de seus flage-
los e fagocitam as partículas de alimento suspensas na água. Entre essas duas camadas há vários tipos de cé-
lulas: amebócitos, que se locomovem por pseudópodes; arqueócitos, células não especializadas e capazes 
de originar outros tipos de células; espongioblastos e escleroblastos, que produzem o esqueleto do animal.
12CANTO, E.L. do; Ciências Naturais: aprendendo com o cotidiano. 4ª edição.São Paulo. Editora Moderna, 2012.
115
Fonte: https://bit.ly/38hGruJ
Digestão
O alimento capturado pelos coanócitos é digerido no interior dessas células, dentro de vacúolos digestivos. 
Diante disso, a digestão nesses animais é conhecida como digestão intracelular.
Os nutrientes obtidos a partir da digestão são distribuídos as outras células por meio dos amebócitos.
Fonte: https://goo.gl/YDL5Lk
Circulação
A circulação que ocorre nos poríferos é de água, alimento e espermatozoides. O percurso se inicia nos 
poros, por onde entram, e termina no ósculo, por onde saem por meio da movimentação dos flagelos dos co-
anócitos.
Excreção
A excreção dos poríferos ocorre por meio de difusão assim como o processo de respiração.
Reprodução
A reprodução pode ser assexuada ou sexuada. As esponjas têm grande poder de regeneração: pequenos 
pedaços do corpo são capazes de regenerar um corpo inteiro, caracterizando um tipo de reprodução assexua-
da por fragmentação. O brotamento é uma forma frequente de reprodução assexuada: os brotos são formados 
por amebócitos que originam novos indivíduos. Estes podem destacar-se ou permanecer presos, formando 
colônias.
Algumas esponjas são dioicas (sexos separados), mas a maioria é hermafrodita ou monoica (o mesmo indi-
víduo pode produzir gametas masculinos e femininos). Nesse caso, porém, o espermatozoide e o óvulo de um 
indivíduo são geralmente produzidos em épocas diferentes. Portanto, a fecundação é quase sempre cruzada 
(entre gametas produzidos por indivíduos diferentes).
116
Certas esponjas de água doce, quanto estão submetidas a condições extremas, produzem estruturas de 
resistências chamadas de gêmulas. Estás estruturas são uma espécie de “bolsa” que contem em seu interior 
células de repouso.
Filo Cnidaria 
13São animais exclusivamente aquáticos, a maioria de ambiente marinho; sendo que seus representantes 
mais conhecidos são a água-viva, os corais, as anêmonas e a hidra, esta última, de água doce.
Quanto à organização corporal, esses animais são considerados diblásticos, apresentando dois folhetos 
germinativos (ectoderma e endoderma), durante o desenvolvimento germinativo, que orientam a formação da 
estrutura de revestimento corporal em duas camadas: a epiderme e a gastroderme.
No Filo Cnidaria existem basicamente dois tipos morfológicos de indivíduos: pólipos (organismos sésseis) 
e as medusas (organismos livre-natantes), ambos manifestam orifício bucal por onde o alimento é ingerido, e 
em seguida transferido à cavidade gastrovascular responsável pela digestão parcial dos nutrientes absorvidos 
pelas células que revestem essa cavidade, e dessas aos demais tecidos.
Fonte: https://www.sobiologia.com.br/conteudos/Reinos2/biocnidario.php
Nos cnidários existe um tipo especial de célula denominada cnidoblasto (ou cnidócitos), que apesar de 
ocorrer ao longo de toda a superfície do animal, aparece em maior quantidade nos tentáculos. Ao ser tocado o 
cnidoblasto lança o nematocisto, estrutura penetrante que possui um longo filamento através do qual o líquido 
urticante contido em seu interior é eliminado. Esse líquido pode provocar sérias queimaduras no homem.
Essas células participam da defesa dos cnidários contra predadores e também da captura de presas. Valen-
do-se das substâncias produzidas pelos cnidoblastos, eles conseguem paralisar imediatamente os pequenos 
animais capturados por seus tentáculos. Foia presença do cnidoblasto que deu o nome ao filo Cnidaria (que 
têm cnida = urtiga).
13 http://www.sobiologia.com.br/
117
Fonte: https://bit.ly/3akSngX
Estrutura Corporal
Apresentam três camadas que constituem o corpo: epiderme (camada mais externa, com células senso-
riais e cnidoblasto), mesogleia (camada gelatinosa que possui células nervosas formando um sistema nervoso 
difuso) e gastroderme (revestimento da cavidade gastrovascular). A mesogleia é muito mais desenvolvida nas 
medusas, o que confere aspecto gelatinoso.
Digestão
Tanto o pólipo como a medusa apresentam uma boca que se abre na cavidade gastrovascular, mas não 
possuem ânus. O alimento ingerido pela boca, cai na cavidade gastrovascular, onde é parcialmente digerido e 
distribuído (daí o nome gastro, de alimentação, e vascular, de circulação). Após a fase extracelular da digestão, 
o alimento é absorvido pelas células que revestem a cavidade gastrovascular, completando a digestão.
A digestão é, portanto, em parte extracelular e em parte intracelular. Os restos não-aproveitáveis são libe-
rados pela boca. Na região oral, estão os tentáculos, que participam na captura de alimentos.
Sistema nervoso
Os cnidários são os primeiros animais a apresentarem células nervosas (neurônios). Nesses animais, os 
neurônios dispõem-se de modo difuso pelo corpo, o que é uma condição primitiva entre os animais.
Reprodução
Os Cnidários podem apresentar dois tipos de reprodução: assexuada (brotamento e estrobilação) e sexua-
da, podendo haver alternância de gerações
Sexuada: há presença de gônadas. Existem espécies monoicas e dioicas. Pode haver alternância de gera-
ções (metagênese) envolvendo pólipos e medusas.
118
Classificação
Os cnidários dividem-se em quatro grupos mais estudados: Anthozoa, Hydrozoa, Scyphozoa e Cubozoa.
Filo Platyhelminthes 
Os platelmintos são animais que apresentam o corpo geralmente achatado, daí o nome do grupo: platelmin-
tos (do grego platy: ‘achatado’; e helmin: ‘verme’). 14Alguns, como as planárias, têm vida livre, isto é, não vivem 
como parasitas, mas deslocam-se no ambiente em busca de alimento. Eles podem ser aquáticos ou terrestres 
(ocupam os solos úmidos). Outros, como a tênia (solitária) e o esquistossomo, são endoparasitas (desenvol-
vem-se no interior do corpo do hospedeiro).
Morfologia e Fisiologia
Os platelmintos são animais triblásticos, ou seja, no embrião formam-se três folhetos embrionários (germi-
nativos): a ectoderme, a mesoderme e a endoderme. Eles não possuem celoma - uma cavidade no interior da 
mesoderme -, e por isso são denominados acelomados.
As espécies de vida livre apresentam cefalização, isto é, na região anterior do corpo há uma cabeça, com 
maior concentração de órgãos sensoriais e de tecido nervoso que o resto do corpo.
Alimentação
Esses animais alimentam-se de moluscos, de outros vermes e de cadáveres de animais maiores, entre 
outros. Seu tubo digestório, tal como nos cnidários, é incompleto, pois tem uma única abertura. A digestão é 
extra e intracelular (ela termina no citoplasma das células do intestino). Os resíduos são eliminados pela boca.
Respiração
Não possuem sistema respiratório. Nos platelmintos de vida livre as trocas são feitas por difusão. Já nos 
parasitas ela é feita de forma anaeróbica, ou seja, não utiliza oxigênio.
Excreção
A amônia, substância nitrogenada produzida pela oxidação das proteínas e de outros compostos com ni-
trogênio, é eliminada por difusão através da superfície do corpo. O excesso de água e de outros produtos do 
metabolismo é eliminado por células com um flagelo, os solenócitos (do grego solen = canal; kytos = célula), 
ou com vários flagelos, as células-flama, que, em conjunto, se assemelham à chama de uma vela. Essas cé-
lulas estão espalhadas pelo corpo do animal e realizam a excreção através de um sistema de tubos e de poros 
na epiderme.
Órgãos excretores formados por tubos com uma extremidade aberta e outra interna, fechada, como as 
células-flama, são chamados protonefrídios (do grego protos = primeiro; nephron = rim). Como veremos, o 
órgão excretor nos anelídeos, por exemplo, é formado por um tubo aberto em ambas as extremidades e carac-
teriza um metanefrídio.
Circulação
Também não possuem sistema circulatório. Os alimentos são distribuídos pelo corpo através das ramifica-
ções do sistema digestivo.
Sistema nervoso
Em termos fisiológicos são os primeiros animais na escala zoológica que apresenta sistema nervoso for-
mado por gânglios (ganglionar), isto é, centros de coordenação com grandes concentrações de neurônios.
Além dos ocelos das formas livres, há quimiorreceptores, que assinalam a presença de substâncias quími-
cas úteis ou nocivas.
14LINHARES, S.; GEWANDSZNAJDER, F.; PACCA, H.; Biologia hoje. 3. ed. São Paulo. Editora Ática, 2016. 
119
Reprodução
Pode ser sexuada ou assexuada (maioria das espécies). Vale lembrar que os platelmintos apresentam ain-
da uma alta capacidade de regeneração.
A planária pode realizar reprodução assexuada partindo-se ao meio (laceração ou fissão).
Em relação à reprodução sexuada, a planária é hermafrodita (monoica; cada indivíduo apresenta testículos 
e ovários), e a fecundação é cruzada e mútua, também chamada fecundação recíproca. O ovo origina uma 
nova planária por desenvolvimento direto, mas nos platelmintos parasitas há formação de larvas (desenvolvi-
mento indireto).
As tênias também são hermafroditas: cada anel possui útero, testículos, ovários e outras partes do sistema 
reprodutor masculino e feminino. O animal realiza autofecundação, produzindo anéis cheios de ovos, que são 
expulsos com as fezes do hospedeiro.
Classificação dos platelmintos
Os platelmintos dividem-se em três classes: Turbellaria (turbelários), Cestoda (cestódeos) e Trematoda 
(trematódeos). 
Classe Características Exemplos
Tubellaria Vida livre, aquáticos ou terrestres 
(úmidos) Planária
Cestoda Endoparasitas Tênia (ou solitária)
Trematoda Parasitas Scistosoma mansoni, Fasciola hepática
Doenças Causadas por Platelmintos
Teníase
A teníase é uma doença causada por um platelminto da classe Cestoda, representada por parasitas intesti-
nais. Esses organismos, em razão do seu modo de vida, possuem sistema digestório, uma vez que absorvem 
nutrientes digeridos pelo hospedeiro.
Normalmente consideramos como importante duas espécies de tênias: a Taenia solium, que parasita suí-
nos e a Taenia saginata, parasitando bovinos. Ambas possuem corpo dividido em vários anéis denominados 
proglótides e na extremidade anterior, denominada escólex, há presença de ventosas que auxiliam na fixação 
do animal. A Taenia solium, possui nesta região, ainda, ganchos cujo conjunto é denominado rostro, auxiliando 
também na fixação.
No ciclo da teníase, o animal humano é o hospedeiro definitivo e suínos e bovinos são considerados hos-
pedeiros intermediários. No hospedeiro definitivo, o animal adulto fica fixado às paredes intestinais e se auto-
fecunda. Cada proglótide fecundada, sendo eliminada pelas fezes, elimina ovos no ambiente. Esses podem 
contaminar a água e alimentos, gerando grande possibilidade de serem ingeridos por um dos hospedeiros. 
Ocorrendo a ingestão pelos hospedeiros intermediários, estes têm a parede do intestino perfurada pelo 
embrião contido no ovo, que se aloja no tecido muscular. Este, alojado, confere à região um aspecto parecido 
com canjica, ao se alimentar da carne crua ou malpassada do animal contaminado, o homem completa o ciclo 
da doença. O animal se desenvolve até o estágio adulto no intestino humano e pode conferir ao portador dores 
de cabeça e abdominais, perda de peso, alterações do apetite, enjoos, perturbações nervosas, irritação, fadiga 
e insônia. O hospedeiro definitivo tem potencial de continuar o ciclo da doença, caso suas fezes contaminem a 
água e alimentos dos hospedeiros intermediários ou de outras pessoas.
120
Cisticercose
É uma doença mais grave que a teníase e desenvolve-se quando os ovos eliminados por um indivíduo 
infestado pela Taenia soliumenvolve escuta ativa, sensibilidade pedagógica e capacidade de adaptar estratégias con-
forme as necessidades da turma.
▸Formação do Pensamento Científico
Estímulo ao raciocínio, à investigação e à autonomia:
O professor de Biologia deve incentivar o desenvolvimento do pensamento científico, promovendo ativida-
des que estimulem a observação rigorosa, a interpretação de dados, a argumentação lógica e a experimenta-
ção sistemática.
Isso significa ir além do conteúdo factual e explorar:
▪ A origem dos conceitos biológicos e seus fundamentos
▪ A análise crítica de hipóteses e teorias
▪ A relação entre ciência, tecnologia e sociedade
▪ A ética na produção e aplicação do conhecimento científico
Estimular a curiosidade, formular boas perguntas e oferecer problemas instigantes são estratégias essen-
ciais para fomentar a atitude investigativa, própria da ciência e desejável em qualquer cidadão crítico.
▸Formação da autonomia intelectual
Parte fundamental do papel do professor é formar estudantes autônomos, capazes de aprender por conta 
própria, avaliar suas ideias e buscar o aprofundamento dos temas que lhes interessam.
Para isso, o educador deve promover a metacognição — a capacidade de o aluno pensar sobre como 
aprende — e criar oportunidades para que ele assuma a responsabilidade por seu próprio percurso, escolhendo 
métodos de estudo, temas de pesquisa e formas de expressão do conhecimento.
▸Integração entre Conhecimento Científico e Contexto Social
Contextualização, criticidade e relevância social:
A Biologia não deve ser ensinada como um conjunto de informações isoladas, mas sim como uma forma de 
compreender e transformar o mundo. O professor tem o dever de contextualizar os conteúdos, relacionando-os 
a questões sociais, ambientais, culturais e éticas relevantes.
Exemplos como vacinação, alterações climáticas, uso de agrotóxicos, biodiversidade, biotecnologia e saúde 
pública devem fazer parte do cotidiano escolar, promovendo o letramento científico e a formação de cidadãos 
informados e engajados.
Essa postura exige do professor uma constante atualização científica e cultural, bem como a disposição 
para discutir temas controversos com base em evidências e respeito à pluralidade de opiniões.
9
▸Formação Contínua e Profissionalização Docente
O professor como pesquisador e aprendiz permanente:
O exercício da docência em Ciências requer formação sólida e permanente, tanto em conteúdos específicos 
quanto em didática e epistemologia das ciências. A prática docente deve ser acompanhada de reflexão cons-
tante, avaliação crítica e disposição para experimentar novas estratégias.
A profissionalização do professor envolve:
▪ Participação em cursos, grupos de estudo e redes de colaboração
▪ Análise de sua prática e de seus resultados
▪ Diálogo com pesquisas na área de ensino de Ciências
▪ Produção de materiais didáticos inovadores
Ao se reconhecer como pesquisador de sua própria prática, o professor contribui não apenas para sua for-
mação individual, mas para o avanço coletivo da qualidade do ensino de Biologia.
Educação Científica para a Cidadania Global
▸Alfabetização científica como direito e necessidade
A sociedade contemporânea é profundamente marcada pela presença da ciência e da tecnologia em pra-
ticamente todos os âmbitos da vida. Questões como vacinação, mudanças climáticas, uso de agrotóxicos, 
manipulação genética e crises ambientais exigem cidadãos capazes de compreender fundamentos científicos, 
interpretar dados e participar ativamente do debate público.
Nesse contexto, a alfabetização científica deve ser compreendida como um direito de todos, e não apenas 
como uma preparação para carreiras acadêmicas. Significa desenvolver a capacidade de:
▪ Compreender conceitos e processos das ciências naturais
▪ Avaliar argumentos científicos com criticidade
▪ Tomar decisões informadas baseadas em evidências
▪ Posicionar-se eticamente diante de dilemas científicos e tecnológicos
A Educação Científica precisa, portanto, ser democrática, acessível e significativa, contribuindo para a for-
mação de sujeitos críticos, responsáveis e comprometidos com o bem comum.
▸Ciência, Tecnologia e Sociedade (CTS)
Integração de saberes para a formação integral:
O enfoque CTS propõe uma abordagem integradora, que relaciona os avanços científicos e tecnológicos 
com seus impactos sociais, culturais, econômicos e ambientais. Essa perspectiva rompe com o ensino frag-
mentado e descontextualizado, propondo uma educação científica que faça sentido para os estudantes e que 
os ajude a compreender o mundo em sua complexidade.
A abordagem CTS favorece:
▪ O desenvolvimento de competências argumentativas e decisórias
▪ O engajamento com problemas reais e atuais
▪ A articulação entre diferentes disciplinas do currículo
▪ O protagonismo juvenil na busca por soluções sustentáveis
A escola, nesse modelo, assume o papel de espaço formador de consciência crítica e ação transformadora 
diante das grandes questões da humanidade.
10
▸Inclusão, Diversidade e Justiça Social
Educação científica inclusiva e equitativa:
No século XXI, não se pode pensar em Educação Científica sem considerar os desafios da inclusão, da 
equidade e do respeito à diversidade. A ciência deve estar acessível a todos, independentemente de gênero, 
etnia, condição socioeconômica, deficiência ou origem cultural.
Para isso, é preciso:
▪ Promover práticas pedagógicas culturalmente responsivas
▪ Combater estereótipos sobre quem pode fazer ciência
▪ Valorizar os saberes locais e as tradições comunitárias
▪ Garantir materiais e recursos adaptados às diferentes necessidades
Uma educação científica verdadeiramente inclusiva não apenas amplia o acesso ao conhecimento, mas 
também enriquece a própria ciência, ao incorporar diferentes modos de ver e interpretar o mundo.
▸Inovação Tecnológica e Ambientes Digitais de Aprendizagem
Uso crítico e criativo das tecnologias na Educação Científica:
O avanço das tecnologias digitais traz oportunidades únicas para o ensino de Ciências, permitindo a criação 
de ambientes interativos, personalizados e conectados ao cotidiano dos estudantes.
Plataformas digitais, laboratórios virtuais, simuladores, jogos educativos, realidade aumentada e inteligência 
artificial podem ser utilizados para:
▪ Explorar fenômenos invisíveis ou complexos
▪ Estimular o pensamento computacional e a resolução de problemas
▪ Trabalhar com dados reais e modelagens científicas
▪ Ampliar a autonomia e o protagonismo estudantil
No entanto, o uso dessas tecnologias deve ser orientado por critérios pedagógicos, evitando o tecnicismo 
e a substituição do contato humano. O papel do professor continua essencial na curadoria dos recursos e na 
mediação das aprendizagens.
▸Formação Docente para a Educação Científica do Futuro
Docência crítica, reflexiva e comprometida:
O cenário desafiador do século XXI exige uma nova configuração do papel docente. O professor de Ciên-
cias precisa ser, ao mesmo tempo:
▪ Profundo conhecedor da Biologia e de suas implicações éticas
▪ Mediador sensível aos contextos e subjetividades dos alunos
▪ Pesquisador de sua própria prática e inovador pedagógico
▪ Agente de transformação social e defensor do direito à ciência
A formação inicial e continuada deve preparar o docente para lidar com a complexidade do ensino de Ciên-
cias, promovendo a reflexão crítica, a colaboração entre pares e a valorização de metodologias investigativas 
e interdisciplinares.
A Educação Científica, assim concebida, não é apenas um conteúdo a ser ensinado, mas um projeto de 
sociedade a ser construído — mais justa, mais consciente e mais preparada para enfrentar os desafios globais 
com responsabilidade e esperança.
11
Ensino de Ciências e Biologia
O Papel Do Ensino De Ciências E Biologia Na Formação Cidadã
O ensino de Ciências e Biologia representa um dos pilares mais significativos da formação básica de estu-
dantes, não apenas por fornecer conteúdos científicos essenciais, mas tambémou Taenia saginata são transmitidos para ele próprio ou para outras pessoas 
por meio de mãos sujas ou água e alimento contaminados. Assim, enquanto na teníase o ser humano é o 
hospedeiro definitivo, na cisticercose ele é o hospedeiro intermediário.
No intestino, as larvas passam para a circulação sanguínea, indo se alojar nos olhos (cisticercose ocular), 
cérebro (neurocisticercose), pele, músculos, etc. A gravidade da doença depende do órgão atingido e pode 
levar à cegueira ou até à morte. O tratamento pode ser feito com cirurgias e medicamentos que destroem o 
cisticerco.
As medidas preventivas contra cisticercose humana incluem, além de medidas de saneamento básico, há-
bitos de higiene pessoal, como lavar as mãos antes de manipular alimentos ou após a evacuação, não levar a 
mão suja à boca e comer alimentos bem higienizados. Já as medidas para a prevenção da teníase incluem o 
uso de vasos sanitários ligados à rede de esgotos, fossas adequadamente tratadas e inspeção sanitária dos 
matadouros, com eliminação da carne de animais contaminados. A medida individual mais importante para se 
proteger da teníase é evitar a ingestão de carne crua ou malcozida.
Esquistossomose
Doença infecciosa parasitária provocada por vermes da classe Trematoda. Os parasitas desta classe são 
cinco, e variam como agente causador da infecção conforme a região do mundo. No Brasil, é causada pelo 
Schistossoma mansoni. O principal hospedeiro e reservatório do parasita é o homem, sendo a partir de suas 
excretas (fezes e urina) que os ovos são disseminados na natureza.
Possui ainda um hospedeiro intermediário que são os caramujos, caracóis ou lesmas, onde os ovos passam 
a forma larvária (cercária). Esta última dispersa principalmente em águas não tratadas, como lagos, infecta o 
homem pela pele causando uma inflamação da mesma.
No homem o parasita se desenvolve e se aloja nas veias do intestino e fígado causando obstrução das 
mesmas, sendo esta a causa da maioria dos sintomas da doença que pode ser crônica e levar a morte. O baço 
e o fígado crescem, aumentando o volume da barriga (sintoma conhecido como ascite ou “barriga-d’água”). 
Para combater a doença, além de tratar as pessoas afetadas com medicamentos que eliminam os vermes, 
é fundamental dispor de instalações sanitárias adequadas e sistema de esgoto eficiente, evitando que as fezes 
com os ovos atinjam os rios, impedindo a propagação do verme. A água para beber tem de ser fervida. Não 
se deve entrar em rios nas horas mais quentes e luminosas do dia (das 10h às 16h), pois é esse o período de 
maior liberação de cercárias. O combate ao caramujo pode ser feito com produtos químicos ou com peixes que 
dele se alimentam (controle biológico).
Essa doença é também conhecida como, “xistose”, “xistosa” “xistosomose”, “doença dos caramujos”, “bar-
riga d’água” e “doença de Manson-Pirajá da Silva”. 
121
Ciclo do esquistossomo. O macho tem cerca de 1 cm de comprimento; os ovos, cerca de 0,15 mm; o mira-
cídio, cerca de 0,16 mm; a cercária, cerca de 0,3 mm (os elementos da ilustração não estão na mesma escala; 
cores fantasia). 
Fonte: LINHARES, S.; GEWANDSZNAJDER, F.; PACCA, H.; Biologia hoje. 3. ed. São Paulo. Editora Áti-
ca, 2016.
Filo Nematoda
Os nematelmintos (do grego nematos: ‘filamento’, e helmin: ‘vermes’) são vermes de corpo cilíndrico, afilado 
nas extremidades. Há mais de 25 mil espécies desse tipo de vermes catalogadas, mas cálculos feitos indicam 
a existência de muitas outras espécies, ainda desconhecidas.
15Entre as principais características anatômicas destacam-se: a bilateralidade corporal, a presença de três 
folhetos embrionários (triblásticos - com ectoderme, endoderme e mesoderme), a existência de uma falsa re-
gião celomática (cavidade parcialmente revestida de mesoderme, considerada pseudoceloma) e situação pro-
tostômica (durante o desenvolvimento embrionário forma-se primeiramente a boca e posteriormente o ânus).
Muitas espécies são de vida livre e vivem em ambiente aquático ou terrestre; outras são parasitas de plantas 
e de animais, inclusive o ser humano. 
Digestão
Ao contrário dos platelmintos, os nematelmintos possuem tubo digestório completo, com boca e ânus A 
digestão nesses organismos ocorre de forma extra e intracelular.
15 http://www.mundoeducacao.com/
122
Respiração
Devido à ausência do sistema respiratório nestes animais, as trocas gasosas ocorrem através da superfície 
cuticular epidérmica.
Circulação
O sistema circulatório desses organismos também é ausente, assim, tanto os nutrientes digeridos e os ga-
ses absorvidos são transportados pelo fluido pseudocelomático, conferindo, além da difusão de substâncias, 
sustentação e auxílio na mobilidade, funcionando com esqueleto hidrostático.
Excreção 
O sistema excretor elimina principalmente substâncias nitrogenadas, secretando também íons dissolvidos 
no excesso de água por meio de células especializadas denominadas renete, captando e direcionando excre-
mentos para um canal coletor principal que desemboca em um poro próximo ao orifício bucal.
Reprodução
Esses organismos são normalmente dioicos (sexos separados), e as diferenças entre o macho e a fêmea 
podem ser bem nítidas, como no caso dos principais parasitas humanos. De modo geral o macho é menor do 
que a fêmea da mesma idade e sua extremidade posterior possui forma de gancho. O ciclo de desenvolvimento 
costuma ser complexo, com diversos estágios, às vezes passando o organismo parasita por mais de um hos-
pedeiro.
16Doenças Causadas por Nematelmintos
Filaríase, Filariose ou Elefantíase
É a doença causada pelos parasitas Wuchereria bancrofti, este se aloja nos vasos linfáticos causando lin-
fedema. 
O hospedeiro definitivo é o homem, os hospedeiros intermediários são os pernilongos, principalmente do 
gênero Culex. Os vermes adultos estão presentes no interior dos vasos linfáticos, e após o acasalamento, são 
liberadas as larvas microfilárias, que migram para regiões periféricas do corpo, como a pele, em determinadas 
horas do dia, que coincide com os hábitos alimentares dos pernilongos. Juntamente com o sangue, as larvas 
são sugadas pelo inseto, onde amadurecem e migram para as glândulas salivares, onde são novamente inocu-
ladas na pele de outras pessoas através da picada do inseto.
O problema dessa doença é que o acúmulo de vermes provoca entupimento dos vasos linfáticos, o que faz 
com que a linfa se acumule nos tecidos, provocando inchaço.
Medidas profiláticas são o combate ao mosquito e às suas larvas com inseticidas, saneamento ambiental, 
drenagem de águas pluviais e tratamento de esgotos. Existem medicamentos contra o verme; eles devem ser 
logo administrados, para evitar as lesões irreversíveis da doença.
Ancilostomose, Ancilostomíase, Necatoríase, Amarelão ou Opilação
Pode ser causada por dois tipos de nematódeos com ciclos semelhantes: o Ancylostoma duodenale e o 
Necator americanus.
Os vermes adultos (machos e fêmeas) medem entre 1 cm e 2 cm de comprimento e desenvolvem-se no 
intestino delgado do ser humano. Os ovos são expulsos com as fezes e, encontrando condições favoráveis no 
solo (terra úmida e quente), liberam uma larva (figura 10.15). A larva abandona a casca do ovo e passa a ter 
vida livre no solo.
As larvas penetram através da pele, geralmente dos pés descalços, migram para os vasos linfáticos da 
derme e passam para os vasos sanguíneos, sendo levadas pela circulação para o coração e o pulmão (no qual 
podem provocar lesões). Depois, as larvas perfuram os capilares pulmonares e a parede dos alvéolos, migram 
16LINHARES, S.; GEWANDSZNAJDER, F.; PACCA, H.; Biologia hoje. 3. ed. São Paulo. Editora Ática, 2016
123
pelos bronquíolos e chegam à faringe. Descem pelo esôfago e alcançam o intestino delgado, onde se tornam 
adultos (figura 10.15). Outra maneira de infestação é a ingestão da larva, que alcança o estado adulto no in-
testino delgado, sem migração.
Com placas cortantes ou dentes, os vermes rasgam as paredes intestinais e sugam o sangue, provocandohemorragias e anemia. A pessoa fica pálida, cansada, com fraqueza, tonturas, desânimo e dores musculares. 
À medida que a anemia se agrava, ocorrem falta de ar e deficiências na circulação e no funcionamento do co-
ração, que podem levar à morte.
A prevenção é feita com a construção de instalações sanitárias, hábitos de higiene (lavar as mãos antes de 
comer, lavar bem os alimentos, etc.), tratamento da água e uso de calçados. O tratamento deve ser feito com 
vermífugos, associados à administração de ferro (para combater a anemia) e a uma dieta rica em proteínas, 
vitaminas teínas, e alimentos com ferro.
Ascaridíase ou Ascaríase
É causada pelo Ascaris lumbricoides, conhecida popularmente como lombriga. Os vermes adultos medem 
entre 15 cm e 40 cm de comprimento e desenvolvem-se no intestino delgado do hospedeiro, onde macho e 
fêmea se acasalam. A fêmea produz até 200 mil ovos por dia, cada um com cerca de 50 μm de diâmetro. Os 
ovos são expulsos com as fezes do hospedeiro e, em condições favoráveis de umidade e temperatura, dão 
origem a uma larva infectante.
Não havendo saneamento básico (esgoto ou fossa), os ovos podem chegar ao solo e contaminar água e 
alimentos. Hortaliças regadas com água contaminada de rios e córregos também podem apresentar ovos. Mos-
cas, baratas e outros animais também podem espalhá-los.
Os ovos ingeridos alcançam o intestino, eclodem e libertam as larvas. Antes de se instalarem nesse órgão, 
as larvas migram pelo corpo: atravessam a parede intestinal e caem na corrente sanguínea, chegando, dois ou 
três dias depois, ao coração, do qual são levadas para os pulmões e passam para os alvéolos, subindo pelos 
brônquios e pela traqueia até chegarem à laringe. Passam, então, para a faringe, sendo deglutidas e indo para 
o estômago. Já adultas, instalam-se definitivamente no intestino delgado.
A gravidade da doença depende da quantidade de vermes que o hospedeiro abriga. Infestações pequenas 
podem passar despercebidas; as intensas, porém, com cinquenta ou mais vermes, podem provocar obstru-
ção intestinal. O desvio dos nutrientes do hospedeiro para o parasita é mais grave quando a pessoa está mal 
alimentada, subnutrida ou é muito jovem. Podem aparecer manifestações alérgicas, como urticária, cólicas, 
diarreias e prisão de ventre. Além disso, são comuns tosse seca e chiado, uma vez que as larvas passam pelo 
pulmão e podem provocar lesões nesse órgão.
O tratamento com medicamentos que eliminam os vermes é muito eficiente. A prevenção consiste na ins-
talação de rede de esgotos, construção de fossas sépticas e educação sanitária, criando hábitos de higiene 
pessoal (lavar as mãos antes de tocar alimentos ou de comer, etc.).
Bicho-geográfico
Algumas espécies de nematódeos que parasitam o intestino de cães e gatos (Ancylostoma braziliensis e 
Ancylostoma caninum) produzem larvas que podem penetrar na epiderme humana e deslocar-se através dela, 
abrindo túneis (que lembram o traçado de um mapa) e provocando intensa coceira. Essa doença é chamada 
larva migrans cutânea, bicho-geográfico, dermatite pruriginosa ou bicho-das-praias (pois é comum em praias 
poluídas por fezes de cães e gatos).
A prevenção consiste em impedir o acesso de animais a praias e também a tanques de areia em escolas 
e parques onde brincam crianças. Devem-se realizar exames periódicos nos animais para verificar se estão 
contaminados e eliminar o verme com medicamentos. O ideal também é andar de chinelos na praia e sentar-se 
em cadeiras ou toalhas, de modo que seja evitado o contato da pele com a areia. Há medicamentos que matam 
as larvas.
124
Enterobíase ou Oxiuríase 
É provocada pelo nematódeo Enterobius vermicularis ou Oxyurus vermicularis, conhecido como oxiúro. O 
macho mede cerca de 5 mm de comprimento, e a fêmea, 1 cm. Ambos se desenvolvem no intestino grosso. 
Depois de fecundada, a fêmea dirige-se para a região em torno do ânus, onde deposita seus ovos: o sintoma 
mais frequente é uma coceira nessa região, em geral à noite, provocada pela movimentação da fêmea.
A transmissão pode ocorrer de um indivíduo para outro (inalação ou ingestão de ovos presentes na poeira 
ou nos alimentos) ou por autoinfestação, quando, após coçar o ânus, a pessoa (em geral, criança) leva a mão 
à boca ou contamina alimentos com os ovos que ficam sob as unhas. Os ovos também podem ser encontrados 
nas roupas de cama, nas toalhas, no chão e nos objetos de casa, e são frequentes as pequenas epidemias em 
uma residência.
Pequenas infestações não apresentam sintomas, mas, quando o número de vermes é muito grande, podem 
ocorrer inflamação intestinal, perturbação do sono e congestão da região anal. A prevenção consiste em medi-
das de higiene, como limpeza das unhas e do corpo, uso de privadas e lavatórios, troca e lavagem diárias, em 
água fervente, da roupa de dormir e da de cama. O tratamento deve ser feito com vermífugos.
Filo Annelida
Compreende os animais com estrutura corporal cilíndrica e segmentada, com evidentes anéis externos, 
também subdivididos internamente (metamerização verdadeira). Seus representantes são encontrados no solo 
(minhocas), no mar (poliquetos ou vermes marinhos) ou como ectoparasitas de vertebrados aquáticos, princi-
palmente de água doce (sanguessugas).
Esses invertebrados apresentam simetria bilateral, três folhetos embrionários (triblásticos), protostômios e 
celomados. Na superfície externa de algumas espécies, na cutícula epidérmica, existem pequenos pelos (cer-
das) que dão sustentação durante a locomoção, sendo a quantidade desses filamentos um critério utilizado na 
diferenciação dos organismos.
Digestão
É completa e extracelular, apresentando aparelho digestório compartimentado em regiões diferenciadas: 
boca, faringe, esôfago, papo, moela, intestino e ânus.
Respiração
Alguns anelídeos possuem pigmentos respiratórios no sangue: são proteínas ligadas a metais que, por te-
rem afinidade com o oxigênio, aumentam a capacidade de transporte desse gás pelo sangue. O mais comum 
é a hemoglobina, de cor vermelha, encontrada nas minhocas. Nesses animais a respiração é cutânea (através 
da pele) e indireta (os gases são levados pelo sangue). A respiração desses organismos é cutânea, com trocas 
gasosas através da superfície corporal.
A respiração cutânea só é possível se a pele do animal estiver úmida. Assim, a pele das minhocas é prati-
camente nua, sem coberturas impermeabilizantes, e possui células produtoras de muco, que ajuda a manter a 
umidade da pele.
Sistema Nervoso
É formado por dois cordões nervosos ventrais, com um par de gânglios por segmento. Dos gânglios saem 
nervos para os músculos circulares e longitudinais.
Circulação
O sistema circulatório é fechado, onde o sangue não sai dos vasos. Há dois vasos principais em posição 
longitudinal: um dorsal, contrátil, que impulsiona o sangue, e um ventral. Ambos estão ligados entre si por pares 
de vasos, chamados corações laterais, que se contraem ritmicamente e que auxiliam na propulsão do sangue. 
Outros vasos laterais ligam os vasos longitudinais na parte posterior do corpo. 
125
Nos órgãos há vasos muito finos e ramificados (capilares), que permitem a passagem de alimento e oxigê-
nio para as células e recebem delas gás carbônico e excretas
Excreção
Em cada segmento do corpo dos anelídeos, há um par de tubos abertos em ambas as extremidades, que 
funcionam como pequenos rins, os metanefrídios. Eles retiram excretas do celoma através de uma extremidade 
ciliada em forma de funil, o nefróstoma. Os cílios aspiram o fluido celomático para dentro do tubo: as substân-
cias que ainda serão usadas pelo organismo voltam para o sangue; enquanto as tóxicas (amônia, ureia, etc.) 
ou em excesso (água, sais, etc.) são eliminadas através do nefridióporo, que se abre na superfície do corpo.
Reprodução
A reprodução pode ser sexuada, sendo algumas espécies monoicas com fecundação cruzada (minhocas), 
e dioicas, com fecundação externa e desenvolvimento indireto (neris).
Classificação dos Anelídeos
Há três principaisclasses dos anelídeos: Oligoquetas, Poliquetas e Hirudíneos17:
Classe Poliqueta (Polychaeta, poliquetos)
Os poliquetas são animais marinhos que possuem muitas cerdas em cada segmento, ou seja, em cada anel. 
Cada anel tem um par de projeções laterais, os parapódios, no qual estão implantadas as cerdas.
Algumas espécies são errantes, isto é, se locomovem ativamente no fundo do mar à procura de alimentos; 
outras são fixas e, neste caso, obtêm alimento filtrando a água do mar com uma coroa de “penachos” bran-
quiais que rodeiam a boca. Esses animais são carnívoros e muitas vezes são canibais, isto é, devoram outros 
poliquetos.
Os sexos dessa classe são separados, a fecundação é externa e o desenvolvimento é indireto, com uma 
fase larval chamada trocófora.
Classe Oligoquetas (Oligochaeta, oligoquetos)
Essa classe compreende os organismos que apresentam poucas cerdas por anel e não exibem parapódios 
(pequenas projeções do corpo que auxiliam a locomoção), nem cabeça diferenciada do restante do corpo. O 
principal representante dessa classe é a minhoca. Ela tem a pele coberta por uma fina película e produz uma 
substância viscosa; esse muco diminui o atrito com o solo, protege a pele do contato com possíveis substâncias 
tóxicas e mantém a umidade, que é fundamental para a respiração cutânea.
Nesse animal, é visível o clitelo - um anel mais claro por onde os animais se unem na fecundação cruzada, 
trocando espermatozoides. Após a reprodução, cada um dos vermes libera no solo um casulo cheio de ovos. 
Alguns dias depois, saem desses ovos vermes jovens.
A minhoca desempenha um papel importante na fertilidade do solo. Ela cava “túneis”, atua como arado, 
aumentando a aeração e a circulação da água. Além disso, as suas fezes contêm substâncias nutritivas que se 
misturam com a terra e agem como adubo, fertilizando o solo.
Classe Hirudinea (Hirudinoidea ou Aquetas, hirudíneos)
Não possuem cerdas e apresentam ventosas, que ajudam na fixação e na locomoção. Nesse grupo, está 
a sanguessuga. Ela é hermafrodita e vive em solo úmido e pantanoso ou em água doce. Existem também 
algumas espécies marinhas.
A sanguessuga chupa o sangue de outros animais pelas ventosas, mas também pode se alimentar de mi-
nhocas e de restos de animais. É de pequeno porte, o seu comprimento varia de 1 a 20 centímetros.
17 www.sobiologia.com.br
126
Filo Mollusca
São animais de corpo mole, não segmentado, representado principalmente por seres marinhos, embora 
haja algumas espécies terrestres e outras de água doce. Muitos desses animais são revestidos por uma concha 
calcária que é produzida por uma dobra na epiderme chamada de manto. 
Na maioria dos moluscos, o corpo do animal se divide em três partes: massa visceral, cabeça e pé, como a 
representação abaixo: 
Fonte: https://bit.ly/30KRhGT
18Os moluscos são animais triblásticos, celomados e protostômios. Apresentam o corpo mole, não seg-
mentado, e com simetria bilateral. A cabeça ocupa posição anterior, onde abre-se a boca, entrada do tubo 
digestivo. Muitas estruturas sensoriais também localizam-se na cabeça, como os olhos. Sensores químicos 
também estão presentes nos moluscos e permitem pressentir a aproximação de inimigos naturais, quando o 
molusco rapidamente fecha sua concha, colocando-se protegido.
O pé é a estrutura muscular mais desenvolvida dos moluscos. Com ele, podem se deslocar, cavar, nadar ou 
capturar suas presas. O restante dos órgãos está na massa visceral. Nesta estão os sistemas digestivo, ex-
cretor, nervoso e reprodutor. Ao redor da massa visceral, está o manto, responsável pela produção da concha.
Alimentação
Os moluscos são enterozoários (que têm cavidade digestiva) completos. Muitos deles possuem uma es-
trutura raladora chamada rádula, semelhante a uma língua com pequenos dentes de quitina. Com ela, podem 
raspar pedaços de alimentos, fragmentando-os em pequenas porções. A digestão dos alimentos se processa 
quase totalmente no interior do tubo digestivo (digestão extracelular). Algumas macromoléculas só completam 
a sua fragmentação no interior das células de revestimento do intestino (digestão intracelular).
Respiração
A respiração dos moluscos é branquial (na maioria das espécies) ou, em alguns caracóis é pulmonar, pois 
uma parte da epiderme, ricamente vascularizada, funciona como um pulmão primitivo. Em algumas lesmas, as 
trocas gasosas ocorrem através da pele, que é permeável e deve estar sempre úmida.
Circulação
Na maioria dos moluscos, a circulação é aberta, ou seja, o sangue não fica restrito apenas aos vasos san-
guíneos. O sangue oxigenado proveniente das brânquias passa pelo coração (órgão dorsal musculoso e con-
trátil), que o impulsiona por um sistema ramificado de vasos e de lacunas chamados hemoceles.
18 http://www.sobiologia.com.br/
127
Os órgãos estão mergulhados nessas cavidades e são banhados por sangue. O coração está situado em 
uma cavidade cheia de líquido, a cavidade pericárdica, que é o que restou do celoma no adulto.
No polvo e na lula a circulação é fechada: o sangue circula sempre dentro de vasos, e as trocas de nutrien-
tes e gases ocorrem entre os capilares e os tecidos.
Excreção
Na cavidade celomática abrem-se os nefrídeos, as estruturas excretoras. Pela abertura interna dos nefríde-
os (o nefróstoma), penetram substâncias presentes no sangue e no líquido celomático. Em alguns moluscos, 
como nos cefalópodes, os nefrídeos encontram-se bastante agrupados, formando um “rim” primitivo.
Sistema Nervoso
O sistema nervoso é formado por vários pares de gânglios unidos por cordões nervosos.
Reprodução
A maioria dos moluscos apresentam sexos separados (dioicos); algumas espécies como o caracol de jar-
dim, são hermafroditas. A fecundação pode ser externa ou interna, e o desenvolvimento, direto ou indireto.
Classificação dos Moluscos
Há quatro classes principais de moluscos: Gastópoda, Bivalvia, Cephalopoda e Scaphopoda. 
Classe Gastropoda (“estômago nos pés”)
Corresponde ao maior grupo de moluscos, marinhos, de água doce e de ambientes terrestres. São os co-
nhecidos caramujos, os caracóis e as lesmas. Alguns possuem uma concha enrolada em espiral, mas outros, 
como certas lesmas terrestres, não têm concha. Em outros, como a lesma-do-mar, a concha é interna e redu-
zida.
Classe Bivalvia (duas metades de concha)
São encontrados em água doce ou salgada. Sua concha possui duas partes que encerram completamente 
o corpo do animal. Os exemplos mais familiares são as ostras, os mexilhões e os mariscos. Apresentam as 
brânquias recobertas por uma camada de muco; ao passar pelas brânquias, partículas alimentares ficam ade-
ridas ao muco e são levadas para a boca.
Classe Cephalopoda (“pés na cabeça”)
Moluscos sem concha externa, que apresentam uma estrutura interna e uma morfologia bastante diferentes 
dos demais. São o polvo, a lula, o náutilo e o calamar, animais exclusivamente marinhos. O pé dos cefalópodes 
é dividido em tentáculos. Possuem estruturas de defesa como cromatóforos. Quando se sentem ameaçados 
soltam esses pigmentos que turvam a água e confundem os predadores.
Classe Scaphopoda (“pé em forma de canoa”) 
Pequenos animais dotados de uma concha cônica e alongada. São marinhos, e vivem parcialmente enter-
rados na areia. Conhecidos, em geral, por dentálios.
Filo Arthropoda
É o mais numerosos da Terra atual, contém cerca de 1.000.000 de espécies conhecidas, o que é pelo menos 
quatro vezes o total de todos os outros grupos de animais reunidos. Além disso, possuem boa adaptação a 
diferentes ambientes; vantagens em competição com outras espécies; excepcional capacidade reprodutora; 
eficiência na execução de suas funções; resistência a substâncias tóxicas e perfeita organização social (abelhas, 
formigas e cupins) e presença de exoesqueleto formado por quitina (um polissacarídeo nitrogenado) associada 
a proteínas.
128
Ao crescer, os artrópodes precisam abandonar o exoesqueleto velho, pequeno, e fabricar outro, maior. Esse 
fenômeno é chamado muda ou ecdise e ocorre diversasvezes até cessar o crescimento na fase adulta. As 
carapaças deixadas por ocasião das mudas são as exúvias.
Principais Características dos Artrópodes19
São animais triblásticos (com três folhetos germinativos), celomados (cavidade geral do organismo) e sime-
tria bilateral.
Como o dos anelídeos, o corpo dos artrópodes é segmentado (metamerizados), mas, ao longo do desenvol-
vimento, vários segmentos se fundem e formam regiões distintas, fenômeno denominado tagmatização (cada 
região funcional é chamada tagma).
Nos insetos, por exemplo, há três tagmas: cabeça, na qual estão a boca e os órgãos sensoriais; tórax, onde 
estão inseridas as pernas e as asas (quando o inseto tem asas); abdome, no qual está a maior parte dos órgãos 
internos (vísceras). Em alguns artrópodes, como no camarão e na aranha, a cabeça está fundida com o tórax, 
formando um cefalotórax. Em outros, como no embuá e na lacraia, há apenas a cabeça e o tronco.
Sistema digestivo completo.
Sistema circulatório aberto.
Sistema respiratório diversificado: branquial, traqueal e pulmonar ou filotraqueal.
Sistema excretor realizado por glândulas verdes, túbulos de Malpighi ou glândulas coxais.
Sistema nervoso constituído por vários gânglios nervosos fundidos.
Sistema sensorial formado por olhos simples ou compostos e sensores táteis e químicos.
Sistema reprodutor é sexuada, sendo as espécies dioicas com fecundação interna ou externa. O desenvol-
vimento direto ou indireto, com metamorfose ausente (ametábolos), incompleta (hemimetábolos) ou completa 
(holometábolos).
Os artrópodes podem ser classificados em quatro subfilos, com cinco classes principais, usando como cri-
tério o número de patas.
Nº de patas Subfilos Classes Exemplos
6 Hexapoda Insetos Barata, mosquito
8 Chelicerata Aracnídeos Aranha, escorpião
aprox. 10 Crustacea Crustáceos Camarão, siri
1 par por seg. Myriapoda Quilópodes Lacraias
2 par por seg. Myriapoda Diplópodes Piolho-de-cobra
Classe Insecta
Os insetos constituem a classe mais diversificada e mais numerosa do filo. Caracterizam-se por apresentar 
o corpo formado por cabeça, tórax e abdome separados. Na cabeça há um par de antenas, providas de estru-
turas sensoriais microscópicas, com função tátil e olfativa. Junto à boca fica o aparelho bucal adaptado para 
triturar, lamber sugar ou picar.
Do tórax saem três pares de patas articuladas e a maioria tem asas, que são expansões da epiderme e 
do exoesqueleto. O voo é realizado através da ação dos músculos estriados antagônicos existentes dentro do 
tórax.
Devido à capacidade de voar, os insetos vivem em todos os ambientes terrestres. Alguns são parasitas, 
como o piolho e o bicho-de-pé; outros são transmissores de parasitas, como o barbeiro (Triatoma infestans), 
que transmite o Trypanosoma cruzi, causador da doença de chagas.
Todos respiram por meio de traqueias e o sangue ou hemolinfa não contém pigmento respiratório.
A excreção é feita por um tudo de filamentos denominados túbulos de Malpighi.
19 http://www.mundoeducacao.com/
129
Os insetos são de sexos separados e, geralmente com dimorfismo sexual. A fecundação é interna e o de-
senvolvimento dos ovos pode ser direto ou indireto.
Devido a sua grande diversificação, a classe dos insetos é subdividida em muitas ordens.
Classe Arachnida
Os aracnídeos são artrópodes predominantemente terrestres, providos de quatro pares de patas articula-
das, e o copo, na maioria dos representantes, divididos em cefalotórax e abdome.
Na porção anterior do cefalotórax há um par de pedipalpos, órgãos preensores de alimento. Observa-se 
também um par de quelíceras, peças bucais usadas pelos aracnídeos para matar presas. 
Fonte: https://bit.ly/2sJLwN5
Fonte: https://bit.ly/2GcwPVW
Há espécies de aracnídeos que podem causar danos ao homem e a outros animais por serem venenosos 
ou parasitas. As aranhas e os escorpiões são exemplos de aracnídeos venenosos, e os carrapatos de aracní-
deos parasitas.
No sangue dos aracnídeos se encontra a hemocianina. Na região ventral do abdome há um par de filo 
traqueias. A excreção é realizada por túbulos de Malpighi, ligados aos intestinos, e por glândulas coxais, que 
se abrem na base do terceiro par de patas. Os sexos são separados e, em geral, com dimorfismo sexual. A 
fecundação é interna e o desenvolvimento é direto. Os indivíduos crescem, passando por várias mudas do 
exoesqueleto. 
Classe Crustacea
Os crustáceos compreendem animais dotados de exoesqueleto quitinoso impregnado, em geral, de sais de 
cálcio. O corpo é dividido em cefalotórax e abdome. Tem cinco ou mais pares de patas articuladas, dois pares 
de antenas, além de outros apêndices. 
São predominantemente aquáticos, principalmente marinhos. Incluem, além dos camarões, os siris, as la-
gostas, as cracas, os ermitões, os caranguejos, os tatuzinhos de jardim e diversas formas microscópicas, como 
a pulga-d’água (Dapnhia) e o ciclopodes (Cyclops).
Alguns tem respiração cutânea, como as formas macroscópicas; a maioria, entretanto, apresenta brânquias, 
situadas junto às patas ou agrupadas no cefalotórax e protegidas pelo exoesqueleto.
O sangue (hemolinfa) contém hemocianina, um pigmento respiratório, que transporta O2.
130
A excreção é feita por estruturas denominadas glândulas verdes, localizadas na porção anterior do corpo, 
próximo às antenas.
A maioria dos representantes tem sexos separados, com ou sem dimorfismo sexual. A fecundação pode ser 
externa ou interna e o desenvolvimento dos ovos pode ser direto ou indireto. 
Classe Chilopoda e Diplopoda
A classe dos quilópodes (gr. khilioi = mil + podos = pé), de dos diplópodes (gr. diploos = duplo + podos = pé) 
tem muitas semelhanças e podem ser descritas em conjunto. Os primeiros correspondem as lacraias e cento-
peias, e o segundo, os piolhos-de-cobra. São organismos terrestres, com exoesqueleto quitinoso. A cabeça é 
distinta e o corpo, todo segmentado. Na cabeça há um par de antenas, olhos simples e boca provida de peças 
para cortar e triturar.
Os quilópodes têm o corpo achatado e um par de patas por segmentos, e os diplópodes, corpo cilíndrico e 
dois pares de patas pode segmento.
A respiração desses organismos é traqueal e a hemolinfa não tem pigmento respiratório. A excreção é feita 
por túbulos de Malpighi.
As fêmeas põem ovos, que apresentam desenvolvimento direto.
Filo Echinodermata
O Filo dos Equinodermos (do grego ekhinos= espinho + derma =pele) compreende os animais exclusiva-
mente marinhos e de vida livre., como a estrela-do-mar, o ouriço-do-mar, o pepino-do-mar, a bolacha-da-praia 
e outros. 
Como o próprio nome indica, são animais que apresentam o corpo total ou parcialmente cobertos por espi-
nhos, ou então por protuberâncias espinhosas. É ainda característica exclusiva do filo o fato de apresentarem 
um sistema locomotor único, o sistema ambulacral (ou ambulacrário) que será descrito no decorrer do nosso 
tópico.
Quando adultos, os equinodermos apresentam aspectos primitivos: hábitos sedentários (fixos a um substra-
to, como os lírios-do mar ou crionoides) ou locomoção muito lenta (as demais espécies do grupo); sua simetria 
é radial (frequentemente pentarradial como nas estrelas-do-mar) e a cabeça não apresenta diferenciação; seu 
sistema nervoso é extremamente reduzido, não apresentando cérebro e nem órgãos sensoriais especializados 
(como a antenas, olhos entre outros).
Por outro lado, quando larvas esses animais apresentam simetria bilateral, vida livre e são bastante seme-
lhantes às larvas de alguns cordados. Além disso, seu esqueleto é interno (endoesqueleto) e calcário. 
Algumas características mostram parentesco evolutivo entre os equinodermos e os protocordados. São 
elas:
• o celoma forma-se de dobras do intestino primitivo do embrião, sendo, por isso, chamado enteroceloma 
(do grego énteron = intestino);
• o blastóporo origina o ânus, e a boca surge em outra região; são, por isso, chamados de deuterostômios 
(do grego dêuteron = secundário);
• o esqueleto, coberto pela epiderme, é produzido pela derme, camadaque se forma da mesoderme; trata-
-se, portanto, de um endoesqueleto.
Circulação
O sistema circulatório desses animais é muito reduzido ou ausente.
131
Digestão
O tubo digestório é completo: na estrela-do-mar e no ouriço, a boca abre-se na superfície inferior (voltada 
para o solo) e o ânus para a parte superior (aboral) do corpo; na bolacha-da-praia, o ânus encontra-se do lado 
da boca, na face inferior. Na boca do ouriço-do-mar e da bolacha-da-praia, encontramos uma estrutura mastiga-
tória equivalente a cinco dentes com os quais o animal raspa as rochas e o fundo do mar, recolhendo alimento 
(algas e detritos) chamada de lanterna de Aristóteles. 
20Os equinodermos alimentam-se de pequenos animais e algas. A estrela-do-mar, por exemplo é carnívora. 
Os sistemas vitais desses animais são simples e eficientes. O sistema digestório contém apenas boca, estô-
mago, intestinos e ânus. Mas o estômago só está presente no corpo dos equinodermos carnívoros, possuindo 
glândulas que produzem substâncias digestivas.
A estrela-do-mar alimenta-se principalmente de pequenos moluscos, como mariscos. Com os seus peque-
nos “pés”, a estrela do mar força a abertura das conchas das ostras, em seguida vira o seu próprio estômago do 
avesso e lança um suco digestivo dentro das conchas. Depois, é só engolir a massa, isto é, o corpo do molusco 
já digerido. Essa é, portanto, uma digestão extracorpórea.
Fonte: https://bit.ly/2RF23dD
Sistema Ambulacrário (ou Hidrovascular)
É um sistema de canais pelo qual circula água do mar. Os canais comunicam-se com pequenos tubos, os 
pódios, também chamados pés ambulacrários (do latim ambulare = caminhar), ligados a dilatações chamadas 
ampolas.
A contração dos músculos da ampola bombeia a água para os pódios, que se alongam e aderem a uma 
superfície. Em seguida, os músculos dos pódios se contraem e fazem a água voltar para a ampola. A ação 
combinada de milhares de pódios move lentamente o corpo do animal sobre rochas ou areia.
Fonte: https://bit.ly/36kd2P8
20https://bit.ly/3aI8iWH
132
Respiração e Excreção
A respiração e a excreção são feitas por difusão através da superfície do corpo, podendo também ser au-
xiliadas pelo sistema ambulacrário. Devido a simplicidade dessa excreção, apresentam pouca ou nenhuma 
capacidade osmorreguladora.
Reprodução
Os sexos são quase sempre separados, e as gônadas desembocam no exterior por orifícios na superfície do 
corpo. Em geral, a fecundação é externa. O desenvolvimento é indireto, com formação de larvas planctônicas 
ciliadas, de simetria bilateral, que sofrem metamorfose e transformam-se no adulto.
As estrelas-do-mar podem regenerar braços danificados. Em algumas espécies, um único braço, desde 
que possua uma parte da região central do corpo, pode crescer e transformar-se em um animal completo. Essa 
capacidade de regeneração pode funcionar como reprodução assexuada, em que a divisão do corpo origina 
novos indivíduos.
Classificação
O filo Echinodermata divide-se em cinco grupos principais:
- Asteroidea (asteroides): é representado pela estrela-do-mar, que possui uma região central da qual saem 
cinco braços (às vezes, mais) com ocelos nas extremidades.
- Echinoidea (equinoides): é representado pelo ouriço-do-mar e pela bolacha-da-praia ou ouriço-escudo, 
animais que não possuem braços.
- Holothuroidea (holoturoides): é representado pelo pepino-do-mar ou holotúria, animal que não possui 
carapaça.
- Ophiuroidea (ofiuroides): é representado pela serpente-do-mar ou ofiúro, equinodermo parecido com a 
estrela-do-mar, mas com braços mais longos, finos e flexíveis, usados para locomoção.
- Crinoidea (crinoides): é representado pelo lírio-do-mar, que vive preso por ramificações (cirros) em ro-
chas ou em outros suportes.
Filo Chordata
O filo dos cordados inclui três grupos: 
- Cephalochordata (cefalocordados), exemplo os anfioxos, 
- Urochordata (urocordados), exemplo as ascídias, e 
- Vertebrata (vertebrados). 
Os dois primeiros são comumente chamados protocordados (do grego protos = primeiro) e constituem um 
grupo sem valor taxonômico.
Animais vertebrados
Filo Chordata
Os cordados são animais que apresentam notocorda, tubo nervoso dorsal e fendas faringianas (ou 
branqueais) em pelo menos uma fase de sua vida. 
Notocorda
É uma estrutura de sustentação cilíndrica e gelatinosa, de posição dorsal e longitudinal, localizado entre 
o tubo neural e o tubo digestório, correspondente a um bastonete maciço e flexível. É a primeira estrutura de 
sustentação de um cordado. Ocorre em todos os cordados em alguma fase da vida, podendo persistir na fase 
adulta. Nos animais que ela não persiste, é substituída pela coluna vertebral.
133
Fendas faringianas
São estruturas embrionárias, podendo permanecer na fase adulta, e até desaparecer na fase embrionária. 
Nos cordados aquáticos ela persistem na fase adulta e têm função respiratória. Nos cordados terrestres elas 
desaparecem para que dá faringe possa surgir a traqueia, estrutura respiratória destes animais.
Tubo nervoso dorsal
O tubo nervoso ocupa a posição dorsal, e localiza-se logo acima da notocorda. Deriva-se da invaginação da 
ectoderme dorsal do embrião. O tubo nervoso dorsal é bem desenvolvido nos adultos, mas pode ser reduzido 
em alguns protocordados. Os animais não-cordados possuem um sistema nervoso mais simples, do tipo gan-
glionar e ocupa a posição ventral no corpo e esta é uma característica que distingue os cordados dos demais 
animais.
Vejamos agora um exemplo de um animal, o anfioxo, que apresenta essas três características ao longo de 
toda sua vida.
Fonte: https://goo.gl/SuJN2J
Agora que já aprendemos as principais características dos cordados, vamos memorizar algumas caracte-
rísticas secundárias destes:
- Cordão nervoso em posição dorsal. Esse cordão, na parte anterior, se alarga para formar o cérebro;
- Sistema digestivo completo;
- Três camadas germinativas;
- Coração ventral com presença de vasos sanguíneos;
- Celoma desenvolvido;
- Esqueleto interno ósseo ou cartilaginoso.
Classificação dos cordados
Podemos dividir os cordados em dois grandes grupos: os protocordados (cordados invertebrados) e os 
vertebrados.
Divisões do filo Cordados
Protocordados
Cefalocordados
Tunicados
Vertebrados
Ágnatos Ciclostomados
Gnatostomados
Peixes
Peixes cartilaginosos 
Peixes ósseos
Tetrápodes
Anfíbios
Répteis
Aves
Mamíferos
134
Protocordados
Os protocordados são animais que não apresentam tecido cartilaginoso nem ósseo, logo não possuem 
vértebras nem crânio, e a notocorda pode permanecer no adulto ou ficar restrita apenas no período larval. São 
exclusivamente marinhos e de pequeno porte. São exemplos desse filo o anfioxo e a ascídia.
As ascídias animais sésseis, filtradores pertencente ao subfilo Urocordados. Os anfíoxos, que são classifi-
cadas no subfilo Cefalocordados, já são animais que, apesar de serem capazes de locomover, vivem enterra-
dos e, assim como as ascídias, são filtradores. Mesmo sendo animais muito simples, eles são classificados no 
filo dos cordados por, pelo menos sua larva, apresentar as características: notocorda, fendas faringianas, tubo 
nervoso dorsal e cauda, ou seja, as características exclusivas dos cordados.
Os vertebrados possuem tecido cartilaginoso e/ou tecido ósseo e a notocorda, na fase adulta, é substituída 
pela coluna vertebral.
Notocorda → Coluna vertebral
A maior parte dos vertebrados apresentam mandíbulas, como os peixes, anfíbios, répteis, aves e mamífe-
ros. Porém, existe um grupo de vertebrados sem mandíbulas, os ágnatos, cujos representantes apresentam 
boca circular.
Os agnatos, também conhecidos como ciclostomados, são animais vertebrados primitivos que podem 
ser encontrados em ambientes de água salgada e também em ambientes de água doce. Esses animais pos-
suem corpo cilíndrico e alongado, com esqueleto cartilaginoso, e em sua pele são encontradas glândulas 
produtoras de muco. São desprovidos de escamas e apresentam nadadeiras ímpares pouco desenvolvidas no 
dorso ecauda. Com mandíbula ausente, os agnatos possuem uma boca circular que suga os alimentos - por 
esse motivo são chamados de ciclostomados (ciclo = redondo; stoma = boca).
O exemplo mais conhecido é a lampreia como ilustrado abaixo:
Fonte: https://goo.gl/nYGFZG
Gnatostomados
São vertebrados mais evoluídos que apresentam mandíbulas (do grego gnathos, mandíbula, e stomatos, 
boca). O desenvolvimento das mandíbulas foi uma importantíssima inovação evolutiva nesses animais, pois 
essa estrutura é manipulada por músculos e associada a dentes. Desse modo, os gnatostomados primitivos 
puderam destacar com maior eficiência os peda ços maiores de algas e de outros animais. Portanto, os animais 
mais eficientes na captura do alimento são os gnatostomados. Essa característica permitiu uma vantagem com-
petitiva e, consequentemente, uma diversificação maior de espécies.
Entre os gnatostomados temos as seguintes classes:
• Condrichthyes (peixes cartilaginosos - tubarão, arraia, cação).
• Osteichthyes (peixes ósseos - tainha, salmão, piranha).
• Amphibia (anfíbios - sapo, salamandra, cobra-cega).
• Reptilia (répteis - tartaruga, cobra, lagarto).
• Aves (aves - coruja, avestruz, arara).
• Mammalia (mamíferos - leopardo, macaco, golfinho).
135
Classe dos Peixes
Os peixes representam a maior classe em número de espécies conhecidas entre os vertebrados. Os peixes 
ocupam as águas salgadas dos mares e oceanos e as águas doces dos rios, lagos e açudes. Nesse grupo, 
existem cerca de 24 mil espécies, das quais mais da metade vive em água salgada. 
Características gerais
Esses animais têm nadadeiras, linha lateral e pele frequentemente coberta por escamas, são celomados, 
cordados, vertebrados, com mandíbulas, corpo alongado e desprovidos de membros. São animais pecilotérmi-
cos, isto é, a temperatura do seu corpo varia de acordo com a do ambiente. A maioria dos peixes respira por 
meio de brânquias;
A circulação dos peixes é classificada como simples. O coração desses animais tem duas cavidades um 
átrio e um ventrículo - e por ele circula apenas sangue não-oxigenado;
Quanto a alimentação os peixes podem ser herbívoros (alimentam principalmente de algas), carnívoros 
(alimentam-se de outros peixes e de animais diversos);
Órgãos dos sentidos 
- Bolsa olfatória: (associadas à percepção de cheiros das substâncias dissolvidas na água). O sentido do 
olfato dos peixes é geralmente muito aguçado. O tubarão, por exemplo, pode “farejar” sangue fresco a dezenas 
de metros de distância.
- Olhos: permitem formar imagens nítidas a curta distância.
- Linha lateral: formada por uma fileira de poros situada de cada lado do corpo que auxiliam na percepção 
das diferenças de pressão, correntes e vibrações na água, detectando a presença de uma presa, de um pre-
dador ou os movimentos de outros peixes que estão nadando ao seu lado, o que é muito importante para as 
viagens em cardumes. 
Características que favorecem a vida na água
- corpo com formato hidrodinâmico (achatado lateralmente e alongado) o que favorece seu deslocamento 
na água; 
- corpo geralmente recoberto por escamas lisas, que diminui o atrito com a água durante o deslocamento 
do animal;
- presença de nadadeiras (estruturas de locomoção);
- musculatura segmentada, o que permite a realização de movimentos ondulatórios.
136
Classificação dos peixes
Os peixes são classificados em duas classes: a classe dos condrictes (do grego khondros: ‘cartilagem’; e 
ichthyes: ‘peixe’), ou peixes cartilaginosos, e a classe dos osteíctes (do grego osteon: ‘osso’), ou peixes ósse-
os.
Peixes Cartilaginosos (condrictes)
Os representantes mais conhecidos dessa classe são os tubarões, cações e raias. São animais que comu-
mente vivem em ambientes marinho, porém há raias que vivem em água doce. As principais características dos 
peixes cartilaginosos são:
- Esqueleto inteiramente cartilaginoso;
- Presença de nadadeiras pares (peitorais e pélvicas), que facilitam a movimentação do peixe, dando-lhe 
impulsão;
- Pele revestida de escamas placóides, de origem dermoepidérmica;
- Boca localizada ventralmente;
- Cinco pares de fendas faringianas;
- Pecilotérmica.
Peixes Ósseos (Osteíctes)
Os representantes dessa classe são abundantes tanto em água salgada (tainhas, robalos, cavalos-mari-
nhos, pescadas, etc.) como em água doce (lambaris, dourados, pintados, pacus, acarás-bandeira, etc.). Em 
relação aos peixes cartilaginosos, notamos as seguintes diferenças desses animais:
- Esqueleto ósseo;
- As nadadeiras pares peitorais e pélvicas servem mais como órgão de estabilização do que impulsão. Além 
disso, há uma nadadeira anal e uma caudal;
- A pele tem escamas dérmicas e é lubrificada por um muco produzido pelas glândulas mucosas;
- A boca é terminal;
- Possuem quatro pares de fendas faringianas protegidas por uma placa óssea, o opérculo;
- Apresentam linhas laterais visíveis;
Apresentam um órgão hidrostático, a bexiga natatória, que facilita a exploração de locais com elevada va-
riação profundidade.
Classe dos Anfíbios
Compreende os sapos, rãs, pererecas, salamandras, cobras-cegas, e etc.
Com base nos aspectos evolutivos do nosso planeta, os anfíbios foram os primeiros vertebrados a ocupar o 
ambiente terrestre, situando-se entre os peixes e os répteis. Esses organismos, considerados como um grupo 
de transição, além de possuírem uma pele muito fina que não protege da desidratação, eles colocam ovos sem 
casca, que ficam ressecados se permanecerem fora da água ou de ambientes úmidos. 
Como o próprio nome sugere, a maioria das espécies vive parcialmente na água doce e parcialmente na 
terra. Embora alguns vivam em terra firme o tempo todo, ainda assim necessitam estar próximas da água ou 
viver em um ambiente de elevada umidade atmosférica; isso ocorre por várias razões, sendo a principal delas 
sua reprodução.
137
Características gerais
- São incapazes de manter constante a temperatura de seu corpo (pecilotérmicos);
- Não possuem pelos, nem escamas externas;
- Apresentam pele fina, rica em vasos sanguíneos e glândulas;
- As glândulas em sua pele são de dois tipos: mucosas, que produzem muco, e serosas, que produzem 
veneno.
Adaptações que capacitou os anfíbios a ocupar o ambiente terrestre
- Modificações na sua estrutura corporal que permitem locomover-se em terra firme (por exemplo, o desen-
volvimento de patas no lugar de nadadeiras);
- Substituições de brânquias por pulmões;
- Modificações no aparelho circulatório, a fim de permitir a captação de oxigênio atmosférico pelos pulmões 
e através da pele.
Fisiologia dos Anfíbios
- Respiração
Na fase larval, aquática, respiram por brânquias, quando adultos, respiram através da pele (respiração cutâ-
nea) e pelos pulmões. Como os seus pulmões são simples e têm pouca superfície de contato para as trocas 
gasosas, a respiração pulmonar é pouco eficiente, sendo importante a respiração cutânea - processo de trocas 
de gases com o meio ambiente através da pele, que deve ser úmida e bem vascularizada para que ocorra a 
difusão dos gases.
- Circulação
Os anfíbios apresentam circulação fechada, isto é, o sangue circula dentro dos vasos
O coração dos anfíbios é constituído por três cavidades (dois átrios e um ventrículo). O sangue arterial 
(proveniente dos pulmões) e o sangue venoso (proveniente da circulação corporal) misturam-se no ventrículo.
- Excreção
Os anfíbios fazem a sua excreção através dos rins. Estes eliminam uma urina diluída e abundante, pois o 
excretam amônia, substancia extremamente tóxica que precisa ser eliminada constantemente junto com agua 
em abundância. Os adultos de algumas espécies terrestres excretam ureia, menos tóxica, o que resulta em 
certa economia de agua.
- Alimentação:21
Na fase adulta, que ocorre no ambiente terrestre, os anfíbios são carnívoros. Alimentam-se de minhocas, 
insetos, aranhas, e de outros vertebrados. A língua, em algumas espécies de anfíbios é uma das suas carac-
terísticas adaptativas mais importantes. Os sapos caçam insetos em pleno voo,utilizando a língua que é presa 
na parte da frente da boca e não na parte mais interna e alcança uma grande distância, além de ser pegajosa, 
outro fator facilitador na captura da presa.
- Reprodução
Os ovos dos anfíbios não apresentam casca que possa protegê-los contra a desidratação, por isso, devem 
ser postos na água ou em um lugar de extrema umidade. Na maioria das vezes a fecundação é externa: a fê-
mea coloca os ovos na água, e o macho, estando próximo ou mesmo sobre ela, lança jatos de esperma sobre 
os ovos. Algumas espécies de salamandras e cobras-cegas colocam seus ovos em terra úmida. Após certo 
21 http://www.sobiologia.com.br/
138
período de desenvolvimento embrionário, formam-se as larvas, denominadas girinos. Estas nadam livremente, 
e após um período de transformações (metamorfose) transformam-se em adultos como pode ser observado 
no esquema abaixo:
Classe dos Répteis
Os répteis (do latim reptare, ‘rastejar’) representam um grupo de animais que possui em comum a ectoter-
mia (capacidade de utilizar fontes externas de calor para regular a temperatura corporal) e a pele recoberta por 
escamas. Esse grupo inclui diversas linhagens (lagartos, serpentes, quelônios e jacarés).
Características gerais
- Membros locomotores situados no mesmo plano do corpo (facilitando o rastejamento do ventre no solo);
- Pele seca e frequentemente recoberta por escamas, placas dérmicas, pastores e carapaças;
Fisiologia dos répteis
- Alimentação e sistema digestório:
Os répteis podem ser classificados como: carnívoros (na sua maioria); algumas espécies são herbívoras 
e outras são onívoras. Estes animais apresentam o digestório completo com glândulas bem desenvolvidas, 
como fígado e pâncreas. O intestino grosso termina na cloaca.
Respiração
A respiração é única e exclusivamente pulmonar, os répteis possuem um pulmão com alvéolos, dotados de 
dotando dobras internas que aumentam a sua capacidade respiratória, sendo melhor que o dos anfíbios;
- Circulação
A circulação da maioria dos répteis e dupla fechada e completa. O coração da maioria dos répteis apresen-
ta dois átrios e dois ventrículos parcialmente divididos. Nos ventrículos ocorrem mistura de sangue oxigenado 
com sangue não-oxigenado. Nos répteis crocodilianos (crocodilo, jacarés), os dois ventrículos estão comple-
tamente separados, mas o sangue oxigenado e o sangue não-oxigenado continuam se misturando, agora fora 
do coração.
- Reprodução:
Os répteis se reproduzem sexualmente da mesma forma que outros vertebrados. A fecundação em é interna 
e geralmente com órgãos copuladores (pênis nos crocodilianos ou hemipênis nos lagartos e cobras, permitindo 
a transferência direta do esperma para o interior do corpo da fêmea). A maioria é ovípara, isto é, a fêmea põe 
ovos, de onde saem os filhotes. A fecundação interna e os ovos com casca representam um marco na evolução 
dos vertebrados, pois impediram a morte dos gametas e embriões por desidratação e tornaram esses animais 
independentes da água para a reprodução.
139
Classificação dos Répteis
Podemos reconhecer as quatro grandes Ordens viventes:
- Ordem Crocodilia (crocodilos e jacarés)
- Ordem Rhynchocephalia (tuataras)
- Ordem Squamata (lagartos e cobras)
- Ordem Testudinata (tartarugas, jabutis e cágados) conhecidos como quelônios
Classe das Aves
De acordo com estudos paleontológicos recentes, utilizando fósseis, as aves tiveram origem no Período Ju-
rássico. Elas evoluíram dos dinossauros tetrápodes, por volta de 150 milhões de anos atrás. Estes constituem 
a classe de animais vertebrados, endotérmicos, ovíparos, caracterizados principalmente por possuírem penas, 
apêndices locomotores anteriores modificados em asas, bico córneo e ossos pneumáticos. 
Atualmente são reconhecidas aproximadamente 9.000 espécies de aves no mundo. A ampla distribuição 
geográfica das aves e também dos mamíferos reflete o sucesso que esses grupos tiveram na conquista do 
meio terrestre em relação aos répteis. A principal característica que possibilitou essa conquista foi, sem dúvida, 
a homeotermia, isto é, a capacidade de manter, em ambientes diversificados, a temperatura corporal relativa-
mente elevada e constante. Porém, a manutenção da temperatura ocorre à custa de uma alta taxa metabólica 
qual envolve intensa combustão de alimento energético nas células.
Características gerais das aves22
- São vertebrados (presença de coluna vertebral segmentada);
- São bípedes (se movimentam na posição vertical, usando as extremidades inferiores para assentar no 
solo);
- São ovíparos (embrião se desenvolve dentro de um ovo, em ambiente externo e sem ligação com a mãe);
- São homeotérmicos (a temperatura corporal é mantida constante, mesmo com variação da temperatura 
do meio ambiente);
- Possuem o corpo coberto por penas;
- Possuem asas (grande parte das aves consegue voar com estas asas);
- Possuem bico (usado para pegar alimentos, quebrar, furar e até transportar);
- Possuem ossos pneumáticos (com presença de ar na parte interna, são ocos). 
- As aves não possuem a capacidade de urinar, pois não possuem bexiga para armazenar a urina. Quando 
consomem líquidos, principalmente água, estes vão para o intestino (local da absorção). As impurezas se trans-
formam em urato, que saem junto com as fezes.
Características que favorecem a homeotermia nas aves
- Presença de penas
As penas são anexos epidérmicos de queratina exclusivos das aves. A camada de ar retida entre as penas 
promove o isolamento térmico, agindo contra a perda de calor do corpo. Em um dia de muito frio, as aves, em 
repouso, mantêm suas penas elevadas aumentando a camada de ar isolante. Ao contrário, quando está quen-
te, as penas são mantidas bem juntas ao corpo, diminuindo a espessura da camada de isolamento.
- Coração
O coração das aves tem quatro cavidades: dois átrios e dois ventrículos e isso permite que não ocorra 
mistura de sangue. A metade direita (átrio e ventrículo direitos) trabalha exclusivamente com sangue pobre 
em oxigênio (sangue venoso), encaminhando-o aos pulmões para a oxigenação. Já a metade esquerda (átrio 
22 http://www.todabiologia.com/
140
e ventrículo esquerdos) trabalha apenas com sangue rico em oxigênio (sangue arterial), que é conduzido aos 
tecidos do corpo. Assim, os órgãos recebem sangue ricamente oxigenado, o que permite e garante a manuten-
ção de taxas metabólicas mais elevadas que, associadas aos mecanismos de isolamento e regulação térmicos, 
favorece a sobrevivência em variados tipos de ambientes.
Aparelho respiratório
Embora pequenos e poucos elásticos, os pulmões das aves são muito mais eficientes que os dos répteis e 
mamíferos. Isso ocorre pois esses animais apresentam diversas expansões membranosas, os sacos aéreos, 
que contribuem para a manutenção de um fluxo de ar unidirecional e para a regulação térmica do animal (fa-
vorecendo parte da dissipação do calor gerado pelo corpo). Os sacos aéreos expandem-se entre os órgãos e 
alguns penetram no interior dos longos pneumáticos (ossos com cavidades livres). Ao inflar os sacos aéreos as 
aves reduzem a densidade do corpo, característica útil para animais que voam.
A grande eficiência dos pulmões nas trocas gasosas, associada ao coração tetracavitário, garante o su-
primento alto e constante de oxigênio para os tecidos, o que contribui para a manutenção de elevadas taxas 
metabólicas nesses animais.
Adaptações que permitiram o voo nas aves
As aves adquiriram várias características essenciais que permitiram o voo ao animal. Para exemplificar as 
adaptações adquiridas pelas aves ao longo da evolução veja a ilustração abaixo:
Além das características exemplificadas acima, as aves ainda apresentam:
- Forma do corpo aerodinâmica;
- Homeotermia: taxa metabólica elevada que produz grande quantidade de energia que o voo requer;
Fisiologia das aves23
- Alimentação e digestão
As aves consomem os mais variados tipos de alimentos como frutos, néctar, sementes, insetos, vermes, 
crustáceos, moluscos, peixes e outros pequenosvertebrados. Elas possuem um sistema digestivo completo, 
composto de boca, faringe, esôfago, papo, proventrículo, moela, intestino, cloaca e órgãos anexos (fígado e 
pâncreas).
23 http://www.sobiologia.com.br/
141
Ao serem engolidos os alimentos passam pela faringe, esôfago e seguem para o papo (função de arma-
zenar e amolecer os alimentos). A partir desse, vão para o proventrículo, que é o estômago químico das aves, 
onde sofrem a ação de sucos digestivos e começam a serem digeridos. Passam então para a moela (estômago 
mecânico) que tem paredes grossas e musculosas, onde os alimentos são triturados.
Finalmente atingem o intestino, onde as substâncias nutritivas são absorvidas pelo organismo. Os restos 
não aproveitados transformam-se em fezes.
As aves possuem uma bolsa única, a cloaca, onde desembocam as partes finais do sistema digestivo, uri-
nário e reprodutor e que se abre para o exterior. Por essa bolsa eles eliminam as fezes e a urina e também põe 
os ovos.
- Reprodução
Diferentes de seus parentes répteis, que às vezes dão à luz a seus filhotes, todas as espécies de aves põem 
ovos. 
Os sexos das aves são separados (dioicos), a fecundação é interna e geralmente apresentam um dimor-
fismo sexual muito marcante, sendo os machos mais vistosos que as fêmeas. Como o exemplo do dimorfismo 
sexual do pavão.
No interior do ovo, durante o desenvolvimento embrionário, são encontrados o córion, âmnio, a vesícula 
vitelínica e a alantoide. A casca porosa, semelhante à do ovo dos répteis, permite a ocorrência de trocas gaso-
sas. Os ovos das aves são chocados, isto é, devem ser aquecidos pelos pais, possibilitando o desenvolvimento 
embrionário, fato que não ocorre nos répteis, que são pecilotermos.
Classe dos Mamíferos
Os mamíferos (do latim científico Mammalia) constituem uma classe de animais vertebrado mais conhe-
cidos Nesta classe incluem-se as toupeiras, morcegos, roedores, gatos, macacos, baleias, cavalos, veados e 
muitos outros, o próprio homem entre eles.
Nela existem animais pesando de 3g a 160 toneladas e medindo de 8 cm até 30 m de comprimento.
Características específicas
- Glândulas mamárias;
- Corpo total ou parcialmente coberto por pelos;
- Dentes diferenciados com incisivos, caninos, pré-molares e molares;
- Presença da placenta;
142
- Hemácia anucleada
- Músculo diafragma, uma membrana muscular que separa o tórax do abdome e que auxilia na ventilação 
dos pulmões.
Fisiologia dos mamíferos
- Digestão e alimentação
O sistema digestório dos mamíferos é completo formado por um longo tubo que vai da boca ao ânus. 
- Respiração
Todos os mamíferos são seres pulmonados, isto é, o ar entra pelas vias respiratórias até os pulmões, que 
absorvem o oxigênio. Até mesmo os mamíferos aquáticos têm pulmões, eles precisam vir à superfície para 
respirar.
- Circulação
Assim como o coração das aves, o coração dos mamíferos apresenta quatro cavidades. A circulação dos 
mamíferos é fechada, dupla e completa, sem que haja mistura de sangue venoso com arterial. A eficiência na 
circulação do sangue favorece a homeotermia corporal.
Tal como as aves, os mamíferos são endotérmicos ou homeotérmicos, o que lhes permite permanecer ati-
vos mesmo a temperaturas muito elevadas ou muito baixas. Este fato justifica a sua larga distribuição em todos 
os tipos de habitats, mais vasta que qualquer outro animal (exceto as aves).
ATENÇÃO: vale lembrar que a artéria aorta nos mamíferos é voltada para a direita e das aves para a es-
querda.
Reprodução24
Os mamíferos são dioicos, com fecundação interna e desenvolvimento direto. A grande maioria das espé-
cies é vivípara, existindo espécies ovíparas (ornitorrinco) e ovovivíparas (canguru).
Embora a viviparidade limite o número de filhotes por gestação, é um fator que se revelou vantajoso evolu-
tivamente, aumentando as chances de sobrevivência e o sucesso reprodutivo.
Enquanto o filhote está se desenvolvendo no útero materno, recebe nutrientes e oxigênio através da pla-
centa, pelo cordão umbilical. A placenta é uma estrutura formada por parte do corpo da mãe e parte do corpo 
do feto. Também é pela placenta que o feto elimina as excretas, que são restos produzidos, por exemplo, o gás 
carbônico.
Classificação dos mamíferos
Os mamíferos dividem-se em três grandes grupos em relação à reprodução:
- Placentários
Este é o maior grupo de mamíferos, dominando totalmente a classe e os habitats terrestres atuais. Os ovos 
amnióticos são geralmente minúsculos e retidos no útero da fêmea para o desenvolvimento, com a ajuda de 
uma placenta que fornece fixação e nutrientes (oxigênio e alimentos). 
- Monotremados
Os monotremados apresentam um orifício referente a cloaca, existente também nos répteis e aves. Esses 
animais são considerados como os mamíferos primitivos que se reproduzem por meio da postura de ovos, ou 
seja, são ovíparos e cuja boca possui um bico córneo. As glândulas mamárias não desembocam em mamilos. 
Vivem exclusivamente em algumas região da Oceania. Ex.: ornitorrincos e equidnas.
24 http://www.sobiologia.com.br/
143
- Marsupiais
Nos marsupiais (do latim marsupium, “pequena bolsa”), os embriões passam por um rápido estágio embrio-
nário em um pequeno útero; em seguida os embriões são expulsos e terminam o desenvolvimento presos a 
mamilos e cobertos por uma dobra da pele do abdômen da mãe, o marsúpio, que tem aspecto de uma bolsa. 
Ex.: gambás, cuícas, cangurus e coalas (sendo os dois últimos exclusivos da fauna australiana). Todos os ma-
míferos são dotados de glândulas mamárias que produzem o leite, alimentando dos filhotes.
Botânica
As plantas são organismos eucariontes, pluricelulares e autotróficos fotossintéticos. Suas células possuem 
uma parede celular rígida, com celulose, e cloroplastos com clorofila a e b e outros pigmentos que absorvem a 
energia luminosa. Sendo o ramo da Biologia responsável por estudar as plantas, a Botânica.
Por questões didáticas, acabamos dividindo as plantas em quatro grupos, onde não são todos monofiléticos 
(que consiste exclusivamente numa espécie ancestral e todos os seus descendentes desta mesma espécie 
ancestral).
Além das briófitas, pteridófitas, gimnospermas e angiospermas que veremos mais abaixo, existem outras 
nomenclaturas que utilizamos no Reino Plantae, como:
- Criptógamas: plantas com estrutura reprodutora pouco visível.
- Fanerógamas ou espermatófitas: plantas com estruturas reprodutoras bem visíveis.
- Traqueófitas ou vasculares: plantas que apresentam vasos condutores.
- Avasculares: plantas que não apresentam vasos condutores, o transporte é por difusão.
- Embriófitas: desenvolvimento inicial do embrião ocorre no corpo da planta, o que lhe dá maior proteção.
Ciclos Reprodutivos
O ciclo de vida da maioria das plantas envolve alternância de gerações haploides e diploides e por isso é 
conhecido como ciclo haplonte-diplonte, haplodiplobiôntico ou de meiose espórica.
LINHARES, S.; GEWANDSZNAJDER, F.; PACCA, H.; Biologia hoje. 3. ed. São Paulo. Editora Ática, 2016.
25Os organismos têm uma geração produtora de esporos - geração esporófita constituída pelo esporófito - e 
uma outra geração produtora de gametas - geração gametófita constituída pelo gametófito.
A geração esporófita tem início no zigoto (2n) que sofre mitoses consecutivas formando um organismo 
multicelular diploide - esporófito, que se diferencia em esporângios onde, por meiose se formam os esporos (n) 
terminando aqui, todas as células desta fase são diploides, com exceção dos esporos. 
25 Moreira, C. (2014), Revista de Ciência Elementar, 2(04):0097 
144
A geração gametófita inicia-se com os esporos que sofrem mitoses originando um organismo multicelular 
haplonte - gametófito, que diferencia gametângios onde se formam gametas e termina no momento da fecun-
dação em que se forma uma célula diploide, todas as células desta fase são haploides à exceção do zigoto 
resultante da fecundação.
Briófitas
As Briófitas(do grego bryon: ‘musgo’; e phyton: ‘planta’) são plantas pequenas, geralmente com alguns pou-
cos centímetros de altura, que vivem preferencialmente em locais úmidos e sombreados (plantas umbrófitas). 
Poucas espécies vivem em água doce e nenhuma é marinha.
Esse grupo de vegetais não possuem, evidentemente, flores, frutos e sementes, sendo formadas basica-
mente de três partes ou estruturas:
- Rizoides: filamentos que fixam a planta no ambiente em que ela vive e absorvem a água e os sais minerais 
disponíveis nesse ambiente;
- Cauloide: pequena haste de onde partem os filoides;
- Filoides: estruturas clorofiladas e capazes de fazer fotossíntese.
O corpo desses vegetais é desprovido de tecidos condutores (avasculares) de nutrientes e água. Devido à 
ausência desses vasos condutores, a água absorvida do ambiente e é transportada nessas plantas de célula 
para célula, ao longo do corpo do vegetal. Esse tipo de transporte é relativamente lento e limita o desenvolvi-
mento de plantas de grande porte. Assim, as briófitas são sempre pequenas, baixas. 
Reprodução das Briófitas
Nesses vegetais, encontra-se uma nítida alternância de gerações (metagênese), em que o gametófito re-
presenta o vegetal verde, complexo e duradouro (permanente), enquanto o esporófito é um vegetal reduzido 
(transitório) e dependente (parasita) do gametófito.
Os gametófitos produzem os órgãos reprodutores (gametângios) representados pelos arquegônios e an-
terídios. 
Os gametângios femininos são denominados arquegônios. São estruturas muito pequenas, têm a forma de 
uma garrafinha, sendo a região do gargalo chamado de colo e a região do bojo, ventre. O colo e preenchido por 
dois tipos de células: ventral e oosfera. Durante o amadurecimento do arquegônio, as células colares e ventral 
transformam-se em substâncias mucilaginosas, restando, no interior do ventre, a oosfera (gameta feminino).
Os gametângios masculinos são denominados anterídios. São órgãos em forma de clava ou esféricos. 
Externamente observa-se a epiderme, que envolve e protege um tecido formado por células diminutas, os an-
drócitos. Cada andrócito sofre uma metamorfose, originando uma célula espiralada e biflagelada denominado 
anterozoide (gameta masculino).
Uma vez produzidos na planta masculina, os anterozoides podem ser levados até uma planta feminina com 
pingos de água da chuva que caem e respingam. 
Na planta feminina, os anterozoides nadam em direção à oosfera; da união entre um anterozoide e uma 
oosfera surge o zigoto, que se desenvolve e forma um embrião sobre a planta feminina. Em seguida, o embrião 
se desenvolve e origina uma fase assexuada chamada esporófito, isto é, a fase produtora de esporos.
No esporófito possui uma haste e uma cápsula. No interior da cápsula formam-se os esporos. Quando ma-
duros, os esporos são liberados e podem germinar no solo úmido. Cada esporo, então, pode se desenvolver e 
originar um novo musgo verde - a fase sexuada chamada gametófito. 
Como você pode perceber, as briófitas dependem da água para a reprodução, pois os anterozoides preci-
sam dela para se deslocar e alcançar a oosfera.
O musgo verde, clorofilado, constitui como vimos a fase denominada gametófito, considerada duradoura 
porque o musgo se mantém vivo após a produção de gametas. Já a fase denominada esporófito não tem clo-
rofila; ela é nutrida pela planta feminina sobre a qual cresce. O esporófito é considerado uma fase passageira 
porque morre logo após produzir esporos.
145
Fonte: https://bit.ly/33ml88f
Importância das Briófitas:
- Decompõem as rochas sobre as quais se desenvolvem;
- Absorvem, como verdadeiras esponjas, grandes quantidades de água das chuvas, mantendo a superfície 
do solo sempre úmida;
- Formam a turfa utilizada como combustível.
Pteridófitas
As pteridófitas são plantas pluricelulares, autótrofas, que vivem em ambientes úmidos e sombreados, sendo 
a Mata Atlântica o hábitat da maioria das espécies desse grupo. Samambaias, avencas, xaxins e cavalinhas 
são alguns dos exemplos mais conhecidos de plantas do grupo das pteridófitas.
As pteridófitas consistem no primeiro grupo de vegetais na escala evolutiva a apresentar vasos para o 
transporte de seiva (floema e xilema), sendo, portanto, incluídas entre as plantas traqueófitas e, por isso, vão 
apresentar tamanhos muito maiores que as briófitas, afinal, os nutrientes vão conseguir chegar às células de 
uma maneira muito mais eficiente. 
O xilema ou lenho é formado pelo conjunto de vasos lenhosos (ou elementos traqueais) que transportam 
principalmente a seiva bruta (ou seiva mineral) que é composta por água e sais minerais da raiz para as folhas. 
O floema ou líber é formado pelo conjunto de vasos liberianos (ou elementos crivados) que matéria orgânica 
produzida nas folhas (fonte produtora) deve ser distribuída para as partes da planta que não fazem fotossíntese 
(fonte consumidora: raiz, caule, flores e frutos). 
Nas pteridófitas existe uma nítida metagênese (alternância de gerações) em que o esporófito representa 
o vegetal verde, complexo e duradouro e o gametófito (prótalo), uma planta verde, complexa, transitória (vida 
curta), podendo ser monoica ou dioica. 
Esporófito
Morfologicamente, o esporófito da pteridófitas é formado por um caule subterrâneo, chamado de rizoma, e 
folhas aéreas, muitas vezes divididas em folíolos.
De acordo com a função das folhas, estas podem ser classificadas como: 
- Trofofilos: são folhas estéreis que realizam apenas a função de fotossíntese (folhas assimiladoras).
- Esporofilos: são folhas férteis, relacionadas com a produção de esporângios.
- Trofoesporofilos: realizam fotossíntese e produzem esporângios.
146
Quanto ao tipo de esporo produzido, as pteridófitas são divididas em dois grupos:
- Isosporadas: quando produzem esporos morfologicamente idênticos.
- Heterosporadas: quando produzem dois tipos de esporos: micrósporos e megásporos (macrósporos).
Gametófito ou Prótalo
São plantas verdes, delgadas, de forma talosa e com poucas camadas de células parenquimáticas.
Os órgãos reprodutores são anterídios de forma esférica e mais simples do que os das briófitas. Não têm 
pedúnculo e estão diretamente ligados ou mergulhados no interior do prótalo. O número de anterozoides em 
cada anterídio é menor do que nas briófitas e os anterozoides são espiralizados e geralmente flagelados.
Os arquegônios também são mais simples do que os das briófitas. Têm forma de garrafa. Cada arquegônio 
forma apenas uma oosfera e fica parcialmente mergulhado no tecido do prótalo.
As pteridófitas dependem de água para a fecundação. Os anterozoides são atraídos até o arquegônio por 
fenômenos de quimiotactismo. Uma vez formado o zigoto, este desenvolve-se para formar, inicialmente, um 
embrião e, posteriormente, um novo esporófito.
Fonte: https://bit.ly/2XTdlOm 
Importância das Pteridófitas
As pteridófitas possuem algumas características muito relevantes na vida do homem e no meio ambiente:
- Organismo produtor nas cadeias alimentares;
- Possuem uma substância que é extraída do rizoma para ser utilizada no combate a teníase;
- São usadas como plantas ornamentais, deixando os ambientes mais agradáveis.
Gimnospermas
As gimnospermas (do grego gymnos: ‘nu’; e sperma: ‘semente’) são plantas terrestres de grande porte que 
vivem, preferencialmente, em ambientes de clima frio ou temperado No grupo das gimnospermas, encontramos 
como principais representantes os pinheiros e as araucárias, grandes árvores que, pela primeira vez na escala 
evolutiva irão produzir sementes, que nada mais são que um embrião protegido dentro de um tecido envoltório 
com uma reserva nutritiva que ele utiliza durante seu desenvolvimento. É importante destacarmos que, nas 
gimnospermas essa semente é nua, isto é, ela não é envolta por um fruto, o que, como veremos, só ocorrerá 
nas angiospermas.
147
Uma diferenciação importante que as gimnospermas apresentam com relação a briófitas e pteridófitas (ho-
mosporadas), e que será decisiva na formação das sementes,é uma divisão morfológica e funcional entre os 
esporos masculinos e femininos que serão chamados respectivamente de micrósporos e macrósporos (ou 
megásporos). 
Esporófito
O esporófito nas gimnospermas está dividido em raiz, caule, folha, produzindo flores incompletas (flores 
falsas) e sementes.
As raízes do esporófito são geralmente são do tipo axial ou pivotante.
Os caules pertencem ao tipo tronco, crescem em espessura, por atividade dos meristemas secundários: 
felogênio e câmbio.
As folhas são reduzidas em forma de escamas; são perenes e adaptadas a ambientes secos (xerófilas). As 
características xerofíticas dessas plantas são induzidas pelo frio.
Gametófito 
Os gametófitos são dioicos, reduzidos em tamanho, tempo de vida e complexidade e dependentes do es-
porófito. Os gametófitos, na verdade, desenvolvem-se dentro dos óvulos produzidos nas inflorescências femi-
ninas.
O gametófito masculino é o tubo polínico (microprótalo), responsável pela formação dos gametas masculi-
nos. Em Cycadinae e Ginkgoinae os gametas são anterozoides. Nas Coniferae os gametas masculinos são as 
células espermáticas contidas no tubo polínico.
O gametófito feminino é o saco embrionário (macroprótalo), contido no interior do óvulo, que forma arque-
gônios rudimentares e oosferas como gametas femininos.
Estruturas dos Órgãos Reprodutores e Reprodução
Os estróbilos reúnem-se, formando estruturas compactas denominados esporofilos ou cones. Esses estró-
bilos são unissexuados, isto é, há cones masculinos e femininos.
- Estróbilo masculino: consta de um eixo em tomo do qual se inserem os microesporofilos formadores dos 
microesporângios (sacos polínicos), dentro dos quais encontramos os grãos de pólen (micrósporos). O grão de 
pólen é pluricelular e tem duas membranas, uma interna (intina) e outra externa (exina). A exina forma expan-
sões cheias de ar (sacos aéreos). No interior do grão de pólen encontramos a célula geratriz, a vegetativa e as 
células acessórias.
- Estróbilo feminino: consta de um eixo em tomo do qual se inserem os megaesporofilos (folhas carpe-
lares). Dentro dos estróbilos femininos, os esporângios femininos, chamados de óvulos, possuem uma única 
célula-mãe de megásporo cada, que se dividirá por meiose. Das células-filhas originadas, três degeneram e 
uma se torna o megásporo funcional. Ocorrido isso, temos esporos funcionais femininos dentro de esporângios 
femininos (óvulos) agrupados em estróbilos femininos. Diferentemente do que observamos nas briófitas, e nas 
pteridófitas, no caso das gimnospermas, os esporos, não são liberados no meio, mas germinam no interior dos 
esporângios e geram gametófitos maduros femininos, os megagametófitos também chamados de megapróta-
los, que permanecem no interior do óvulo. No caso dos esporângios femininos, devemos notar que no interior 
de cada óvulo encontramos um único megásporo funcional, que dá origem a um único megagametófito.
Estrutura do Óvulo
O óvulo e revestido por um único integumento. Abaixo da micrópila situa-se a câmara polínica, destinada 
a receber os grãos de pólen. O integumento reveste o núcleo (megasporângio). Uma célula do núcleo sofre 
meiose, dando origem a quatro células haploides, das quais três degeneram. A célula que persiste acaba por 
formar o megaprótalo feminino (gametófito feminino que, por sua vez, dá origem a arquegônios rudimentares 
que darão origem as oosferas.
148
Polinização
A polinização é feita pelo vento (anemofilia). O grão de pólen e transportado até a câmara polínica, onde 
germina.
Formação do Tubo Polínico
As células acessórias envolvem o grão de pólen e formam a parede do tubo polínico. A célula geratriz se 
divide formando dois núcleos espermáticos (gametas)
Fecundação
A presença de várias oosferas no óvulo permite a fecundação por vários núcleos espermáticos de vários 
túbulos polínicos, formando vários zigotos; contudo, apenas um embrião se desenvolve. Nas angiospermas é 
frequente a poliembrionia, mas, dos vários embriões formados, apenas um embrião se desenvolve.
Após a fecundação, o tecido do megaprótalo (n) forma o endosperma primário, tecido cuja função é acumu-
lar reserva. Essas plantas não dependem da água do meio ambiente para que haja a fecundação.
O embrião das gimnospermas apresentam muitos cotilédones. O óvulo fecundado evolui e forma a semen-
te, mas não forma f
Fonte: https://bit.ly/37FmoXG
Importância
- Indústria madeireira;
- Indústria de celulose;
- Indústria farmacêutica (Ginkgo biloba) - calmante;
- Na alimentação (pinhão), semente do pinheiro-do-Paraná (araucária);
- Ornamentação.
149
Angiospermas
As angiospermas são as plantas mais adaptadas aos ambientes terrestres. São encontradas nos mais 
variados lugares: desde os ambientes muito úmidos até os desérticos. Poucas são as espécies que vivem em 
água doce.
É um grupo muito diversificado, com representantes de pequeníssimos tamanhos (alguns mm), passando 
por plantas rasteiras e arbustos, até exemplares que formam frondosas árvores (eucaliptos, paineiras, figueiras 
e etc.).
A maioria dessas plantas apresentam nutrição autótrofa fotossintetizante, mas existem algumas espécies 
que são consideradas como parasitas:
- Holoparasitas: são os vegetais que não realizam a fotossíntese ou a quimiossíntese. São os verdadeiros 
vegetais parasitas. Parasitam os vegetais superiores, roubando-lhes a seiva elaborada. É o caso do cipó-chum-
bo, vegetal superior não clorofilado. O cipó-chumbo possui raízes sugadoras ou haustórios que penetram no 
tronco do hospedeiro, retirando deles a seiva elaborada. 
- Hemiparasitas: são os vegetais que, embora realizando a fotossíntese, retiram do hospedeiro apenas a 
seiva bruta. Como exemplo temos a erva-de-passarinho, vegetal superior clorofilado, que rouba de seu hospe-
deiro a seiva bruta. Os vegetais hemiparasitas apresentam, portanto, nutrição autótrofa e heterótrofa. 
Muitas espécies são epífitas, isto é, vivem apoiadas sobre ramos de outros vegetais, com a única finalidade 
de obter maior luminosidade para realização da fotossíntese. Existem muitas espécies de orquídeas e bromé-
lias que são epífitas.
Angiospermas: o Único Grupo que Produz Frutos
A característica mais marcante deste grupo é a produção de frutos, protegendo as sementes. As sementes 
e os frutos são formações derivadas das flores que, nas angiospermas, são peculiares e devem ser descritas 
antes de iniciarmos a descrição do ciclo reprodutivo.
A Flor
Nas angiospermas pode ser considerada como um órgão de reprodução, uma vez que na escala evolutiva 
passou por modificações destinadas à reprodução sexual do vegetal. Numa flor completa, são quatro os tipos 
modificados de folhas:
- Sépalas: são folhas geralmente verdes. O conjunto de sépalas forma o cálice da flor.
- Pétalas: são folhas geralmente coloridas. Ao conjunto de pétalas chama-se corola. 
- Estames ou microesporofilos: são estruturas masculinas que irão formar o aparelho reprodutor masculino 
da planta, que chamamos de androceu.
- Carpelos: formam o aparelho reprodutor feminino da planta. O conjunto de carpelos dão origem ao Gine-
ceu.
Os órgãos de suporte, órgãos que sustentam a flor, são chamados de:
- Pedúnculo: liga a flor ao resto do ramo.
- Receptáculo: dilatação na zona terminal do pedúnculo, onde se inserem as restantes peças florais
150
Fonte: http://educacao.globo.com/biologia/assunto/microbiologia/angiospermas.html
Androceu
Representa o aparelho reprodutor masculino. É constituído por um conjunto de unidades chamados de es-
tames. O estame é dividido em três partes: antera, filete e conectivo. 
A antera é a parte fértil, na qual, por meiose, produz os grãos de pólen. A antera apresenta em seu interior 
quatro maciços celulares chamados de sacos polínicos. Cada célula do saco polínico é chamada de célula-mãe 
que dividir-se-á por meiose dando origem a quatro células haploides chamadas micrósporos que posteriormen-
te dará origem ao grão de pólen. 
O grão de pólen é constituído por um citoplasma envolto duas membranas:por contribuir para a construção 
de uma consciência crítica, ética e ambiental. Ao abordar temas como saúde, ecologia, genética e evolução, o 
ensino dessas disciplinas ultrapassa o domínio do conteúdo e promove o desenvolvimento de valores sociais, 
atitudes investigativas e a capacidade de tomar decisões fundamentadas.
Neste contexto, explorar como o ensino de Ciências e Biologia pode ser aprimorado e como ele impacta a 
formação cidadã é fundamental para o fortalecimento da educação básica no Brasil.
▸O ensino interdisciplinar e a construção do conhecimento científico
A abordagem interdisciplinar no ensino de Ciências e Biologia possibilita conexões entre diferentes áreas do 
saber, promovendo uma compreensão mais ampla e contextualizada dos fenômenos naturais e sociais. Em vez 
de conteúdos fragmentados, os estudantes se deparam com temas que envolvem múltiplos olhares e permitem 
maior sentido ao aprendizado. A interdisciplinaridade se manifesta, por exemplo, quando se relaciona a biologia 
celular à alimentação, à saúde pública ou ao funcionamento de ecossistemas.
Além disso, a construção do conhecimento científico em sala de aula exige metodologias que incentivem a 
curiosidade e o pensamento crítico. Estratégias como experimentações, estudo de caso, debates e projetos de 
investigação contribuem para o desenvolvimento da postura científica. Esse processo é essencial para que os 
alunos compreendam a ciência como um empreendimento humano em constante transformação, baseado em 
evidências e suscetível a revisões.
A valorização do erro como parte da aprendizagem e a utilização de problemas reais contribuem ainda para 
a formação de uma atitude científica, ao mesmo tempo crítica e propositiva. Nessa perspectiva, o ensino de 
Biologia deve deixar de ser uma simples memorização de conceitos para se tornar um espaço de reflexão e de 
construção de saberes significativos.
▸Biologia, cidadania e consciência socioambiental
A Biologia tem papel central na formação da consciência cidadã ao tratar de temas que impactam diretamen-
te a vida cotidiana, como sustentabilidade, saúde, biodiversidade e biotecnologia. Ao entender o funcionamento 
do corpo humano, por exemplo, o aluno se torna capaz de tomar decisões mais informadas sobre cuidados com 
a saúde, alimentação e prevenção de doenças. Da mesma forma, ao estudar ecologia, desenvolve-se o senso 
de pertencimento e responsabilidade frente aos problemas ambientais.
O ensino de Biologia pode e deve atuar como agente de transformação social, ampliando a percepção do 
estudante sobre as desigualdades sociais e a necessidade de ações coletivas. O estudo das doenças negligen-
ciadas, dos impactos ambientais de grandes projetos e das políticas públicas de saúde e meio ambiente são 
exemplos de como a disciplina pode fomentar o engajamento cidadão.
Por fim, promover a consciência socioambiental vai além de expor dados ou estatísticas: exige sensibilidade 
didática para conectar os conteúdos científicos à realidade local dos estudantes, às suas vivências e aos de-
safios da sua comunidade. Assim, a Biologia escolar se posiciona como um espaço de construção de valores 
democráticos e sustentáveis.
▸Práticas pedagógicas inovadoras no ensino de ciências e biologia
O ensino contemporâneo de Ciências e Biologia demanda práticas pedagógicas que favoreçam a partici-
pação ativa dos estudantes e o uso de tecnologias educacionais. As metodologias ativas, como a sala de aula 
invertida, o ensino híbrido e a aprendizagem baseada em projetos, têm ganhado destaque por promoverem 
maior autonomia e envolvimento do aluno.
12
A utilização de recursos digitais, como simulações, jogos, vídeos interativos e ambientes virtuais de apren-
dizagem, amplia as possibilidades de exploração dos conteúdos e permite uma abordagem mais dinâmica e 
conectada com a linguagem dos estudantes. No entanto, o uso da tecnologia deve estar a serviço de objetivos 
pedagógicos claros e não substituir o papel do professor como mediador do conhecimento.
Além disso, o fortalecimento da relação entre teoria e prática é essencial. Atividades em laboratórios, hortas 
escolares, visitas técnicas e ações comunitárias aproximam o estudante do conhecimento científico aplicado e 
favorecem a aprendizagem significativa.
Ensinar Ciências e Biologia com propósito formativo exige mais do que repassar conteúdos: é necessário 
cultivar a curiosidade, desenvolver o pensamento crítico e promover a cidadania ativa. A escola deve ser um 
espaço de experimentação, questionamento e transformação, onde o conhecimento científico seja compreen-
dido em sua dimensão ética, social e ambiental.
Ao investir em práticas pedagógicas interdisciplinares, inovadoras e socialmente relevantes, o ensino des-
sas disciplinas pode contribuir de forma decisiva para a construção de uma sociedade mais justa, crítica e 
sustentável.
O Ensino Interdisciplinar E A Construção Do Conhecimento Científico
A educação científica no ensino básico, especialmente nas disciplinas de Ciências e Biologia, demanda um 
afastamento da visão compartimentalizada dos saberes e uma aproximação com abordagens interdisciplinares 
que reflitam a complexidade do mundo real. Esse enfoque amplia o potencial de aprendizagem ao integrar dife-
rentes áreas do conhecimento, conectando conteúdos a contextos concretos da vida cotidiana dos estudantes.
A interdisciplinaridade, neste sentido, não se resume à junção de conteúdos de diferentes disciplinas, mas 
pressupõe uma articulação significativa entre eles, de modo que novos sentidos e compreensões emergem 
a partir da interação entre os saberes. Quando um conteúdo de Biologia é trabalhado em articulação com a 
Química, a Geografia ou até com a Sociologia, favorece-se uma compreensão mais ampla e crítica sobre os 
fenômenos naturais e sociais.
A construção do conhecimento científico dentro dessa perspectiva deve valorizar o processo investigativo 
e o desenvolvimento da autonomia intelectual dos alunos. Isso exige práticas pedagógicas que vão além da 
exposição de conteúdos e que estimulem a formulação de hipóteses, a análise de dados e a argumentação 
científica. O estudante deixa de ser apenas um receptor passivo de informações e passa a ser protagonista da 
sua aprendizagem.
Neste cenário, algumas estratégias têm se mostrado eficazes:
▪ Projetos interdisciplinares com temas integradores, como “a água no planeta”, “produção de alimentos” ou 
“impactos das mudanças climáticas”
▪ Atividades práticas investigativas, com problemas reais e contextualizados, que incentivem a aplicação 
dos conhecimentos científicos
▪ Situações de debate e construção coletiva do conhecimento, com foco em habilidades argumentativas e 
pensamento crítico
▪ Exploração de recursos como mapas conceituais e painéis temáticos, que auxiliam na organização das 
relações entre diferentes conceitos e disciplinas
Outro ponto importante é a formação do professor. Para que o ensino interdisciplinar ocorra de forma efe-
tiva, é necessário que os docentes dominem os conteúdos de sua área, mas também possuam abertura para 
dialogar com outras disciplinas e com os saberes do cotidiano dos estudantes. Isso requer planejamento cole-
tivo, flexibilização curricular e uma cultura escolar que valorize o trabalho colaborativo.
O papel do professor, portanto, vai além de repassar informações: ele deve criar situações de aprendizagem 
que favoreçam a problematização, a investigação e a construção ativa do conhecimento. A interdisciplinaridade 
deve emergir de necessidades reais e de perguntas significativas para os alunos, tornando o aprendizado mais 
envolvente e relevante.
A construção do conhecimento científico escolar deve ser compreendida como um processo contínuo de 
aproximação com o modo como a ciência é produzida socialmente: um saber que se constrói em comunidade, 
com base em evidências, aberto à revisão e à crítica.
13
Nesse sentido, ensinar Biologia de maneira interdisciplinar significa formar sujeitos capazes de entenderuma interna chamada de intina 
e outra externa a exina. Dentro destes aparecem dois núcleos, um vegetativo e outro germinativo.
Quando o grão de pólen germina, origina o tubo polínico (gametófito masculino) e o núcleo vegetativo divi-
de-se por mitose dando origem a dois núcleos espermáticos (gametas masculinos).
Fonte: https://bit.ly/33rnaEd 
Gineceu
O gineceu é formado por folhas carpelares, carpelos ou pistilos. Este está dividido em três partes: estigma, 
estilete e ovário.
O estigma é a parte superior do gineceu, que aparece dilatada e rica em glândulas produtoras de uma subs-
tância viscosas que torna o estigma receptivo e permite a aderência do grão de pólen. É ainda sobre o estigma 
que ocorre a germinação do grão de pólen e a consequente formação do túbulo polínico. 
O estilete é um tubo longo que serve de substrato para o crescimento do tubo polínico.
151
O ovário é a porção basal, dilatada e oca, onde crescem os óvulos. No interior do ovário são formados um 
ou mais óvulos.
O óvulo é uma estrutura complexa dentro da qual será formada a oosfera (gameta feminino). Apresenta dois 
integumentos protetores chamados primina e secundina. Esses integumentos não se fecham, deixando entre 
eles um poro chamado micrópila.
No interior dos integumentos existe o megaesporângio, que possui uma célula volumosa chamada de célu-
la-mãe do megásporo. Esta célula se divide por meiose para formar quatro megásporos, dos quais três são pe-
quenos e logo degeneram restando apenas o megásporo fértil. O megásporo restante passa por três mitoses 
consecutivas resultando em oito células, as quais vão organizar o saco embrionário (gametófito feminino). O 
saco embrionário possui uma célula chamada de oosfera (gameta feminino), rodeada por outras duas células 
chamadas de sinérgides. No lado oposto à essas células estão as antípodas e no centro do saco embrionário, 
existe um citoplasma provido de dois núcleos polares.
Fonte: https://bit.ly/2QTC6Z0
Fecundação (Ciclo de Vida) das Angiospermas
Quando o grão de pólen cai no estigma da de uma flor, ocorre a sua germinação; o grão de pólen hidrata-
-se e dá origem ao túbulo polínico. Uma vez, formado o túbulo polínico inicia seu crescimento orientado pelas 
células germinativas ao longo do estilete da flor. O túbulo polínico avança em seu processo de crescimento até 
encontrar a micrópila onde ocorre a 1º fecundação entre um núcleo espermático e a oosfera, dando origem ao 
zigoto (2n).
Uma vez ocorrida formação do zigoto, o secundo núcleo espermáticos fecunda os dois núcleos espermáti-
cos, contidos no centro do saco embrionário, dando origem ao endosperma secundário (3n). 
Após a formação do endosperma secundário (tecido de reserva), o zigoto (2n) divide-se por mitose e forma 
o embrião.
A semente, agora em desenvolvimento, produz ácido indolilacético (AIA ou auxina) e giberelinas, que pro-
movem o desenvolvimento do ovário para a formação do fruto.
Fonte: https://bit.ly/2qQ4LDN
152
Os Dois Grandes Grupos das Angiospermas
As angiospermas são divididas em dois grandes grupos: as monocotiledôneas e as dicotiledôneas. Esses 
dois grupos podem ser reconhecidos e diferenciados por uma série de características, dentre as quais: número 
de cotilédones, organização da flor, estrutura da raiz e do caule, tipos de nervação da folhas e etc.
Fonte: https://goo.gl/7HHHDb
Ecologia e biodiversidade
Ecologia
Ecologia é o ramo da biologia que estuda as interações entre os seres vivos e o meio onde vivem, envolven-
do a dependência da água, do solo e do ar. Dessa forma, as relações vão além do comportamento individual e a 
influência causada pelos fatores ambientais (temperatura, umidade, pressão). Mas se estendem à organização 
das espécies em populações, comunidades, formando um ecossistema e toda a biosfera.
A ecologia é um assunto diário em escolas, na empresa, no rádio e televisão, constituindo um dos temas 
mais comentados na atualidade.
Em virtude dos grandes desastres ecológicos que se sucedem, tal ciência passa a adquirir grande importân-
cia prática. O homem é o ser vivo que mais agride o ambiente. Até certo tempo atrás, o homem acreditava que 
podia interferir à vontade. Aos poucos, porém, percebeu que os subprodutos de sua indústria, ao destruírem 
vegetais, diminuíam a quantidade de alimento dos ecossistemas e baixavam a produção de oxigênio. E que, 
matando indiscriminadamente insetos através de pesticidas, impedia a polinização e reprodução de plantas, 
provocando a morte das aves que viviam daquelas plantas. A morte das aves trazia, por sua vez, novas altera-
ções ao ecossistema atacado.
153
Fonte: https://goo.gl/eEDZyC
Níveis de organização
Espécies (organismos)
Consiste em um conjunto de organismos semelhantes, capazes de se cruzar em condições naturais, pro-
duzindo descendente. As espécies é a unidade fundamental da ecologia, isto é, consiste no sistema ecológico 
elementar.
Populações 26
Representa um Conjunto de seres da mesma espécie que habitam determinada região em um determinado 
período. Os principais atributos que devem ser estudados em populações ecológicas são: Tamanho de uma 
população, Potencial biótico, Densidade, Natalidade e Mortalidade
Normalmente o tamanho de uma população deve manter-se mais ou menos constante, ao longo do tempo, 
em ecossistemas em equilíbrio. Alterações no tamanho de uma população podem determinar alterações em 
outras populações que com ela coexistem e interagem em uma comunidade estável, provocando desequilíbrios 
ecológicos.
O potencial biótico de uma população corresponde à sua capacidade potencial para aumentar seu número 
de indivíduos em condições ideais, isto é, sem que nada haja para impedir esse aumento. Na natureza, entre-
tanto, verifica-se que o tamanho das populações em comunidades estáveis não aumenta indefinidamente, mas 
permanece relativamente constante. Isto se deve a um conjunto de fatores que se opõem ao potencial biótico. 
A esse conjunto de fatores dá-se o nome de resistência ambiental.
Os principais fatores de resistência ambiental regulam, portanto, o tamanho das populações.
Para determinar a resistência ambiental calcula-se a diferença entre a taxa teórica de crescimento de uma 
população sob condições ideais (potencial biótico) e a taxa real observada na natureza. 
A densidade corresponde ao número de indivíduos de uma população em uma determinada área ou volume. 
26 http://sti.br.inter.net/
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O crescimento de uma população depende de dois conjuntos de fatores: um que contribui para o aumento 
da densidade, do qual fazem parte a taxa de natalidade e a taxa de imigração, e outro que contribui para 
a diminuição da densidade, do qual fazem parte a taxa de mortalidade e a taxa de emigração. O modo como 
esses fatores interagem determina se e como o crescimento da população sofre variação.
A taxa de natalidade corresponde à velocidade com que novos indivíduos são adicionados à população, 
por meio da reprodução. A taxa de mortalidade corresponde à velocidade com que indivíduos são eliminados 
da população, por morte. Em ambas as taxas o fator tempo é importante.
Em populações naturais em geral, a taxa de mortalidade é mais alta em populações com alta taxa de na-
talidade. Uma população de ostras, por exemplo, produz milhares de ovos em cada estação reprodutiva, mas, 
dentre estes, apenas alguns formam indivíduos que atingem a idade adulta ou reprodutiva. Nos grandes ma-
míferos, entretanto, a taxa de natalidade é menor do que as obtidas em populações de ostras, mas a taxa de 
mortalidade também é menor.
Cada uma dessas taxas, isoladamente, diz pouco sobre o crescimento da população. Para isso, deve-se 
calcular seu índice de crescimento, assim definido:
Quando a taxa de natalidade é alta e a de mortalidade é baixa, a população está crescendo e o índice de 
crescimento é maior que 1. Ao contrário, quando a taxa de mortalidade é mais alta do que a de natalidade, a 
população está diminuindo e o índice é menor que 1. Em países desenvolvidos, a taxa dee 
intervir no mundo com responsabilidade, criatividade e espírito investigativo.
Biologia, Cidadania E Consciência Socioambiental
A Biologia, enquanto disciplina escolar, ocupa um lugar estratégico na formação de uma consciência cida-
dã crítica e comprometida com o bem-estar coletivo. Ao tratar de temas diretamente ligados à vida, ao corpo, 
ao meio ambiente e às relações sociais, ela oferece ferramentas conceituais e éticas para que os estudantes 
compreendam seu papel como agentes transformadores da realidade. O ensino de Biologia, quando orientado 
por essa perspectiva, transcende o acúmulo de informações e se torna um instrumento de educação para a 
cidadania.
A relação entre Biologia e cidadania se expressa de diversas formas. Em primeiro lugar, pelo entendimento 
do funcionamento do corpo humano, dos sistemas biológicos e das doenças, o aluno é capaz de adotar atitu-
des de autocuidado e de prevenção à saúde. Isso é especialmente relevante em contextos de vulnerabilidade 
social, nos quais o acesso à informação de qualidade pode representar a diferença entre saúde e adoecimento. 
Além disso, compreender os princípios da vacinação, da higiene, da alimentação e das políticas públicas de 
saúde fortalece o senso de responsabilidade coletiva.
No campo socioambiental, a Biologia exerce papel ainda mais evidente. O estudo da ecologia, da biodiver-
sidade e dos impactos ambientais induz uma reflexão crítica sobre os modelos de desenvolvimento econômico, 
o consumo excessivo de recursos naturais e a responsabilidade ética com as futuras gerações. Os estudantes, 
ao se apropriarem desses conhecimentos, ampliam sua consciência sobre a interdependência entre os seres 
vivos e o ambiente, e reconhecem que suas ações individuais e coletivas afetam diretamente o equilíbrio dos 
ecossistemas.
A educação ambiental integrada ao currículo de Biologia deve ser contínua, crítica e emancipadora. Ela 
não se restringe a campanhas esporádicas de reciclagem ou a datas comemorativas, mas envolve a proble-
matização de práticas cotidianas, a análise de políticas ambientais e o engajamento em ações concretas de 
transformação. A escola, nesse sentido, pode se tornar um espaço de mobilização social, com projetos de 
reflorestamento, hortas comunitárias, monitoramento de qualidade da água e debates sobre justiça ambiental.
Outro ponto fundamental diz respeito ao papel da Biologia na discussão de temas contemporâneos e con-
troversos, como transgênicos, uso de agrotóxicos, biotecnologia, mudanças climáticas e ética na experimenta-
ção animal. Ao abordar essas temáticas, o professor estimula o pensamento crítico e a formação de opiniões 
fundamentadas, contribuindo para o exercício da cidadania ativa e informada.
A construção de uma consciência socioambiental sólida exige também o reconhecimento dos saberes po-
pulares e das diferentes formas de relação com a natureza presentes nas culturas indígenas, quilombolas e 
tradicionais. Ao incluir esses conhecimentos nos currículos de Biologia, promove-se uma visão plural e inclusiva 
da ciência, valorizando diferentes modos de viver e interagir com o ambiente.
Portanto, ensinar Biologia com foco na cidadania e na consciência ambiental é um compromisso com a 
formação de sujeitos autônomos, críticos e comprometidos com a sustentabilidade e a justiça social. Trata-se 
de uma educação que, ao mesmo tempo em que explica os mecanismos da vida, inspira o cuidado com todas 
as formas de existência.
História, filosofia e sociologia no ensino de Ciências e Biologia
A Ciência Como Construção Histórica
O conhecimento científico é muitas vezes apresentado como um conjunto de verdades objetivas e univer-
sais, descolado das condições sociais e temporais em que foi produzido. Essa perspectiva, no entanto, descon-
sidera o caráter histórico da ciência. A Biologia, como todas as demais ciências, se desenvolve em contextos 
específicos, influenciada por valores culturais, ideologias, interesses políticos e avanços tecnológicos.
Compreender a ciência como uma construção histórica é essencial para formar estudantes mais críticos e 
conscientes do papel do conhecimento científico no mundo.
14
▸A biologia em diferentes momentos históricos
A história da Biologia revela um percurso dinâmico, com sucessivas mudanças de paradigmas que refletem 
tanto avanços técnicos quanto transformações sociais.
▪ Na Antiguidade, pensadores como Aristóteles buscavam classificar os seres vivos e explicar seus compor-
tamentos com base na observação direta e em princípios filosóficos como a teleologia.
▪ Durante a Idade Média, o pensamento biológico foi profundamente influenciado pelas doutrinas religiosas, 
especialmente o criacionismo cristão, que via os seres vivos como criações perfeitas e imutáveis de Deus.
▪ No século XVII, com o advento do método científico moderno, figuras como William Harvey e Antonie van 
Leeuwenhoek impulsionaram uma visão mais experimental e mecanicista do corpo e dos microrganismos.
▪ No século XIX, a publicação de “A Origem das Espécies” por Charles Darwin marca uma ruptura epis-
temológica: a introdução do evolucionismo transformou profundamente a compreensão sobre a diversidade 
biológica e a origem da vida.
▪ O século XX testemunhou a consolidação da Genética, com o redescobrimento das leis de Mendel, e a 
revolução molecular com a descrição da estrutura do DNA por Watson e Crick.
Esses exemplos evidenciam que a Biologia evolui conforme novas ferramentas são desenvolvidas, novas 
perguntas são formuladas e diferentes visões de mundo predominam em cada época.
▸As condições sociais e políticas da produção científica
A produção do conhecimento científico não ocorre em um vácuo social. Ao contrário, é atravessada por 
disputas ideológicas, interesses econômicos e relações de poder.
▪ A teoria darwinista, por exemplo, foi apropriada de formas diversas: enquanto uns a viam como confirmação 
da liberdade de evolução natural, outros a distorceram para justificar o darwinismo social e o racismo científico.
▪ A eugenia, no início do século XX, utilizou achados da Genética para promover políticas de “melhoria” 
racial, com implicações éticas profundas, especialmente durante o regime nazista e em programas de esterili-
zação forçada em diferentes países.
▪ O desenvolvimento da biotecnologia nas últimas décadas reflete, em grande parte, os interesses das 
indústrias farmacêutica e agroalimentar, influenciando a direção das pesquisas e o destino das inovações cien-
tíficas.
▪ Durante pandemias, como a de COVID-19, tornou-se evidente como a ciência se articula com políticas 
públicas, disputas geopolíticas e desigualdades no acesso à saúde e à informação científica.
A ciência, portanto, é historicamente condicionada – suas prioridades, métodos e aceitação social são mol-
dados por fatores externos que precisam ser analisados criticamente no ensino de Biologia.
▸O papel do erro e da contingência na história da ciência
Ao contrário da imagem de progresso linear e cumulativo, a história da ciência é marcada por avanços, re-
trocessos, erros e redirecionamentos inesperados.
▪ O trabalho de Mendel, hoje considerado fundamental para a Genética, foi ignorado por décadas, em parte 
porque suas ideias não dialogavam com os paradigmas dominantes na época.
▪ A teoria da geração espontânea persistiu por séculos, sendo refutada apenas com os experimentos de 
Pasteur no século XIX, mostrando como resistências culturais e filosóficas podem retardar mudanças científi-
cas.
▪ Inovações como a microscopia eletrônica ou a edição genética por CRISPR surgiram muitas vezes de 
aplicações inesperadas, não de planejamentos rígidos.
Ao ensinar ciência como processo histórico, é importante mostrar que os erros fazem parte da construção 
do conhecimento, e que a ciência avança por meio de revisões constantes, debates e contingências.
15
Ver a ciência como construção histórica transforma a forma como a Biologia é ensinada e compreendida. 
Isso amplia a percepção dos estudantes sobreo caráter não definitivo do conhecimento científico e os estimula 
a questionar, investigar e refletir criticamente.
A abordagem histórica reforça o entendimento de que a ciência é uma atividade humana, profundamente 
ligada à cultura e ao tempo em que é produzida. Essa perspectiva contribui para uma educação científica mais 
reflexiva, ética e integrada às complexidades do mundo contemporâneo.
A Filosofia Como Reflexão Sobre O Conhecimento Científico
A Filosofia da Ciência oferece um conjunto de ferramentas conceituais para pensar criticamente a própria 
atividade científica. Ela não busca produzir teorias sobre o mundo natural, como faz a Biologia, mas sim ques-
tionar os fundamentos, os métodos, os limites e as implicações do conhecimento científico.
No contexto educacional, a Filosofia permite ampliar a compreensão dos estudantes sobre o que é ciência, 
como ela se diferencia de outras formas de saber, e qual o seu papel na sociedade. Essa dimensão reflexiva 
é crucial para formar cidadãos capazes de avaliar com discernimento a informação científica e seus impactos.
▸O que é a ciência segundo a filosofia
A definição de ciência não é simples ou consensual. A Filosofia da Ciência debate, ao longo da história, 
diferentes modelos e critérios para distinguir o saber científico de outras formas de conhecimento.
▪ O positivismo lógico, por exemplo, defendia que apenas enunciados verificáveis empiricamente deveriam 
ser considerados científicos. Essa visão buscava separar a ciência da metafísica e da religião, valorizando o 
método experimental e a linguagem precisa.
▪ A crítica de Karl Popper ao positivismo introduziu o critério da falseabilidade: uma teoria científica é aquela 
que pode ser testada e refutada. Segundo ele, o progresso científico se dá pela eliminação de erros, e não pela 
confirmação de verdades absolutas.
▪ Thomas Kuhn, por sua vez, mostrou que a ciência não evolui de forma linear, mas sim por meio de revolu-
ções científicas, em que paradigmas dominantes são substituídos por novos modelos teóricos. A ciência, para 
Kuhn, é influenciada por fatores sociais, históricos e psicológicos.
▪ Paul Feyerabend, de forma ainda mais radical, questionou a existência de um método científico universal, 
defendendo que a ciência é uma entre muitas formas de conhecimento e que sua autoridade deve ser constan-
temente examinada.
Essas correntes filosóficas oferecem ao ensino de Biologia uma base sólida para discutir com os alunos que 
a ciência é um processo dinâmico, muitas vezes incerto e influenciado por múltiplas variáveis.
▸A filosofia como instrumento de crítica e deliberação
A reflexão filosófica permite ao estudante avaliar os pressupostos e consequências das práticas científicas, 
especialmente em contextos de dilemas éticos e controvérsias públicas.
▪ O uso de organismos geneticamente modificados, por exemplo, envolve não apenas conhecimento biotec-
nológico, mas também questões filosóficas sobre risco, precaução, justiça e impacto ambiental.
▪ A experimentação com células-tronco embrionárias levanta dilemas morais sobre o início da vida e o valor 
do embrião, que exigem argumentação ética e não apenas fundamentos científicos.
▪ O conceito de “progresso científico” também pode ser questionado: nem toda inovação técnica leva a be-
nefícios sociais, e muitas vezes o avanço tecnológico é guiado por interesses econômicos específicos.
Ao incluir esses debates no ensino de Biologia, os estudantes desenvolvem a capacidade de deliberar sobre 
temas complexos, considerando argumentos diversos, valores sociais e consequências práticas.
▸A relação entre ciência e outros modos de saber
A Filosofia também problematiza a relação entre ciência e outros sistemas de conhecimento, como a reli-
gião, a arte, a tradição e os saberes indígenas. Isso é fundamental para evitar uma visão cientificista, que des-
valoriza ou ignora outras formas legítimas de compreender o mundo.
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▪ A Biologia moderna pode aprender com saberes tradicionais sobre plantas medicinais, manejo de ecos-
sistemas e comportamento animal, desde que esses conhecimentos sejam reconhecidos em sua autonomia e 
não apenas traduzidos para os termos científicos.
▪ A religião, embora não seja científica, pode oferecer valores e visões de mundo que influenciam a forma 
como as pessoas lidam com questões biológicas, como o aborto, a reprodução assistida ou a morte digna.
▪ A Filosofia ajuda a construir uma visão mais plural da ciência, que reconhece seus limites e dialoga com 
outras formas de interpretar a realidade.
Essa abordagem favorece uma educação mais inclusiva e crítica, que respeita a diversidade epistêmica e 
estimula o pensamento autônomo.
A Filosofia da Ciência não é um adendo teórico ao ensino de Biologia, mas uma dimensão essencial para 
que o conhecimento científico seja compreendido em sua complexidade. Ela permite discutir o que é ciência, 
como ela funciona, quais são seus limites e qual é sua responsabilidade ética.
Ao promover essa reflexão, o professor contribui para formar estudantes mais conscientes, argumentativos 
e preparados para lidar com os grandes dilemas do nosso tempo, nos quais a ciência desempenha papel cen-
tral, mas não exclusivo.
A integração da Filosofia ao ensino de Ciências representa, portanto, um caminho promissor para uma edu-
cação mais crítica e humanista.
A Sociologia Da Ciência E A Relação Com A Sociedade
A Sociologia da Ciência estuda os processos sociais que envolvem a produção, a difusão e a aplicação do 
conhecimento científico. Essa abordagem rompe com a visão tradicional da ciência como atividade neutra e pu-
ramente racional, mostrando que ela é profundamente influenciada por valores, interesses e estruturas sociais. 
Ao aplicar esses conceitos ao ensino de Biologia, é possível ampliar a compreensão dos estudantes sobre 
como a ciência se articula com o poder, a cultura e as desigualdades sociais, contribuindo para uma formação 
crítica e cidadã.
▸A ciência como prática social
A ciência não ocorre em um vácuo: ela é uma prática social realizada por sujeitos históricos inseridos em 
instituições, normas e relações de poder. Isso significa que:
▪ O que se pesquisa, como se pesquisa e quais resultados são valorizados depende de decisões políticas, 
econômicas e culturais.
▪ Instituições como universidades, centros de pesquisa, indústrias e agências de fomento definem as priori-
dades científicas, muitas vezes com base em interesses econômicos ou estratégicos.
▪ A distribuição de recursos científicos é desigual, tanto entre países quanto dentro deles, favorecendo cer-
tas áreas e temas em detrimento de outros, como se vê na diferença entre investimentos em doenças tropicais 
e doenças comuns em países ricos.
Essa perspectiva sociológica ajuda os estudantes a perceber que a ciência não é apenas uma busca pelo 
conhecimento, mas também uma prática orientada por decisões coletivas que afetam a vida de todos.
▸A biologia na dinâmica das relações sociais
A Biologia, como campo científico, tem sido utilizada historicamente tanto para promover como para justifi-
car diferentes formas de organização social.
▪ O determinismo biológico foi usado para sustentar ideias racistas e sexistas, ao atribuir características 
morais ou cognitivas a fatores genéticos. Esse uso da ciência serviu a interesses políticos de dominação e 
exclusão.
▪ A eugenia, aplicada em vários países no início do século XX, buscava “melhorar” a população humana por 
meio de políticas que envolviam esterilização forçada e controle reprodutivo, baseando-se em interpretações 
distorcidas da Genética.
17
▪ Por outro lado, abordagens biológicas modernas têm sido fundamentais para políticas públicas de saúde, 
saneamento, vacinação, educação sexual e conservação ambiental, com impactos positivos quando orientadas 
por princípios éticos e de justiça social.
A Sociologia da Ciência mostra, assim, que a Biologia pode ser tanto instrumento de opressão quanto de 
emancipação, dependendo de como é mobilizadasocialmente.
▸Ciência, desigualdade e acesso ao conhecimento
O acesso ao conhecimento científico e aos seus benefícios não é distribuído de forma equitativa na socie-
dade. A Sociologia da Ciência evidencia os mecanismos de exclusão e os desafios para uma democratização 
real da ciência.
▪ Em muitos contextos, os produtos da ciência – como medicamentos, vacinas ou tecnologias agrícolas – 
não chegam às populações que mais precisam, por questões de custo, logística ou interesses comerciais.
▪ A comunicação científica, feita em linguagem técnica e muitas vezes inacessível ao público geral, contri-
bui para a exclusão do debate sobre temas fundamentais como mudanças climáticas, biotecnologia e saúde 
pública.
▪ A educação científica, quando centrada apenas em conteúdos técnicos, sem considerar aspectos sociais 
e culturais, pode reforçar desigualdades educacionais e afastar os estudantes das periferias do discurso cien-
tífico.
No ensino de Biologia, refletir sobre essas desigualdades permite discutir com os alunos temas como justiça 
científica, soberania tecnológica e participação cidadã nos rumos da ciência.
A Sociologia da Ciência revela que o conhecimento científico, inclusive o biológico, está profundamente 
entrelaçado com a sociedade. Reconhecer a ciência como uma construção social permite compreender seus 
limites, seus usos políticos e suas implicações éticas. No ensino de Biologia, essa abordagem promove uma 
educação que ultrapassa os conteúdos técnicos, estimulando o pensamento crítico e a responsabilidade social.
O estudante deixa de ser apenas um receptor de informações e passa a se tornar um sujeito ativo, capaz de 
analisar como a ciência influencia – e é influenciada por – as dinâmicas sociais do mundo em que vive.
Bioquímica e biofísica
Bioquímica
Origem da Obtenção de Energia
Um dos principais fatores que limitam a existência e o funcionamento dos seres vivos é a obtenção de 
energia para suas atividades vitais. Segundo a teoria heterotrófica, os primeiros seres vivos seriam procarion-
tes heterotróficos que viviam em ambientes aquáticos, dos quais extraíam nutrientes formados na atmosfera e 
acumulados em lagos e oceanos primitivos. Por serem organismos muito simples, utilizavam formas também 
primitivas de obtenção de energia, semelhantes aos processos de fermentação observados em diversos orga-
nismos atuais.
 ▸ Surgimento dos Organismos Autotróficos
Há mais de 2 bilhões de anos, surgiram os primeiros organismos autotróficos, procariontes capazes de sin-
tetizar o próprio alimento através da fotossíntese. Esse processo inovador, além de permitir sua sobrevivência, 
beneficiou também os organismos heterotróficos, que passaram a se alimentar desses produtores primários.
Oxigênio e Respiração
A fotossíntese levou ao acúmulo de oxigênio livre na atmosfera, possibilitando que certas linhagens de pro-
cariontes explorassem o potencial oxidante dessa molécula. Assim, passaram a extrair muito mais energia dos 
nutrientes, utilizando o processo de respiração celular aeróbica.
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 ▸ Fontes de Energia Orgânica
Os organismos obtêm energia a partir de diferentes moléculas orgânicas, como açúcares, aminoácidos e 
ácidos graxos, mas a glicose é a mais utilizada tanto na fermentação quanto na respiração celular. Para isso, 
os seres heterotróficos dependem da ingestão de substâncias produzidas pelos organismos autotróficos fotos-
sintetizantes, os únicos capazes de produzir glicose de forma autônoma.
 ▸ A Glicose e o Metabolismo
Como discutido, a glicose é o principal combustível energético utilizado pelos organismos. Trata-se de uma 
molécula com alto conteúdo energético, cuja quebra dentro da célula libera energia contida em suas ligações 
químicas, além de gerar resíduos como gás carbônico (CO₂) e água (H₂O). A energia liberada é fundamental 
para diversas atividades celulares, como a síntese de moléculas, a eliminação de substâncias tóxicas, a trans-
missão de impulsos elétricos nos neurônios, a circulação sanguínea, entre outras funções essenciais.
 ▸ Energia na Forma de ATP
Quando a glicose é degradada, a energia não é simplesmente dispersada. Em vez disso, ela é armazenada 
temporariamente em moléculas de ATP (Adenosina Trifosfato), que atuam como pequenos reservatórios ener-
géticos. No citoplasma das células, é comum a presença de ADP (Adenosina Difosfato) e de fosfato inorgânico 
(Pi) — representado como ânions derivados do ácido ortofosfórico. Durante a respiração aeróbica, a energia 
liberada promove a união do Pi com o ADP, formando ATP, que pode se difundir por toda a célula.
Liberação de Energia do ATP
A ligação entre o ADP e o fosfato é reversível. Quando a célula necessita de energia para realizar algum 
trabalho, o ATP é convertido novamente em ADP + Pi, liberando energia que será utilizada imediatamente. A 
“recarga” das moléculas de ADP ocorre durante os processos que liberam energia da glicose, como a respira-
ção celular aeróbica e, em menor escala, a fermentação.
 ▸ Estrutura do ATP
O ATP é um composto classificado como nucleotídeo, formado por uma base nitrogenada (adenina) ligada a 
um açúcar (ribose). O conjunto adenina + ribose é denominado adenosina. Quando três grupos fosfato se ligam 
a essa adenosina, forma-se o ATP (adenosina trifosfato). As ligações entre os dois últimos grupos fosfato são 
chamadas de ligações fosfato de alta energia, pois liberam aproximadamente 7 kcal/mol ao serem quebradas.
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Utilização da Energia do ATP
Sempre que o último grupo fosfato se desprende do ATP, a energia da ligação quebrada é liberada e usada 
em diversas funções celulares. Essa energia é empregada, por exemplo, quando caminhamos, falamos, pen-
samos ou realizamos qualquer outra atividade fisiológica.
 ▸ Metabolismo Celular
O conjunto de todas as reações químicas e transformações energéticas que ocorrem nos seres vivos é 
chamado de metabolismo. Ele se divide em:
Anabolismo: processos de síntese de moléculas, como a produção de proteínas musculares após exercí-
cios físicos.
Catabolismo: processos de quebra de substâncias, como a degradação da glicose para liberação de ener-
gia.
Essas reações são fundamentais para a manutenção da vida, pois permitem o crescimento, a reprodução, 
a manutenção da estrutura celular e a adaptação aos diferentes ambientes.
 ▸ Principais Processos Energéticos
Os principais processos de produção de matéria orgânica a partir de substâncias inorgânicas são:
Fotossíntese
Quimiossíntese
Os principais processos de liberação de energia contida em alimentos orgânicos são:
Respiração aeróbica
Respiração anaeróbica
Fermentação
Fotossíntese
 ▸ Conceito Geral
A fotossíntese é o processo bioquímico pelo qual organismos autotróficos — como plantas, algas e ciano-
bactérias — convertem energia luminosa em energia química. Essa transformação ocorre por meio da fixação 
de dióxido de carbono (CO₂) e absorção de água (H₂O), resultando na produção de compostos orgânicos (gli-
cose) e na liberação de oxigênio (O₂) como subproduto.
Equação global da fotossíntese (simplificada):
6 CO₂ + 12 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ + 6 H₂O
20
A fotossíntese é um processo anabólico, responsável por acumular energia luminosa na forma de energia 
química armazenada nas ligações da glicose. Essa energia será posteriormente utilizada no metabolismo celu-
lar. A atividade fotossintética é a base da maioria das cadeias alimentares na Terra e é essencial para a manu-
tenção da vida, pois além de produzir matéria orgânica, também gera o oxigênio atmosférico.
 ▸ Importância Ecológica
Sem a fotossíntese, os organismos heterotróficos — que não produzem seu próprio alimento — não teriam 
acesso à matéria orgânica e à energia necessárias à sobrevivência. Os seres fotossintetizantes são fundamen-
tais para o equilíbrio ecológico, pois sustentam os níveis tróficos superiores e mantêm o oxigênio atmosférico 
em concentrações adequadas.
 ▸ Origem do Oxigênio e Fotossíntese Bacteriana
Antigamente acreditava-se que o oxigênio produzido na fotossíntesevinha do dióxido de carbono. No entan-
to, o pesquisador Cornelius Van Niel, estudando bactérias fotossintetizantes na década de 1930, demonstrou 
que o oxigênio não provém do CO₂, mas sim da água. Ele observou que certas bactérias, como as bactérias 
sulfurosas púrpuras, realizam fotossíntese utilizando H₂S (sulfeto de hidrogênio) em vez de água, produzindo 
enxofre ao invés de oxigênio:
Fotossíntese bacteriana:
6 CO₂ + 12 H₂S → C₆H₁₂O₆ + 6 H₂O + 12 S
Com base nisso, Van Niel propôs uma equação geral da fotossíntese bacteriana:
6 CO₂ + 12 H₂A → C₆H₁₂O₆ + 6 H₂O + 12 A
Onde H₂A pode ser água (H₂O) ou outro doador de hidrogênio, como o H₂S.
A hipótese foi confirmada na década de 1940, quando se usou água marcada com o isótopo oxigênio-18 
(¹⁸O). Os experimentos mostraram que o oxigênio liberado era o mesmo presente na água utilizada, compro-
vando que a água é a fonte do oxigênio molecular (O₂) liberado na fotossíntese de plantas e cianobactérias.
 ▸ Local onde Ocorre a Fotossíntese
Em Cianobactérias (Procariontes)
Nas cianobactérias, a fotossíntese ocorre no hialoplasma, utilizando sistemas de membranas internas as-
sociadas à membrana plasmática, onde se localizam moléculas de clorofila. Como procariontes, essas células 
não possuem organelas membranosas, como cloroplastos.
Em Eucariontes
Em plantas e algas verdes, a fotossíntese ocorre nos cloroplastos, organelas especializadas presentes nas 
células vegetais.
 ▸ Cloroplastos
Os cloroplastos são um tipo de plasto com pigmentos fotossintetizantes, como a clorofila, que captam a 
energia da luz solar e a convertem em energia química. São organelas com dupla membrana, DNA próprio e 
origem endossimbiótica, semelhantes às mitocôndrias.
Eles se desenvolvem a partir dos proplastídeos, estruturas indiferenciadas presentes nas células dos meris-
temas vegetais. Os plastos podem se diferenciar em:
Cromoplastos: contêm pigmentos (como carotenoides);
Leucoplastos: sem pigmentos, armazenam substâncias;
Amiloplastos: armazenam amido;
Proteoplastos: armazenam proteínas;
21
Oleoplastos: armazenam lipídeos;
Etioplastos: formam-se na ausência de luz.
Os cloroplastos geralmente são maiores que as mitocôndrias e podem apresentar forma esférica ou ovala-
da. O número varia entre 1 a 200 por célula, dependendo da espécie e função celular. Movem-se conforme a 
intensidade luminosa e o fluxo do citosol.
 ▸ Composição e Estrutura dos Cloroplastos
Composição média: 50% proteínas, 35% lipídeos, 5% clorofila, além de água e carotenoides.
Os lipídeos são sintetizados na própria organela, enquanto parte das proteínas é codificada pelo núcleo 
celular.
Envolto por duas membranas:
Externa: permeável.
Interna: seletiva, contendo proteínas transportadoras.
Entre as membranas há o espaço intermembranar.
O interior do cloroplasto é preenchido por uma matriz chamada estroma, onde se encontram enzimas, DNA, 
ribossomos e grãos de amido. Imersos no estroma estão os tilacoides — sacos membranosos achatados que 
formam grana (pilhas de tilacoides). A região interna do tilacoide é o lúmen. A membrana dos tilacoides abriga 
as clorofilas e os complexos proteicos da fotossíntese.
Etapas da Fotossíntese
A fotossíntese é dividida em duas grandes fases, compostas por diversas reações químicas:
Fase clara (também chamada de fase luminosa ou fotoquímica);
Fase escura (também chamada de fase química ou ciclo de Calvin).
De forma geral, os eventos principais envolvem a absorção da luz pela clorofila, a formação de ATP, a redu-
ção do NADP⁺ em NADPH + H⁺ e, posteriormente, a síntese de compostos orgânicos como a glicose.
Importante destacar: a fase escura não ocorre no escuro, mas sim independentemente da presença imedia-
ta de luz, pois utiliza os produtos da fase clara (ATP e NADPH).
 ▸ Fase Clara (Fotoquímica)
A fase clara acontece nas membranas dos tilacoides dos cloroplastos. Envolve pigmentos fotossintéticos 
(como a clorofila), aceptores de elétrons, moléculas de água e luz solar. Os principais produtos dessa fase são:
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Oxigênio molecular (O₂) – resultado da fotólise da água;
ATP – formado a partir de ADP + Pi;
NADPH + H⁺ – usado como redutor na fase seguinte.
Durante essa fase, a luz excita os elétrons da clorofila, gerando “lacunas” eletrônicas. Esses elétrons parti-
cipam de dois mecanismos distintos:
 ▸ A – Fotofosforilação Cíclica
Envolve apenas o fotossistema I (com clorofila a).
A clorofila excitada perde elétrons, que são transferidos a uma cadeia de citocromos.
A energia liberada nessa cadeia é usada para sintetizar ATP.
Os elétrons retornam à clorofila original, por isso o processo é cíclico.
Não há formação de NADPH nem liberação de oxigênio.
 ▸ B – Fotofosforilação Acíclica
Envolve dois fotossistemas: I (clorofila a) e II (clorofila b).
A clorofila b (fotossistema II) perde elétrons que são repostos por elétrons liberados da fotólise da água (H₂O 
→ 2 H⁺ + 2 e⁻ + ½ O₂).
Os elétrons percorrem a cadeia de transporte, gerando ATP.
A clorofila a (fotossistema I), também excitada, doa elétrons que são usados para reduzir o NADP⁺ a NADPH 
+ H⁺.
Como os elétrons não retornam à clorofila, o processo é chamado de acíclico.
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 ▸ Fotólise da Água
A fotólise da água ocorre na presença de luz e gera:
Elétrons → repõem os perdidos pela clorofila b;
Prótons (H⁺) → usados na síntese de NADPH;
Oxigênio (O₂) → liberado como subproduto da fotossíntese.
Esse processo é fundamental, pois fornece os átomos de hidrogênio usados para a redução do CO₂ na fase 
escura.
 ▸ Fase Escura (Química ou Ciclo de Calvin-Benson)
Nesta fase, a energia do ATP e os hidrogênios do NADPH + H⁺ são utilizados para converter CO₂ em glico-
se. A fase escura ocorre no estroma dos cloroplastos e não depende diretamente da luz.
Ciclo de Calvin
1. O ciclo se inicia com a fixação do CO₂, que se une à ribulose-1,5-bifosfato (RuBP), uma pentose, com 
auxílio da enzima rubisco.
2. Forma-se um composto instável de seis carbonos, que se quebra em duas moléculas de 3-fosfoglicerato 
(3-PGA).
3. O ciclo prossegue, consumindo ATP e NADPH, até formar glicose e regenerar a RuBP.
Para formar uma molécula de glicose (C₆H₁₂O₆), são necessárias:
6 moléculas de CO₂;
18 ATPs e 12 NADPH + H⁺;
Regeneração de 6 moléculas de RuBP.
O ciclo gera unidades CH₂O, que podem ser direcionadas à síntese de amido, sacarose, aminoácidos, áci-
dos graxos e lipídeos.
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Fatores Limitantes da Fotossíntese
A taxa de fotossíntese pode ser afetada por fatores internos (relacionados à estrutura e fisiologia da planta) 
e externos (condições ambientais). Quando um fator impede o aumento da taxa fotossintética, ele é chamado 
de fator limitante.
 ▸ Principais Fatores Externos
a) Intensidade luminosa:
Plantas heliófilas preferem luz intensa;
Plantas umbrófilas preferem luz difusa;
Excesso de luz pode degradar os pigmentos.
b) Concentração de CO₂:
É um dos principais fatores limitantes naturais;
Concentrações acima de 1% podem inibir a fotossíntese por formação de ácido carbônico.
c) Temperatura:
Temperatura ótima: cerca de 25–35 °C;
Temperaturas elevadas (acima de 50 °C) inibem enzimas;
Temperaturas muito baixas reduzem a atividade metabólica.
d) Água:
Sua escassez reduz a atividade enzimática e provoca o fechamento dos estômatos, reduzindo a absorção 
de CO₂.
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e) Oxigênio:
Em altas concentrações, o O₂ pode inibir a fase escura devido à fotorespiração, especialmente em plantas 
C₃.
Quimiossíntese
A quimiossíntese é um processo realizado por bactérias autotróficas que não utilizam a luz solar como fonte 
de energia. Nesse processo, ocorre a produção de matéria orgânica (como os carboidratos) a partir da energia 
liberada pela oxidação de substâncias inorgânicas presentes no meio, como amônia, nitrito, ferro ou enxofre.
 ▸ Etapas da Quimiossíntese
1. Etapa de Liberação de Energia
Na primeira fase, ocorre a oxidação de substâncias inorgânicas (como H₂S, Fe²⁺ ou NH₃), que libera elétrons 
e prótons. Esses elétrons percorrem cadeias transportadoras, gerando energia que