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Introdução (aula1) Biologia significa: estudo da vida. Níveis de organização estudados na biologia (aula 2) Podemos didaticamente entender quais os níveis de organização estudados na biologia com essa imagem: Método científico (aula 3) Conjunto de regras básicas ou procedimentos que produzem o conhecimento científico. Etapas do método científico: 1) Observação (observação de um fato – gera uma pergunta) 2) Hipótese (explicação de um fato) 3) Experimento (deve ser possível sua repetição com o mesmo resultado) 4) Resultado (confirma ou rejeita a hipótese) Características gerais dos seres vivos (aula 4) Para ser considerado um ser vivo, não basta ter uma das características a seguir, mas TODAS. - Possuir pelo menos uma célula (teoria celular) - Capacidade de reprodução - Metabolismo - Respondem a estímulos do meio - Evoluem (modificações nas populações ao longo do tempo) - Composição química predominante: Nitrogênio (N), Carbono (C), Hidrogênio (H), Oxigênio (O), formando as moléculas orgânicas.Também podem possuir Fósforo (P) e Enxofre (S). (BIZU: NCHOPS) Origem e evolução da vida na Terra (aula 5) Terra primitiva - 4,5 bilhões de anos atrás. - Caíam muitos corpos rochosos do espaço. - Era muito quente. - Esfriou quase 1 bilhão de anos depois. Biogênse x Abiogênese Biogêse – a vida só surge de uma pré-existente. Abiogênese – a vida surge da “não vida” como da putrefação de carne. Redi tentou provar que a abiogênese não estava correta com o seguinte experimento. A discussão segue com Needhan (defendendo a abiogênese) e Spallanzani (defendendo a biogênese), mas só depois Pasteur comprova de vez que a abiogênese não existe, com o seguinte experimento: Mas se a vida não surge por abiogênese: como surgiu o primeiro ser vivo? a) Panspermia: origem extraterrestre. b) Criacionismo: origem divina. c) Evolução química: a aceita pela comunidade científica. A vida surgiu por associação entre moléculas inorgânicas. O Experimento de Oparin e Haldane simulou as condições da Terra primitiva: Como resultado ele encontrou compostos orgânicos, o que corrobora com a hipótese da evolução química. Ou seja, embora não ocorra nos dias atuais a abiogênese, ela ocorreu para a formação da vida aqui na Terra. Hoje ela não ocorre mais, porque a Terra não possui mais as condições necessárias para isso. Evolução do metabolismo: Os organismos podem ter tido dois tipos de evolução em seu metabolismo: Hipótese heterotrófica: Fermentação Fotossíntese Respiração Hipótese autotrófica (mais aceita atualmente): Quimiossíntese Fermentação Fotossíntese Respiração Os primeiros organismos eram procariontes. Para o surgimento dos eucariontes dois processos foram importantes: 1- Sistema de endomembranas: a invaginação da membrana plasmática deu origem as organelas (exceto mitocôndria e cloroplastos). 2- Teoria da endossimbiose: mitocôndrias e cloroplastos já foram organismos de vida livre, mas passaram a viver juntos (a milhões de anos atrás), se transformando nessas organelas. Após surgirem as células eucarióticas, foi possível o surgimento dos organismos multicelulares. Bioquímica: estudo das estruturas, da organização e das transformações moleculares que ocorrem na célula (ou ainda a “química da vida”). COMPONENTES QUÍMICOS DOS SERES VIVOS Substâncias inorgânicas - Água; - Sais minerais. Substâncias orgânicas - Carboidratos; - Lipídios; - Proteínas; - Ácidos nucléicos; - Vitaminas 104,5° + + - Ligação Covalente Ligação Covalente Pontes de hidrogênio ou ligação de hidrogênio Uma molécula de H 2 O Se liga a outras quatro ÁGUA Composto mais abundante nos seres vivos. Veja a molécula H2O: - Cada hidrogênio é ligado ao oxigênio por uma ligação covalente - A água é uma molécula polar - Entre duas moléculas da água: ligação de hidrogênio IMPORTÂNCIA DA ÁGUA PARA A VIDA - Solvente universal - Reações químicas - Moderador de temperatura - Adesão e coesão SAIS MINERAIS Podem estar insolúveis no esqueleto ou dente, ou solúveis na forma de íons, quando participando de diversas reações no corpo. Quanto a sua quantidade necessária, são divididos em: Macronutrientes, necessário mais de 100mg/dia e Micronutrientes, menos de 20mg/dia. Íons Principal Função Fonte Cálcio - Formação dos ossos e dentes. - Coagulação sanguínea. - Funcionamento dos músculos e nervos. Vegetais, leite e laticínios Cloro - Importante no balanço de líquidos do corpo. - Componente do liquido extracelular. Sal de cozinha Ferro - Componente da hemoglobina e mioglobina - Afinidade com gases (oxigênio) - Fundamental para respiração celular Carne vermelha e branca, fígado gema do ovo, legumes e vegetais verdes Flúor - Componente de ossos e dentes Peixes e água fluorada Fósforo - Formação e manutenção de ossos e dentes - Componente do ATP (molécula energética) - Componente dos ácidos nucleicos Leite e laticínios, cereais e carne Iodo - Componente de hormônios Sal de cozinha, - Importante para o bom funcionamento da glândula tireoide - A falta pode causar o bócio. Bizu: uma lei obriga o sal de cozinha vir com iodo, por isso é “sal iodado” frutos do mar e laticínio Potássio - Importante para contração muscular e atividade dos nervos - Regulador da pressão sanguínea Muitas frutas, leite e carne Sódio - Principal cátion no meio extracelular - Importante no equilíbrio de líquidos do corpo - Essencial para a propagação do impulso nervoso (assim como o potássio) - O excesso pode causar hipertensão arterial! Sal de cozinha e muitos alimentos CARBOIDRATOS FUNÇÃO DOS CARBOIDRATOS: energética e estrutural. CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATOS: podem ser monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos. Monossacarídeos – Açúcar simples Formula geral dos monossacarídeos: CnH2nOn - n varia de 3 até 7, pois é o número de C possíveis em um monossacarídeo Triose: C3H6O3 Tetrose: C4H8O4 Pentose: C5H10O5 - desoxirribose e ribose Hexose: C6H12O10 - glicose, frutose e galactose Oligossacarídeos – de duas até 10 moléculas de monossacarídeos Dissacarídeos - tipo de oligossacarídeo. Ex. Sacarose = Frutose + Glicose e Lactose = Galactose + Glicose Polissacarídeos – ligação entre mais de 10 monossacarídeos - Amido: reserva de energia nas plantas - Glicogênio: reserva de energia nos animais e fungos - Celulose: estrutura da parede celular em plantas - Quitina: estrutura do exoesqueleto de artrópodes A ligação entre dois monossacarídeos é chamada de ligação glicosídica LIPÍDIOS Principal característica: são insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicos, pois a água é polar e os lipídios são apolares. Funções dos lipídios: - Isolantes térmicos - Reserva de energia - Constituintes da membrana plasmática - Função hormonal - Outras Tipos de lipídios: 1- Glicerídeos (triglicerídeo):óleos nos vegetais e gorduras nos animais Função - Armazenamento de energia - Isolante térmico - Proteção mecânica 2- Esteroides Colesterol: LDL – ruim e HDL – bom Funções do colesterol: - Constituinte da membrana plasmática - Regula a fluidez da membrana plasmática - Precursor para síntese de vitamina D - Participa da síntese de sais biliares 3 – Fosfolipídios Possuem cabeça polar (afinidade com a água) e cauda apolar (sem afinidade com a água) Função Constituinte de todas as membranas plasmáticas 4 - Cerídeos (ceras) Função - Evita a perda excessiva de água pelas plantas - Impermeabilização das penas de aves aquáticas - Proteção (cerume do ouvido) - As abelhas usam cerídeos para construção das colmeias 5 - Carotenoides São pigmentos em vegetais Função - Matéria prima para produção de vitamina A - Importantes para a fotossíntese - Antioxidante PROTEÍNAS Funções das proteínas: - Estrutural (pode ser chamada em alguns exercícios de “plástica”) - Energética - Defesa (anticorpos) - Enzimática (enzimas) - Hormonal (ex. insulina e glucagon) Proteínas são polímeros formados por aminoácidos: - Aminoácidos naturais: nossas células produzem - Aminoácidos essenciais: nossas células não produzem – temos que ingerir. A ligação entre dois aminoácidos é chamada de Ligação Peptídica - As proteínas podem sofrer desnaturação quando submetidas a PH ou temperatura inadequada. Sendo assim, ela perde sua função. Enzimassão proteínas muito importantes, pois diminuem a energia de ativação e aceleram as reações. Elas possuem temperatura e PH ótimos para sua atividade. ÁCIDOS NUCLEICOS- DNA e RNA RNA: fita simples com as seguintes bases nitrogenadas: C, G, A, U DNA: fita dupla com as seguintes bases nitrogenadas: A, T, C, G VITAMINAS São substâncias orgânicas necessárias em pequenas quantidades. Existem as vitaminas hidrossolúveis (solúveis em água) e as lipossolúveis (solúveis em lipídios). Vitaminas hidrossolúveis Vitamina: B1 – Tiamina Carência: causa o beribéri que é uma acentuada fraqueza muscular. Fontes: cereais integrais, pães, fígado, feijão, vegetais de folha, ovos etc. Vitamina: B2 (Riboflavina) e B6 (Piridoxina) Carência: lesões no sistema nervoso, rachaduras no canto da boca, vermelhidão na língua e inflamação nos olhos. Fontes: fígado, hortaliças, carne. Vitamina: B3 – Niacina ou Ácido nicotínico Carência: pelagra que é o surgimento de manchas na pele, que após um tempo geram crostas. Fontes: carnes magras, ovos, fígado, leite, nozes. Vitamina: B9 – Ácido fólico Carência: causa anemia megaloblástica, que inibe a produção de hemácias. Pode causar má formação do feto. Fontes: vegetais, frutas, bactérias da microbiota intestinal. Vitamina: B12 –Cianocobalamina Carência: causa a anemia perniciosa que é a dificuldade de maturação das hemácias. Fontes: carne, ovos, leite e seus derivados. Vitamina: C–Ácido ascórbico Carência: causa o escorbuto que é o sangramento e inflamação da gengiva pela falta de produção do colágeno, portanto é importante para manter a integridade do tecido conjuntivo. Fontes: frutas cítricas, tomate, couve, repolho etc. Vitaminas lipossolúveis São apenas quatro: A – D – E - K Vitamina: A–Retinol Carência: causa a cegueira noturna, que é a dificuldade de enxergar em ambientes de baixa luminosidade. Fontes: vegetais, pêssego, fígado, ovo. Vitamina: D – Calciferol Carência: causa o raquitismo, que é a má formação óssea. Fonte: fígado, gema do ovo, bacalhau. É importante saber que essa vitamina é produzida na pele das pessoas, sob ação dos raios solares. Vitamina E – Tocoferol Carência: pode estar relacionado a esterilidade e anemia. Fonte: cereais integrais, vegetais, gema do ovo e óleos. Vitamina K – Filoquinona Carência: pode causar hemorragias, uma vez que essa vitamina atua na coagulação sanguínea. Fontes: vegetais e bactérias da microbiota intestinal. Citologia é o estudo da unidade básica dos seres vivos, a célula. INTRODUÇÃO À CITOLOGIA: A CÉLULA Robert Hooke utilizando um microscópio composto, observou a cortiça de árvores e descreveu pequenas cavidades no interior das cortiças, dando o nome de célula TEORIA CELULAR: “Todos os seres vivos são formados por células” Além disso, a teoria celular afirma: - A célula é a menor unidade viva; - Células sempre surgem de outras células. Microscópio Composto Cortiça MICROSCOPIA É necessário um microscópio para estudar a célula, pois é muito pequena para a resolução do olho humano, existem dois tipos básicos de microscópios: óptico e eletrônico. O microscópio óptico ou de luz - É necessário um feixe de luz para a observação das imagens. O microscópio eletrônico - Poder de resolução muito maior, com um aumento maior que 1 milhão de vezes o do olho humano (0,0002μm)! - Não é a luz que passa, mas feixes de elétrons. CÉLULAS EUCARIÓTICAS X CÉLULAS PROCARIÓTICAS Três informações importantes sobre esse assunto: - Células eucarióticas são mais complexas. - Ribossomos, muito embora sejam chamados de organelas não membranosas, não são organelas, pois não estão envoltos por membrana. - A principal diferença entre células eucarióticas e procarióticas é a ausência de compartimentos internos (organelas) nas procarióticas. Seres procariotos – Bactérias e Archeas (unicelulares, exclusivamente). Seres eucariotos – Protozoários (unicelulares), Fungos (uni ou pluricelulares), Plantas e animais (multicelulares). Importante: plasmídeo é um DNA extra cromossômico presente nas bactérias (procariotos), responsável pela resistência contra os antibióticos. CÉLULAS ANIMAL E VEGETAL Célula eucariótica Célula procariótica Diferenças: MEMBRANA PLASMÁTICA: CARACTERÍSTICA E FUNÇÃO Envoltório celular comum a TODAS as células Funções da membrana plasmática: - Proteção para a célula; - Revestimento da célula; - Seleção do que entre e sai da célula (permeabilidade seletiva). Elas possuem constituição lipoproteica, ou seja: lipídios + proteínas. Modelo mosaico fluido da membrana plasmática: Fosfolipídios – sua característica molecular permite a formação de membrana; - Canal proteico – passagem de substâncias selecionadas; - Colesterol – Rigidez para a membrana; - Glicocálice – Reconhecimento celular, adesão entre células e proteção; - Proteínas periféricas – Atuam como enzimas. SOLUÇÃO: SOLUTO E SOLVENTE A solução é uma mistura homogênea entre o soluto (exemplo o açúcar) e o solvente (exemplo a água). Em outras palavras o soluto é o que é dissolvido, o solvente o que dissolve. Hipotônica – solução com menor concentração de soluto comparada a outra. Hipertônica – solução com maior concentração de soluto comparada a outra. Isotônica – mesma concentração de soluto entra as soluções comparadas. TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA – TRANSPORTE PASSIVO - Não gasta energia (ATP) - Ocorre a favor de um gradiente de concentração. - Existem três tipos: difusão simples, difusão facilitada e osmose. Difusão simples: - Quem passa é o soluto (átomos, íons, moléculas); - Se dá pela bicamada de fosfolipídios (por isso o nome – simples); - Ocorre do meio hipertônico para o meio hipotônico. Difusão facilitada: - Quem passa é o soluto (átomos, íons, moléculas); - Se dá por proteínas integrais de membrana (por isso o nome – facilitada); - Do meio hipertônico para o hipotônico. Osmose: - Passa a água (solvente); - Ocorre por uma membrana semipermeável; -Do meio hipotônico para o meio hipertônico (lembre-se que os termos hipotônico e hipertônico são referentes a comparação de duas soluções de acordo com a concentração de soluto). Bizu: TRANSPORTE ATIVO (BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO) - Gasta energia (ATP), precisa “fazer força” para ocorrer; - É contra um gradiente de concentração, ou seja, do meio hipotônico para o meio hipertônico; - Ocorre por proteínas (sempre). Perceba que para cada três moléculas de sódio que são bombeadas para fora da célula, duas de potássio entram, Esse processo é importante para a respiração celular, síntese de proteína e impulso nervoso. TRANSPORTE POR VESICULAS Transporte de partículas grandes ENDOCITOSE Fagocitose: - Partículas sólidas; -Emite pseudópodes, expansões do citoplasma que empurram a membrana plasmática e envolvem o alimento; - Comum em células de defesa. Pinocitose: - Partículas dissolvidas; - Não emite pseudópodes; - Ocorre na maioria das células eucarióticas. EXOCITOSE Secreção: - Saída de substâncias produzidas pela célula, muito comum em células glandulares. Excreção: - Também conhecida como clasmocitose. É a saída de “lixo” da célula, partículas que devem ser eliminadas. ENVOLTÓRIOS EXTERNOS À MEMBRANA PLASMÁTICA: GLICOCÁLIX E PAREDE CELULAR GLICOCÁLICE Funções: -Reconhecimento celular (inclusive entre células sanguíneas, os tipo sanguíneos – A, B, AB, O – são devido aos diferentes glicídios do glicocálice); - Adesão entre células; - Trocas de informação; - É impermeável. PAREDE CELULAR - Plantas (todas possuem) – Celulose; - Bactérias (nem todas possuem) – Peptideoglicano; DUAS REPRESENTAÇÕES DO GLICOCÁLICE - Fungos (nem todos possuem) – Quitina; - Protozoários (Nem todos possuem) – Sílica; - Animais não possuem parede celular. Função: - Rigidez para a célula. Plasmodesmas: são comunicações citoplasmáticas entre diferentes células vegetais, através da parede celular. ORGANELAS E ESTRUTURAS CITOPLASMÁTICAS Imagem generalizada de uma célula eucariótica Citoesqueleto Funções: sustentação e movimentos celulares Microtúbulos - Formados pela proteína tubulina; - Gera sustentação para a célula; - Formam os centríolos (9 trios de microtubulos); - Os centríolos formam o fuso mitótico (puxa os cromossomos na meiose e mitose) e os cílios e flagelos. Microfilamentos - Formados pela proteína actina; - Proteína intracelular mais abundante nos eucariotos; - Gera consistência para a célula (ectoplasma); - Associam-se a miosina e permitem a contração das células musculares; - Permitem os movimentos celulares como a ciclose ou a emissão de pseudópodes ou ainda, formam as microvilosidades, especializações importantes em células do intestino delgado. Ciclose Microvilosidade Filamentos intermediários - Formados por diversas proteínas, por exemplo, a queratina; - Gera proteção mecânica e adesão entre as células. Ribossomos - Responsável pela síntese (formação) de proteínas; Reticulo endoplasmático rugoso (RER) - Possui ribossomos aderidos e portanto, também sintetizam proteínas, essas proteínas serão lançadas para fora da célula ou para a membrana plasmática; - Produzem enzimas digestivas que vão atuar nos lisossomos; Retículo endoplasmático liso (REL) ou não granuloso - Sintetizam lipídios (abundantes nas gônadas – produção de hormônios sexuais); - Atuam na desintoxicação (abundante em células do fígado), metabolizam o álcool. Complexo de Golgi (ou aparelho de Golgi) “Correio da célula” - ela recebe, modifica, empacota e envia para fora da célula essas secreções. - Forma os lisossomos (falaremos dessa organela a seguir); - Forma o acrossoma (estrutura na porção anterior do espermatozoide, com enzimas digestivas para permitir a penetração no óvulo); - Armazenam temporariamente algumas proteínas, antes de enviar. Lisossomos - Organelas formadas no complexo de Golgi, com função de digestão celular, as enzimas presentes nessa organela são formadas no RER; Peroxissomos - Contém a enzima catalase que quebra a água oxigenada (peróxido de hidrogeno (H2O2); - Auxiliam na formação da bainha de mielina; - Metabolizam aproximadamente 25% do álcool (o restante é com o REL); - No fígado participam da formação de ácidos biliares. Mitocôndrias - Organelas famosas por fazerem a respiração celular e produzirem energia (ATP) na presença de gás oxigênio (respiração aeróbia); Núcleo - A maior organela; - Centro de controle da célula; - Armazena e protege o material genético (DNA). Vacúolo - A membrana que envolve o vacúolo é chamada de tonoplasto; - Possui uma solução ácida contendo íons inorgânicos, açúcares, aminoácidos e em alguns casos proteínas. Podem também conter enzimas digestivas, com funções semelhantes aos vacúolos animais; - Além de armazenar essas importantes substâncias são importantes para a regulação osmótica. Plastos - Presentes apenas em células de plantas e algas; - Existem os cromoplastos – com pigmentos. Ex.: cloroplastos que fazem a fotossíntese e os leucoplastos– sem pigmentos. Armazenam substânciascomo o amido. RESPIRAÇÃO CELULAR - Produção de ATP - Necessário o O2 Divisões da respiração celular e onde ocorre: - GLICÓLISE: No citoplasma - CICLO DE KREBS: Na matriz mitocondrial - CADEIRA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS: Nas cristas mitocondriais GLICÓLISE - Glicose com 6 carbonos entra nas reações de glicólise; - Para quebrar a molécula ocorre um investimento (gasto) de 2 ATP; - São formadas duas moléculas com 3 carbonos cada (ainda não são piruvatos); - São liberados 2 íons H+ (desidrogenação) que são capturados por NAD+ transformando-se em NADH; - São formadas 4 moléculas de ATP (saldo positivo de 2 ATP). NO SALDO FINAL DA GLICÓLISE, FORMAM-SE: - 2 moléculas de ATP; - 2 moléculas de NADH; - 2 moléculas de piruvato (C3H4O3). CICLO DE KREBS OU CICLO DO ÁCIDO CÍTRICO Antes dos piruvatos entrarem no ciclo de Krebs, eles passam por uma reação chamada de oxidação do piruvato, onde são transformados em acetil-coa: - Cada piruvato perde um carbono na forma de CO2; - Forma-se uma molécula com 2 carbonos (acetil); - É liberado um H+, formando outro NADH; - A molécula com dois carbonos se junta com a coenzima A e forma a molécula acetilcoenzima A (acetil-CoA). É importante você guardar essas informações, no final tudo fará sentido. É o acetil-CoA que vai entrar no ciclo de Krebs. Veja a imagem e acompanhe abaixo: NO SALDO FINAL DO CICLO DE KREBS, FORMAM-SE (TOTAL): - 8 NADH; (lembre-se que 2 são formados durante a formação do acetil-CoA) - 2 FADH; - 2 GTP (2 ATP); - Libera 6 moléculas de CO2. CADEIA TRANSPORTADORA DE ELÉTRONS OU CADEIA RESPIRATÓRIA Somando a glicólise e o ciclo de Krebs até agora foram formados (saldo positivo): - 4 ATP - 10 NADH - 2 FADH É agora que entram em cena os NADH e FADH, eles são conduzidos até as cristas mitocondriais e lá eles perdem seus hidrogênios, sendo convertidos novamente em NAD+ e FAD. Nesse processo são O número de carbonos de cada molécula está representado ao lado do nome, na forma de C2, C4, C6... Guarde essa informação. liberados os elétrons ricos em energia, que são conduzidos pelas cristas mitocondriais por um complexo de proteínas chamadas de citocromos atraídos pelo O2 (aceptor final de elétrons), no final forma água. Ocorre o bombeamento de H+ para o espaço entre as duas membranas da mitocôndria. Esses H+ precisam voltar para a matriz mitocondrial, mas só conseguem voltar por uma proteína chamada ATPsynthase (ATP sintase). E quantas moléculas de ATP são formadas? - Cada NADH guarda energia suficiente para a produção de 3 ATP. - Cada FADH guarda energia suficiente para a produção de 2 ATP. Vamos a soma: 10 NADH = 30 ATP 2 FADH = 4 ATP São 34 ATP na respiração, mais os 4 que foram produzidos até aqui. A respiração celular produz 38 ATP por molécula de glicose. Pesquisas recentes indicam que esse número de ATP pode estar superestimado. Mas ainda é cedo para afirmar e, portanto, continuamos com os 38 ATP. FERMENTAÇÃO A fermentação é um processo de obtenção de energia sem a utilização do gás oxigênio (O2), portanto é anaeróbio. TIPOS DE FERMENTAÇÃO: - Fermentação láctica: produto final é o ácido láctico. Esse tipo de fermentação ocorre em nossas células musculares. Se a atividade física for intensa, pode ocorrer o acúmulo de ácido láctico, o que favorece a câimbra. Alguns queijos são fabricados a partir dessa fermentação. - Fermentação alcoólica: produto final é o álcool etílico (etanol). Esse tipo de fermentação é feita por fungos unicelulares conhecidos por leveduras e ocorre a liberação de CO2. - Utilizados para o fazer pão e para algumas bebidas alcoólicas. - Fermentação acética: Produto final é o ácido acético (vinagre). Saldo de ATP por molécula de glicose é apenas 2. FOTOSSÍNTESE A fotossíntese é didaticamente dividida em duas etapas: fotoquímica (clara) e química (escura). A primeira ocorre em presença de luz e a segunda ocorre apenas após a primeira, portanto, ambas ocorrem apenas na presença de luz. Experimento de Priestley, no século XVIII Ele notou que em um pote fechado, ratos sobreviviam muito mais tempo quando havia uma planta no pote (experimento cruel!). Deduziu que as plantas “renovavam” o ar, estava dado o pontapé inicial para a descoberta da fotossíntese. A fase fotoquímica ocorre na membrana dos tilacoides e a fase química no estroma. Diferentes pigmentos fotossintetizantes otimiza a captação da energia luminosa pela planta. Se uma folha é verde, é porque refletiu essa cor e, portanto a clorofila realiza fotossíntese mais eficientemente com o comprimento de ondas luminosa azul e vermelha. Vamos ver com mais detalhes o que ocorre em cada uma das etapas. A água fornece os elétrons e os hidrogênios para o fotossistema II, a luz energiza os elétrons que vão até o centro do fotossistema, na região chamada de centro de reações. Proteínas conhecidas como citocromos carregam esses elétrons até o fotossistema I, no caminho é produzido ATP. Quando os elétrons chegam no fotossistema I são novamente energizados pela luz e vão até o centro, onde são conduzidos para formar agora a molécula de NADPH. Repara que esse é o processo acíclico, pois o mesmo elétron não voltou para o fotossistema, ele ficou na molécula de NADPH. Etapa química - escura É na etapa escura que o CO2 é utilizado, juntamente com a energia do ATP e os elétrons e hidrogênios do NADPH é produzida a molécula orgânica. A etapa fotoquímica pode passar por um processo cíclico, quando o elétron, no fotossistema I, é utilizado para a formação do ATP, portanto ele retorna para ser novamente energizado. Alguns gráficos que podem ser cobrados nos vestibulares: QUIMIOSSÍNTESE Os quimiossintetizantes produzem o seu próprio composto orgânico a partir da oxidação de moléculas inorgânicas, portanto também são autótrofos. Como exemplo, algumas bactérias e arqueas. Veja o resumo geral do processo SÍNTESE PROTEICA OU SÍNTESE DE PROTEÍNAS A síntese protéica é dividida em duas etapas: transcrição e tradução. TRANSCRIÇÃO: leitura de um gene para a formação de uma molécula de RNAm (RNA mensageiro). Ocorre no núcleo. TRADUÇÃO: formação da proteína a partir da informação contida no RNAm. Entra em ação o ribossomo (contendo RNAr) e o RNAt, que carrega o aminoácido. Ocorre no citoplasma ou no reticulo endoplasmático rugoso. Lembre-se: um gene é uma porção do DNA que guarda informação suficiente para a produção de uma proteína. TRADUÇÃO TRASNCRIÇÃO TRANSCRIÇÃO – A PRIMEIRA ETAPA O RNAm é fabricado. As bases nitrogenadas do DNA determinam as do RNA. Veja que se a fita do DNA é T A C G G C T... a do RNA será A U G C C G A... No RNA o no lugar do T, existe o U. O RNA passa pelo splicing: A cada 3 bases nitrogenadas existe 1 nucleotídeo: TRADUÇÃO – A SEGUNDA ETAPA Veja o código genético O código genético é a “linguagem” que a célula utiliza na tranferência da informação do DNA até a expressão dessa informação em proteína. Esse código é universal. Cada códon, codifica um aminoácido. Agora vamos entender como se dá a ligação entre os todos os tipos de RNA e o ribossomo. Perceba que o ribossomos vai deslizar sobre a fita do RNAm, enquannto isso o RNAt se liga com seu anticódon ao códon do RNAm e libera seu aminoácido correspondente. Os aminoácidos são ligados pela ligação peptídica O processo ocorre até chegar o códon de terminação. Estará formada a proteína. Até mais! NÚCLEO CELULAR O núcleo é composto de um envelope nuclear que envolve a cromatina, que está mergulhada no nucleoplasma. No nucleoplasma também existe um ou mais nucléolos, pequenos corpúsculos onde o RNA ribossômico é formado. Pelos poros nucleares passam substâncias para fora e para dentro do núcleo. Eucromatina – Região do DNA em que os genes estão ativos. Cromatina sexual - Como a mulher tem XX, um dos cromossomos é inativo e permanece condensado, portanto, ao observar no microscópio é possível enxergá-lo. Ele é chamado de cromatina sexual ou ainda corpúsculo de Barr. CROMOSSOMOS Um cromossomo é uma molécula de DNA condensada. Cada cromossomo tem seu par, os pares são chamados de cromossomos homólogos. Guarde essa informação: Célula diplóide é 2n = 46 e são chamadas células somáticas. Célula haplóide é n = 23 e são os gametas (espermatozóide e óvulo). (O número de cromossomos segue o exemplo de nossa espécie) Um cromossomo duplicado possui dois filamentos de DNA condensado, nesse caso são chamados de cromátides irmãs O Cromossomo duplicado possui uma estrangulação chamada centrômero, por onde as cromátides irmãs estão presas. CENTRÔMERO No centrômero existe DNA e cinetócoro, um disco ao qual se prendem os filamentos do fuso acromático (fuso mitótico ou meiótico) durante a divisão celular. Telômeros protegem o cromossomo contra danos Cariótipo O cariótipo é o conjunto de características morfológicas dos cromossomos de uma célula. A célula humana é normalmente constituída por 46 cromossomos, sendo 44 autossômicos e 2 sexuais. Idiograma normal Síndrome de Down Células e o número de núcleos - A maioria das células eucarióticas tem apenas um núcleo - As hemácias nos mamíferos não apresentam núcleo e são, portanto, anucleadas. TELÔMEROS - Protozoários ciliados possuem dois núcleos. - Células de músculo estriado são multinucleadas. RELAÇÃO ENTRE DNA, GENE E CROMOSSOMO um gene é uma porção do DNA (uma sequência de bases nitrogenadas – A, T, C, G) que guarda informação suficiente para a formação de uma proteína INTERFASE E MITOSE A célula possui um ciclo de vida (ciclo celular) dividido em interfase, quando a célula não está se dividindo e mitose ou meiose. Na mitose uma célula se divide em duas idênticas. Uma única célula origina todas as outras células de nosso corpo Funções da mitose - Regeneração; - Renovação de tecidos; - Crescimento para organismos multicelulares; - Reprodução nos organismos unicelulares. O ciclo celular dividido em interfase e mitose (ou meiose) INTERFASE G1 – - Crescimento celular; - Aumento do número de organelas; - Intensa síntese de proteínas e RNA; - Os cromossomos não estão duplicados; - Existe um ponto de checagem. S – - Duplicação do DNA - Duplicação dos centríolos. G2 – - Antecede a mitose; - Ponto de checagem. INTERFASE MITOSE INTERFASE G0 – Algumas células ficam em G0, é quando cessa definitivamente ou momentaneamente a divisão celular, como vimos anteriormente. A mitose é um processo extremamente controlado MITOSE A mitose é dividida em quatro fases: prófase, metáfase, anáfase e telófase. Final da interfase: Veja como está a célula momentos antes da divisão, no final da interfase. - DNA e centrossomos duplicados; - Célula pronta para a divisão. Prófase: - Inicia a condensação dos cromossomos; - Nucléolo desaparece; - Migração dos centrossomos; - Formação do fuso mitótico (acromático); - Membrana nuclear (núcleo) desaparece. Metáfase - Cromossomos alinhados no centro da célula, para a perfeita divisão; Fuso mitótico Cromossomos condensando Núcleo se desfaz - Máxima condensação dos cromossomos (evitando erros); - Fibra do fuso se liga aos cromossomos pelo cinetócoro; - No final da metáfase existe outro ponto de checagem. Anáfase - As fibras do fuso encolhem e puxam as cromátides irmãs para pólos opostos da célula; - Ocorre a separação das cromátides irmãs; - É uma cópia de DNA para cada lado. Telófase - Descondensa o DNA (processo necessário para voltar a síntese proteica); - O envoltório nuclear é novamente montado; - Núcleo volta (envoltório nuclear abrigando o material genético); - Ocorre a citocinese (separação das células). Placa equatorial Fibras do fuso se ligam aos cromossomos pelo cinetócoro Fibras do fuso se encolhem e puxam as cromátides para lados opostos Citocinese Células filhas (clones da célula mãe) Bizu: podemos dizer que a telófase é o contrário da prófase . MEIOSE Na meiose uma célula (2n) da origem a quatro, com metade no número de cromossomos (n). Na meiose ocorre duas divisões – Meiose I e Meiose II, e o material genético se duplica apenas uma vez, na fase S da intérfase, como vimos anteriormente. Função da meiose: formação dos gametas em animais e esporos em plantas. Fases da meiose Meiose I = prófase I, metáfase I, anáfase I e telófase I. Meiose II = prófase II, metáfase II, anáfase II e telófase II. Meiose I Prófase I A prófase I é a fase mais complexa da meiose, por isso ela foi dividida em subfases: leptóteno, zigóteno, paquíteno, diplóteno e diacinese. Leptóteno - Inicia a condensação dos cromossomos tornando eles visíveis Na meiose uma célula diplóide origina quatro células haplóides – os gametas Zigóteno - Aqui ocorre o pareamento (emparelhamento) dos cromossomos homólogos, fenômeno conhecido como sinapse cromossômica. Eles ficam ligados por uma estrutura chamada de complexo sinaptonêmico. Paquíteno - Os cromossomos continuam a se condensar; - Cromossomos estão completamente pareados; - Cada par de cromossomos homólogos formam um conjunto denominado bivalente (ou tétrade); - Ocorre o crossing-over (ou permutação). Diplóteno - Melhor visualização dos quiasmas que é o ponto de contato entre os cromossomos homólogos. Diacinese - Os cromossomos migram para o centro (equador) da célula; - Os cromossomos permanecem ligados apenas pelos quiasmas; - Nucléolo desaparece; - Membrana nuclear é completamente desintegrada; Metáfase I CROMOSSOMOS HOMÓLOGOS ALINHADOS CROSSING-OVER CROMÁTIDES NÃO RECOMBINADAS CROMÁTIDES RECOMBINADAS QUIASMAS Quiasmas - Ocorre o pareamento dos cromossomos homólogos na placa equatorial (centro) da célula. Anáfase I - Os cromossomos duplicados são puxados para os lados opostos da célula. Telófase I - Os cromossomos já estão separados em dois lotes, um em cada lado da célula; - Os cromossomos passam a se descondensar; - O fuso acromático se desfaz; - A membrana nuclear se reorganiza; - Os nucléolos reaparecem; - Estão formados os novos núcleos, cada um com metade do número de cromossomos e, portanto, cada célula é n. Citocinese I - Células são separadas; - Durante um breve período entre a meiose I e II os centrossomos se duplicam em cada uma das células filhas recém-formadas; - O período entre a meiose I e II é chamado de intercinese, e é muito curto. Meiose II A segunda divisão da meiose é muito semelhante à mitose. Cada uma das células filhas resultantes da meiose I entram na prófase II. Prófase II - Cromossomos voltam a se condensar; - Nucléolos desaparecem; - Migração dos centrossomos para os pólos opostos; - Formação do fuso acromático. Metáfase II - Cromossomos localizados na placa equatorial da célula; - Fibras do fuso ligadas aos centrômeros; - Separação das cromátides irmãs. Anáfase II - As cromátides irmãs são puxadas para os pólos opostos da célula. Telófase II - Reaparecimento da membrana nuclear e nucléolo; - Cromossomos se descondensam. Citocinese – Divisão citoplasmática, originando as quatro células filhas do final da meiose. ESQUEMA DA MEIOSE PRÓFASE I METÁFASE I ANÁFASE I TELÓFASE I E CITOCINESE PRÓFASE II METÁFASE II ANÁFASE II TELÓFASE II E CITOCINESE II - LEPTÓTENO - ZIGÓTENO - PAQUÍTENO - DIPLÓTENO - DIACINESE AULA 01 – INTRODUÇÃO À GENÉTICA O que é a genética? É a ciência que estuda a hereditariedade: os genes e sua transmissão. - Hereditariedade: características passadas aos descendentes pela reprodução. - Cromossomo: é uma molécula de DNA condensada, contém muitos genes. - Gene – sequência de nucleotídeos que guarda informação para a produção de uma proteína. - Genoma – conjunto de todos os genes em uma espécie (portanto, todos os cromossomos). - Locus gênico – é a localização de um gene no cromossomo. - Alelos – é a “letra”, cada gene pode ter diferentes formas, cada forma é o alelo (A ou a, por exemplo). - Genes alelos – estão no mesmo lócus gênico dos cromossomos homólogos e, portanto são responsáveis pelo mesmo caráter biológico. Podem ser diferentes. - Cromossomos homólogos: são cromossomos que possuem o mesmo conjunto de genes. Eles ficam alinhados (pareados) durante a meiose. - Gene letal: é a combinação de alelos que quando presente mata o indivíduo, geralmente antes de nascer. - Alelos múltiplos (polialelia): quando existem três ou mais alelos para um mesmo lócus (ex. sistema ABO, existem 3 alelos A, B ou i). - Ploidia: indica a composição cromossômica de uma célula. - Genótipo: conjunto de genes de um indivíduo (representado pelas letras – AA, Aa, aa). - Fenótipo: é a característica expressada (visível ou detectável) por um gene. Podemos aplicar uma fórmula simples –> Fenótipo = Genótipo + Ambiente. - Pleiotropia: é quando um gene é responsável por mais de uma característica. - Homozigoto (homozigose): os alelos são iguais, representados por AA (homozigoto dominante) ou aa (homozigoto recessivo). - Heterozigoto (heterozigose): os alelos são diferentes, representados por Aa. - híbridos: são os heterozigotos (Aa). - Cromossomos sexuais: são os cromossomos responsáveis pela determinação do sexo de um indivíduo (em nossa espécie o X e o Y). - Dominância completa: quando um alelo expressa e impede a expressão de outro. - Dominante: é o alelo que domina, representado pela letra maiúscula (A). - Recessivo: é um alelo que só se expressa em homozigose (aa). - Codominância: quando dois alelos se expressam, nenhum domina. - Dominância incompleta ou intermediária: os indivíduos heterozigotos (Aa) possuem o fenótipo intermediário. - Herança autossômica: é relacionada a um gene autossômico, ou seja, qualquer cromossomos que não seja sexual. - Herança ligada ao sexo: é um gene que está no cromossomo sexual (X ou Y). - Herança holândrica: relacionada ao cromossomo Y. - Epistasia: genes inibem a ação de outros genes não alelos. - Polimeria: vários pares de genes determinam uma característica. - Cromatina sexual (corpúsculo de Barr): presente nas mulheres. É o cromossomo X desativado. Perceba que a mulher é XX, um deles deve ser inativado. Processo ocorre aleatoriamente. AULA 02 – LEI DA SEGREGAÇÃO DOS FATORES (PRIMEIRA LEI DE MENDEL) - Mendel estudou os “fatores” (hoje chamamos de genes) combinados na fecundação, como agentes da hereditariedade. - Para que os resultados ficassem claros, Mendel escolheu sete características das ervilhas de fácil identificação: Mas porque ele usou ervilhas? Usar ervilhas foi fundamental, porque elas apresentam características que facilitam muito o tipo de estudo que ele realizou, veja: fácil cultivo, ciclo de vida curto, alto índice de fertilidade, características facilmente identificáveis (e diferentes), flores fechadas (o que impede a polinização cruzada naturalmente), facilidade de realizar polinização artificial. O EXPERIMENTO - Vamos usar as cores das ervilhas. - Mendel cruzou ervilhas verdes e amarelas (P). - Os descendentes nasceram todos amarelos (F1). - Ao cruzar os indivíduos de F1, voltaram a surgir ervilhas verdes (em F2), na proporção de 25%. Conclusão: algumas características estariam encobertas na F1, mas voltam a aparecer em F2. O que estaria encoberto ele chamou de característica recessiva. O que se manifestava em F1, dominante. Logo, cada planta teria dois fatores, mas na formação de gametas apenas um deles seria selecionado, isso é de forma aleatória. E de forma aleatória, a fecundação une novamente esses fatores. - Recessivo é representado por letra minúscula. - Dominante é representado por letra maiúscula. - Cada característica hereditária é formada por dois fatores. - Cada fator é herdado dos pais, um do pai, outro da mãe. - Cada fator se separa (ele usou a palavra segregam-se) na formação dos gametas. - Cada gameta recebe aleatoriamente apenas um fator de cada característica. - Um indivíduo híbrido para uma característica, produz gametas de dois tipos, mesmo tendo apenas uma das características evidente. Os fatores (genes) que condicionam uma característica segregam-se (separam- se) na formação dos gametas. De modo que o pai doa um fator e a mãe doa outro para seus descendentes. AULA 03 – GENÓTIPO E FENÓTIPO. São termos importantes na genética. - O genótipo é a constituição genética do indivíduo. - O fenótipo são as características morfológicas, fisiológicas ou comportamentais do indivíduo. FENÓTIPO = GENÓTIPO + AMBIENTE - Acompanhe o exemplo da aula: “os gêmeos idênticos”. - Outro belo exemplo é o coelho da variedade Himalaia. A temperatura fria faz os pelos crescerem pretos. AULA 04 – VARIAÇÕES DA PRIMEIRA LEI DE MENDEL Dominância incompleta ou herança intermediária - Como o nome sugere, nessa herança não existe um alelo dominando o outro. Portanto um indivíduo heterozigoto (híbrido) expressa um fenótipo intermediário. Codominância Também não existe dominância entre os alelos, a diferença é que aqui os dois se manifestam, ao invés de um fenótipo intermediário. P F1 Alelos Letais São genes que causam a morte do indivíduo antes do nascimento ou no inicio da vida. Um bom exemplo é a pelagem em ratos: pode ser amarela (Y) ou cinza (y), no cruzamento entre amarelos heterozigotos a proporção fenotípica é 2:1. Polialelia ou alelos múltiplos - É quando existe três ou mais alelos diferentes para o mesmo lócus gênico. Existe uma variedade maior de características condicionadas por um gene. Por exemplo a pelagem dos coelhos. - Cada uma dessas cores é determinada por uma combinação diferente entre os alelos. - Perceba a ordem de dominância: C→cch →ch →c Pleiotropia - É quando um gene condiciona mais de uma característica fenotípica. AULA 05 – HERANÇA RELACIONADA AO SEXO - Os genes que determinam o sexo do indivíduo estão situados em cromossomos especiais chamados de cromossomos sexuais. - A nossa espécie possui o sistema XY de determinação sexual. - Como a mulher é XX, produz apenas óvulos contendo o cromossomo X. - O homem é XY, portanto pode produzir espermatozóides X ou Y. Veja que quem determina o sexo do bebê é o homem. F2 HERANÇA SEXUAL - A herança sexual está relacionada aos genes situados nas regiões não homólogas dos cromossomos. Herança ligada ao cromossomo sexual (X) - É uma herança localizada na região não homóloga do cromossomo sexual (X). - Perceba que mulheres podem ser XAXA, XAXa, XaXa, enquanto homens apenas XAY ou XaY. - Nesse caso a chance dos homens herdarem o alelo com determinada condição é mais fácil, pois ele precisa de apenas um X. Herança RECESSIVA ligada ao cromossomos sexual X. - As mulheres precisam ter os dois alelos para manifestar a condição (XaXa). - Os homens apenas um (XaY), por isso é mais frequente em homens. Exemplos que você tem que saber: 1 – Daltonismo. - Faça o teste: - Existe mais de um tipo de daltonismo (diferentes cores). - Veja os genótipos e fenótipos possíveis: 2 – Hemofilia. - Causa a deficiência em fatores responsáveis pela coagulação do sangue. Um pequeno ferimento pode levar a uma profunda hemorragia. 3 – Distrofia muscular de Duchenne. - Ocorre em homens. - Perceba que a mulher pode ser portadora, caso tenha recebido o alelo de sua mãe, também portadora. Herança DOMINANTE ligada ao cromossomos sexual X. - As mulheres costumam ser mais afetadas, pois basta estar presente em apenas um cromossomos X. Herança RESTRITA ligada ao cromossomo sexual Y (GENES HOLÂNDRICOS). - Esses genes estão ligados na região não homóloga ao cromossomo Y, portanto é exclusiva de homens. Herança INFLUENCIADA pelo sexo O exemplo clássico é a calvície. - Para o homem ser calvo basta ser heterozigoto, a mulher para ser calva deve ser homozigota dominante para a característica. Veja que é a testosterona influenciando a queda do cabelo. Para finalizar, vamos estudar outros sistemas de determinação do sexo. SISTEMA X0 - Presente em gafanhotos e outros insetos. * Como homens afetados raramente chegam a fase adulta com capacidade reprodutiva, por isso é quase impossível mulher possuir essa doença. - A fêmea possui dois cromossomos X, o macho apenas um. - O macho pode produzir gametas com X ou gametas sem X (0). SISTEMA ZW - Ocorre em aves, mariposas e borboletas. - A fêmea que possui o sexo heterogamético. HAPLODIPLOIDIA - Ocorre em abelhas e outros insetos. - O sexo é determinado pela ploidia, ou seja, pelo quantidade de conjuntos cromossômicos que o indivíduo apresenta. AULA 06 – GRUPOS SANGUÍNEOS SISTEMA ABO - Veja a ordem de dominância dos alelos dos grupos sanguíneos: IA = IB > i SISTEMA Rh - O R domina sobre o r. Eritroblastose fetal (doença hemolítica do recém nascido). - Caso a mãe tenha sangue de Rh- e o bebê Rh+, ocorre essa condição. Isso porque uma pessoa Rh- produz anticorpos que atuam sobre a proteína Rh+. - Esse problema pode ser evitando se a mãe fizer um acompanhamento durante a gravidez. AULA 07 – HEREDOGRAMA (GENEALOGIA) - É conhecida também por árvore genealógica. - É uma representação de relação de parentesco utilizando símbolos. COMO UTILIZAR UM HEREDOGRAMA? Dica: - Se os pais não são afetados, mas possuem um filho afetado, é uma doença recessiva e os pais são heterozigotos (Aa). - Se os pais estão afetados por uma condição e os filhos não estão afetados, trata-se de uma doença dominante e os pais são heterozigotos, o filho portanto, recebeu o aa dos pais. AULA 08 – PROBABILIDADE NA GENÉTICA (noções de probabilidade) - Para calcular a probabilidade de um certo evento devemos dividir o numero de casos desejados (para que ocorra o evento) pelo número de casos possíveis. P(A) = Probabilidade de um evento. N(A) = Número de casos desejados. N(E) = Número de casos possíveis EM GENÉTICA... # Qual a chance de nascer um filho homem? P(A) = ? N(A) = 1 (Filho homem) N(E) = 2 (Pois ou nasce homem, ou nasce mulher) Aplicando a fórmula teremos P(A) = 1/2 = 0,5 (ou 50%). # Utilizando o cruzamento das ervilhas da primeira lei de Mendel. Ao cruzar duas heterozigótias (Aa) para a cor, qual a chance de nascer uma ervilha amarela (sendo a cor amarela dominante)? - Números possíveis N(E) = 4 - Números desejados N(A) = 3 (ervilhas amarelas). - Resposta P(A) = ¾ ou 75%. REGRA DO “E” – PRODUTO DE PROBABILIDADES - São eventos independentes, ou seja, não dependem um do outro para acontecer. - Por exemplo, a cor da ervilha ocorre independente de sua textura. - Nesse caso multiplicamos a probabilidade de cada evento. REGRA DO “OU” – SOMA DE PROBABILIDADES - São eventos mutuamente exclusivos, ou seja, não podem ocorrer ao mesmo tempo. - Exemplo: é impossível que a ervilha seja verde e amarela ao mesmo tempo. - Para os eventos “ou” devemos somar a probabilidade de cada evento. AULA 09 – LEI DA SEGREGAÇÃO INDEPENDENTE (SEGUNDA LEI DE MENDEL) - Imagine o cruzamento entre ervilhas (puras) amarelas e lisas (VVRR) com ervilhas verdes rugosas (vvrr). - Perceba que indivíduos VVRR só podem produzir um tipo de gameta VR. Os indivíduos vvrr também só podem produzir um tipo de gameta vr. - Do cruzamento parental (P) entre VVRR e vvrr surgem 100% de indivíduos diíbridos = VvRr, acompanhe: - Alelos: V = amarela (VV ou Vv) v = verde (vv) R = lisa (RR ou Rr) r = rugosa (rr) Veja o cruzamento entre as F1: Diagrama de Punnet Resultado em F2: 9/16 = ervilhas amarelas e lisas 3/16 = ervilhas amarelas rugosas 3/16 = ervilhas verdes lisas 1/16 = ervilhas verdes rugosas - Note que a proporção fenotípica entre o cruzamento de diíbridos será sempre 9:3:3:1, pois eles podem formar todos os tipos possíveis de gametas para essas duas características: VR, Vr, vR, vr. - O resultado ocorre pela segregação independente (segunda lei de Mendel) dos alelos durante a formação dos gametas. - Isso ocorre porque os genes estão em pares diferentes de cromossomos homólogos (ocorre na anáfase I da meiose). SEGREGAÇÃO INDEPENDENTE PARA MAIS DE DOIS PARES DE GENES ALELOS (poliibridismo) - Aplicamos para isso a seguinte fórmula: 2n onde n é a quantidade de alelos híbridos do indivíduo. Imagine um indivíduo AABbCcddEe, temos 3 pares de alelos diferentes (heterozigotos), logo aplicamos a fórmula 23=8. Esse indivíduo pode produzir 8 diferentes gametas. - É muito importante que você perceba que esse padrão da segunda lei de Mendel só ocorre quando os genes estão em cromossomos diferentes. AULA 10 – INTERAÇÃO GÊNICA - Algumas heranças dependem de dois ou mais pares de genes não alelos. O fenótipo depende da interação entre esses genes. Existem dois tipos de interação gênica: a herança complementar e a epistasia. HERANÇA COMPLEMENTAR EPISTASIA - O gene (epistático) inibe a ação de outro gene (hipostático). - Epistasia recessiva: o alelo que inibe o outro par é recessivo. - Epistasia dominante: o alelo que inibe o outro par é dominante. Veja - A proporção fenotípica fica 9:3:4 AULA 11 – CARIOGRAMA E ALTERAÇÕES CROMOSSOMICAS - Você já estudou em outras aulas: possuímos 23 pares de cromossomos, veja: - Acompanhe a aula e faça as anotações na apostila. Síndrome de Down – Trissomia do 21 Síndrome de Patau – Trissomia do 13 PRETO DOURADO MARROM Síndrome de Edwards – Trissomia do 18 Síndrome de Turner – Monossomia do x Síndrome de Klinefelter - XXY AULA 12 – LINKAGE – CROSSING OVER – TAXA DE RECOMBINAÇÃO – MAPEAMENTO GENÉTICO LINKAGE (LIGAÇÃO GÊNICA) - Os genes presentes em cromossomos diferentes segregam-se independentemente, como visto na segunda lei de Mendel. - Se os genes estão completamente ligados, ocorre apenas dois tipos diferentes de gametas, e não 4 como na segunda lei de Mendel. - Imagine um genótipo duplamente heterozigoto, em linkage. Existem duas possibilidades de arranjo: CIC: genes posicionados simetricamente: os alelos dominantes em um cromossomo, os recessivos em outro. TRANS: cada cromossomo com um alelo recessivo e dominante para os dois genes. PERMUTAÇÃO (CROSSING OVER) - Estudos demonstraram que muitos genes não estavam completamente ligados, mesmo eles estando no mesmo cromossomo! Doido isso! - Veja o experimento feito por Morgan com moscas drosófilas: - Cor do corpo: cinza (P) ou preta (p). - Asas: normais (V) ou vestigiais (v). - Cruzando uma fêmea diíbrida para essas características (PpVv) com um macho duplo homozigoto recessivo (ppvv) originou a seguinte proporção: Resultado: - 41,5% cinza com asas normais. - 41,5% preto com sãs vestigiais. - 8,5% cinza com asas vestigiais. - 8,5% preto com sãs normais. - Esse processo é chamado permutação ou crossing over. - Dois genes ligados podem ter a posição trocada durante a meiose I. - Perceba que uma célula que sofre crossing over produz dois gametas sem recombinação (parentais) e dois com recombinação (recombinantes). TAXA DE RECOMBINAÇÃO - É a porcentagem de gametas recombinantes formados em um cruzamento. O cruzamento: - Fêmea: PpVv produz gametas: PV, Pv, pV, pv, em proporções diferentes. - Macho: ppvv, produz gametas pv. Ao fazer o cruzamento - 41,5% cinza com asas normais = PpVv - 41,5% preto com sãs vestigiais = ppvv - 8,5% cinza com asas vestigiais = Ppvv - 8,5% preto com sãs normais – ppVv - Te liga que os genótipos PpVv e ppvv são originados de gametas parentais, pois estão em maior quantidade (41,5%), os genótipos Ppvv e ppVv foram originados de gametas recombinantes. - Sendo os gametas do macho sempre pv, a variação ocorreu nos gametas da fêmea. Portanto basta eliminar os alelos pv de todos os descendentes para ter a proporção de gametas da fêmea. - PpVv – gametas = PV 41,5% - ppvv – gametas pv = 41,5% - Ppvv – gametas Pv= 8,5% - ppVv – gametas pV = 8,5% - Sendo assim, nas fêmeas os gametas recombinantes são Pv e pV (8,5%) e os gametas parentais são PV e pv (41,5%). MAPEAMENTO GENÉTICO - É a representação da posição dos genes no cromossomo. - A partir da taxa de gametas recombinantes é possível determinar a distância que separa dois genes, pois quanto mais distante os genes ligados estão, maior a possibilidade de permutação. - A medida utilizada para essa distância é a unidade de recombinação (UR), unidade de mapa (u.m.). Essa medida indica a distância necessária para que a recombinação seja de 1% (para cada unidade), sendo assim a frequência (taxa) de recombinação de 13% entre dois genes tem uma distância de 13 UR. - Vamos entender com um simples exemplo: Suponha que precisamos mapear 3 genes: A, B e C. A taxa de recombinação entre eles é: A e B = 30% C e B = 20% A e C = 10% Qual a disposição deles no cromossomo? AULA 12 – HERANÇA QUANTITATIVA (POLIGÊNICA) - Algumas características fenotípicas como a cor da pele, são determinadas por uma grande quantidade de genes. Cada alelo contribui de forma quantitativa para a característica, gerando uma grande variação. - Veja o exemplo resumido de herança quantitativa relacionada a cor da pele em nossa espécie. - Como o fenótipo intermediário possui maior número de genótipo ele é mais comum em uma população e, portanto, mais freqüente, veja esse outro exemplo: CLASSES FENOTÍPICAS = NÚMERO DE ALELOS + 1 30 UR 20 UR 10 UR FENÓTIPOS EXTREMOS - Veja o exemplo que estudamos acima, existem 5 classes fenotípicas (cor da pele) e portanto 4 alelos envolvidos. - Agora veja esse gráfico novamente: - São 7 classes fenotípicas. - Vamos aplicar a fórmula e descobrir quantos alelos estão participando do processo. CLASSES FENOTÍPICAS = NÚMERO DE ALELOS + 1 7 = NÚMERO DE ALELOS + 1 NÚMERO DE ALELOS = 7 – 1 NÚMERO DE ALELOS = 6 (pode ser AABBCC, por exemplo) - Podemos também prever a quantidade de fenótipos extremos em uma população usando a seguinte fórmula: FREQUÊNCIA DOS FENÓTIPOS EXTREMOS =1/4n - n é o número de alelos envolvidos. - Vamos usar o exemplo da cor da pele, visto acima: FREQUÊNCIA DOS FENÓTIPOS EXTREMOS =1/44 FREQUÊNCIA DOS FENÓTIPOS EXTREMOS =1/16 - Lembre-se do cruzamento na segunda lei de Mendel, os genótipos VVRR e vvrr (4 alelos) aparecem apenas uma vez a cada 16 (1/16). Na aula vou dar uma dica de como o triângulo de Pascal pode nos ajudar a conhecer a proporção fenotípica entre o cruzamento de heterozigotos. AULA 1 – TIPOS DE REPRODUÇÃO Existem basicamente dois tipos de reprodução: sexuada e assexuada. Resumo: Reprodução sexuada: ocorre mistura de material genético entre os indivíduos (cuidado, reprodução sexuada não necessariamente envolve o ato sexual). Reprodução assexuada: não ocorre mistura de material genético e seus “filhos” são geneticamente idênticos a quem os originou. 1 - Reprodução sexuada: Vantagens: aumento da variabilidade genética para a população. Desvantagens: grande gasto de energia e tempo. Além da possível vulnerabilidade aos predadores. Classificação da reprodução sexuada Quanto ao sexo: o indivíduo pode ser monóico ou dióico; Monóico são aqueles indivíduos que possuem órgãos sexuais dos dois sexos. Dióicos são aqueles indivíduos que apresentam apenas um órgãos sexual, seja masculino ou feminino. Quanto ao desenvolvimento: direto ou indireto. Direto: Não sofrem grande transformação em seu corpo. Indireto: Ocorre a famosa metamorfose. Quanto a fecundação: pode ser interna ou externa; Interna: quando a união dos gametas ocorre dentro do corpo dos indivíduos (geralmente na fêmea). Externa: a união dos gametas ocorre fora do corpo dos indivíduos. Em animais, podemos classificar ainda a fecundação e desenvolvimento do embrião com os seguintes termos: - Ovulíparos: a fecundação ocorre em ambiente externo. Ex.: alguns peixes, anfíbios e invertebrados aquáticos. - Ovíparos: o animal se desenvolve dentro de um ovo em ambiente externo, sem ligação com a mãe, portanto todo o seu nutriente está no ovo. Exemplos: aves, répteis, ornitorrinco (único mamífero que põe ovo). - Ovovivíparos (ou ovovíparos): o embrião se desenvolve dentro do ovo, que fica todo tempo dentro da fêmea durante o desenvolvimento do embrião. Embrião não tem ligação nutritiva com a mãe, todos os seus nutrientes estão no ovo. Ex.: alguns peixes (tubarão) e répteis. Vivíparos: o embrião se desenvolve na placenta, dentro da mãe e necessita de nutrientes e oxigênio diretamente do sangue materno. Ex.: ser humano, gato, cachorro, etc. 2 - Reprodução assexuada: Não ocorre troca de material genético, o indivíduo que nasce é geneticamente idêntico (clone) ao genitor. Vantagens: pouco gasto de energia e tempo e é relativamente rápida. Desvantagens: pouca ou nenhuma variabilidade genética para a população. Tipos de reprodução assexuada: Divisão binária (fissão binária, cissiparidade ou bipartição): ocorre em organismos unicelulares. A célula se divide, dando origem a dois organismos geneticamente idênticos ao genitor. Ex. Bactérias. Esporulação: células liberam esporos, que voam pelo ambiente e germinam quando encontram um local apropriado. Ex. Alguns fungos e algas. Brotamento (gemulação): o indivíduo forma brotos, esses se separam do corpo do genitor, caem no ambiente e passam a ter vida independente. Ex. alguns fungos, animais e algas. Estaquia: A estaca é um pedaço de caule retirado de uma planta adulta que pode ser plantado em terra ou na água até a formação de raízes. Ex. plantas como a roseira. Partenogênese: formação do indivíduo a partir de gametas não fecundados, ou seja, o adulto é haplóide (n). Ex abelhas. Outros tipos de reprodução assexuada (veremos quando estudarmos os reinos): Estrobilização Fragmentação AULA 2 - TIPOS DE CICLO DE VIDA Os ciclos de vida podem ser divididos em haplobiontes e diplobiontes. Haplobionte: apenas UMA GERAÇÃO ADULTA, ou seja, há apenas organismos haplóides (n) (chamado de haplobionte haplonte) ou diplóides (2n) (chamados de haplobionte diplontes). Partenogênese Perceba que o macho (zangão) é formado a partir de um óvulo não fecundado da rainha Diplobiontes: DUAS GERAÇÕES ADULTAS: uma haplóide (n) e outra diplóide (2n). Nesse ciclo ocorre, portanto, alternância de gerações. Ciclo haplobionte diplonte Ciclo haplobionte haplonte Ciclo diplobionte AULA 3 - REPRODUÇÃO HUMANA – SISTEMA GENITAL FEMININO AULA 4 – OVULAÇÃO É a formação dos óvulos (ovócitos de classe 2) AULA 5 - SISTEMA GENITAL MASCULINO É a formação dos espermatozóides AULA 6 – ESPERMATOGÊNESE - É o processo de formação dos gametas masculinos, os espermatozóides. - Ocorre no interior dos testículos, especificamente nos túbulos seminíferos. Espermatozóide: É formado por duas porções: cabeça e cauda. AULA 7 – FECUNDAÇÃO: - Processo em que o espermatozóide encontra e funde seu núcleo ao de um óvulo. - Forma o zigoto. - Milhões de espermatozóides são expelidos na ejaculação. - O encontro ocorre no terço inicial da tuba uterina. Veja o resumo dos fatos: 1 – Contato. 2 – Reação acrossômica: ruptura do acrossomo, liberando as enzimas que irão facilitar a penetração. 3 – Reconhecimento espécie-específica: moléculas na membrana plasmática são reconhecidas. 4 – Fusionamento das membranas: ovócito dois passa a ser chamado de óvulo, ocorre o impedimento de outros espermatozóides penetrarem. 5 – Reação cortical: liberação de enzimas, óvulo não reconhece outros espermatozóides. 6 – Cariogamia (anfimixia): fusão dos núcleos haplóides, formando um núcleo diplóide (2n) Processo de espermiogênese, quando as espermátides se transformam em espermatozóides funcionais AULA 8 - MÉTODOS CONTRACEPTIVOS: - São usados para prevenir a gravidez. Vamos falar dos principais. Métodos não definitivos Coito interrompido: - É a retirada do pênis da vagina antes da ejaculação. Tabelinha: - Acompanhamento do ciclo menstrual. - Nos dias férteis usar camisinha ou não ter relações sexuais. Preservativo masculino - Impede que o sêmen chegue à vagina. Preservativo feminino - Conhecido por camisinha feminina. - funciona da mesma forma que o masculino, pois impede o encontro dos gametas. 4 3 2 1 6 5 Diafragma - Dispositivo flexível que tampa a entrada do colo do útero. - Aplica-se junto uma substância espermicida. Pílula (anticoncepcional) - Regulação hormonal. - Impede a ovulação. Anticoncepcional oral de emergência - Conhecido por pílula do dia seguinte. - Evita a ovulação ou a implantação do futuro zigoto na parede do útero. Anticoncepcional injetável - É hormonal. - Inibe a ovulação. - Usado a cada 30 dias ( outros a cada 90 dias). Dispositivo intrauterino - Conhecido como DIU. - Causa pequena resposta inflamatória. - Evita a implantação do óvulo fecundado. MÉTODOS DEFINITIVOS Vasectomia - Cortam-se os ductos deferentes impedindo que os espermatozóides saiam na ejaculação. Laqueadura tubária - Cortam-se as tubas uterinas. - Impede que os espermatozóides e óvulo se encontrem. AULA 9 - DOENÇAS SEXUALMENTE TRANSMISSÍVEIS Doenças causadas por bactérias: - Cancro mole (ou cancro venéreo) Bactéria Haemophilus ducreyi - Gonorréia Bactéria Neisseria gonorrhaea - Linfogranuloma venério Bactéria Chlamydia trachomatis - Sífilis Bactéria Treponema pallidum Doeças causadas por vírus: - AIDS Vírus HIV (Human Immunodeficience Virus). Esse vírus ataca linfócitos CD4, causando uma fragilidade no sistema imunológico. A pessoa pode morrer com uma gripe. Não tem cura, mas tratamento. - Condiloma aculminado Vírus HPV. Te liga que o HPV tamém pode ser responsável pelo câncer de colo do útero. Tem vacina. - Herpes genital Vírus HSV-2 (Herpes simplex vírus type 2) Doenças causadas por fungos: - Tricomoníase Protozoário Trichomonas Vaginalis Existem outras doenças menos comuns ou graves, como é o caso do chato (piolho pubiano), causada por um inseto. Faaaala, pessoal! Tudo certinho? AULA 1 – EMBRIOLOGIA ANIMAL – DESENVOLVIMENTO EMBRIONÁRIO ETAPAS DO DESENVOLVIMENTO EMBRIONÁRIO: 1- Segmentação (clivagem): fase marcada pela intensa divisão celular (mitose). Aumenta o número de células, mas não ocorre o aumento no volume do embrião. 2- Gastrulação: continuam as divisões, ocorre diferenciação celular e aumento de volume. Forma o blastóporo. 3- Organogênese: Células especializadas dos folhetos embrionários começam a se diferenciar. Elas darão origem aos tecidos e órgãos. Em nossa espécie, ao final dessa etapa (terceiro mês de vida) o embrião passa a ser chamado de feto. Distribuição de vitelo nos ovos Vitelo é a substância nutritiva do ovo. ISOLÉCITOS (OLIGOLÉCITO OU ALÉCITO) Característica: pouco ou nenhum vitelo (nenhum vitelo = alécitos). Quando presente está uniformemente distribuído no citoplasma. Representantes animais: Equinodermos (estrelas- do-mar) e mamíferos. HETEROLÉCITO Característica: quantidade intermediária de vitelo distribuída irregularmente entre o pólo animal (região onde está o núcleo) e o pólo vegetativo (onde está a maior concentração de vitelo). Representantes animais: Anfíbios e peixes. TELOLÉCITO Característica: grandes ovos com muito vitelo distribuído no poli vegetativo Representantes animais: Répteis e aves. CENTROLÉCITO Característica: Vitelo localizado no centro do ovo, o citoplasma é deslocado para a periferia da célula. Representantes animais: Insetos. Tipos de segmentação: holoblástica ou meroblástica. SEGMENTAÇÃO HOLOBLÁSTICA (OU TOTAL) - O zigoto se divide por inteiro - Ovos do tipo heterolécitos e isolécitos Tipos de segmentação holoblástica A- Holoblástica igual: blastômeros possuem o mesmo tamanho. Ocorre em animais com ovos isolécitos. B- Holoblástica desigual: blastômeros de tamanhos nitidamente irregulares, sendo os maiores chamados de macrômeros, e os menores de micrômeros. Ocorre nos ovos heterolécitos. SEGMENTAÇÃO MEROBLASTICA - Zigoto se divide parcialmente - Ocorre nos ovos telolécitos e centrolécitos Tipos de segmentação meroblástica A – Meroblástica discoidal: as divisões ocorrem apenas no pólo animal formando uma espécie de disco de células, o blastodisco. Ocorre em ovos telolécitos. B – Meroblástica superficial: Blastômeros resultantes são descolados para a superfície. Ocorre nos ovos centrolécitos. 1 – SEGMENTAÇÃO Durante a segmentação (clivagem) o embrião passa por duas etapas: mórula e blástula. Ocorre sucessivas mitoses. Cada célula resultante é chamada de blastômeros. Será formada a mórula (semelhante a uma amora). - Blástula: depois de formada a mórula, suas células continuam a se dividir e migram para a periferia formando a blastoderme, seu interior fica preenchido por um líquido e é chamado de blastocele. 2 - GASTRULAÇÃO A gastrulação inicia com a invaginação dos blastômeros para o interior da blastocele (imagine um dedo empurrando uma bexiga cheia de ar). Na região onde ocorre a invaginação surge um orifício chamado de blastóporo, a blastocele desaparece e a cavidade interna agora é chamada de arquêntero (esse será o futuro tubo digestivo). Classificação quanto aos folhetos embrionários: - Diblásticos: animais que possuem dois folhetos embrionários, a ectoderme e a endoderme. Exemplo: Cnidários (águas-vivas, por exemplo). - Triblásticos: animais que possuem três folhetos embrionários, a ectoderme, a mesoderme e a endoderme. Exemplo: todos os outros animais, exceto os poríferos. Outra classificação importante é quanto o que será originado a partir do orifício do embrião chamado de blastóporo, veja a classificação: - Protostômio: o blastóporo origina primeiramente a boca (ou orifício semelhante a boca). Exemplo: anelídeos, artrópodes e moluscos. - Deuterostômio: o blastóporo origina primeiramente o ânus e depois a boca. Exemplo: equinodermos e cordados. 3 - ORGANOGÊNESE Neurulação (marca o inicio da organogênese): é a fase em que se formam os primórdios do sistema nervoso, o inicio é marcado pelo achatamento da gástrula na região dorsal, formando a placa neural ectodérmica. Aqui, as células da ectoderme começam a se dividir envolvendo a placa neural que em breve vai se fechar formando o tubo neural, que vai percorrer toda a região dorsal do embrião (te liga, mano veio! É aqui que vai passar o sistema nervo central). Blastóporo Veja outro resumo dos folhetos embrionários, e o que eles formam: ANEXOS EMBRIONÁRIOS Saco vitelínico: é uma bolsa que armazena o vitelo, que nutre o embrião. Âmnio: protege o embrião contra choques mecânicos e ressecamento. Cório: participa das trocas gasosas. Alantoide: remove as excretas do embrião e armazenar as que são ricas em compostos nitrogenados. Placenta: presente apenas em determinados mamíferos, por meio dela o filho recebe os nutrientes, faz a troca gasosa e elimina suas excretas, tudo por difusão. O cordão umbilical conecta o embrião à placenta. Chamamos de nidação o processo em que o embrião se liga ao útero. No terceiro mês, o embrião passa a ser chamado de feto. Nidação AULA 2 – TIPOS DE GÊMEOS E PARTO Gêmeos são irmãos que nascem da mesma gestação, existem 3 tipos. Univitelinos – um espermatozóide fecunda um óvulo e forma apenas um zigoto. Esse passa a se dividir muito rápido e é separado em dois embriões, que vão possuir o mesmo material genético (clones). Cada indivíduo terá seu próprio cordão umbilical. Bivitelinos – em um determinado mês a mãe libera dois (ou mais) ovócitos II e cada um é fecundado com um espermatozóide. Portanto serão gêmeos, mas não serão idênticos. Siameses – alguns casos raros de gêmeos univitelinos não ocorre a separação completa do embrião. Os bebês nascem ligados por uma parte do corpo. Dependendo do caso é possível corrigir com cirurgia. Gravidez ectópica: é quando a nidação do embrião ocorre fora do útero, por exemplo, na tuba uterina. Neste caso é chamada gravidez tubária. Esta é uma gravidez de risco. PARTO Existem dois tipos: normal e cesariana. No geral a cesariana é recomendada apenas quando existe algum risco para a mãe ou para o bebê. AULA 1 – INTRODUÇÃO À HISTOLOGIA Existem basicamente quatro tecidos nos animais: epitelial, muscular, conjuntivo e nervoso. Cada um deles é subdividido. Acompanhe a aula com essa apostila: 1 - Tecido epitelial: Tecido epitelial de revestimento Tecido epitelial glandular 2 - Tecido muscular: Tecido muscular estriado esquelético Tecido muscular estriado cardíaco Tecido muscular liso 3 - Tecido conjuntivo: Tecido conjuntivo propriamente dito (TCPD) Tecido conjuntivo ósseo Tecido conjuntivo cartilaginoso Tecido conjuntivo adiposo Tecido conjuntivo sanguíneo Tecido conjuntivo hematopoiético 4 - Tecido nervoso AULA 2 – TECIDO EPITELIAL CARACTERÍSTICAS: - Células justapostas - Pouca matriz extracelular - Avascular FUNÇÕES: - Proteção - Absorção - Secreção O tecido epitelial é subdividido em dois tipos: revestimento e glandular. TECIDO EPITELIAL DE REVESTIMENTO A classificação é feita de acordo com o número de camadas e a forma das células. Quanto ao número de camadas ele pode ser: - Simples: uma camada de células. - Estratificado: muitas camadas de células. - Pseudoestratificado: parece mais de uma camada, mas como todas as células tocam a lâmina basal, é falso estratificado. Quanto a forma das células pode ser: - Pavimentoso: células achatadas. - Cúbico: células em formato cúbico. - Prismático: células com formato de prisma. - Transição: células de vários formatos. TECIDO EPITELIAL GLANDULAR É um tecido especializado em secreções, como hormônios, suor e saliva. A classificação é feita de acordo com o número de células, a forma de secreção e maneira de secretar. Quanto ao número de células, pode ser: - Unicelular: formado por apenas uma célula. - Multicelular: formado por mais de uma célula. Unicelular Multicelular Quanto a forma de secretar, pode ser: - Exócrina: possui ducto e secreta para fora da corrente sanguínea. - Endócrina: sem ducto e secreta na corrente sanguínea. - Mista: tem o papel das duas glândulas anteriores. Quanto a maneira de secretar, pode ser: - Holócrina: a glândula é eliminada com a secreção. - Merócrina: a glândula segue intacta. - Apócrina: a glândula elimina parte de seu citoplasma. AULA 3 – ESPECIALIZAÇÕES DE CÉLULAS EPITELIAIS Dois tipos: bordas de células e junções celulares. As junções celulares: - Desmossomos: placas de proteínas que geram forte união entre células. - Zona de adesão: une as células. - Zona de oclusão: impede a entrada de substâncias entre as células. - Junção GAP: permite a comunicação direta entre as células. - Hemidesmossomos: mantém o tecido epitelial ligado a lâmina basal. As especializações de borda de célula são: - MIcrovilosidade: aumenta a superfície de absorção, ocorre nas células epiteliais do intestino delgado (veja figura acima). - Cílios: melhoram a movimentação de partículas, atuando também na proteção. Em nosso corpo ocorre, por exemplo, na traquéia. - Invaginações da membrana plasmática: Melhoram a absorção, ocorre em células do túbulo renal. AULA 4 – A PELE HUMANA - ESTRUTURAS E FUNÇÃO Funções - Proteção: física, química ou biológica. - Sensorial: sentir o ambiente (quente, frio, áspero, dor, choque elétrico kkk etc) - Controle de temperatura: a partir do suor ou arrepio dos pelos. Divisões da pele - Epiderme: veja na figura ao lado as diferentes camadas. Repara que a córnea é constituída por células mortas. Os Melanócitos estão na porção basal, produzindo melanina. - Derme: formada por tecido conjuntivo, é ela que fornece nutrientes para a epiderme, pois é altamente irrigada e inervada - Hipoderme: formado principalmente por células adiposas. Anexos da pele - Pelos. - Unhas. - Glândulas. AULA 5 – TECIDOS CONJUNTIVOS: INTRODUÇÃO Veja como ele é subdividido: Funções - Conectar tecidos - Sustentação - Preenchimento - Absorção de impactos - Resistência a tração - Elasticidade - Armazenamento de energia - Defesa - Coagulação sanguínea - Cicatrização - Transporte de gases, nutrientes e catabólitos. Lembre que tecido conjuntivo é caracterizado pela abundante matriz extracelular e diversidade de células. AULA 6 – TECIDO CONJUNTIVO PROPRIAMENTE DITO (TCPD) Funções - Dar suporte ao tecido epitelial. - Forma a derme (lembre-se, fica abaixo da epiderme). - Forma os tendões. - Forma os ligamentos. - Outras. O TCPD é subdividido em três tipos: frouxo, denso modelado e denso não modelado: Células - Residentes – Fibroblastos, macrófagos, Mastócitos, Adipócitos*. - Transitórias – Muitas, devido a localização. Células - Fibroblastos. - Mastócitos. - Macrófagos. Células: - Fibroblastos. AULA 7 – TECIDO CONJUNTIVO ADIPOSO Características - É formado pela célula chamada de adipócito. - Possui pouca matriz extracelular. - Está localizado principalmente na hipoderme. - É muito irrigado e inervado. Função - Reserva de energia. - Isolante térmico. - Absorção de impactos. - Forma os coxins. - Preenchimento. - Moldam a superfície do corpo. - Produz calor. Existem dois tipos de tecido adiposo: unilocular ou multilocular. Vamos diferenciar cada um deles: AULA 8 – TECIDO CONJUNTIVO CARTILAGINOSO Características - É muito rígido. - Flexível. - Avascular. Funções - Sustentação. - Revestimento. - Amortecer impactos. - Crescimento. Vamos ver agora sua constituição, ou seja, sua matriz extracelular e suas células: Matriz extracelular - Colágeno- gera resistência. - Elastina – gera flexibilidade. - Proteoglicanos. - Ácido hialurônico. Células - Condroblastos (mais ativos) que se transformam em condrócitos (menos ativos). Esses últimos ficam dentro de lacunas. Pericôndrio é uma membrana de tecido conjuntivo que reveste as cartilagens e tem por função o crescimento, regeneração e nutrição da cartilagem, uma vez que ela não é irrigada. Existem 3 tipos de cartilagem: hialina, elástica e fibrosa. Vamos ver cada uma delas: Hialina - É o mais comum. - Presente na traquéia, laringe, brônquios e extremidade dos ossos, por exemplo. - Possui colágeno do tipo II. Elástica - Possui maior flexibilidade. - Fibras elásticas e um pouco de colágeno tipo II. - Presente na orelha, nariz e epiglote, por exemplo. Fibrosa - Muita resistência. - Evita atrito e choques. - Muito colágeno. - Presente entre as vértebras. - Única sem pericôndrio (nutrientes vem de outros tecidos conjuntivos visinhos). - Condrócitos alinhados. AULA 9 – TECIDO CONJUNTIVO ÓSSEO Características - Rígido. - Muito irrigado e inervado. - Revestido pelo periósteo. Funções - Sustentação. - Proteção. - Reserva de cálcio. - Apoio para a musculatura. - Aloja a medula óssea.No tecido ósseo, dividimos sua matriz extracelular em orgânica e inorgânica. Matriz óssea - Orgânica: colágeno. Gera resistência ao tecido, sem colágeno o osso apesar de duro, fica quebradiço. - Inorgânica: Cálcio e Fósforo na forma de fosfato de cálcio. Além desses possui magnésio, potássio e sódio. Dá a dureza ao osso, sem eles o osso fica amolecido. Agora vamos estudar as células que compõe o tecido ósseo. Células - Osteoblastos produzem a matriz óssea, quando maduros se transformam em osteócitos e ficam menos ativos. - Osteoclastos reabsorvem a matriz óssea permitindo a regeneração do tecido. Os ossos são envolvidos pelo periósteo. Neste tecido existem células mesenquimatosas que podem se transformar em osteoblastos. Veja a função do periósteo: - Proteção. - Fonte de células. - Regeneração de lesões ou fraturas. Quanto ao processo de ossificação, existem dois tipos: endocondral e instramembranosa. AULA 10 – TECIDO CONJUNTIVO HEMATOPOIÉTICO Função: produzir células sanguíneas. É subdividido em dois tipos: mielóide e linfóide. O tecido mielóide está presente em ossos longos ou esponjosos, ele pode ser classificado como medula óssea vermelha (ativa) ou amarela (inativa). Neste tecido são produzidas células como hemácias, basófilos, eosinófilos, monócitos e neutrófilos, além das plaquetas. Basicamente o tecido linfóide produz células que se deslocam até os órgãos linfóides para se transformarem em diferentes tipos de linfócitos. Exemplos de órgãos linfóides: baço, timo, tonsilas e linfonodos. AULA 11 – TECIDO CONJUNTIVO SANGUÍNEO Repara que esse tecido tem grande abundância de matriz extracelular, sendo ela líquida. Funções - Transporte de substâncias como - Gases. - Células. - Nutrientes. - Excreções. - Hormônios. Composição do sangue - Plasma (aproximadamente 56%). - Células (aproximadamente 44%). Plasma - 90% é água - 10% sais minerais e proteínas Células (vamos numerá-las para ficar mais organizado). 1- hemácias (glóbulos vermelhos) - Anucleadas. - Transportam O2. - O2 se liga ao grupo heme, onde tem um átomo de ferro ferroso Fe++. 2 – Glóbulos brancos - Atuam na defesa do corpo. - Divididos em agranulócitos e granulócitos. Linfócitos - Realizam a defesa do organismo contra agentes infecciosos. Produzem anticorpos. Monócitos – Atuam na defesa, fazem fagocitose. Podem atravessar a parede de vasos sanguíneos (diapedese) e se transformam em macrófagos. Eosinófilos – Limitam processos inflamatórios, fazem fagocitose e são abundantes contra as parasitoses. Basófilos – Participam de processos alérgicos produzindo histamina. Produzem também heparina, um poderoso anticoagulante. Neutrófilos – Primeira linha de defesa do corpo, atuam também na fagocitose 3 – Plaquetas (trombócitos) Atuam na coagulação sanguínea, junto com proteínas. AULA 12 – TECIDO MUSCULAR Este tecido é responsável pelos diversos movimentos de nosso corpo, sejam eles voluntários ou involuntários. Veja suas características: - Células alongadas. - Pouca matriz extracelular. - Origem embrionária: mesoderme. Existem 3 tipos de tecido muscular: 1 – Estriado esquelético - Voluntário. - Possui estrias. - Contração rápida. 2 – Estriado cardíaco - Involuntário. - Possui estrias. - Contração vigorosa. 3 – Liso - Involuntário. - Sem estrias. - Liso. - A célula é chamada de miócito ou fibra muscular, e possui nomes específicos: - Membrana plasmática = Sarcolema. - Reticulo endoplasmático = Retículo sarcoplasmático. - Citoplasma = Sarcoplasma. - Os miócitos são ricos em actina e miosina, são essas miofibrilas que permitem a contração do músculo. - O sarcômero é a unidade contrátil do músculo. - A membrana plasmática sofre invaginações chamadas de túbulos T. AULA 13 – TECIDO NERVOSO O tecido nervoso forma os diversos órgãos do sistema nervoso. Vamos ver quais são eles no esquema abaixo. Sistema nervoso central (SNC) Sistema Nervoso periférico (SNP) Perceba a diferença entre nervos e gânglios nervosos: Características do tecido nervoso - Origem ectoderma. - Pouca matriz extracelular. - Muito especializado. - Altamente vascularizado. - Exclusivo dos animais . Funções - Receber estímulos, interpretar e transmitir a resposta. - Armazenar informação. Células que fazem parte do tecido nervoso São os neurônios e as células da glia. Neurônios - Especializados no impulso nervoso (próxima aula). - São os neurônios que recebem, interpretam e respondem aos estímulos. Gliócitos (células glia) - São todas as células do tecido nervoso que não são neurônios. Mas existem principalmente para dar suporte para eles. AULA 14 – IMPULSO NERVOSO Impulso nervoso é um sinal elétrico que proporciona a comunicação entre os neurônios. Características - É unidirecional. - Ocorre nos neurônios. - É muito rápido. - É de natureza eletroquímica. Vamos ver como é a carga parcial elétrica da membrana de um neurônio em repouso: Se o estímulo fizer com que a carga suba e ultrapasse o limiar de ação ele sofre a onda de impulso elétrico: impulso nervoso. AULA 15 – SINAPSES A sinapse é a região de contato entre os neurônios. Existem dois tipos: química e elétrica. Sinapse química: - Neurônios sem contato físico, separados pela fenda sináptica. - A comunicação é unidirecional. - Ocorre por neurotransmissores, exemplos: - Acetilcolina. - Adrenalina. - Dopamina. - Serotonina. - Vesículas liberam os neurotransmissores que se ligam aos receptores do neurônio pós-sináptico. Ocorre então a modificação da permeabilidade desse neurônio gerando um novo impulso nervoso. Sinapse elétrica: - Sem neurotransmissores. - Comunicação direta por junções comunicantes (GAP). - Muito rápida. - Íons passam direto. - Pouco comuns em neurônios. - Ocorre em outras células, como as do coração ou musculatura lisa. AULA 1 – INTRODUÇÃO À TAXONOMIA E SISTEMÁTICA Conheça a ave de nome científico Guira guira. Essa mesma ave possui muitos nomes populares como rabo-de-palha, alma-de- gato, anu-do-campo, anum-do-campo, guirá-acangatara, pilo, piriguá, piririta, quiriquiri e quiriru, pelincho. Veja que o nome científico é apenas um: Guira guira, mas nomes populares existem muitos. Se no Estado em que você mora as pessoas conhecem essa ave como pilo e em meu Estado pelincho, falamos da mesma ave, mas com nomes distintos: não vamos nos entender! Por isso a classificação biológica é importante para a ciência, pois fazemos a padronização do nome e assim temos uma linguagem universal. Sistemática Aula 2 – TAXONOMIA - CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS A Taxonomia é uma ciência exclusiva para identificar, nomear e classificar os seres vivos. Veja agora um pouco da história da classificação dos seres vivos. Lineu é o pai da taxonomia moderna, ele publicou uma obra chamada Systema Naturae, onde propôs um novo sistema de classificação dos seres vivos. Vale ressaltar que Lineu era fixista, ele não acreditava que as espécies evoluíam. - Taxonomia: classificar os seres vivos. - Filogenia: parentesco evolutivo das espécies (representada em árvore filogenética. Proposta de classificação de Lineu - A classificação deve obedecer a um sistema de hierarquia. - A classificação se baseia na semelhança anatômica dos seres vivos. - Os níveis de organização são: REINO, FILO, CLASSE, ORDEM, FAMÍLIA, GÊNERO E ESPÉCIE. – bizú: REFICOFAGE REGRAS PROPOSTAS POR LINEU, USADAS ATÉ HOJE: - Cada espécie deve ter um nome único; - O nome da espécie deve ser em latim; - Cada nome de espécie deve ser composto de duas palavras. A primeira é o gênero e a segunda o epíteto específico. Exemplo: Homo sapiens. - O nome do gênero deve ter a primeira letra maiúscula e as demais minúsculas, e o epíteto específico todas as letras minúsculas. - O nome da espécie e gênero deve ser escrito em itálico ou sublinhados, Quando sublinhada, a linha não deve ser contínua. - Existe a subespécie, nesse caso ela é formada por três nomes (trinomial). Exemplo: a cascavel encontrada na Amazônia pertence a subespécie Crotalus durissus terrificus. - Toda FAMILIA ANIMAL deve ter a terminação “idae”. - Toda FAMILIA VEGETAL deve ter a terminação por “aceae” AULA 3 – SISTEMÁTICA FILOGENÉTICA (CLADÍSTICA) A cladística (ou sistemática filogenética) consiste em elaborar cladogramas que são formas de esquematizar a representação evolutiva das espécies (filogenia), com foco em grupos monofiléticos. Foi proposta por Willi Hennig. Durante a evolução das espécies podem ocorrer dois eventos: - Anagênese: modificações de uma população ao longo do tempo, na qual aparecem novidades evolutivas, representado pelos ramos do cladograma. - Cladogênese: separação de uma população em duas, que passarão a evoluir independentemente e, ao longo do tempo, se tornarão espécies diferentes (você vai estudar esse processo nas aulas de evolução), representado pelos nós do cladograma. RAMO NÓ Note que quanto mais abaixo no cladograma, mais antiga é uma espécie. A base (ou os nós) indica o ancestral em comum, no qual descendem todas as outras espécies acima. Além disso, da para ver quais as espécies mais próximas: a espécie E é parente mais próximo da espécie D, do que da espécie B, por exemplo. NÓ CLADOGRAMA Outros conceitos: - Grupo monofilético: todos os descendentes de um ancestral comum exclusivo. - Grupo parafilético: um grupo que descende de um ancestral comum, mas que não inclui todos os descendentes. - Grupo polifilético: agrupa partes de dois ou mais grupos monofiléticos. AULA 4 – OS CINCO REINOS DOS SERES VIVOS AULA 5 – CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS NOS TRÊS DOMÍNIOS O domínio é uma classificação acima do reino. Perceba que a classificação nos três domínios foi baseada em relações filogenéticas. AULA 1 – INTRODUÇÃO À MICROBIOLOGIA: CONCEITOS IMPORTANTES Importância dos microrganismos - Saúde pública; - Indústria de alimentos; - Ecológica; - Relação com outros seres vivos. Abaixo temos alguns conceitos usados em microbiologia e seus significados: Agente etiológico (ou patógeno): é o agente causador ou responsável por uma doença. Pode ser vírus, bactéria, fungo, protozoário ou helminto. Endemia: prevalência de uma doença em uma região (malária é endêmica da Amazônia, por exemplo). Epidemia: concentração elevada de uma doença sobre uma população, em um período de tempo, pode ser em uma cidade, estado ou país. Hospedeiro: é o organismo que hospeda em seu corpo outro organismo (quem fica doente está hospedando um patógeno). Hospedeiro definitivo: hospeda o parasito na sua fase adulta (fase reprodutiva). Hospedeiro intermediário: hospeda o parasito em sua fase imatura (assexuada) Letalidade: expressa o número de óbitos com relação a determinada doença ou fato, tendo como referência uma população. Pandemia: é uma epidemia amplamente distribuída, pode se estender a vários países. Parasitismo: é a associação entre seres vivos onde o parasita se beneficia prejudicando o hospedeiro. Período de incubação: é o período decorrente entre a penetração do agente etiológico e o aparecimento dos primeiros sintomas clínicos. Portador: hospedeiro infectado que alberga o agente etiológico, pode ser assintomático. Prevalência: número total de casos de uma doença (casos antigos somados aos casos novos). Prevenção: conjunto de medidas ou preparação antecipada de que visa prevenir. Profilaxia: é o conjunto de medidas que visa a prevenção, erradicação ou controle de uma doença ou de um fato prejudicial aos seres vivos; Reservatório: é qualquer local, vegetal, animal ou humano onde vive e multiplica-se um agente etiológico e do qual é capaz de atingir outros hospedeiros. Sinantropia: é a capacidade de certos animais silvestres (mamíferos, aves, insetos) de frequentar e se adaptar a habitações humanas; Vetor: é um artrópode, molusco ou veículo que transmite um parasito entre dois hospedeiros. Vetor biológico: quando o agente etiológico se multiplica ou se desenvolve no vetor. Vetor mecânico: quando o parasito não se multiplica ou se desenvolve no vetor, esse simplesmente serve de transporte ao parasito. Virulência: capacidade infecciosa de um micro-organismo. Zoonoses: doenças que são naturalmente transmitidas entre humanos e animais vertebrados Para referência e mais conceitos, acesse: http://www.parasitologia.org.br/estudos_glossario_A.php http://www.parasitologia.org.br/estudos_glossario_A.php AULA 2 – VÍRUS CARACTERÍSTICAS GERAIS - Acelulares - Não têm metabolismo próprio. - Parasita intracelular obrigatório. - São agentes infecciosos (viroses) - Não sofrem ação de antibióticos. - Evoluem. ESTRUTURA DOS VÍRUS - São constituídos de ácido nucléico (material genético) envolto por proteínas. - As proteínas que envolvem o material genético formam o capsídeo, que é formado por subunidades protéicas menores, os capsômeros. - Ao considerar o capsídeo + ácido nucléico, chamamos de nucleocapsídeo. - Alguns vírus possuem o envelope membranoso externo, de constituição lipídica. - Os vírus podem ser de DNA ou RNA (existe vírus que possui os dois – citomegalovírus). - Os vírus de RNA sofrem mais mutações que os de DNA, isso porque a enzima DNA polimerase é mais eficiente. Está aí um dos motivos de ser mais difícil a confecção de vacinas para vírus de RNA. - Alguns vírus de RNA utilizam uma famosa enzima chamada transcriptase reversa, ou seja, ele produz DNA a partir do RNA, evento contrário ao que é “comum”. Esses vírus são classificados como retrovírus. - Vírus que são transmitidos por artrópodes são chamados de arbovirus. Tipos de vírus quanto ao formato do capsideo: REPLICAÇÃO VIRAL (reprodução) - Um vírus fora da célula hospedeira é chamado de vírion. Estratégias virais para entrar em uma célula hospedeira: a) INJEÇÃO: Os bacteriófagos, vírus que atacam bactérias, encaixam suas fibras da cauda na membrana da bactéria e injetam seu material genético, que entra “sozinho”. Cápsula fica fora da célula hospedeira. b) FUSÃO DO ENVELOPE Os vírus envelopados, como o da AIDS, geralmente se fundem a membrana plasmática da célula hospedeira e assim ocorre a liberação do material genético para dentro da célula. Pode ocorrer a liberação do nucleocapsídeo inteiro. c) ENDOCITOSE Alguns outros vírus, como o da gripe, entram por inteiro na célula hospedeira, por endocitose. Ciclo reprodutivo dos vírus: bacteriófagos (ou fagos). Veja a imagem e acompanhe os eventos a seguir. Ciclo reprodutivo de um retrovírus: HIV (AIDS) Veja a imagem e acompanhe os eventos a seguir. O ciclo dos bacteriófagos é o mais importante para você estudar. É o que mais tem chances de cair, pois é o mais conhecido. PARTÍCULAS SUBVIRAIS: VIRÓIDES, VIRUSOIDES E PRÍONS - Viróides: minúsculos segmentos de RNA que ficam alojados no núcleo da célula hospedeira. Distinguem-se dos vírus por não formarem envoltórios protéicos e não codificarem proteínas. No entanto o RNA do viróide é capaz de se reproduzir. Foram encontrados até agora apenas em plantas, causam grande prejuízo a agricultura. São transmitidos por meio das sementes passando para plantas descendentes ou por lesões causadas por poda. - Virusoides: mesmas características dos viroides, mas necessitam da ajuda de um vírus para se propagar. Se multiplicam apenas quando a célula hospedeira está infectada por um determinado vírus. - Príons: moléculas de proteínas infectantes, eles alteram a forma de outras proteínas, formando um exército infectante dentro do animal doente. Doenças causadas por príons são conhecidas por encefalites espongiformes, exemplo: “doença da vaca loca” ou em humanos a insônia familiar fatal (a pessoa morre porque não consegue dormir). AULA 3 – DOENÇAS CAUSADAS POR VÍRUS: Principais doenças em humanos: Vamos falar do que é mais importante entre as principais viroses. Lembre-se de acompanhar a apostila com a aula, faça anotações complementares. a) Aids (sida) – síndrome da imunodeficiência adquirida. b) Doenças virais que são transmitidas por Aedes aegypti. - Dengue: existe vacina, mas a melhor forma de se prevenir é evitar o mosquito. - Febre Amarela: causa danos no fígado (por isso a cor amarelada), pode matar. Tem vacina. - Chikungunya: causa dores que podem durar meses. Não tem vacina. - Zica: causa problemas no desenvolvimento do feto (microcefalia). Vacina ainda em testes. c) Gripe: d) Poliomielite (paralisia infantil): e) Hepatites infecciosas f) Papiloma vírus humano HPV (candiloma acuminado ou crista de galo) g) Outras viroses - Raiva, herpes, catapora, caxumba sarampo, rubéola, varíola. Dica: pesquise sobre a descoberta da vacina pelo médico Edward Jenner. AULA 4 - OS PROCARIONTES: BACTÉRIAS, CIANOBACTÉRIAS E ARQUEAS Organismos de células procariontes pertencem a dois domínios: Archaea e Bactéria (veja módulo anterior). Vamos estudar cada um deles. DOMÍNIO BACTERIA Lembre-se que esses organismos podem ser considerados como reino Monera. São as bactérias e as cianobactérias. BACTÉRIAS CARACTERÍSTICAS GERAIS: - Células muito simples (procarióticas). - São unicelulares. - Podem viver em colônias. - Representantes: bactérias e cianobactérias. - Autótrofos ou heterótrofos. - Aeróbicas ou anaeróbicas. Importância das bactérias: - Saúde pública (doenças, produção de antibióticos, etc). - Alimentos (iogurte, queijos, vinagre). - Estética (toxina botulínica - botox). - Microbiota. - Fertilização do solo (ciclo do nitrogênio). https://pt.wikipedia.org/wiki/Edward_Jenner - Associação com outros seres vivos: fixação do nitrogênio direto para as leguminosas – bactérias do gênero Rhizobium. - Biotecnologia. ESTRUTURA: - Não possui organelas (ribossomos são considerados organela por alguns autores). - Como não possui organela, não possui núcleo. - Mesossomo: dobramentos da membrana plasmática (estrutura ainda em discussão). - possuem ribossomos, que são responsáveis pela produção de proteínas na célula. - Material genético constituído por uma única molécula de DNA circular (portanto tem apenas um cromossomo), encontrado na região conhecida por nucleoide. - Plasmídeo: pequena molécula circular de DNA extra com função relacionada a resistência bacteriana. - Possuem parede celular, que confere rigidez e proteção para a célula, essa parede celular é constituída de peptídeoglicano. - Muitas bactérias possuem flagelos. - Algumas bactérias apresentam cápsula bacteriana. - Pili (fímbrias): local por onde ocorre troca de material genético de bactérias. Partes básicas de uma bactéria em duas perspectivas CLASSIFICAÇÃO DAS BACTÉRIAS. Quanto as formas mais frequentes: - Coco: forma esférica – bactérias que causam pneumonia ou meningite. - Bacilo: forma de bastão – bactérias causadoras da tuberculose e os lactobacilos. - Espirilo: forma espiralada – bactéria causadora da sífilis. - Vibrião: forma de vírgula – bactéria causadora da cólera. Quanto aos agrupamentos mais frequentes: - Diplococos: dois cocos unidos. - Sarcina: oito cocos formando um cubo. - Estreptococos: cocos alinhados formando uma cadeia semelhante a colares. - Estafilococos: cocos unidos como cacho de uva. - Diplobacilos: Bacilos reunidos dois a dois. - Estreptobacilos: bacilos alinhados em cadeia. Alguns exemplos de agrupamentos de bactérias. Quanto as características nutricionais Quanto as bactérias quimio-heterotróficas, elas podem ser: - Bactérias aeróbias: só sobrevivem na presença de O2. - Bactérias anaeróbias: sobrevivem apenas na ausência de O2. É o caso das famosas bactérias do gênero Clostridium, causadoras do tétano e do botulismo, - Bactérias anaeróbias facultativas: utilizam O2, mas sobrevivem na falta dele, fazendo fermentação. REPRODUÇÃO DAS BACTÉRIAS ASSEXUADA a) Divisão binária – conhecida também por fissão, bipartição ou cissiparidade. . b) Esporulação (endósporos Bacterianos) Em condições adversas, algumas bactérias produzem endósporos, uma forma de vida latente. SEXUADA - Recombinação genética em bactéria a) Transformação: uma bactéria assimila DNA de outra. Essas bactérias conseguem adquirir trechos de moléculas de DNA dispersos no meio e incorporá-los ao seu DNA. Elas ficam, então, com constituição genética modificada e são chamadas de transformadas. b) Transdução: envolve o vírus bacteriófago, que transfere fragmentos de DNA de uma bactéria para outra, duratan te a infecção. c) Conjugação: pedaços de DNA são passados diretamente de uma bactéria doadora (“macho”), para uma receptora (“fêmea"). Isso acontece através do pili, que as bactérias "macho" possuem em sua superfície. COLORAÇÃO DE GRAM Baseia-se na coloração que as bactérias podem adquirir com a técnica Gram. Bactérias podem ser gram-positivas ou gram-negativas. 1°- É realizada a coloração primária utilizando o Cristal Violeta, no qual o corante púrpura irá impregnar todas as células; 2° - A lâmina é lavada e recoberta com Iodo (mordente); 3° - Na próxima etapa, o esfregaço receberá uma solução descolorante de álcool-cetona, que irá remover a cor púrpura apenas de bactérias Gram negativas; 4°- Por fim, após o enxágue da lâmina, a mesma será recoberta com Safranina. Ao final de todas as etapas, o esfregaço será lavado e seco, para posterior análise em microscópio. CIANOBACTÉRIAS Cianobactérias são procariontes e possuem clorofila, portanto são todas autotróficas fotossintetizantes. Seus fósseis mais antigos são conhecidos por estromatólitos. As cianobactérias se reproduzem por fissão binária (assim como as bactérias - estudado anteriormente). Em situações extremas, elas também podem formar esporos. Não se conhece nenhum tipo de reprodução sexuada (recombinação genética) entre as cianobactérias. DOMÍNIO ARCHAEA ARQUEAS As arqueas são procariontes e não possuem peptidoglicano na parede celular. Elas são conhecidas por viverem em ambientes extremos e, portanto, são chamadas de extremófilos. Vivem em locais com alta temperatura como em fendas vulcânicas submarinas. Classificação quanto ao comportamento: - Halófilas: vivem em ambientes com alta concentração de sal, como no Mar Morto. A maioria das arqueas halófilas são aeróbias fotossintetizantes. - Termófilas: vivem em ambientes com alta temperatura, como em gêiseres ou fendas vulcânicas submarinas. Elas realizam quimiossíntese. - Metanogênicas: vivem em regiões pantanosas, lodos, esgotos e interior de tubos digestivos de animais herbívoros e cupins, onde produzem metano. São anaeróbias estritas, utilizam CO2 para oxidar o H2, produzindo metano. Estromatólitos são rochas formadas pela decomposição de substâncias como carbonatos, produzido pelas cianobactérias que viveram aproximadamente a 2,7 bilhões de anos. AULA 5 - DOENÇAS CAUSADAS POR BACTÉRIAS TUBERCULOSE HANSENÍASE (LEPRA) TÉTANO BOTULISMO PNEUMONIA BACTERIANA MENINGITE BACTERIANA CÓLERA PESTE BULBÔNICA FEBRE MACULOSA Sabia que o professor Samuel Cunha esteve no programa É de Casa da rede globo falando sobre como evitar picadas de carrapato? Assista e se aprofunde no assunto. http://gshow.globo.com/tv/noticia/2016/10/biologo-explica-como-se-proteger- dos-carrapatos-no-e-de-casa.html LEPTOSPIROSE SIFILIS Outras doenças bacterianas para você estudar: Gonorreia e desenteria bacteriana. http://gshow.globo.com/tv/noticia/2016/10/biologo-explica-como-se-proteger-dos-carrapatos-no-e-de-casa.html http://gshow.globo.com/tv/noticia/2016/10/biologo-explica-como-se-proteger-dos-carrapatos-no-e-de-casa.html AULA 6 – PROTISTA (PROTOCTISTA) – PROTOZOÁRIOS Características gerais - O termo protozoário vem do grego protos (primitivo, primeiro) e zoon (animal). - Microscópicos. - Unicelulares. - Heterotróficos. - Maioria de vida livre e aquática (água doce, água salgada, regiões lodosas e terra úmida). - Algumas espécies são parasitas. - Alguns protozoários mantém relação de troca de benefícios com outros organismos. - Reprodução predominante: assexuada. Mas podem ter reprodução sexuada (recombinação gênica). - Digestão ocorre no interior de sua célula. Classificação dos protozoários 1. RIZÓPODES (Rhizopoda - amebas): se locomovem por pseudópodes. 2. CILIADOS (Ciliophora – paramécio): se locomovem por cílios. 3. FLAGELADOS (Mastigophora – Trypanosoma): se locomovem por flagelos. 4. ESPOROZOÁRIOS (Apicomplexa – Plasmódium): não possuem estrutura de locomoção. 5. FORAMINÍFERA (Foraminíferos) 6. ACTINOPODA (radiolários e heliozoários) 1. RIZÓPODES (Rhizopoda) - Conhecidos também por Sarcodina. - Composto pelas amebas. - Se locomovem por pseudópodes. - Podem ser de vida livre (mar ou água doce) ou parasitária, quando causam doença (amebíase em humanos, por exemplo). - Algumas espécies formam carapaças (testas), são chamados então, genericamente de tecamebas, considerados por uns como jóias microscópicas. - Possuem uma importante estrutura chamada de vacúolo pulsátil (vacúolo contrátil) que tem por função regular a quantidade de água e eliminar excretas. 2. CILIADOS (Ciliophora) - Conhecidos também por Ciliata. - Se locomovem por cílios. - Possuem mais de um núcleo por célula. Um deles é maior (macronúcleo), e um ou mais núcleos, os menores (micronúcleo). Macronúcleo: expressão dos genes, controle vital da célula. Micronúcleo: processos sexuais da célula (falarei mais no final da aula). - Maioria de vida livre. - Poucas espécies parasitas (exemplo. Balantidium coli, que parasita o ser humano). 3. FLAGELADOS (Mastigophora ou Zoomastigophora) - Também chamados de Flagellata. - Sua locomoção se dá pela presença de flagelos. - Geralmente possuem um ou dois flagelos (podem ter dezenas). - Podem viver no mar ou em água doce (vida livre), onde nadam com o flagelo para capturar alimento por fagocitose (exemplo, Boda ou Streblomastix). - Diversas espécies causam doenças (falaremos delas na próxima aula). 4. ESPOROZOÁRIOS (Apicomplexa) - Antigamente chamados de Sporozoa, pois muitos representantes do grupo possuem estágio do ciclo de vida que ocorre a formação de esporos. - Filo constituído de protozoários parasitas. - Não possuem estrutura de locomoção. - Te liga que em alguma fase do ciclo de vida, esses protozoários possuem o complexo apical (por isso o nome do grupo), estrutura importante na penetração desse protozoário nos células hospedeiras. 5. FORAMNÍFERA (foraminíferos) - Possuem uma carapaça externa constituída de carbonato de cálcio, quitina ou fragmentos calcários ou silicosos que o protozoário seleciona da areia. - Carapaça possui numerosas perfurações, pelas quais são projetados os pseudópodes, que são finos e delicados e servem para captura de alimento. - Maioria marinho: muitas espécies fazem parte do plâncton, outras vivem no fundo dos mares ou sobre algas e animais. Complexo Apical 6. ACTINOPODA (radiolários e heliozoários) - Conhecidos por actinópodes. - Apresentam pseudópodes finos (axópodes) sustentados em um eixo central que se projetam como raios de sol em torna da célula. - Existem dois grupos de actinópodes: radiolários e heliozoários. REPRODUÇÃO DOS PROTOZOÁRIOS Reprodução assexuada Divisão binária Divisão múltipla Reprodução sexuada Conjugação - Ocorre no paramécio, protozoário ciliado. - Não ocorre o aumento do número de indivíduos, mesmo assim é considerada por muitos autores como reprodução sexuada, pois promove a recombinação genética entre indivíduos. AULA 7 - DOENÇAS CAUSADAS POR PROTOZOÁRIOS Principais doenças causadas por Rizópodes Amebíase - Infecção causada pelo protozoário Entamoeba histolistica, é capaz de encistar (forma cistos que suportam condições adversas). - É uma das principais causas de mortes parasitária no mundo. - Lave as mãos e os alimentos, beba água potável e é importante o saneamento básico. Principais doenças causadas por Flagelados Giardíase - Causada por um protozoário da espécie Giardia lamblia, capaz de formar cistos. - A infecção ocorre normalmente pela ingestão de cistos presentes em água contaminada. A transmissão também pode ocorrer pelo contato com animais domésticos infectados. - A prevenção se dá por hábitos de higiene, como lavar as mãos e os alimentos, beber água potável, tratar os doentes e saneamento básico. Tricomoníase - É uma DST. - Causada por um protozoário da espécie Trichomonas vaginalis. - Para prevenir, usar preservativo. Leishmaniose - O parasita necessita de dois hospedeiros para completar o seu ciclo. - Um deles é o mosquito do gênero Lutzomyia sp., popularmente conhecido por mosquito-palha. O outro hospedeiro é um mamífero, geralmente roedores, canídeos e primatas. - Para prevenir essa doença devemos evitar o mosquito. Doença de Chagas - Causada pelo protozoário flagelado da espécie Trypanossomoa cruzi. - Doença ocorre apenas na América (por isso é conhecida também por tripanossomíase americana). - O barbeiro é hematófago, ou seja, se alimenta de sangue. Quando ingere sangue contaminado de um vertebrado ele fica contaminado. - Outros tipos de transmissão podem ocorrer, como por transfusão de sangue contaminado, pela passagem do protozoário por via placentária, leite materno ou ainda pela ingestão do parasita que ocorre geralmente junto ao suco de açaí ou cana-de-açúcar, pois é um local onde pode estar presente o barbeiro contaminado, que é dilacerado junto com a bebida. - A prevenção se dá principalmente ao combater o vetor. Impedir que ele chegue nas residências é a melhor maneira, para isso as casas devem ter construções adequadas, evitando fendas nas paredes, que é onde o barbeiro se esconde durante o dia. Analisar o sangue dos doadores também é importante. Veja o ciclo resumido (a) e detalhado (b) da doença de chagas: a. b. Principais doenças causadas por Esporozoários Malária - Causada por protozoários apicomplexos do gênero Plasmodium. - É a doença parasitária que mais mata no mundo. - No Brasil a doença é praticamente restrita a região amazônica, Dependendo da espécie o intervalo da febre é de 48h ou 72h. Febre terçã Toxoplasmose - Causada pelo protozoário Toxoplasma gondii. - Hospedeiros: gatos e outros felinos. - Ser humano contrai a doença ingerindo os cistos maduros no ambiente, alimento (como carne) ou água. Pode ser transmitido de mãe para feto. - Os gatos não são os vilões. Raramente uma pessoa contrai a doença pelos cistos eliminados pelas fezes dos gatos. O principal meio de contágio é pela ingestão de carne mal passada. AULA 8 – PROTISTA (PROTOCTISTA) – ALGAS - São eucariontes fotossintetizantes (possuem cloroplastos). - Os maiores produtores de O2 na Terra. - Avascular (não possui vasos condutores). - Grande diversidade: unicelulares ou pluricelulares. - Diferem das plantas por não apresentarem embriões dependentes do organismo materno para sua nutrição. - São encontradas em rios, lagos, mares, regiões árticas, em associação com diversos organismos e em ambientes terrestres, que possuem alguma umidade. - Podem ser classificadas quanto ao habitat: Planctônicas: livres e flutuantes na água (fazem parte do plâncton). Bentônicas: aderidas a algum substrato. Importância econômica das algas: - Alimentação (sushi, por exemplo). - Em indústria, fornecendo espessantes usados para alimentos, cosméticos e tecidos. - Ágar-ágar, usado na produção de cápsulas de medicamentos ou para cultura de bactérias. - Carragenina, usada em tintas, cosméticos e alguns laticínios. - Algumas são utilizadas na produção de biodiesel. Importância ecológica das algas: - Cadeia alimentar: fitoplâncton, produtores! - Produção de O2. Principais grupos. 1. Euglenas (Euglenophyta) - Se movimentam. - Fazem fotossíntese. - Unicelulares. - De água doce. - Possuem vacúolo pulsátil. - Possui dois flagelos, mas apenas um é mais longo e atua na locomoção. - Não possui parede celular o que confere maior agilidade. - Na ausência de luz, capturam seu alimento e vive como heterótrofas. https://www.grupoescolar.com/pesquisa/euglenophyta.html 2. Dinoflagelados (Dinophyta) - Unicelulares. - Se movimentam pelo batimento dos dois flagelos no interior de sulcos. - São constituintes do plâncton. - Existem aproximadamente 3 mil espécies. - Cerca de 20% das espécies produzem toxinas. - Causam a famosa maré vermelha. - Nesse caso as toxinas liberadas podem matar peixes e animais. - Algumas espécies de corais podem conter dinoflagelados vivendo em endossimbiose, chamados de zooxantelas. As algas produzem nutrientes pela fotossíntese, o que possibilita o crescimento dos corais em águas tropicais pobres em nutrientes. - Alguns dinoflagelados podem produzir bioluminescência. 3. DIATOMÁCEAS (Bacillariophyta) - São unicelulares. - Possuem parede celular ornamentosa (enfeitada) composta por sílica. - A parede celular é formada por duas metades que se encaixam, uma maior e outra menor. Quando unidas, são chamadas de carapaças ou frústula. https://www.infoescola.com/biologia/divisao-bacillariophyta-diatomaceas/ CRIPTOFITAS E CRISÓFITAS - Fazem parte do fitoplâncton. - São pequenos e unicelulares. - São flagelados. - Crisófitas também são chamadas de algas douradas, são unicelulares e podem viver em colônias. ALGAS PARDAS (Phaeophyta ou feófitas) - São todas marinhas e multicelulares. - Além da clorofila, possuem pigmento fucoxantina, que dá a cor marrom típica ao grupo. - Podem ter 60 metros, como os kelps (formando “florestas de kelps”). Lembre-se que elas não possuem caule, mas sim talos. ALGAS VERMELHAS (Rodophyta ou rodófitas) - Geralmente marinhas. - Maioria multicelular. - Além da clorofila, possuem pigmentos que dão a cor avermelhada. - Algumas espécies depositam carbonato de cálcio em suas paredes, sendo conhecidas por coralináceas, que fazem parte dos recifes. ALGAS VERDES (Chlorophyta ou clorófitas) - Unicelulares ou multicelulares. - Quando unicelulares, podem vivem em colônias. - Maioria de água doce, mas algumas são marinhas. - Podem viver em mutualismo com outros organismos. O mais famoso são os liquens, uma associação entre algas e fungos. REPRODUÇÃO - Pode ser assexuada e sexuada. 1- Assexuada: Nos unicelulares: a) Divisão binária: uma célula se divide em duas. Nos multicelular: b) Fragmentação do talo: uma parte do talo se fragmenta, cai no substrato e da origem a outra alga. c) Zoosporia (esporulação): formação de células flageladas (zoósporos) que se liberam da alga e nadam até chegarem a locais favoráveis, se fixam e ali crescem. Ex. clorófitas. 2- Sexuada a) Ciclo haplobionte haplonte (meiose zigótica): o organismo adulto é haplóide, exemplo: Chlamydomonas sp. Dois adultos n se fundem e formam uma célula diplóide (2n), contidas no interior de um envoltório, o zigósporo. A célula dentro do zigósporo sofre meiose e origina quatro células haplóides. O envoltório é liberado e cada uma das 4 células haplóides dão origem e um indivíduo adulto, que pode repetir o processo ou se dividir assexuadamente. b) Conjugação Ocorre em espécies de algas filamentosas (algumas). c) Alternância de geração (diplobionte) AULA 1 – FUNGOS CARACTERÍSTICAS GERAIS - Exemplos de fungos: cogumelos, bolores, orelhas-de-pau e as leveduras. - Podem viver no solo, na água ou no corpo de outros seres vivos (inclusive em decomposição). - São eucariontes. - São heterotróficos (por absorção). - Existem espécies sapróbias (nutrem-se do resto de outros organismos) ou parasitas (quando se nutrem de um organismo ainda vivo). - Podem ser unicelulares ou multicelulares. - Parede celular formada por quitina. - Glicogênio como reserva de energia. - Fazem reprodução por esporos. - Aerobios, anaerobios ou anaeróbios facultativos (Saccharomyces cerevisiae). - Vive em locais úmidos. - São mais aparentados com os animais do que com as plantas. - Ciclo de vida em duas fases: sexuada e assexuada - A meiose nos fungos é sempre zigótica (meiose zigótica). IMPORTÂNCIA DOS FUNGOS - Alimentos - Produção de pão, bebidas e queijos. - Produção de antibióticos. - Pragas agrícolas. - Controle biológico. - Saúde pública. - Associação de benefício com outros seres vivos ORGANIZAÇÃO CORPORAL DOS FUNGOS Fungo multicelular: - Corpo é formado por filamentos ramificados chamados de hifas. São filamentos tubulares com muitos núcleos. O conjunto de hifas (emaranhadas) é chamado de micélio e constituem o corpo do fungo. As hifas podem ser de dois tipos: Hifas septadas: pequenas separações (septos) que delimitam as células. Hifas cenocíticas: não apresentam septos. O micélio pode ser de dois tipos: Micélio vegetativo: hifas geralmente penetram no substrato. São responsáveis pela absorção dos nutrientes. Micélio reprodutor: hifas para fora do substrato, responsáveis pela produção de esporos (estrutura chamada de corpo de frutificação – ex. cogumelo e orelha-de-pau). NUTRIÇÃO DOS FUNGOS - Como dito acima, eles tem nutrição heterotrófica e podem ser decompositores (sapróbios) ou parasitas. Durante o crescimento do fungo sobre a fonte de alimento o micélio libera enzimas digestivas, que agem fora da célula (digestão extracorpórea), degradando moléculas orgânicas. Então as hifas absorvem os produtos da digestão para sua energia e fonte de matéria-prima para seu crescimento e sobrevivência. É esse processo que apodrece diversas coisas, como as frutas, por exemplo. PRINCIPAIS GRUPOS DOS FUNGOS Vamos adotar a classificação mais aceita, que divide os fungos em quatro filos: Chytridiomycota, Zygomycota, Ascomycota e Basidiomycota. Veja ao lodo o cladograma mostrando o parentesco evolutivo dos quatro filos dos fungos e o que tem de novidade evolutiva nos grupos. FILO CHYTRIDIOMYCOTA (QUITRIDIOMICETOS) - Podem ser chamados de quitrídias. - Podem ser terrestres ou aquáticos (maioria). - Unicelulares (sem micélio – sem hifas) ou multicelulares (com micélio – hifas cenocíticas). - Possui em pelo menos um estágio do ciclo de vida células flageladas (esporos e/ou gametas) – único grupo dos fungos com flagelo. - Possui alternância de gerações (único nos fungos). - Maioria sapróbia (decompositores), porém também podem ser parasitas de plantas, algas, protozoários ou até mesmo de outros fungos (entre outros). Alguns anfíbios tem desaparecido de vários continentes, o responsável pode ser um fungo (Batrachochytrium dendrobatidis) desse filo. FILO ZYGOMYCOTA (ZIGOMICETOS) - Não formam corpo de frutificação durante o processo sexuado. - Alguns são sapróbios. - Alguns são parasitas. - Alguns formam associações mutualísticas com raízes de plantas (micorrizas). - São predominantemente terrestres. - Possuem hifas cenocíticas. - Uma espécie importante desse filo é o Rhizopus stolonifer, conhecido como o famoso bolor preto dos pães. - Lembre-se que esse bolor ocorre porque o pão (ou outro alimento) oferece um substrato nutritivo, e, além disso, o fungo encontra umidade adequada. FILO ASCOMYCOTA (ASCOMICETOS) - O grupo mais diverso dos fungos. - Podem ser unicelulares ou multicelulares. - Se caracterizam por formar, no ciclo de reprodução sexuada, estruturas especializadas em formas de saco (os ascos). No interior dos ascos formam-se esporos sexuais denominados ascósporos. Em alguns ascomicetos os ascos estão reunidos em corpos de frutificação carnosos, chamados de ascocarpos. https://pt.wikipedia.org/wiki/Batrachochytrium_dendrobatidis - Alguns são importantes economicamente, como a levedura Saccharomyces cerevisiae, utilizada na fermentação de pães e cervejas. - A maioria dos bolores que estragam os alimentos são desse grupo (verde- azul, vermelho, marrom). - Alguns como os do gênero Peniciilllium são usados na fabricação de antibióticos. - Alguns fungos desse grupo são utilizados para dar sabor, odor ou textura em queijos. - Existem espécies comestíveis e muito apreciados, como as trufas (Tuber melanosporium) e morchelas (Morchella sp.). - Assim como os zigomicetos, os ascomicetos são predominantemente terrestres. - Suas hifas são septadas. - Algumas espécies formam associações mutualísticas com algas ou cianobactérias, formando os liquens. A maioria dos liquens é um ascomiceto que está presente. FILO BASIDIOMYCOTA (BASIDIOMICETOS) - São os mais “familiares”, são representados pelos cogumelos e orelha-de-pau. - Alguns são comestíveis, como o champignon. - Muitas espécies são venenosas ou até mesmo alucinógenas. - Esses fungos formam no ciclo de reprodução sexuada, estruturas especiais chamadas de basídios, de onde se de onde são formados os esporos sexuais (basidiósporos). Muitas espécies apresentam corpos de frutificação elaborados, chamados de basidiocarpos (basidiomas ou corpo de frutificação) – conhecidos popularmente por cogumelos. LIQUENS - É uma relação mutualistica entre fungos e algas ou fungos e cianobactérias. - O fungo fornece nutrientes (sais minerais ou água) e proteção para a alga (exemplo). As algas, autótrofas, fornecem para ao fungo o composto orgânico. - Reprodução assexuada por meio de fragmentos chamados sorédios. - Os liquens são bioindicadores ambientais. MICORRIZAS - Muitos cogumelos crescem perto de plantas. Muitas vezes suas hifas se enrolam e penetram nas raízes dessas plantas (geralmente vasculares). - As plantas com micorrizas são beneficiadas, pois aumentam sua capacidade de absorção de água e minerais. Ainda o fungo protege a planta contra ataque de microrganismos. O fungo é beneficiado também, pois recebe da planta açúcares e vitaminas, importante para seu crescimento. REPRODUÇÃO DOS FUNGOS Reprodução assexuada dos fungos 1) Fragmentação: o micélio se fragmenta e origina novos micélios. 2) Brotamento (gemulação): ocorre nas leveduras, os brotos (ou gêmulas) normalmente se separam da célula original, mas podem também ficar unidas, formando uma cadeia de células 3) Esporulação: muitos fungos (exemplo: o zigomiceto da espécie Rhizopus stolonifer - bolor-preto-do-pão) se reproduzem assim, no processo são formadas células haplóides dotadas de paredes resistentes, os esporos. Para isso são formadas hifas especiais (esporangióforos) que possuem na extremidade uma dilatação esférica: o esporângio, onde em seu interior estão os esporos. Quando os esporângios estão maduros, se rompem e liberam os esporos, que se dispersam com o ar e ao encontrarem um local adequado, germinam. Então formam um novo micélio e dão origem a um novo ciclo. Reprodução sexuada nos fungos Ciclo sexual de um zigomiceto Ciclo sexual de um ascomiceto Esporos = ascósporos (n) Ciclo sexual de um basidiomiceto MICOSES – DOENÇAS CAUSADAS POR FUNGOS - sapinho (candidíase oral) e candidíase vaginal. - Alguns fungos podem causar pneumonia – Pneumocystis carinii. - As doenças de pele causadas por fungos são chamadas genericamente de micoses. As micoses podem atacar as unhas (onicomicose) também. AULA 1 – CARACTERÍSTICAS GERAIS DAS PLANTAS - São eucariontes. - São autótrofos fotossintetizantes (cloroplasto – possui outros plastos). - São multicelulares. - Possuem embrião e esse se desenvolve as custas do organismo materno. - Possui parede celular de celulose. - Reserva de energia em forma de amido. - Tecidos verdadeiros. - Fecundação é interna. - As plantas evoluíram de algas semelhantes às algas verdes atuais. - Características como a parede celular composta principalmente por celulose e a existência de clorofila b. - As plantas ao conquistarem o ambiente terrestre tinham um grande desafio: evitar a perda de água. A epiderme e a cutícula foram importantes adaptações. - As plantas completam o seu ciclo de vida em duas geração. O zigoto se desenvolve em embrião dentro do gametófito feminino (novidade nas plantas). Nesse local o embrião está protegido! - O embrião nas plantas é multicelular e maciço. - O desenvolvimento do embrião dentro do gametófito feminino é uma novidade evolutiva nas plantas e por isso elas são chamadas de embriófitas. Ao longo do desenvolvimento das plantas outras novidades evolutivas surgiram: vasos condutores, sementes, flores e frutos. Perceba que existem 4 grupos de plantas: briófitas, pteridófitas, gimnosperma e angiosperma. Classificamos as plantas de acordo com essas características. Veja o que surgiu em cada grupo: A- O embrião maciço se desenvolve protegido no corpo do gametófito feminino / Epiderme e cutícula / tecido verdadeiro /. (Todas as plantas) B- Vasos condutores / órgãos verdadeiros / fase dominante é o esporófito. (Pteridófitas, gimnosperma e angiosperma) C- Semente e grão de pólen. (Gimnosperma e angiosperma) D- Flores e frutos. (Angiosperma) AULA 1 – BRIÓFITAS CARACTERÍSTICAS - Primeiras plantas no ambiente terrestre. - Exemplos: musgos e hepáticas. - São avasculares (sem vasos condutores). - Gametas dependem da água para fecundação. - Pequenas e delicadas (maioria não ultrapassa 5 cm de altura – raras espécies atingem até 50 centímetros, na Nova Zelândia). - Não possuem caule, folha nem raiz. - Vivem geralmente em ambientes úmidos e sombreados. ORGANIZAÇÃO CORPORAL DE UMA BRIÓFITA - Exemplo de uma briófita. - O corpo da briófita é chamado de talo. - Esporos são haplóides (n) - Rizoide, cauloide e filóide possuem funções semelhantes as raízes, caules e folhas. Vantagens evolutivas das plantas: Perceba que cada uma das novidades evolutivas das plantas trouxe vantagens para o grupo. - Fecundação e desenvolvimento interno deram proteção. Os vasos condutores permitiram o maior tamanho nas plantas, o pólen a flor e o fruto aumentam a chance de dispersão da semente. A semente protege, nutre e também auxilia na dispersão do embrião. (2n) (n) CICLO DE VIDA E REPRODUÇÃO DAS BRIÓFITAS Reprodução assexuada: - Fragmentação do corpo. - Gemulação. Reprodução sexuada: IMPORTÂNCIA ECONOMICA DAS BRIÓFITAS Vamos ver os principais exemplos: - O musgo Sphagnum possui propriedades importantes exploradas em diversas ocasiões, como na agricultura, onde utilizam sua capacidade de retenção de água para aumentar a disponibilidade hídrica para as plantas cultivadas. Esse mesmo musgo possui propriedade antisséptica, muito utilizado para curativos, inclusive foi muito usado durante a primeira guerra mundial. - Musgos ajudam na conservação de encostas, mantendo o solo firme. - Podem ser usados como indicadores ambientais. - Importantes na cadeia alimentar. - Formam as turfas, compostas de musgos e outros vegetais em decomposição que retêm água e também podem ser usados como combustível (possuem muito carbono). Quando queimados, liberam grande quantidade de gás carbônico, influenciando também no equilíbrio global da atmosfera. AULA 3 - PTERIDÓFITAS - Exemplo: samambaias e avencas. CARACTERÍSTICAS - São as primeiras plantas vasculares (grupo mais antigo). - Não formam sementes. - Gametas dependem da água. - Ambientes úmidos e com sombra. - Muitas são epífitas (vivem sobre outras plantas). - Fase predominante no ciclo reprodutivo: esporófito. - São criptógamas (assim como as briófitas). - Novidades evolutivas importantes: tecidos (vasos) condutores, independência da fase esporofítica e tecido de sustentação. - Os vasos condutores são: xilema e floema. Eles possuem células que se unem formando canais. - A presença dos vasos condutores possibilitaram essas plantas crescerem mais que as briófitas. ORGANIZAÇÃO CORPORAL DAS PTERIDÓFITAS - Raíz – fixa a planta a absorve água e nutrientes. - Caule – cresce geralmente em sentido oposto das raízes. - Folhas – células ricas em cloroplastos (fotossíntese) - Fase dominante é o esporófito diplóide. - Gametófito é pouco desenvolvido (+ - 1 cm). REPRODUÇÃO DAS PTERIDÓFITAS Assexuada: brotamento Sexuada ESPORÓFITO (2n) PRÓTALO: GAMETÓFITO (n) IMPORTÂNCIA ECONÔMICA DAS PTERIDÓFITAS. - Plantas ornamentais (decoração). - Algumas são utilizadas com fins medicinais. - Algumas são usadas na alimentação (brotos de samambaia-das- roças). - Algumas pteridofitas aquáticas fazem associação com cianobactérias fixadoras de nitrogênio (por isso usada na fertilização de arroz). AULA 4 - GIMNOSPERMAS - Exemplo: araucárias, pinheiros, sequóias. CARACTERÍSTICAS - O grupo mais antigo de plantas com sementes. - A grande novidade evolutiva nesse grupo foi a semente (óvulo fecundado). Isso foi fundamental para o sucesso das fanerógamas. - As sementes nas gimnospermas são nuas. - A semente contém o embrião. - Nesse grupo surgiu o grão de pólen. - Não dependem da água para a reprodução sexuada. - Conquistaram definitivamente o ambiente terrestre. - São comuns em ambientes frios. - Também apresentam vasos condutores de seiva. - Possui órgãos verdadeiros (caule, folha raiz). Semente - A semente é a estrutura reprodutiva que se forma a partir do desenvolvimento do óvulo, ou seja, é o óvulo fecundado e maduro. - O endosperma é uma reserva nutritiva para que o embrião utiliza na germinação, enquanto ainda não faz fotossíntese. - Os óvulos (vários) são formados em cada estróbilo feminino (pinhas). Grão de pólen - O gameta masculino (carregados pelos grãos de pólen) se desenvolve no interior do esporófito (árvore), nas estruturas reprodutivas chamadas de estróbilo masculino (pinha). - Ao encontrar o óvulo, o grão de pólen forma uma projeção chamada de tubo polínico, por onde o gameta masculino alcança a oosfera sem o auxilio da água. CICLO REPRODUTIVO DE UMA GIMNOSPERMA Vamos ter como exemplo um pinheiro, o mais utilizado no grupo. IMPORTÂNCIA ECONÔMICA DAS GIMNOSPERMAS - Plantas ornamentais (decoração). - Produção de lenha, papel, móveis, casas, instrumentos musicais. - Seus óleos e resinas são usados na fabricação de remédios e perfumes. - Alimentação, como o pinhão. AULA 5 – ANGIOSPERMAS - Surgem duas novidades evolutivas: flores e frutos. - Flores: auxiliam na polinização. - Frutos: auxiliam na dispersão de sementes. FLOR Veja as partes de uma flor hermafrodita. PÓLEN RECEPTÁCULO PEDÚNCULO FLORAL INFLORESCÊNCIA - As flores estão tão organizadas que parecem, juntas, uma flor maior! Quando na verdade é composto por várias flores pequenas dispostas sobre um mesmo receptáculo. Para esse tipo de inflorescência, damos o nome de capítulo. ANDROCEU – ESTRUTURA REPRODUTIVA MASCULINA ACOMPANHE O DESENHO NA AULA E FAÇA MAIS ANOTAÇÕES GINECEU – ESTRUTURA REPRODUTIVA FEMININA FECUNDAÇÃO - O grão de pólen pousa no estigma. POLINIZAÇÃO - - - - - - É o transporte dos grãos de pólen dos estames até os estigmas das flores. Isso gera a recombinação gênica. Além do vento, a polinização pode ser feita pela água e, principalmente, por animais. Existe uma forte coevolução entre os animais polinizadores e as plantas. As plantas se especializaram em atraí-los. Entomofilia – polinização por insetos. Eles pousam na flor, seu corpo fica encoberto por pólen, e quando vão até outra flor, fazem o transporte do pólen. Ornitofilia – polinização por pássaros. - Quiropterofilia – Polinização por morcegos. - Pode ocorrer a autopolinização: o grão de pólen atinge o estigma da mesma flor (ou da mesma planta). VEJA O RESUMO: Na próxima aula veremos a diferença entre fruto e pseudofruto. DIVERSIDADE DE ANGIOSPERMAS - As angiospermas possuem dois grandes subgrupos: monocotiledôneas e dicotiledôneas AULA 6 – FRUTO E PSEUDOFRUTO Fruto - O FRUTO, É O OVÁRIO MADURO DA FLOR. O fruto é constituído de pericarpo e semente. O pericarpo se desenvolve a partir das paredes do ovário e possui três camadas: epicarpo, mesocarpo e endocarpo (veja a imagem acima). Tipos de Fruto: Quanto ao pericarpo, os frutos podem ser secos (pericarpo desidratado) ou carnosos (pericarpo suculento). Os frutos carnosos podem ser: - Drupa: geralmente apenas uma semente, como azeitona, ameixa, pêssego. - Baga: geralmente grande número de sementes, como o tomate, mamão e laranja. Os frutos secos podem ser: - Deiscentes: quando maduros, abrem e liberam as sementes, como o feijão e a ervilha. - Indeiscentes: não abrem para liberar a semente. A liberação vai ocorrer apenas por animais ou após o pericarpo sofrer decomposição. Exemplo: arroz. Existem frutos partenocárpicos. Esses se desenvolvem sem fecundação, como as bananas. Logo não possuem sementes. Alguns frutos são desenvolvidos pela indústria de alimentos. Ao aplicar hormônios o fruto se desenvolve sem fecundação. Pseudofruto - - - São os falsos frutos, pois se originam de outras partes da flor, que não é o ovário. Vamos ver o exemplo da maça, que é um pseudofruto. Nela o que se torna carnoso é o amadurecimento do receptáculo floral. A parte carnosa do morango também é pseudofruto (os frutos verdadeiros são os pontinhos em sua volta). DISPERSÃO DE SEMENTES - A dispersão de sementes se dá pelos frutos. Pode ser: - - - Anemocoria: pelo vento. Hidrocoria: pela água. Zoocoria: por animais. GERMINAÇÃO DE SEMENTES - Em condições adequadas, a semente irá germinar. AULA 7 – RAIZ Falaremos mais sobre essas estruturas na aula de histologia vegetal. TIPOS DE RAIZ - São basicamente divididas em 3 grupos: subterrâneas, aéreas e aquáticas. Raízes subterrâneas São as mais comuns. Veja os principais tipos: - - Pivotantes (ou axiais): possuem crescimento com um eixo principal muito desenvolvido e eixos secundários menos desenvolvidos. Fasciculadas (ou em cabeleira): não apresentam raiz principal. Ainda, as raízes subterrâneas podem ser tuberosas, nesse caso são dilatadas em função do acumulo de reserva energética, como o amido. Raízes aéreas Estão acima do solo, podem ser: - Sugadoras (haustórios): encontradas em plantas parasitas (hemiparasitas). Veja imagens da planta erva-de-passarinho. - - - Tubulares: apresentam forma de tábuas perpendiculares ao solo. Raízes respiratórias (pneumatóforos): Especializadas em trocas gasosas (por orifícios chamados pneumatódios), comum nas plantas de manguezais, pois o solo é encharcado e pobre em O2. Raízes estranguladoras: Presentes em algumas plantas epífitas (que vivem sobre árvores: inquilinismo). Essas raízes abraçam o tronco e permitem que a planta permaneça fixa. Em alguns casos as raízes estranguladoras podem crescer tanto (exemplo: figueira-mata- pau) que matam a árvore que está sendo sustentada, pois interrompe a passagem de seiva. Raízes aquáticas Ficam submersas, fazem absorção de água e nutrientes. São ricas em aerênquima, que auxiliam na flutuação. AULA 8 – CAULE TIPOS DE CAULES - Podem ser aéreos, subterrâneos ou aquáticos. Caules aéreos São os mais comuns: - Troncos: eretos, lenhosos e resistentes. - Estipes: longos e eretos, geralmente sem ramificações. - Colmos: eretos e geralmente não ramificados, muito resistentes. - Hastes: Eretos e flexíveis. - Caules rastejantes: não são eretos, são pouco resistentes, finos e longos. Esses caules rastejantes podem formar raízes em diferentes pontos (no caso o caule é chamado de estolho), o que possibilita (caso seja cortado) a formação de novos indivíduos. Exemplo: morango. - Caules trepadores: crescem muito em comprimento e pouco em espessura, são capazes de se enrolar em espiral para fixar, utilizando o auxilio de gavinhas. - Cladódios: são fotossintetizantes. De seus nós partem ramos, folhas e flores pouco desenvolvidas. Cactos são plantas classificadas como xerófitas, pois possuem muitas adaptações para suportar a falta de água. (existem também plantas hidrófitas – precisam de muita água e mesófilas – “um meio do caminho”). Caules subterrâneos - Se desenvolvem abaixo da superfície do solo. - Rizomas: comuns em monocotiledôneas. horizontalmente sob o solo, em pouca profundidade. - Tubérculo: possuem reserva na porção terminal. Exemplo: batata-inglesa. - Bulbos: caules subterrâneos envolvidos por catafilos (folhas modificadas), que acumulam substâncias nutritivas. Exemplo: cebola. Caules aquáticos Pouco desenvolvidos, geralmente são clorofilados e possuem parênquima aerífero, que favorece sua flutuação e as trocas gasosas. AULA 9 – FOLHAS PARTES DA FOLHA: - Limbo: maior porção da folha. Pode ser simples (A), quando apresenta apenas uma lâmina, ou composto (B) quando apresenta o limbo dividido em pequenas lâminas chamadas de folíolos. - Pecíolo: sustenta o limbo (encontrada em dicotiledôneas). - Bainha: é uma expansão dilatada na base da folha (muito desenvolvido em monocotiledôneas). - Estípulas: duas projeções próximas a inserção das folhas. - Nervuras: ramificações dos vasos condutores de seiva. ANATOMIA DA FOLHA - - Revestidas pela epiderme. Estômatos na face inferior da folha (abaxial). Os estômatos realizam a troca gasosa entre a planta e o meio. Células-guarda abrem e fecham o orifício controlando essas trocas. Parênquima clorofiliano pode ser paliçádico (células retangulares bem unidas) ou lacunoso (grandes espaços). - - Na face superior (adaxial), onde a folha recebe mais luz o parênquima é paliçádico, favorecendo a fotossíntese e próximo a porção inferior o parênquima é lacunoso, favorecendo a troca gasosa. Possui também feixes de xilema e floema (sistema vascular). ADAPTAÇÕES DAS FOLHAS - - - - - As folhas sofreram modificações ao longo da evolução, possibilitando algumas adaptações. Plantas carnívoras possuem folhas modificadas com função de capturar animais (geralmente insetos) para complementar sua nutrição. Essas plantas também fazem fotossíntese, mas por viverem em ambientes pobre em nutrientes (sobretudo nitrogênio) necessitam desse complemento nutricional. Espinhos: folhas modificadas que atuam na defesa da planta – é comum em cactos. Gavinhas: folhas modificadas que auxiliam a adesão das plantas trepadeiras. Brácteas: folhas coloridas próximas de algumas flores, elas ajudam na atração de polinizadores (reveja o girassol, no início da apostila). AULA 10 – HISTOLOGIA VEGETAL Tecidos vegetais: TECIDOS MERISTEMÁTICOS (EMBRIONÁRIOS) - Composto por células indiferenciadas, com muita capacidade de divisão. - Existem dois tipos de tecido meristemático - Primário (meristema primário): presentes desde o nascimento da planta. É responsável pelo aumento longitudinal da planta, como a raiz e o caule. - Secundário (meristema secundário): formados posteriormente, com a planta adulta. É responsável pelo aumento de espessura da planta (caule e raiz). 1. Tecido meristemático primário - Localizados nas raízes, no ápice do caule (gemas apicais – aumento em altura) e logo acima de cada folha (gema lateral ou axilar – forma os ramos). Tecido meristemático (embrionário) Tecido permanente (adulto ) - Primário - Secundário - Revestimento - Fundamental - vascular - A parte externa do meristema primário é chamado de protoderme, que formará a epiderme (sistema de revestimento). - A parte interna do meristema primário é chamada de procâmbio e dará origem aos tecidos condutores (sistema vascular: xilema e floema primários). - Entre a protoderme e o procâmio está o meristema fundamental, que vai se diferenciar em tecidos de preenchimento, reserva e sustentação. 2. Tecido meristemático secundário - O tecido meristemático secundário é dividido basicamente em dois tipos, câmbio vascular e felogêneo: - Câmbio vascular: forma os vasos condutores (xilema e floema secundários), assim aumentam a espessura da planta. - Felogênio: forma o súber e a feloderme (camadas de células de revestimento, chamadas de periderme). A periderme junto com o floema formam a “casca”. TECIDO PERMANENTE (ADULTO) São basicamente três: revestimento, fundamental e vascular. 1. Sistema de revestimento - Formado por uma ou mais camadas de células que cobrem todo o corpo da planta. - Função principal: proteção contra patógenos e contra a desidratação. - Forma-se primeiro a epiderme como tecido de revestimento. Mas por ser muito delgado, é substituído pela periderme (mais espessa) no caule e na raiz da maioria das plantas. Estômatos - Estão presentes os estômatos que são estruturas que se abrem e fecham para que ocorram as trocas gasosas. - Além do O2 e CO2, pelo ostíolo passa água, processo chamado de transpiração. Acúleos: protegem contra herbivoria. Tricomas: semelhantes pelos, que protegem a planta contra a desidratação, além de secretarem substâncias. PERIDERME - É formado basicamente pelo súber e pela feloderme. - Em algumas regiões as células estão dispostas de maneira a permitir trocas gasosas, essas estruturas chamamos de lenticelas. 2. Sistema fundamental - Formado por diversos tecidos com função de preenchimento, armazenamento ou sustentação. A - Preenchimento Parênquima clorofiliano: se as células estão bem unidas e cheia de cloroplastos, é chamado de parênquima clorofiliano paliçádico. Quando as células estão dispostas irregularmente, é chamado de parênquima clorofiliano lacunoso (esses espaços permitem a circulação de gases da fotossíntese). Lenticela B - Armazenamento Parênquima de armazenamento: encontrado em raízes, caules ou sementes. - Amilífero: armazena amido. - Aerífero: armazena ar. - Aquífero: armazena água em grandes vacúolos. C - Sustentação Tecido de sustentação: existem basicamente dois tipos: colênquima e esclerênquima. 3. Sistema vascular - É formado pelo xilema e floema. Xilema: transporte de água e sais minerais (seiva bruta) das raízes até as folhas. As células do xilema possuem parede celular com espessamento de lignina, o que o torna muito resistente. Floema: transporte de matéria orgânica (seiva elaborada ou seiva orgânica) das folhas para o resto da planta. Essa seiva é produzida pela fotossíntese. AULA 11 – FISIOLOGIA VEGETAL ABSORÇÃO A água e os sais minerais (seiva bruta, ou mineral) penetram na planta pela raiz, principalmente pela zona pilífera. Seguindo até o cilindro central onde está o xilema. A seiva pode seguir por dois caminhos distintos, a via apoplásica ou por via simplástica. - Via apoplástica: seiva passa por espaços entre as células - Via simplástica: seiva pssa pelo interior das células. Condução da seiva bruta (mineral) A seiva bruta é transportada das raízes até as folhas pelo xilema. Isso só é possível devido as características físicas e químicas da água: a capilaridade (adesão e coesão - lembre da aula sobre água) e a tensão provocada pela transpiração. Pressão da raiz: perceba que em muitas plantas os sais entram para o xilema de forma ativa (gasta energia) isso torna o xilema hipertônico em relação ao ambiente, favorecendo a entrada de água para o xilema, por osmose. Em algumas plantas de pequeno porte, essa pressão é tão grande que faz a seiva bruta extravasar pelas folhas através dos hidatódios, processo chamado de gutação ou sudação. TRANSPIRAÇÃO - Transpiração estomática: pode ser regulada. Mecanismo de abertura se dá pelo bombeamento de potássio para o interior das células-guarda, tornando elas hipertônicas, assim elas recebem água por osmose, incham e abrem o ostíolo. -E como ocorre o transporte dos compostos orgânicos, pela seiva elaborada? - Perceba que após a fotossíntese é formada a seiva elaborada, que é distribuída pela planta a partir do floema. - O fluxo é descendente, por ação da gravidade. Mas isso não é suficiente para levar seiva elaborada para todas as estruturas da planta, incluindo flores e frutos. - Existe, portanto o mecanismo de transporte chamado de hipótese do fluxo de massa. Nesse mecanismo, os órgãos fontes (produzem compostos orgânicos em maior quantidade) transmitem esses compostos para os órgãos dreno (geralmente não fazem fotossíntese, são dependentes dos órgãos fonte). - O fluxo do órgão fonte para o órgão dreno, segundo essa hipótese, se dá por transporte ativo. Aberto Fechado HORMONIOS VEGETAIS - Os hormônios vegetais também são chamados de fitormônios. AUXINAS Onde é sintetizada? No ápice caulinar, nas sementes e nas folhas jovens. Quais os efeitos? - Estimular o alongamento das células meristemáticas, o que promove o crescimento da planta (tem limite). - Estimula o desenvolvimento dos frutos e das raízes. - Inibe o desenvolvimento de ramos. - Mantém as folhas presas ao caule. CITOCININAS Onde é sintetizado? No ápice radicular, sementes em germinação e folhas jovens. Quais os efeitos? - Estimula a divisão celular e consequentemente o crescimento da planta. - Estimula o desenvolvimento dos ramos. Esse hormônio é conhecido também por hormônio da juventude. Pois retarda o envelhecimento da planta uma vez que estimular a produção de proteínas e RNA. GIBERELINAS Onde é sintetizado? Meristemas e sementes. Quais os efeitos? - Estimula o crescimento por alongamento celular ou divisão celular. - Estimula o desenvolvimento de frutos. - Estimula a germinação da semente. ÁCIDO ABSCÍSICO (ABA) Onde é sintetizado? No ápice radicular, caule e folhas. Quais os efeitos? - Inibidor de crescimento. - Provoca a dormência de gemas e sementes. ETILENO Onde é sintetizado? Tecidos maduros da planta. Quais os efeitos? - Amadurecimento dos frutos. - Abscisão (queda) de folhas, flores e frutos. MOVIMENTOS DA PLANTA TROPISMOS - Fototropismo positivo: crescimento das folhas e caule em direção à luz. Movimento estimulado pela produção de auxina do lado aposto da fonte luminosa, o que estimula o alongamento celular apenas de um lado da planta. - Fototropismo negativo: crescimento das raízes para o lado oposto da fonte luminosa, causado também pela produção de auxinas. - Geotropismo positivo: a raiz cresce em direção a força gravitacional, assim ela se enterra. - Geotropismo negativo: o caule possui crescimento em direção contrária a força da gravidade, assim cresce oposto ao solo. NASTISMOS - Nictinastismo (ou fechamento noturno): algumas plantas fecham suas folhas durante a noite e abrem durante o dia. Ou apenas se movem para baixo (a noite) e para a cima (no dia). - Tigmonastismo: são movimentos estimulados pelo toque, como exemplo: a planta dormideira, que fecha rapidamente suas folhas ao serem tocadas. Isso ocorre também com plantas carnívoras. COMO A LUZ INTEFERE NO DESENVOLVIMENTO VEGETAL? Fotoblastia: influência da luz na germinação. Sementes podem ser fotoblásticas positivas (germinam com luz) ou fotoblásticas negativas (germinam sem luz). Fotoperiodismo: a floração depende da duração de períodos de luz e escuridão. - Plantas de dia longo: florescem quando a noite é curta e o dia é longo. - Plantas de dia curto: florescem quando a noite é longa e o dia é curto. Existem plantas neutras, ou seja, independem do período luminoso para florescer. AULA 01 – REINO ANIMAL: INTRODUÇÃO À ZOOLOGIA São características dos animais: - Eucariontes - Multicelulares - Heterotróficos. - Aeróbicos (apesar de alguns realizarem anaerobiose). - Possuem tecidos verdadeiros. - Presença da blástula no desenvolvimento embrionário. - Reprodução sexuada (mas alguns fazem também reprodução assexuada). - Podem apresentar celoma. Os animais podem ser classificados de acordo com o número de camadas germinativas (folhetos embrionários). - Diblásticos: animais que possuem dois folhetos embrionários, a ectoderme e a endoderme. - Triblásticos: animais que possuem três folhetos embrionários, a ectoderme, a mesoderme e a endoderme. Outra classificação importante é quanto o que será originado a partir do orifício do embrião chamado de blastóporo (veja a aula de embriologia), veja a classificação: Blastóporo - Protostômio: o blastóporo origina primeiramente a boca (ou orifício semelhante a boca). Exemplo: anelídeos, artrópodes e moluscos. - Deuterostômio: o blastóporo origina primeiramente o ânus e depois a boca. Exemplo: equinodermos e cordados, apenas. De acordo com essa cavidade os animais podem ser classificados em celomados, pseudocelomados ou acelomados. Os animais podem ser classificados de acordo com a simetria corporal. Podem ser assimétricos ou simétricos (radial ou bilateral). Outras classificações: Reprodução: todos os animais fazem reprodução sexuada, mas alguns também fazem reprodução assexuada. Fecundação: pode ser interna ou externa. Quanto ao sexo dos animais: podem ser monóicos (hermafroditas) ou dióicos, quando existe o macho e a fêmea. Cefalização: é a tendência evolutiva de manter órgãos do sentido na região anterior do corpo. Segmentação ou metameria: o corpo é organizado em segmentos iguais ou semelhantes, os chamados metâmeros. Para lembrar, imagine uma minhoca. Sistema esquelético: os animais podem ter esqueleto hidrostático (sustentação pela água), exoesqueleto (esqueleto externo, como nos artrópodes) e endoesqueleto (esqueleto interno), como nos cordados. Quanto ao sistema digestório: pode ser completo (boca e ânus) ou incompleto (apenas boca). Alguns animais não possuem sistema digestório. Sistema circulatório: pode ser fechado ou aberto. Sistema respiratório: pode ser respiração cutânea (pela pele), branquial (por brânquias) pulmonar (por pulmões), traqueal (por traquéias) ou nenhum tipo. Sistema excretor: pode ser por protonefrídeos (“rins” primitivos), canais excretores, metanefrídeos, glândulas antenais e coxais, túbulos de Malpighi ou rins. Substâncias excretadas: pode ser amônia, uréia ou ácido úrico. AULA 02 – PORÍFERA Os poríferos são os animais mais primitivos, são representados pelas esponjas. CARACTERÍSTICAS GERAIS - Apresentam poros no corpo. - São aquáticos (maioria marinha). - Não possuem tecido verdadeiro. - A célula mais importante no grupo é o coanócito. - Grande capacidade de regeneração. - Maioria é assimétrico. - São filtradores. ESTRUTURA CORPORAL - Possuem uma cavidade central chamada de átrio ou espongiocele. - Possuem uma abertura superior, chamada de ósculo. - A espongiocele é revestida por células chamadas de coanócicos, que possuem um flagelo. São essas células as responsáveis pela movimentação constante da água pela esponja. A água entra pelo poro, passa pela espongiocele e sai pelo ósculo. Existem três tipos de esponjas, classificadas de acordo com a dispocisão corporal de suas câmaras e canais internos, áscon, sícon e lêucon: ÁSCON SÍCON LÊUCON AS ESPONJAS SÃO REVESTIDAS POR TRÊS CAMADAS DE CÉLULAS: - A mais externa (pinacoderme): formada basicamente por células achatadas e muito unidas, os pinacócitos. - A camada mais interna (coanoderme): formada pelos coanócitos, as células que possuem flagelo envolvido por um colarinho, que permitem a circulação da água. Essas células também absorvem os nutrientes e fazem a digestão intracelular (dentro dos coanócitos). - A camada central (meso-hilo): podem apresentar células móveis chamadas de amebócitos, juntamente com um esqueleto de sustentação formado por espículas (formada por carbonato de cálcio ou sílica). Espículas: não são células, atuam na sustentação da esponja (esqueleto) CLASSIFICAÇÃO DOS PORÍFEROS: - Formados por três classes – Calcarea, Demospongiae e Hexactinellida. REPRODUÇÃO DAS ESPONJAS: Assexuada: - Brotamento. - Regeneração. - Algumas esponjas de água doce podem gerar uma forma de resistência, chamada de gêmula. Sexuada: AULA 03: CNIDÁRIOS Representantes: anêmonas-do-mar, corais, caravelas, águas-vivas e hidras. CARACTERÍSTICAS GERAIS - Possuem tentáculos. - São diblásticos. - Dois tecidos verdadeiros: gastroderme (deriva da endoderma) e a epiderme (deriva da ectoderma). Entre esses dois tecidos existe a mesogléia (derivada da ectoderma), composta por um material gelatinoso. - Acelomados. - Sistema nervoso difuso. - Maioria marinha. - Sistema digestório incompleto. - Digestão extra e intracelular. - Sistema respiratório, excretor e circulatório ausentes. - Simetria radial. - Célula especializada: cnidócito, responsável pela inoculação de veneno. - Cnidócitos atuam na defesa ou na captura de presas. ESTRUTURA DO CORPO - Podem ter basicamente duas formas: pólipos e medusas - Pólipo é séssil, medusa é livre. - A cavidade gastrovascular (celêntero) é onde ocorre a digestão extracelular. - Boca é por onde entra o alimento. - O esqueleto dos cnidários é hidrostático. SUAS PRINCIPAIS CÉLULAS: - Gastroderme vem do folheto endoderma. - Epiderme vem da ectoderma. - Mesogléia vem da ectoderma. Células da epiderme: - Mioepiteliais epidérmicas (epitélo-muscular) – revestem e possibilitam a contração do corpo. - Células intersticiais: pequenas células localizadas entre as mioepiteliais. São totipotentes, participam do crescimento e regeneração. - Células sensoriais: captar estímulos e transmiti-los para células nervosas presentes na mesogleia. - Células glandulares (presentes na epiderme e na gastroderme): secretam muco, que lubrifica o corpo do cnidário. O muco auxilia também na fixação dos pólipos no substrato. - Cnidoblastos: célula especializada em inocular veneno. Já falamos dela anteriormente. Células da gastroderme - Células mioepiteliais digestórias (muscular-digestiva): Apresenta dois flagelos, facilitando a mistura do alimento com as enzimas digestivas, que são produzidas pelas células glandulares da gastroderme. - As células glandulares, sensoriais e intersticiais da gastroderme, possuem função semelhante a da epiderme, estudado acima. Mesogleia - Possui células nervosas, que recebem estímulo e interpretam. A mesogleia é formada por secreção de células da epiderme e da gastroderme. A mesagleia da suporte ao corpo dos cnidários, senda ela elástica e flexível. REPRODUÇÃO: - Pode ser assexuada: - Brotamento - Estrobilização. - Pode ser sexuada. DIVERSIDADE DE CNIDÁRIOS Possuem quatro classes: Hydrozoa, Scyphozoa, Anthozoa e Cubozoa. Hydrozoa (hydrozoários): - Únicos com representantes de água doce, mas a maioria é marinha. - De maneira geral, possuem a forma de pólipo, que se reproduzem assexuadamente por brotamento. Mas alguns brotos alargados se transformam em pequenas medusas. Scyphozoa (Cifozoários) - São marinhos. - Possuem alternância de geração, sendo a medusa a forma predominante. Anthozoa (antozoários) - São marinhos. - Exemplo: anêmonas do mar e corais. - Apresentam apenas estágio de pólipo. - Os corais produzem um esqueleto formado por carbonato de cálcio, que é rígido e durável. Além de sua sustentação, esse composto produz uma formação calcária que mesmo após a morte do coral continua no ambiente. Essa é a base para a formação dos recifes de corais. Com a morte das zooxantelas os corais perdem cor e ocorre o fenômeno conhecido por branqueamento de corais. Perceba que as zooxantelas fazem fotossíntese, e o derramamento de petróleo ou outra poluição pode impedir que a luz alcance esses organismos, que morrem por não fazerem fotossíntese. Cubozoa (Cubozoários) - Representados pelas medusas, que possuem forma de cubo. - Estão entre os animais mais tóxicos do mundo, como é o caso da vespa-do-mar. AULA 04 – PLATELMINTOS Os platelmintos pertencem ao filo Platyhelminthes, que significa “verme de corpo achatado”. CARACTERÍSTICAS GERAIS E ESTRUTURA - Possuem o corpo achatado. - Vida livre ou parasitária. - Possuem simetria bilateral (novidade evolutiva). - São Triblásticos (novidade evolutiva). - São acelomados. - Nesse grupo ocorre o processo de cefalização. - Possuem dois cordões nervosos ventrais, conectados entre eles por diversos pontos. Ainda possuem uma concentração de células nervosas na extremidade anterior do corpo, formando os gânglios cerebrais. - Sem sistema de circulação: trocas gasosas realizadas por difusão. - Possuem protonefrídeos, estruturas de excreção e osmorregulação constituídos por um sistema de túbulos que terminam em células especializadas, chamadas de células-flama. - As células-flama são excretoras. - O sistema digestório é incompleto. - As espécies parasitas não possuem trato digestório, pois absorvem os nutrientes digeridos diretamente de seus hospedeiros. - Possuem um trato digestório (intestino) extremamente ramificado. GRUPOS DE PLATELMINTOS Turbelários - São de vida livre. - Principal exemplo: planária. - Podem viver em ambientes aquáticos ou terrestres úmidos. - Possuem uma cabeça com órgãos quimiorreceptores (chamadas de aurícolas). - Os ocelos percebem estímulos luminosos (fotorreceptores). - O gânglio cerebral interpreta informações recebidas pelos órgãos sensoriais. - A digestão é extra e intracelular. - Fazem fertilização cruzada, com fecundação interna. - O desenvolvimento é direto (sem fase larval). - As planarias podem se reproduzir assexuadamente. - A respiração é cutânea. Cestódeos - São exclusivamente parasitas (endoparasitas). - Principal exemplo: tênias. - Possuem mais de um hospedeiro: o definitivo, na sua fase adulta e o intermediário, que abriga a fase larval. - Não possuem sistema digestório. Absorvem os nutrientes direto de seu hospedeiro. Doenças causadas por cestódeos TENÍASE E CISTICERCOSE - A teníase é causada pela Taenia saginata ou Taenia solium. - A cisticercose (em humanos) é causada apenas pela larva da espécie Taenia solium. - Para prevenir: não comer carne crua, inspeção de carnes, saneamento básico entre outras. Trematódeos - Geralmente parasitas de vertebrados. Nos trematódeos o mais importante é conhecer sobre a esquistossomose, doença parasitária comum em algumas regiões do Brasil. ESQUISTOSSOMOSE - Conhecida também por barriga-d’água. - Causada pelo verme Schistosoma mansoni. Macho é maior, abrigando a fêmea em uma abertura de seu corpo, chamada canal ginecóforo. Veja o ciclo e acompanhe com a aula do professor Samuel Cunha. Faça anotações. Prevenção: saneamento básico, tratamento dos doentes, educação sanitária, não entrar em rios suspeitos, eliminar os caramujos, entre outras. AULA 5 – NEMATELMINTOS - Pertencem ao filo Nematoda. Podem ser chamados de nematódeos. CARACTERÍSTICAS GERAIS E ESTRUTURAS - Possuem o corpo cilíndrico e alongado. - São triblásticos. - Possuem simetria bilateral. - São pseudocelomados. - Possuem cutícula que recobre seu corpo e dá resistência ao verme. - Possui sistema digestório completo. - Não apresentam sistema cardiovascular e respiratório. - Geralmente excretam amônia por células especializadas, chamadas de renetes. - Sistema nervoso composto por um nervo na forma de anel. - Geralmente são dióicos e com fecundação interna. Vamos estudar as doenças causadas pelos namatódeos: ASCARIDÍASE - Doença parasitária causada pelo Ascaris lumbricoides (lombriga). - Os vermes adultos vivem no intestino delgado do hospedeiro. Acompanhe o ciclo juntamente com a aula do prof. Samuel Cunha, faça anotações na figura. - Prevenção: lavar as mãos e os alimentos, saneamento básico, educação sanitária, tratar os doentes, entre outras. ANCILOSTOMOSE (AMARELÃO) - Causada pelo verme Ancylostoma duodenale e Necator americanus. - Causam anemia - Lembre-se sempre do Jeca Tatu, personagem de Monteiro Lobato que vivia cansado: “Jeca não é assim, ele está assim”, dizia o autor. Jeca tinha essa parasitose e por isso vivia cansado. Acompanhe o ciclo juntamente com a aula do professor Samuel Cunha, faça anotações. - A prevenção está relacionada ao saneamento básico, andar de sapatos em ambientes com suspeitas de contaminação, tratar as pessoas doentes e educação sanitária. BICHO-GEOGRÁFICO (larva migrans) - Causado pelo verme Ancylostoma braziliense. - Mas quando esse verme tenta penetrar na pele humana, não consegue. Fica migrando pela pele e causa um rastro de inflamação. - Pode causar coceira e inflamação localizada. - Prevenção: não levar cães e gatos para a praia. Tratar periodicamente animais de estimação com remédios vermífugos. Evitar o contato direto da pele com locais de risco, como areia da praia. FILARIOSE - Conhecida também por elefantíase. - Causada pelo verme Wuchereria bancrofti. - Precisa de mais de um hospedeiro, nós somos o definitivo e o mosquito do gênero Culex é o hospedeiro intermediário. - A fêmea do mosquito é hematófaga e transmite a parasitose durante a picada. - Prevenção: evitar o contato com o mosquito com o uso de telas, repelentes ou inseticidas. ENTEROBIOSE - Conhecida também por oxiurose. - Causada pelo verme Enterobius vermicularis. - Adultos ficam instalados no intestino grosso, onde acasalam. - A fêmea repleta de ovos migra para a região perianal (ao redor do anus), região onde os ovos são liberados. - Causa muita coceira na região. - Os ovos podem contaminar os alimentos e também podem ficar suspensos no ar, ocorrendo a transmissão para outras pessoas que vivem no mesmo ambiente. - Prevenção: evitar sacudir roupas de cama, tratar os doentes, lavar as mãos e os alimentos, entre outras. Acompanhe o ciclo juntamente com a aula do professor Samuel Cunha: faça anotações. AULA 05 – MOLUSCOS CARACTERÍSTICAS E ESTRUTURAS - Os moluscos são triblásticos e celomados. - Moluscos são invertebrados de corpo mole. - São marinhos, dulcícolas ou terrestres. - Geralmente apresentam conchas calcárias. - Possuem simetria bilateral. - O corpo não é segmentado, mas podemos identificar três regiões: cabeça, pé e massa visceral. - Cabeça é muito desenvolvida nos cefalópodes, pouco em bivalves. Nessa estrutura podem ter órgãos sensoriais. - O pé está relacionado à locomoção. - Na massa visceral estão os órgãos. Essa estrutura é revestida pelo manto, responsável (em alguns moluscos) pela secreção do esqueleto calcário. - O manto pode formar a cavidade do manto. - Podem ser herbívoros, predadores ou filtradores. - Possuem sistema digestório completo. - Na cavidade oral possuem (na maioria das vezes) uma estrutura chamada de rádula, que é usada para raspar os alimentos. - A digestão é intra e extracelular. - Possuem sistema circulatório (primeiros animais a terem esse sistema) que pode ser aberto (maioria) ou fechado (cefalópodes). - Sistema respiratório: brânquias (moluscos aquáticos), pulmões (moluscos terrestres) ou cutânea (alguns moluscos terrestres) - Sistema excretor: metanefrídios. - Moluscos aquáticos excretam amônia, os terrestre convertem a amônia em ácido úrico, menos tóxico (bela estratégia adaptativa). - Sistema nervoso: formado por gânglios concentrados na cabeça, no pé e na massa visceral. - Moluscos podem apresentar estruturas sensoriais: tentáculos. Já os cefalópodes possuem olhos muito desenvolvidos, semelhantes ao dos vertebrados. GRUPOS DE MOLUSCOS Aplacophora - São pequenos e em forma de vermes. - Não apresentam cabeça, tentáculos nem olhos. Monoplacophora - São os monoplacóforos. - Possuem uma única concha. Polyplacophora - São os quítons. - Possuem muitas conchas (daí o nome) Bivalvia - São os bilvalves: ostras, mariscos e mexilhões. - Possuem uma concha com duas partes (valvas). - Não apresentam rádula, obtém seu alimento por filtração, a partir de uma abertura chamada sifão. - Algumas espécies podem formar pérolas. Isso ocorre se um grão de areia (ou outro objeto estranho) fica entre o manto e a concha, no caso o molusco secreta uma substância necarada (calcárea) ao redor desse objeto, com intenção de isolá-lo. Gastropoda - Única classe com representantes terrestres: caramujos, caracóis e lesmas. - Alguns possuem conchas em forma de espiral sobre o corpo. - Cabeça bem individualizada, podendo conter órgãos sensoriais. - Ânus, estruturas excretoras e reprodutivas estão localizadas na porção anterior do corpo, acima da cabeça. Cephalopoda - São os cefalópodes: polvo, lula e náutilo. - São marinhos. - Fazem uma eficiente locomoção. Isso é importante, pois eles são predadores. - Capturam as presas com seus tentáculos. - Os olhos são complexos, semelhante ao dos vertebrados. - Únicos entre os moluscos com sistema circulatório fechado. Scaphopoda - São os escafópodes: dentes-de-elefante. - São marinhos. IMPORTÂNCIA DOS MOLUSCOS - Gastronomia. - Algumas espécies exóticas como o mexilhão dourado causam grandes impactos ambientais. - São hospedeiros intermediários para algumas doenças parasitárias. - Comercio de pérolas. - Indicadores ambientais. - Pragas de jardins. - Vetores de doenças. - Conchas como objeto de decoração, artesanato ou coleção. AULA 06 – ANELÍDEOS - Principais exemplos: minhoca e sanguessuga. CARACTERÍSTICAS - São animais vermiformes, com corpo cilíndrico, alongado e segmentado: a grande novidade evolutiva do grupo (os segmentos possuem forma de anel, o que dá nome ao grupo). - A segmentação é marcante nesse grupo, sendo chamada de metameria. - Simetria bilateral. - Triblásticos. - Celomados. - Protostômios. - Sistema digestório completo. - Sistema circulatório fechado. - Sistema respiratório: podem ou não apresentar (se não apresentam, fazem as trocas por difusão, pela pele – cutânea; se apresentam é por brânquias). - Sistema excretor: metanefrídeos. - Sistema nervoso: gânglios cerebrais e cordões nervosos na parte ventral. - Alguns possuem o clitelo. - O clitelo produz muco e, ainda, é importante na formação do casulo, local onde ocorre a fecundação. CLASSIFICAÇÃO DOS ANELÍDEOS Polychaeta (poliquetas) - Anelideos com protuberâncias laterais: os parápodes. - São predominantemente marinhos. - Os parápodes são proeminências que se estendem na lateral do corpo, com tufos de cerdas rígidas. Função dos parápodes: trocas gasosas, proteção, locomoção ou ancoragem. Oligochaeta (Oligoquetas) - Pertencem a classe Clitellata – possuem clitelo. - Principal exemplo: minhocas. - importância das minhocas: aeração do solo, produção do húmus que adubam e deixam o solo mais rico. - Minhocas possuem também a tiflossole, que são dobras na superfície do intestino e cecos intestinais que aumentam a área de absorção de alimentos. - Respiração é cutânea. - Sistema circulatório apresenta um vaso dorsal contrátil. - Outros vasos sanguíneos também participam do bombeamento. - São monóicos e fazem fertilização cruzada. - Na copula as minhocas se dispõe para que ocorra o alinhamento dos poros genitais com o receptáculo seminal, ocorrendo assim a troca de espermatozóides. - O clitelo forma o casulo, onde são depositados os ovócitos pelo poro genital feminino. O casulo é encaminhado por contrações musculares até o receptáculo seminal, onde estão os espermatozoides do parceiro. Ocorre assim a fecundação e o casulo, já com os óvulos, é liberado no ambiente. Hirudinea (hirudíneos) - Pertence a classe Clitellata – possuem clitelo. - Principal exemplo: sanguessuga. - Característica marcante: possuem ventosa nas extremidades corporais, que são utilizados para locomoção. - Clitelo pouco evidente. - Muitas espécies são ectoparasitas (externos) de outros animais. - O sanguessuga libera uma substância anticoagulante, favorecendo assim sua alimentação. AULA 07 – ARTRÓPODES: INTRODUÇÃO - Exemplos: mosca, barata, escorpião, aranha, caranguejo, centopéia... - Apresentam metameria (segmentação), mas seus segmentos não são todos iguais. Alguns segmentos inclusive se unem para formar tagmas. - Novidades evolutivas: exoesqueleto (esqueleto externo) formado de quitina (polissacarídeo) e apêndices articulados, como pernas, asas e antenas. O exoesqueleto é externo ao corpo, como se fosse uma armadura resistente. Protege contra desidratação ou predadores. Para crescer o artrópode deve mudar esse esqueleto e, por isso, o crescimento não é contínuo. Ele deixa o esqueleto menor, cresce fora dele e secreta um novo exoesqueleto. Esse processo é chamado de muda, ou ecdise regulado pelo hormônio ecdisona. O esqueleto velho recebe o nome de exuvia. - Devido a rigidez do exoesqueleto, ele possuem os apêndices articulador, que são movidos pela ação de músculos. - São triblásticos. - Celomados. - Protostômios. - Possuem simetria bilateral. - Sistema digestório completo. - Sistema circulatório aberto. - Sistema respiratório: traqueal, filotraqueal ou branquial. - Sistema excretor: túbulos de Malpighi. - Sistema nervoso: ganglionar com cordões nervosos ventrais. - Sistema sensorial: olhos compostos, ocelos, antenas, cerdas. AULA 8: ARACNÍDEOS (ARACHINIDA) - Exemplo de aracnídeos: aranhas, escorpiões, carrapatos e ácaros. - Não possuem antena (característica que os difere dos demais artrópodes). - Únicos que apresentam quelíceras e pedipalpos. - Podem apresentar ocelos, que possuem função de percepção de claridade. - Possuem 4 pares de pernas, sempre localizadas no cefalotórax. - Apresentam o corpo dividido em cefalotórax (prossoma), e abdômen (opistossoma). - Em ácaros o cefalotórax e abdômen estão fundidos. - Capturam seu alimento e fazem a digestão externa, depois ingerem o produto. - Os escorpiões possuem ao final do abdômen o télson, estrutura que possui o aguilhão, responsável pela inoculação do veneno. - Nas aranhas, a estrutura responsável pela inoculação do veneno são as quelíceras, que possuem glândulas de veneno. - As aranhas também possuem glândulas localizadas no abdômen que secretam teias por apêndices especializados, chamados de fiandeiras. - O sistema respiratório é do tipo filotraqueal (pulmões foliáceos) que se comunica com o meio exterior por orifícios chamados de estigma. - A excreção nos aracnídeos é feita nas glândulas coxais, presentes na base das pernas ou por túbulos de Malpighi. IMPORTÂNCIA DOS ARACNÍDEOS - Muitas aranhas e escorpiões podem causar problemas devido ao veneno que possuem. - Algumas espécies de aracnídeos são ectoparasitas, podendo veicular doenças como a febre maculosa. - Carrapatos causam prejuízo para pecuária. - Possuem papel importante na cadeia alimentar. AULA 9 - CRUSTÁCEOS (CRUSTACEA) - Exemplos de crustáceos: camarões, caranguejos, lagostas. - As cracas são crustáceos sésseis, vivendo presas a algum substrato. - Os crustáceos possuem o corpo dividido em cefalotórax e abdômen. - O número de pernas varia nos grupos, tendo no mínimo cinco pares. - Possuem dois pares de antenas. - Sistema respiratório formado por brânquias. - Sistema excretor: nefrídios especializados, conhecidos por glândulas antenais e glândulas maxilares. AULA 10 - INSETOS (INSECTA) - Exemplos: gafanhoto, mosquito, mosca, barata, borboleta. - O corpo dividido em: cabeça, tórax e abdômen. - Do tórax partem 3 pares de pernas. - A maioria possui dois pares de asas (alguns não apresentam asas). - Possuem um par de antenas. - Possuem um par de olhos compostos. Podem possuir ocelos. - Possuem hábitos diversificados de alimentação: herbívoros, carnívoros, detritívoros, parasitas... - Perceba que o aparelho bucal dos insetos está relacionado a seu hábito de alimentação. Um parasita que se alimenta de sangue (por exemplo o mosquito) tem que ter um aparelho bucal que penetra na pele e suga o sangue, chamado então de picador (ou picador sugador). Veja abaixo os tipos de aparelho bucal. - Sistema respiratório constituído por traquéias (sistema traqueal) ao longo do corpo. O O2 e o CO2 entram por orifícios chamados de espiráculos. - Como nesse sistema o O2 entra diretamente para os tecidos do corpo do inseto, mantendo seu alto metabolismo, mesmo eles possuindo o sistema circulatório aberto. - Sistema excretor: formado por túbulos de Malpighi. - O desenvolvimento pode ser direto (sem larva), ou indireto (com larva). - Desenvolvimento direto: Ametábolos: fases de ovo – imaturo – adulto - Desenvolvimento indireto: Hemimetábolo: fases de ovo – ninfa – adulto (não fazem metamorfose completa). - Holometábolos: fases de ovo – larva – pupa – adulto (fazem a metamorfose completa). - É na fase de pupa que ocorre a metamorfose. IMPORTÂNCIA DOS INSETOS - Cadeia alimentar. - Vetores de doenças. - Alimentação (muitas culturas usam os insetos na culinária). - Polinização (lembre-se das abelhas). - Produção de mel. - Pragas agrícolas. - Muitas espécies são parasitas: piolho, berne, pulga... - Pragas urbanas. - Indicadores ambiental. AULA 11 - MIRIÁPODES (MYRIÁPODA) - Exemplos: centopéias e piolhos-de-cobra. - São todos terrestres. - Apresentam cabeça anexada a um corpo muito segmentado e com muitas pernas. - Assim como os insetos, possuem duas antenas, fazem respiração por traquéia e possuem túbulos de Malpighi (excreção). Diplopoda (diplópodes) - São os piolhos-de-cobra. - Possuem dois pares de pernas por segmento, isso porque durante o desenvolvimento embrionário ocorre fusão aos pares dos segmentos. - Podem possuir glândulas que produzem substâncias que repelem inimigos. Chilopoda (quilópodes) - São as centopéias. - São caçadores muito eficientes.. - Apenas um par de pernas por segmento. - Possuem 15 ou mais segmentos. - O primeiro par de pernas é diferenciado em presas que podem inocular veneno! - O último par de pernas pode estar modificado, com função sensorial. AULA 12 – EQUINODERMOS - Pertencem ao filo Echinodermata. - Esses é o filo mais próximo ao nosso. CARACTERÍSTICAS E ESTRUTURAS - Exclusivamente marinhos. - São triblásticos - Celomados. - Deuterostômios. - Possuem esqueleto interno (endoesqueleto) formado por calcário e revestido pela epiderme. - Geralmente apresentam simetria pentarradial (um tipo de simetria radial com cinco partes iguais) quando adultos. - Na fase larval apresentam simetria bilateral. - Alguns equinodermos como as estrelas-do-mar possuem estruturas em forma de pinça no corpo, chamadas de pedicelárias. - A excreção e trocas gasosas são realizadas diretamente pela superfície do corpo. - O sistema nervoso é formado apenas por nervos que partem de um anel nervoso na região da boca. - Sistema digestório completo. - Apresentam grande capacidade de regeneração. Sistema ambulacrário (sistema hidrovascular ou sistema vascular aquífero) - Existe uma rede interna de canais por onde circula a água do mar. - O sistema ambulacrário é responsável pelo transporte interno dos nutrientes, excretas, gases e alimentação. - Esses sistema forma os famosos pés ambulacrários, o que permite o deslocamento do animal. - A porção externa dos pés podem ter também as seguintes funções: sensorial, fixação, trocas gasosas ou alimentação. - O sistema ambulacrário é constituído de um canal circular, presente ao redor da boca do animal. - Esse sistema está ligado ao meio exterior pela placa de madrepórica, uma placa calcária perfurada. - Do canal central partem os canais radiais. - O canal radial se ramifica fazendo ligação com a ampola e os pés ambulacrários. DIVERSIDADE DE EQUINODERMOS Classe Crinoidea (lírios-do-mar) - São filtradores. - Corpo em forma de taça ou cálice. - Boca voltada para cima (os outros equinodermos tem boca para baixo). Classe Asteroidea (estrelas-do-mar) - Semelhantes a uma estrela, com número de braços múltiplos de 5. - Boca para baixo, ânus ao lado oposto. - São predadores de moluscos bivalves. Classe Ophiuroidea (serpentes-do-mar) - A mais diversificada entre o filo. - Possuem cinco braços delgados e articulados. - Não possuem ânus. - Se alimentam do plâncton ou de detritos orgânicos. Classe Echinoidea (bolacha-do-mar ou ouriço-do-mar) - Corpo em forma de globo (ouriço-do-mar) ou em forma de disco (bolacha-do-mar). - Possui carapaça rígida e espinhos móveis. - Não apresentam braços. - Possui um aparelho mastigador complexo, com cinco dentes calcários protáteis: a lanterna de Aristóteles. - Essa estrutura tritura alimentos. - Se alimentam de pequenas algas e fragmentos de matéria orgânica. Classe Holothuroidea (Pepino-do-mar) - Possuem o corpo alongado e simetria bilateral. - Boca e ânus nas extremidades opostas. - Espinhos reduzidos (diferente das outras classes). - Normalmente vivem no fundo dos oceanos. Se alimentam de microrganismos planctônicos. AULA 14 – INTRODUÇÃO AOS CORDADOS Características principais (muitas vezes presente apenas na fase embrionária): 1- Notocorda 2 – Cauda pós-anal 3 – Tubo nervoso dorsal 4 – Fendas faríngeas (ou branquiais Um filo muito próximo ao nosso (de menor importância para vestibular) é o Hemichordata. Dentro do filo dos cordados, estudaremos três subfilos: Urochordata, Cephalochordata (ambos chamados de protocordados) e Vertebrata. Copie o cladograma desenhado na aula do prof. Samuel Cunha: AULA 15 – UROCORDADOS (FILO UROCHORDATA) - Notocorda apenas na região caudal da larva. - Não possuem coluna vertebral (invertebrado) nem crânio. - Principal exemplo são os ascídios (a maior classe do grupo) - Os ascídios ficam fixos no substrato (são sésseis). - Eles são revestidos por uma túnica protetora (tunicina). - São filtradores. - A circulação é mantida pelo cílios presentes na faringe (que é perfurada). AULA 16 – CEFALOCORDADOS (FILO CEPHALOCHORDATA) - Notocorda da cabeça até a cauda (daí o nome do filo). - O mais estudado é o famoso anfioxo. - O corpo é semelhante ao de um peixe. - A porção anterior do seu corpo possui projeções com cílios, chamadas de cirrus. Utilizado na captura de alimento por filtração. AULA 17 – VERTEBRADOS (FILO VERTEBRATA) - Exclusividade do grupo: coluna vertebral (tem exceção) principal estrutura de sustentação do corpo e protege o cordão nervoso dorsal. - Na cabeça, eles possuem o crânio (proteção do encéfalo e órgãos sensoriais). - Maioria com anexos embrionários. - Existem espécies ovíparas, ovovivíparas e vivíparas. - Os grupos dos vertebrados são: Peixes: Agnatha, Chondrichthyes, Osteichthyes, Anfíbios: Amphibia Répteis: Reptilia Aves: Aves Mamíferos: Mammalia. - Os primeiros vertebrados foram os peixes (Agnatha, Chondrichthyes, Osteichthyes). PEIXES- Características gerais e Agnatha - Os peixes fazem respiração branquial, excretam amônia e possuem linha lateral (sensorial, detecta vibrações na água). CRANIATA SEM MANDÍBULAS São os peixes ágnatos ou ciclostamados. - Peixes-bruxa (ou feiticeira) e lampreias. - Não apresentam mandíbula. - Corpo alongado e esqueleto cartilaginoso. - Não apresentam nadadeiras laterais. - São carnívoros, se alimentam de organismos mortos ou vivos, por sucção criada pela sua faringe. Peixes-bruxa Lampreias Eis que surgem os PEIXES COM MANDÍBULA (GNATOSTOMADOS). A mandíbula foi muito importante na evolução, pois aperfeiçoou muito a predação. - Exclusivamente marinhos. - Vivem sobre assoalhos profundos. - Olhos rudimentares ou degenerados. - possuem duas placas córneas (semelhantes a dentes) utilizadas para arrancar pedaços de presas. - Possuem crânio, não possuem coluna vertebral. - São marinhos, mas colocam seus ovos em rios. - São parasitas externos de outros peixes ou mamíferos aquáticos. - Boca circular com espinhos córneos que se fixam no hospedeiro. - Olhos grandes e desenvolvidos. - Existe estágio larval. - Possuem coluna vertebral. Veja ao lado o que já vimos até agora e entenda o que surgiu em cada grupo. - O grupo mais antigo dos vertebrados com mandíbula são os peixes gnatostomados, também tiveram como novidade evolutiva as nadadeiras laterais e ventrais aos pares, o que deu muita agilidade no nado. - As maxilas se originaram dos arcos esqueléticos que sustentavam as brânquias (arcos branquiais). - Além desses peixes, todos os outros cordados mais modernos são gnatostomados: anfíbios, répteis, aves e mamíferos. - Os peixes gnatostomados são divididos em duas classes: Chondrichthyes (esqueleto de cartilagem) e Osteichthyes (esqueletos de ossos). - É importante saber que o sistema circulatório dos peixes é do tipo simples e fechado. Seu coração é bicavitário, ou seja, possui apenas duas cavidades. Seu coração recebe apenas sangue venoso. PEIXES CARTILAGINOSOS (Chondrichthyes) - Esqueleto totalmente composto por cartilagens. - Representantes: raias, tubarões e quimeras. - A boca é na porção ventral. - A mandíbula pode ser projetada durante a alimentação. - Os dentes dos tubarões são constantemente repostos. - Os tubarões, além disso, possuem: ampolas de Lorenzini (ao redor da boca) e a linha lateral (mecanorreceptores). - O olfato dos tubarões também é muito eficiente. Perceba que as narinas dos tubarões não possuem função na respiração (que é feita pelas brânquias). - Os peixes cartilaginosos marinhos necessitam de um controle osmótico, pois a água do mar é hipertônica em relação ao corpo do animal. A estratégia desses peixes é reter compostos nitrogenados (uréia) provenientes de seu próprio metabolismo. Assim seu corpo se torna aproximadamente isotônico em relação a água do mar, evitando sua perda excessiva de água. - Raias possuem o corpo achatado dorsoventralmente, uma adaptação à vida bentônica. Além disso seus olhos são na porção dorsal da cabeça. PEIXES ÓSSEOS (Osteichthyes) - Esqueleto formado principalmente por ossos. - Apresentam opérculo cobrindo as brânquias. - Boca na região anterior do corpo. - Nadadeiras mais flexíveis. - Excretam amônia. - Possuem bexiga natatória. - Trocas gasosas também ocorrem por brânquias. - Existem dois grupos de peixes ósseos: A - Actinopterígeos (Classe Actinopterygii): peixes com nadadeiras raiadas (em forma de leque). B - Sarcopterígeos (Sarcopterygii): peixes com nadadeiras lobadas (carnosas e com ossos). Como os peixes ósseos de água doce e salgada fazem sua osmorregulação? - Tetrápodes são: anfíbios, répteis, aves e mamíferos. AULA 18 – ANFÍBIOS - São os tetrápodes mais antigos. - Vivem no ambiente terrestre (próximo a água, importante para respiração cutânea – pele úmida). - Respiração pulmonar, cutânea e branquial (formas imaturas – girinos). - Pulmões pouco eficientes. - Tegumento (pele) fina e úmida para a troca gasosa. Por isso não suportam ambientes muito secos. - Para a reprodução, também dependem da água. A fecundação é externa, seus gametas são liberados na água. Os ovos possuem um tegumento muito fino. - Possuem duas fases, a larval (aquática, conhecida por girino) e a fase adulta, terrestres de ambientes úmidos. - Entre a fase larval e adulta ocorre metamorfose. Os girinos perdem a cauda, desenvolve membros e passam a respirar por pulmão e brânquias. - O girino excreta amônia, o adulto uréia. - Podem possuir glândulas de veneno na pele. Alguns anfíbios venenosos possuem cores vibrantes (coloração de aviso), que afastam predadores. - O sistema circulatório é fechado e a circulação é dupla (sangue passa duas vezes pelo coração em cada ciclo) e incompleta (ocorre mistura entre sangue venoso e arterial). O coração possui três cavidades. - Existe mistura entre sangue arterial e venoso. GRUPOS - São divididos em três ordens principais: Urodela (salamandras) Anura (anuros e Gymnophiona (cecílias). Ordem Urodela - São as salamandras. Ordem Anura -São os anuros (sem cauda). - São os sapos, rãs e pererecas. - Sapos geralmente possuem pele rugosa. Possuem glândulas paratóides, que produzem veneno. - Pererecas possuem ventosas nas pontas dos dedos (grudar em superfícies, adaptação para viver em árvores). - Rãs possuem membranas interdigitais (para nadar). - São adaptados ao salto (pernas posteriores longas e com musculatura forte). - Também podem caminhas, escalar ou nadas. - Anuros machos emitem vocalizações (sons) pelos sacos vocais, formados pela faringe. Essa vocalização é relacionada com a procura de fêmeas e proteção de seu território. Ordem Gymnophiona (cecilias) - São as cobras-cegas e as cecílias. - São ápodes (sem pés) e escavadores. AULA 19 – RÉPTEIS - São os animais do grupo Amniota mais antigos. - São mais adaptados ao ambiente terrestre por vários fatores: - Tegumento queratinizado espesso. - Pulmões eficientes. - Excretam ácido úrico, que não é tóxico. - A fecundação é interna. - Seus ovos amnióticos possuem casca e anexos embrionários. A casca retém a umidade, mas permite as trocas gasosas. - São ectotermicos. - A maioria dos répteis possuem dentes, algumas serpentes possuem dentes que inoculam veneno. - O sistema circulatório dos répteis é fechada, dupla e incompleta (assim como nos anfíbios), porém seu coração possui três cavidades (com um a divisão parcial nos ventrículos) ou quatro cavidades (nos crocodilianos). CLASSIFICAÇÃO Os principais grupos são: Testudines ou Chelonia (tartarugas, cágados e jabutis), Squamata ou escamados (lagartos e serpentes), Sphenodontia (tuatara) e Crocodilia (crocodilo, jacaré e gavial). Testudines - Não possuem dentes, mas apresentam lâmina córnea. - São as tartarugas, cágados e jabutis. - As tartarugas são predominantemente aquáticas, mas põe seus ovos em terra. - Os cágados são no geral de água doce. - Os jabutis são terrestres (jamais coloque um jabuti na água). Perceba que eles possuem pernas adaptadas para caminhar, e não nadar. Squamata - Geralmente fazem muda durante o crescimento. - São divididos em três grupos: 1 - lacertílios: lagartos, lagartixas e os camaleões. 2 - Ofídios: serpentes. Todas elas são carnívoras, com adaptações, como perdas de alguns ossos, mandíbulas articuladas e não soldadas e elasticidade do estômago. Podem também apresentar glândulas que produzem veneno (as peçonhentas), associada a estruturas que inoculam esse veneno durante a mordida (dentes, a classificação está abaixo). De maneira geral as serpentes que são peçonhentas possuem fosseta loreal, que é sensível ao calor, auxiliando na captura das presas. 3 - Anfisbenídeos: cobras-de-duas-cabeças ou anfisbenas. Não apresentam pernas, são escavadores, vermiformes e olhos reduzidos. Sphenodontia - São as tuataras (com espinhos no dorso). - Semelhantes a lagartos. - Possui o olho pineal, que tem ligação com a glândula pineal. Percebe variações de luz. Crocodilia - São os jacarés, crocodilos e gaviais. - Corpo coberto por escamas e placas ósseas. - Maior parte do tempo ficam dentro da água. AULA 20 – AVES - Possuem penas, são bípedes, possuem asas e bico, não possuem dentes, e muitas espécies possuem adaptações ao vôo. - São homeotérmicos: as penas (revestidas por queratina) e a gordura subcutânea auxiliam no isolamento térmico. - Quase todas as aves apresentam glândula uropigiana, impermeabilizando suas penas. - Seu corpo é adaptado ao vôo, a seguir serão listadas essas adaptações: - Corpo aerodinâmico. - Ossos pneumáticos. - Penas e asas. - O esterno (osso) possui uma projeção (chamada quilha ou carena) onde se inserem músculos peitorais fortes. - São endotérmicos (altas taxas metabólicas). - Possuem sacos aéreos, conectados aos pulmões que conferem eficiência respiratória. - Não apresentam bexiga. - Olhos protegidos com membrana nictante (evita ressecamento durante o vôo). - Existem aves que não voam (chamadas de ratitas, como avestruz e ema). - A forma dos pés e dos bicos estão associadas a sua forma de alimentação. - Possuem o sistema digestório completo com papo (armazenamento) moela (estômago mecânico) e cloaca. Se alimentam de “quase tudo”. - A circulação é fechada, completa e dupla. O coração tem quatro cavidades (sangue venoso não se mistura com o arterial). Suas hemácias possuem núcleo. - Não possuem diafragma. - A excreção nitrogenada é de ácido úrico. - Encéfalo mais desenvolvido que os répteis. - Os ovos são chocados. Os filhotes dependem dos pais para buscar alimentos até adquirirem suas penas para voar, e também são protegidos. AULA 21 – MAMÍFEROS - As novidades evolutivas são: - Glândulas mamárias, sebáceas e sudoríparas. - Presença de pelos e epiderme queratinizada. - Glândulas mamárias. - Arcada dentária. - Possuem diafragma. - Possui um arco aórico esquerdo. - Hemácias anucleadas. - Ouvido médio com 3 ossos (estribo, bigorna e martelo) - São endotérmicos. - Todos possuem bexiga urinária. - Possuem um panículo adiposo sob a pele. - Secretam principalmente uréia. - Possuem heterodontia (dentes diferentes) cada grupo Possui dentes especializados para o seu tipo de nutrição. - O sistema circulatório é fechado, completo e duplo. O coração possui quatro cavidades (será estudado em fisiologia). - Alguns mamíferos fazem hibernação. - Os ovos são fertilizados dentro da fêmea (fecundação interna). Embrião se desenvolve dentro do útero materno (exceção dos monotremados, que botam ovos). São divididos em três grupos: Monotrêmata, Marsupialia e Eutheria. MONOTREMATA (ou Prototheria) - São os monotremados. - Exemplo: ornitorrinco. - Os ornitorrincos apesar de serem mamíferos possuem bico e são ovíparos. - Não apresentam mamilos, mas possuem glândulas mamárias, o leite escorre através dos pelos. MARSUPIALIA (ou Metatheria) - São os marsupiais. - Exemplo: gambás e cangurus. - Gestação é curta, os filhotes encerram seu desenvolvimento dentro do marsúpio, bolsa ventral nas fêmeas. EUTHERIA - Maior parte dos mamíferos são desse grupo (inclusive os seres humanos). - São mamíferos com desenvolvimento embrionário dentro do útero materno, com placenta e cordão umbilical (e os outros anexos embrionários: rever aula de embriologia). O feto recebe os nutrientes e gases da mãe. - São diversos, e algumas linhagem colonizaram ambiente aquático, novamente. Até o próximo módulo... vamos para fisiologia J AULA 01 – SISTEMA DIGESTÓRIO HUMANO O sistema digestório é responsável por quebrar (digerir) os alimentos ingeridos até moléculas pequenas o suficiente para serem absorvidas e entregues ao sangue. Órgãos do sistema digestório humano em sequência: BOCA – FARINGE – ESÔFAGO – ESTÔMAGO – INTESTINO DELGADO (DIVIDIDO EM DUODENO, GEJUNO E ÍLEO) – INTESTINO GROSSO – RETO - ÂNUS. Existem glândulas anexas: GLÂNDULAS SALIVARES - PÂNCREAS - FÍGADO. A digestão pode ser dividida em dois tipos: digestão mecânica e digestão química Boca - Ocorre digestão mecânica pela mastigação e química pela insalivação. - A língua é um órgão muscular. - A saliva é produzida pelas glândulas salivares. - A saliva possui PH 7,0. Ela é constituída por: - Muco (glicoproteínas) – lubrifica o alimento. - Amilase salivar (ptialina) – quebra o amido em maltose. - A saliva também protege a boca contra bactérias patogênicas. Faringe - Comunica a boca com a laringe e com o esôfago, nessa região existe uma válvula que impede que o alimento entre na laringe (sistema respiratório). Essa válvula é chamada de epiglote e é constituída por cartilagem. Esôfago - É um canal que liga a faringe até o estômago. Estômago - É um órgão oco, constituído por musculatura lisa e epitélio de revestimento simples. - Células parietais secretam o ácido clorídrico (HCl). - Células principais secretam enzimas digestivas: a principal enzima digestiva nesse órgão é a pepsina. - Células mucosas secretam o muco: o muco protege o epitélio estomacal. Intestino Delgado É dividido em duodeno (primeira porção) e jejuno e íleo (segunda parte). DUODENO - É aqui que ocorre a maior parte da digestão química, pois é onde ocorre a liberação do suco entérico (enzimas produzidas pelo intestino), do suco pancreático (enzimas produzidas no pâncreas) e a bile (sais produzidos no fígado). No suco pancreático existem (principalmente) as seguintes enzimas: - Amilase pancreática: digere amido. - Tripsinogênio: é convertido em tripsina, que digere proteínas. - Quimiotripsina: que digere proteínas. - Lipase: digere lipídios. - Nucleases: digere ácidos nucléicos. Além dessas enzimas, o pâncreas libera bicarbonato de cálcio, que é básico e neutraliza a acidez. O pâncreas é uma glândula mista, No suco entérico existem (principalmente) as seguintes enzimas: - Maltase, sacarase e lactase: atuam na digestão de carboidratos. - Peptidases: atuam na digestão de peptídeos (proteínas). - Nucleases: atuam na digestão de ácidos nucléicos. - Enteroquinase: ativa o tripsinogênio liberado pelo pâncreas, transformando-o em tripsina que digere outras proteínas. Na bile não existem enzimas, mas também existem substâncias importantes: - Sais biliares: atuam como detergente. Ela fica armazenada na vesícula biliar. JEJUNO E ÍLEO - É a maior parte do intestino delgado (até 6 metros). - A parede intestinal é formada por uma camada de células em contato com capilares. - Essas células do epitélio possuem especializações do tipo microvilosidades, que aumentam a superfície de contato, maximizando a absorção. - Além das microvilosidades, o jejuno e íleo possuem vilosidades (vilos), que são dobras (rugas) intestinais, que também aumentam a superfície de contato. Intestino Grosso - Mede aproximadamente 1,5 metro. - No intestino grosso existem muitas bactérias importantes, que produzem substâncias como vitaminas K e B12, riboflavina, tiamina entre outras. - É no intestino grosso onde ocorre a absorção de água e sais minerais, de modo que ao final desse intestino, serão formadas as fezes, que entram agora no reto. Reto - É onde ocorre o armazenamento temporário das fezes. Ânus - Esfíncter que evita a saída indesejada das fezes. - O sorete (bolo fecal, falando bonito) sai geralmente no vaso sanitário, esse processo é chamado defecação. AULA 02 – SISTEMA CIRCULATÓRIO (CARDIOVASCULAR) HUMANO As funções do sistema circulatório estão associadas principalmente ao transporte de substâncias: gases (O2 e CO2), nutrientes, células de defesas, resíduos, hormônios, calor, etc. Os órgãos presentes nesse sistema são, na ordem da circulação, a partir do coração até o seu retorno a esse órgão: CORAÇÃO – ARTÉRIAS – ARTERÍOLAS – CAPILARES - VÊNULAS – VEIAS Coração O coração é um órgão muscular que possui uma função principal: fazer o sangue circular. - Internamente possui quatro cavidades: dois átrios e dois ventrículos. - É importante você ficar atento a seguinte informação: a parede do ventrículo esquerdo é a mais grossa, pois é dela que parte o sangue que vai para o corpo inteiro, portanto deve ter mais força. Vamos falar dos vasos sanguíneos Artérias - Recebem o sangue que sai do coração e levam aos pulmões ou ao resto do corpo. - As artérias se ramificam até vasos cada vez mais finos, chamados então de arteríolas. - As arteríolas entregam o sangue para os capilares. Capilares - São vasos muito finos constituídos apenas por uma camada de células, pois é por eles que ocorre a troca gasosa, de nutrientes, excretas etc., com os tecidos do corpo. Veias - São os vasos sanguíneos que levam o sangue até o coração. - Como elas recebem o sangue dos capilares após ter passado por todo corpo, recebem ele com uma pressão muito pequena e, portanto, não precisam ter uma resistência tão grande como as artérias. - As veias que recebem sangue dos capilares são muito finas, chamadas de vênulas. - No interior das veias existem válvulas que impedem o retorno do sangue. Defeitos nessas válvulas podem gerar varizes (veias varicosas). - Na região das panturrilhas possuímos o chamado coração auxiliar. Cada vez que damos um passo a musculatura se contrai empurrando o sangue das veias, que só podem andar em uma direção. Isso facilita a circulação. Circulação sanguínea - O sangue pobre em oxigênio chega ao coração pelas veias cavas (são duas, a superior e a inferior), desembocando no átrio direito. - Veja por onde o sangue passa: átrio direito -> ventrículo direito –> pulmões –> átrio esquerdo –> ventrículo esquerdo –> artéria aorta –> corpo. - No corpo o sangue continua a circulação: artérias –> arteríolas –> capilares –> vênulas –> veias –> coração. - O que permite a circulação do sangue é o batimento do coração: a contração é chamada de sístole, o relaxamento de diástole. - Cada batida e relaxamento é chamada de ciclo cardíaco ou batimento cardíaco. - A quantidade de batimentos por minuto é chamada de freqüência cardíaca. O normal é em torno de 70 vezes por minuto para uma pessoa em repouso. Pressão arterial - É a pressão exercida pelo sangue nas artérias. - Para uma pessoa saudável o normal é12mmHg/8mmHg. A maior é a pressão sistólica, a menor diastólica. Aterosclerose - É o acumulo de placas de gorduras nas artérias. - Para evitar aterosclerose devemos manter hábitos saudáveis, como exercícios e uma alimentação balanceada. Existe também o fator genético. Sistema linfático - Além do sistema circulatório que carrega o sangue, possuímos outro sistema circulatório, que carrega a linfa. Ele retira o acumulo de líquidos nos tecidos a leva para o sangue. Na linfa também existem células de defesa. AULA 03 – SISTEMA RESPIRATÓRIO HUMANO - A função do sistema respiratório é realizar essas trocas gasosas. As vias respiratórias são, em ordem: CAVIDADES NASAIS – BOCA – FARINGE – LARINGE – TRAQUÉIA – PULMÕES (ONDE ESTÃO OS BRÔNQUIOS, BRONQUÍOLOS E ALVÉOLOS) Cavidades nasais: o ar entra pelo nariz, é filtrado (pelos e muco) e aquecido. Boca: o ar entra, mas não é filtrado nem aquecido. Faringe: é comum ao sistema digestório. Leva o ar até a laringe. Laringe: É onde estão as cordas (pregas) vocais, que a partir de movimentos geram sons. A laringe possui cartilagem que impedem que ela feche. Traqueia: é um tubo que carrega o ar até os brônquios. Internamente possui um tecido epitelial com células ciliadas e glândulas que produzem muco (células caliciformes), o muco e os cílios empurram impurezas para fora dos pulmões. Além disso, a traquéia possui anéis cartilaginosos, que impede seu fechamento. Brônquios: após a primeira ramificação da traquéia chamamos de brônquios. Bronquíolos: surgem após a primeira ramificação dos brônquios. Alvéolos pulmonares: são pequenos “sacos” com parede fina onde ocorrem as trocas gasosas (hematose) por difusão. Pulmões - São dois pulmões, o direito possui 3 lóbulos, o esquerdo dois. - Os pulmões são envolvidos por uma membrana chamada pleura. Como o ar entra nos pulmões? - O movimento dos músculos diafragma e intercostais permitem a entrada e saída do ar nos pulmões. Trocas gasosas - Ocorre nos alvéolos por difusão simples, os gases passam de onde tem mais concentração de gás para onde tem menos, isso serve para o O2 ou CO2. Regulação da respiração - Embora a respiração seja parcialmente voluntária, é impossível trancar a respiração por tempo muito longo (antes de morrer você vai respirar). - A parte involuntária da respiração é controlada pelo bulbo. - Quando o sangue se torna ácido pela elevação de concentração de ácido carbônico no sangue, ocorre um estímulo do bulbo para aumentar a frequência respiratória. Efeito da altitude - Quanto maior a altitude, menor a concentração de gás oxigênio. Por isso uma pessoa exposta a grandes altitudes acabam produzindo mais hemácias para suprir a falta de O2. Aumento na freqüência respiratória também ocorre, principalmente no inicio da exposição. AULA 04 – SISTEMA URINÁRIO HUMANO - É responsável por retirar impurezas do sangue e eliminar juntamente com a urina. - Os órgãos do sistema urinário, em ordem, são: DOIS RINS – DOIS URETERES – BEXIGA – URETRA Rins - Fazem a filtração do sangue, formando a urina. - É a artéria renal que leva o sangue até os rins. - O néfron é um tubo envolto por capilares. Ele é dividido em cápsula renal (glomerular), túbulo contorcido proximal, alça de Henle (ou néfrica), túbulo contorcido distal e ducto coletor. - O rim possui uma estrutura central chamada de pelve renal, que coleta a urina e envia para os ureteres. - Os ureteres são canais que conduzem a urina até a bexiga. - A bexiga armazena a urina temporariamente. Após a bexiga tem a uretra. - A uretra leva a urina para o meio externo. Com os capilares Como ocorre a formação da urina? - A urina é formada no néfron e pode ser dividida em três etapas: filtração glomerular, reabsorção tubular e secreção tubular. Vamos entender, resumidamente: Regulação da produção de urina Alguns hormônios atuam nessa regulação. - ADH (hormônio antidiurético): é liberado quando precisamos diminuir a produção de urina, por exemplo quando bebemos pouca água, evitando assim a desidratação. É liberado pela hipófise. - O ADH atua no túbulo contorcido distal e no ducto coletor, aumentando significativamente a reabsorção de água. - Aldosterona: regula o equilíbrio osmótico no sangue, aumentando a reabsorção de sódio. É produzido nas glândulas adrenais. - Se a pessoa está com baixa pressão arterial, os rins liberam a renina, que é uma enzima que catalisa a formação da angiotensina no sangue, que por sua vez estimula a produção de aldosterona, que como dito acima, aumenta a reabsorção de sódio e aumenta a pressão arterial, por aumentar a reabsorção de água. Hemodiálise - É um método de filtração artificial do sangue. É para pacientes com insuficiência renal. AULA 05 – SISTEMA LOCOMOTOR: ESQUELÉTICO E MUSCULAR - A locomoção em nossa espécie ocorre pela interação entre ossos e músculos. - As funções do sistema locomotor são: locomoção, movimentos e proteção. Músculos - Possui função de contração - As extremidades dos músculos estriados esqueléticos são geralmente afilados e terminam em tendões, que se ligam aos ossos. - Quando você relaxa um músculo ele não possui a capacidade de empurrar novamente esse osso. Portanto existe outro músculo atuando junto, com movimento antagônico. - A contração pode ser isotônica ou isométrica - Contração isotônica: o músculo contraído encurta. - Contração isométrica: embora o músculo esteja contraído, ele não encurta (imagine você tentando levar algo pesado de mais, você não consegue levantar, mas seu músculo está contraído. Manter a postura também envolve músculos com contração isométrica. Esqueleto - É constituído por ossos e cartilagens. - O esqueleto tem função de proteção e locomoção.. - Os ossos se prendem aos músculos por tendões, podem estar unidos a cartilagens ou ligamentos. - Uma articulação óssea é o local onde dois ossos fazem contato. - Algumas articulações são móveis, outras são fixas como as do crânio. - Perceba que entre articulações existe cartilagem. - Quando a articulação é móvel existe ligamento fazendo a união dos ossos. - O esqueleto pode ser dividido em dois grandes grupos: axial e apendicular AULA 06 – SISTEMA NERVOSO - O sistema nervoso é constituído por encéfalo (dentro do crânio) e medula (dentro da coluna vertebral) além de nervos e gânglios periféricos. - O sistema nervoso pode ser dividido em sistema nervoso central e sistema nervoso periférico. Sistema nervoso central: - Encéfalo: integração dos estímulos sensoriais, emoções, memória, pensamento etc. - Medula espinal: condução dos impulsos nervosos entre terminações nervosas e o encéfalo, além dos atos reflexos. Sistema nervoso periférico: - Nervos e gânglios: condução dos impulsos nervosos entre órgãos receptores e o sistema nervoso central (ida e volta). SISTEMA NERVOSO CENTRAL (SNC) - O SNC é revestido por três membranas (meninges): - Dura-máter: mais externa, espessa e resistente. - Aracnoide: intermediária, delicada e semelhante a uma teia de aranha. - Pia-mater: é frágil, altamente vascularizada. Faz contato direto com o SNC. - O encéfalo é subdividido em cérebro (telencéfalo - hemisférios cerebrais e diencéfalo - tálamo e hipotálamo), cerebelo e tronco encefálico. Cérebro: relacionado a interpretação dos estímulos sensoriais, memória, pensamento, respostas motoras. Cerebelo: relacionado ao equilíbrio e coordenação muscular (motora). Tronco encefálico: conecta o encéfalo à medula espinal. Participa de algumas funções somáticas. Medula espinal: longo tubo, contínuo ao tronco encefálico. SISTEMA NERVOSO PERIFÉRICO (SNP) - É formado por gânglios e nervos. - Um nervo corresponde a um feixe de axônios envolvidos por tecido conjuntivo. - Um gânglio é uma reunião de corpos celulares fora do sistema nervoso central (formam pequenas dilatações). - Um neurônio pode ser sensitivo (ou aferente) quando conduz o impulso do órgão sensitivo até o SNC. Ou pode ser motor (eferente), quando conduzem do SNC até os órgãos executores. Essa classificação serve para os nervos. - Alguns nevos podem ter as duas funções, são chamados então de mistos. - As divisões do sistema nervoso periférico são: - Divisão somática e Divisão autônoma DIVISÃO AUTÔNOMA - O sistema periférico autônomo, pode enviar dois tipos de respostas: simpática ou parassimpática. - A resposta simpática é transmitida por nervos originários da região torácica e lombar da medula espinal, com gânglios próximos a medula espinal (neurotransmissor geralmente na junção neuromuscular é a noradrenalina). Na resposta parassimpática o impulso chega aos nervos que se originam no tronco encefálico e na região sacral da medula espinal, os gânglios estão dentro ou muito perto dos órgãos inervados (na junção neuromuscular, o neurotransmissor é a acetilcolina). - Em resumo, as respostas simpáticas estão relacionadas a preparação do corpo para alguma emergência, como o mecanismo de luta ou fuga. Ex. dilatação das pupilas, inibição da digestão, aumento da glicose no sangue, aumento da concentração, elevação da pressão arterial etc. - Em resumo as respostas parassimpáticas estão relacionadas ao relaxamento e digestão. Isso inclui o sono após uma refeição. Contrai as pupilas, ativa a digestão, reduz a glicose e concentração, diminui a pressão arterial. DIVISÃO SOMÁTICA É responsável pela interpretação das informações sensoriais enviadas pelos órgãos dos sentidos, e sua integração com memória e elaboração de respostas para cada situação. Essas respostas podem ser por atos voluntários ou involuntários (ato reflexo). Resposta medular: ATO REFLEXO - São respostas musculares involuntárias. É uma defesa para nosso corpo. AULA 07 – SENTIDOS TATO Está presente em praticamente toda superfície do corpo apresentando mecanorreceptores. - Os corpúsculos de Meissner respondem a pressões suaves. - Os cospúsculos de Ruffini respondem a fortes pressões. - Os corpúsculos de Pacini são sensíveis a vibrações e pressões profundas. - Os discos de Merkel percebem toques leves. - Além desses, outras terminações estão presentes como as terminações nervosas livres que podem ser estimuladas e funcionam como receptores de dor. PALADAR (GUSTAÇÃO) - Na língua existem pequenas saliências, chamadas de papilas linguais (ou gustativas), onde estão presentes quimiorreceptores responsáveis por receber o “gosto” e a partir de neurônios sensitivos enviarem ao SNC. - Após chegar ao SNC essa informação é interpretada em gosto: doce, salgado, amargo, azedo (ácido) e umami. OLFATO - São quimiorreceptores localizados no epitélio inferior das cavidades nasais. Eles percebem substâncias voláteis presentes no ar inalado. AUDIÇÃO - Formado pela orelhas externa, média e interna. VISÃO - Os olhos são especializados em captar estímulos luminosos, eles ficam alojados nas órbitas, estruturas ósseas, e protegidos pelas pálpebras (pele). Existem glândulas lacrimais que possuem função de lubrificação e bactericida. - O olho é formado por duas membranas: esclera e corioide (oi coróide). E pela retina (onde estão as células fotorreceptoras). - Os raios luminosos passam pela córnea, pelo humor aquoso e pela lente, onde sofrem refração. São então direcionados a retina. - Na retina existem dois tipos de células fotorreceptoras: os cones, que percebem as diferentes cores e os bastonetes, que percebem intensidade luminosa. - Quando estimuladas essas células fotorreceptores enviam o estímulo para o cérebro a partir do nervo óptico. AULA 08 – SISTEMA ENDÓCRINO Além do sistema nervoso, nosso corpo pode se comunicar por mensageiros químicos que viajam pelo sangue: são os hormônios. - Os hormônios são específicos, atuando nas células-alvo, pois essas possuem receptores hormonais em sua membrana plasmática ou citoplasma. A seguir falaremos das principais glândulas endócrinas e sua principal função. Hipófise (ou pituitária) Localizada no centro da cabeça, na base do crânio. Possui o tamanho de uma ervilha, está ligada ao hipotálamo. Apresenta dois lobos, o anterior (adenoipófise) e o posterior (neuroipófise). Apenas a adenoipófise produz hormônios. Hormônios: - Adrenocorticotrópico (ACTH) – atua sobre as adrenais no controle hídrico do corpo. - Tireoideotrópico (TSH) – atua sobre a glândula tireóidea, aumenta o metabolismo. - Folículo estimulante (FSH) – no homem contribui para a espermatogênese. Na mulher estimula os folículos ovarianos. - Luteinizante (LH) – atua sobre as gônadas, estimulando seu desenvolvimento. No homem estimula a produção de andrógenos, sobretudo a testosterona. Nas mulheres está relacionado à ovulação. - Hormônio do crescimento (GSH) ou Somatotropina – Estimula o crescimento. - Prolactina – estimula a produção e secreção de leite. Promove a secreção de progesterona. Hipotálamo É uma região do cérebro que produz hormônios, esses ou ficam armazenados na neuroipofise ou atuam sobre a adenoipofise, estimulando ou inibindo sua secreção. Perceba que ele faz uma interação entre sistema nervoso e endócrino. Hormônios: - Ocitocina – estimula a contração uterina durante o parto (inclusive médicos aplicam esse hormônio para na mãe, durante o parto, como auxilio). Esse hormônio também atua na amamentação. - Hormônio antidiurético (ADH ou vasopressina) – estimula a reabsorção de água pelos ductos coletores dos rins, deixando a urina mais concentrada. Glândula tireóidea Está localizada na porção anterior do pescoço, é estimulada pelo hormônio tireoideotrópico (TSH) produzido pela hipófise. Hormônios - Tiroxina (T4) e triiodotironina (T3) – para que ocorra a produção desses hormônios é necessária a ingestão de iodo (rever a aula de sais minerais), a carência de iodo pode causar um aumento dessas glândulas, condição conhecida por bócio. A função desses hormônios é atuar no metabolismo. - Calcitonina – estimulando a deposição de cálcio nos ossos. Glândula paratireóideas Dois pares de glândulas pequenas localizadas na face posterior da tireóide. Hormônios - Paratormônio (hormônio paratireoideano) – aumenta o teor de cálcio no sangue. É antagônico a calcitonina. Adrenais São duas, uma sobre cada um dos rins. São formadas por duas regiões: cortical (periférica) e medular (central). Hormônios No córtex - Glicocorticoides – está relacionado ao metabolismo de carboidratos, aumentando o nível de glicose no sangue, e atuam como anti-inflamatórios. - Mineralocorticoides (principal é a aldosterona) – atuam na concentração dos níveis de sódio e potássio no sangue, interferindo na retenção ou perda de água no corpo. Na medula - Adrenalina – acelera os batimentos cardíacos, aumenta a taxa de glicose no sangue. Aumenta a atenção, diminui atividades digestivas. - Noradrenalina – causa a vasoconstrição generalizada do corpo. Glândula pineal (epífise) É uma pequena glândula situada na base do cérebro. Hormônios - Melatonina – regula o ciclo circadiano, regulando o sono. Interfere também no sistema imunitário, hormonal e nervoso. Testículos Gônadas masculinas Hormônios - Testosterona – hormônio sexual masculino. Ovários Gônadas femininas. Interagem com hormônios gonadotrópicos dando origem ao ciclo menstrual. Hormônios - Estrógeno – hormônio sexual feminino. - Progesterona – hormônio sexual feminino. Mantém o endométrio desenvolvido, quando em baixa ocorre a menstruação. Placenta Hormônios - Gonadotropina coriônica (HCG) – estimula a produção de progesterona, que mantém a gravidez. Ele começa a ser formado logo no inicio da formação da placenta. EVOLUÇÃO AULA 01 – LAMARCKISMO - Lamarck foi um grande naturalista. - Ele propôs uma teoria evolutiva anterior ao Darwin. - Ele acreditava que os seres vivos mudavam ao longo do tempo. E isso explicava a diversidade dos seres vivos. - Duas premissas resumem as teorias de Lamarck: lei do uso e desuso e lei da herança dos caracteres adquiridos. 1 – Lei do uso e desuso - As estruturas do corpo mais utilizadas ficavam maiores e mais fortes, as menos usadas acabavam atrofiando. - Portanto o ambiente teria influência sobre os seres vivos, se ocorre uma mudança ambiental essa mudança influencia também as mudanças nos seres vivos. - Segundo as ideias de Lamarck as girafas possuem pescoço comprido porque ao longo do tempo foi muito usado para sua alimentação, isso foi passado aos descendentes. 2 – Lei da herança dos caracteres adquiridos - Voltamos ao exemplo do pescoço das girafas. Na vida elas usavam muito essa estrutura (uso e desuso) para se alimentar, devido ao esforço do uso contínuo ele se desenvolveu e isso foi passado aos seus filhos (lei da herança dos caracteres adquiridos), que continuaram usando o pescoço, desenvolveram mais e passaram para seus filhos, e assim por diante. Lembre-se das palavras-chave de Lamarck: - Lei do uso e desuso. - Lei da transmissão das características adquiridas. AULA 02 – DARWINISMO - Darwin fez uma das descobertas mais importantes para a biologia, o correto mecanismo pelo qual surgem novas espécies: a seleção natural. - TODAS as espécies possuem um mesmo ancestral comum, que ao longo do tempo sofreu modificações dando origem a novas espécies, que seguiram se modificando (e seguem até hoje). - Sendo assim, as espécies não são imutáveis (isso Lamarck já tinha entendido). - Três preposições resumem o pensamento e a lógica do Darwin: 1 – Dentro das populações, os indivíduos são diferentes. 2 – O ambiente confere limites para o crescimento das populações, falta alimento, espaço e outros recursos. 3 – A natureza seleciona os indivíduos que são mais adaptados aos recursos oferecidos, esse mecanismo é chamado de seleção natural. - A seleção natural é a base para a evolução: indivíduos com características vantajosas frente determinada condição ambiental possui maior chance de reproduzir e gerar descendentes. - OK! E como Darwin explicaria o pescoço das girafas? - Perceba que em uma população de girafas, naturalmente nasciam girafas com pescoço mais curto e outras com pescoço mais longo, as que tinham pescoço mais longo conseguiam se alimentar melhor e assim reproduzir mais, deixando mais descendentes... Ao longo de milhares de anos as populações de girafas ficaram com pescoço comprido. - Outra informações importante para você entender o darwinismo é que o ambiente não interfere nas modificações dos organismos (isso é Lamarckismo) mas seleciona as mais vantajosas. - Em resumo o termo EVOLUÇÃO é descendência com modificação. Essas modificações são aleatórias e podem ou não levar a um maior sucesso na reprodução. - É importante salientar que outro naturalista chegou a mesma conclusão de Darwin, na mesma época: o britânico Alfre Russel Wallace. Lembre-se das palavras-chave de DARWIN: - Seleção Natural - Adaptação AULA 03 – NEODARWINISMO - Conhecida também como teoria sintética da evolução. - O neodarwinismo inclui conceitos complementares ao darwinismo, em resumo o neodarwinismo é: - Mutação - Recombinação Gênica - Seleção Natural e Adaptação - Percebam que o neodarwinismo preencheu lacunas deixadas por Darwin, mas em nenhum momento disse que ele estaria errado, é um complemento. AULA 04 – CONCEITOS IMPORTANTES NA EVOLUÇÃO 1 - TIPOS DE SELEÇÃO NATURAL Seleção direcional: seleciona um dos fenótipos extremos. Seleção disruptiva: seleciona os dois fenótipos extremos, diminuindo a frequência do fenótipo intermediário. Seleção estabilizadora: seleciona o fenótipo intermediário. SELEÇÃO SEXUAL - É um caso particular de seleção natural. Nesse caso o indivíduo do sexo oposto (geralmente fêmea) seleciona seu parceiro de acordo com algumas características que sugerem que seu parceiro é saudável. Variabilidade genética SELEÇÃO ARTIFICIAL - A tempo o ser humano seleciona espécies vegetais e animais de acordo com sua vontade ou necessidade. Um ótimo exemplo são os cachorros. Todas as diferentes raças são provenientes de seleção artificial aplicada em lobos a milhares de anos atrás. 2 – EVIDÊNCIAS DO PROCESSO EVOLUTIVO - A evolução é um fato. Está mais do que comprovada, entre as principais evidências estão: A - Registros fósseis B - Anatomia comparada: 1 - Evolução convergente (convergência evolutiva): organismos que embora sejam pouco aparentados sofrem uma pressão evolutiva semelhante e possuem, então, estruturas semelhantes – órgãos análogos. 2 – Evolução divergente (divergência evolutiva): espécies mesmo aparentadas podem possuir estruturas de mesma origem embrionária bastante diferente. É o caso do braço humano, a asa do morcego e a nadadeira das baleias – órgãos homólogos. C – Adaptação dos seres vivos ao seu ambiente: - Camuflagem e mimetismo. D – Evidências bioquímicas da evolução: - Todos os seres vivos produzem suas proteínas com base nos 20 tipos de aminoácidos possíveis. 3 – VARIABILIDADE GENÉTICA GENÉTICA DE POPULAÇÕES Frequência alélica: - Para calcular a freqüência alélica temos a seguinte fórmula: p + q = 1 onde q e p são os alelos (A, a) e 1 é 100%. Equilíbrio de Hardy-Weinberg - Para isso ocorrer as seguintes condições precisam estar presentes na população: - População deve ser grande com o mesmo número entre machos e fêmeas. - População deve ser panmítica, ou seja, os cruzamentos devem ocorrer de maneira aleatória. O cruzamento deve gerar o mesmo número de descendentes. - Não pode ocorrer sobreposição de gerações. - Sem migração. - Sem mutação ou seleção natural. Sendo assim podemos calcular a freqüência dos genótipos da população, para um determinado gene: p²+2pq+q² = 1 Onde p² = AA, pq = Aa e q² = aa. Vamos estudar dois conceitos que ainda não vimos: deriva genética e fluxo gênico. Deriva genética É quando um evento aleatório provoca alteração na freqüência alélica. Mesmo alelos raros podem se tornar frequentes ou até desaparecerem em uma população por simples acaso. Não é possível prever esses eventos. Dois exemplos de deriva genética são: efeito gargalo e efeito fundador. 1 - Efeito Gargalo 2 - Efeito Fundador 4 – ESPECIAÇÃO, COMO SURGEM NOVAS ESPÉCIES Conceito biológico de espécie: indivíduos que conseguem reproduzir e gerar descendentes férteis ISOLAMENTO REPRODUTIVO - Os mecanismos de isolamento reprodutivo podem ser dois tipos: 1- Pré-zigóticos: quando não é possível a formação do zigoto por incompatibilidade ou incapacidade do encontro para o acasalamento. Pode ser porque vivem em locais diferentes, por possuirem comportamentos diferentes ou ainda por um isolamento mecânico (imagina um pinscher tentando acasalar com um rottweiler). 2 – Pós-zigóticos: ocorre a fecundação, mas o zigoto se desenvolve em um adulto infértil (não pode reproduzir). Ex. o cruzamento entre o cavalo e o jumento gera a mula, que é infértil. A especiação pode ser por alopatria ou simpatria. ESPECIAÇÃO ALOPÁTRICA - Se dá a partir de um surgimento de uma barreira física (ou ecológica) que impede a comunicação entre indivíduos de diferentes populações. Exemplo: montanhas, um lago, ou até mesmo quando surgiu o Istimo do Panamá. ESPECIAÇÃO SIMPÁTRICA É quando ocorre especiação e formação de novas espécies sem o isolamento geográfico. É explicado por barreiras reprodutivas dentro de uma mesma população, imaginem que alguns indivíduos passam a ter preferência para viver em uma parte do ambiente diferente da maioria dos outros organismos da população, naquele microambiente eles podem estar isolados reprodutivamente e ao longo de muito tempo, gerarem nova espécie. https://www.google.com.br/search?q=pinscher&spell=1&sa=X&ved=0ahUKEwjwzsv6xt7cAhWEHpAKHZeLDBMQBQglKAA ECOLOGIA – PARTE 1 AULA 01 – INTRODUÇÃO À ECOLOGIA A ecologia é a parte da biologia que estuda os seres vivos, a relação entre eles e entre eles e o ambiente. Conceitos importantes - Níveis de organização estudados em ecologia: aqui voltaremos a ver uma imagem que estudamos no primeiro módulo de nosso curso. A união entre indivíduos da mesma espécie, vivendo no mesmo local e no mesmo período de tempo, forma as populações. Diferentes populações formam as comunidades (biota ou biocenose). Quando consideramos as comunidades mais o meio ambiente (biótopo), como a luz, a temperatura, o vento etc., nos referimos aos ecossistemas e a união entre todos os ecossistemas é a biosfera (esfera de vida – Terra). - Biótopo: termo usado para designar os componentes abióticos do meio ambiente. - Bioma: unidade ecológica onde características como vegetação, solo e fisionomia são típicos, influenciado por um clima predominante. - Fatores abióticos: tudo que não é vivo. - Fatores bióticos: seres vivos. - Habitat: é o local onde uma espécie vive. - Nicho: é um termo mais amplo e complexo, representa todos os fatores relacionados a uma espécie, como o seu habitat, sua alimentação e seu comportamento. *Note que duas espécies podem ter o mesmo hábitat, mas não o mesmo nicho. - Ecótono: é a região de transição entre duas comunidades, elas se sobrepõe, e por isso é um local geralmente com um elevado número de espécies e nichos ecológicos. AULA 02 – CADEIA E TEIA ALIMENTAR - Existem 3 categorias: produtores, consumidores e decompositores. CADEIA ALIMENTAR - É uma forma esquemática e linear de representar o fluxo de energia entre os organismos. A posição dos organismos é chamada de nível trófico. O primeiro nível trófico será sempre dos produtores, o segundo nível trófico é dos consumidores primários, o terceiro nível trófico, dos consumidores secundários, e assim segue. Cadeia alimentar em ambiente terrestre FLUXO DE ENERGIA - Perceba que a cadeia alimentar é algo esquemático, na natureza as relações entre os seres vivos são mais complexas, o que ocorre, portanto, é um conjunto de cadeias alimentares, nesse caso chamamos de teia alimentar. AULA 03 – PITRÂMIDES ECOLÓGICAS – FLUXO DE MATÉRIA E ENERGIA - Podem ser de número, de biomassa ou de energia. OBS: Mesmo não representados na imagem, os decompositores estão atuando nessa teia alimentar. - O fluxo de energia é unidirecional. AULA 04 – CICLO DA ÁGUA – CICLOS BIOGEOQUÍMICOS AULA 05 – CICLO DO CARBONO– CICLOS BIOGEOQUÍMICOS - Acompanhe o ciclo. AULA 06 – CICLO DO OXIGÊNIO – CICLOS BIOGEOQUÍMICOS AULA 07 – CICLO DO NITROGÊNIO – CICLOS BIOGEOQUÍMICOS AULA 08 – CICLO DO FÓSFORO – CICLOS BIOGEOQUÍMICOS AULA 09 – INTERAÇÕES ECOLÓGICAS - Quando a interação entre os seres vivos não tem prejuízo para nenhuma das espécies envolvidas chamamos de interação harmônica, caso exista prejuízo para pelo menos uma espécie, é desarmônica. As interações podem ser classificadas da seguinte forma: (+) positiva, (0) indiferente ou (-) negativa. - As interações (ou relações) podem ser entre indivíduos da mesma espécies (intraespecíficas) ou entre espécies diferentes (interespecíficas). RELAÇÕES INTRAESPECÍFICAS HARMÔNICAS Colônia: indivíduos de mesma espécie, fisicamente unidos. É positiva para todos os organismos envolvidos (+/+). A colônia pode ser isomorfa, quando os indivíduos são semelhantes e não existe divisão de trabalho. Ou heteromorfas quando os indivíduos apresentam diferentes formas e funções. Colônia isomorfa (corais) Colônia heteromorfa (caravela- portuguesa) Cnidários do gênero Phisalia: alguns tem função de flutuação, outros alimentação e outros defesa. Sociedade: os indivíduos são beneficiados (+/+), porém não são fisicamente dependentes entre si. Podem sair e retornar ao local de moradia (ninho). Exemplos: cupins, formigas, abelhas. Abelhas Cupins DESARMÔNICA Competição: indivíduos disputam recursos, a competição é sempre negativa para todos os envolvidos (-/-). Canibalismo: quando um organismo mata e se alimenta de outro de mesma espécie. RELAÇÕES INTERESPECÍFICAS HARMÔNICA Mutualismo: é uma relação positiva para os organismos envolvidos (+/+), pode ser optativo (Protocooperação ou mutualismo facultativo) ou obrigatório (mutualismo obrigatório). Mutualismo facultativo Mutualismo obrigatório Comensalismo: um indivíduo é beneficiado sem prejudicar o outro (+/o). A espécie comensal se alimenta de restos alimentares da outra espécie, por exemplo, o peixe- piloto e os tubarões. Inquilinismo: uma espécie se beneficia de outro buscando abrigo (espécie inquilina) sem prejudicar a outra espécie que serve de abrigo. Quando a espécie inquilina é uma planta, chamamos de epifitismo, por exemplo, as bromélias ou as orquídeas que vivem sobre árvores. DESARMÔNICA Competição: duas espécies podem competir por um recurso limitado, isso é ruim para todos (-/-). O biólogo russo Gause concluiu que espécies que competem pelo mesmo recuso não podem coexistir indefinidamente no mesmo local. Ele concluiu isso ao fazer um experimento com protozoários, essa conclusão ficou conhecida como princípio de Gause ou princípio da exclusão competitiva. Predação: uma espécie predadora mata e devora a outra espécie, chamada de presa, portanto é uma interação (+/-). Parasitismo: uma espécie (parasita) retira alimento de outra (hospedeiro) normalmente sem levar a morte. É uma relação (+/-). Existe os ectoparasitas (externos, como o piolho, pulga e carrapato) e os endoparasitas (internos, como a lombriga). A herbivoria é um tipo de parasitismo, pois uma espécie se alimenta da outra. Caso o herbívoro coma toda a planta, lavando a morte, será um tipo de predação. Parasitoidismo: é um tipo especial de parasitismo, mas nesse caso após um tempo leva obrigatoriamente o hospedeiro a morte. A espécie que causa o parasitoidismo é o parasitóide (exemplo: vespas que se desenvolvem nos ovos de barata). Amensalismo: uma espécie (inibidora) secreta substâncias que impede o desenvolvimento de outra (amensal). Por exemplo o fungo Penicillium que libera uma substância que impede o desenvolvimento de bactérias. AULA 10 – DINÂMICA DE POPULAÇÕES - A densidade de uma população é o número de indivíduos dividido pela área ou volume ocupado. - O tamanho populacional corresponde ao número de indivíduos. Depende de taxa de natalidade, mortalidade, imigração (entrada) e emigração (saída). Crescimento populacional Uma população pode crescer até certo limite (curva de crescimento real), quando o ambiente não suporta mais um número elevado de organismos. Se não considerar a resistência ambiental, uma espécie cresceria exponencialmente (curva de potencial biótico de uma espécie). Veja o gráfico. Veja as relações ecológicas que regulam o crescimento de uma população: 1 - Competição: na falta de recursos como espaço ou alimento, os indivíduos entram em conflito e nem todos sobrevivem, ou sobrevivem com desgaste, o que impede um crescimento maior da população. 2 – Predação: - Parasitismo: se o hospedeiro morrer, o parasita também morre. Se existe uma grande população de hospedeiros, poderá ter também uma grande população de parasitas. ECOLOGIA – PARTE 2 AULA 11 – DINÂMICA DE COMUNIDADES: SUCESSÃO ECOLÓGICA - A sucessão ecológica é o nome dado para as mudanças sucessivas das comunidades em um local ao longo do tempo, desde o seu início (comunidade pioneira) até uma comunidade estável final (clímax). Esse processo é gradual, ordenado e progressivo. TIPOS DE SUCESSÃO ECOLÓGICA - Uma sucessão pode ser primária ou secundária. ESTÁGIOS DA SUCESSÃO ECOLÓGICA - É formado pela comunidade pioneira, intermediária e clímax. AULA 12 – BIOCICLOS: DINÂMICA DE ECOSSISTEMAS Os seres vivos que compões a biosfera possuem diferentes ciclos, chamados de biociclos: limnociclo (água doce), talassociclo (água salgada) e epinociclo (ambiente terrestre) Comunidade primária Comunidade intermediária Comunidade clímax LIMNOCICLO - Ambiente de água doce. Apresenta distribuição descontínua no ambiente. Pode ser lótico (água corrente) ou lêntico (água parada). TALASSOCICLO - Ambiente de água salgada, é o maior dos ciclos! É limitado por fatores físicos: pressão, temperatura, salinidade, oxigenação, luminosidade e correntezas. EPINOCICLO - Ambientes terrestres. É o biociclo com maior variação climática e de relevo. - Possui grande diversidade de nichos ecológicos. - Pode ser classificado como: epígea (superfície) ou hipógea (subterrâneo – cavernas, grutas...). - Possui pouca disponibilidade de água, organismos são adaptados aos diferentes ecossistemas. AULA 13 – BIOMAS MUNDIAIS Biomas são conjuntos de ecossistemas que possuem clima semelhante, sendo assim possuem e flora e fauna semelhantes também. TUNDRA - Fica no extremo norte da Terra. - Pouca chuva (clima seco) e muito frio. TAIGA - Também conhecido por floresta boreal (ou de coníferas). - A precipitação é moderada. - Temperatura baixa ao longo do ano. - A vegetação é semelhante: coníferas na maioria (pinheiro, cipreste). FLORESTA TEMPERADA - Temperatura moderada. - Precipitação regular. - Solo congelado no inverno. - Vegetação: árvores de grande e pequeno porte. - Quatro estações bem definidas. - Árvores decíduas (folhas caem em estações frias), isso evita a perda de água. CAMPO - Temperatura varia muito entre o inverno frio e o verão quente. - Vegetação predominantemente formada por gramíneas e plantas herbáceas, com raízes profundas. - Solo muito fértil (por isso é ótimo para agricultura e pastoreio). FLORESTA TROPICAL - Muita chuva. - Altas temperaturas (média acima de 18°c). - Solo infértil. Nutrientes são mantidos devido à queda constante de folhas e outros materiais orgânicos. - Nesse bioma é onde existe a maior diversidade terrestre. SAVANA - No Brasil é chamado de cerrado (veremos na próxima aula). - Duas estações bem definidas. - Na estação de seca pode ocorrer incêndios naturais. - Nas savanas, as plantas arbóreas possuem casca grossa, são resistentes ao fogo e as folhas são coriáceas (isso diminui a taxa de transpiração). - Espécies vegetais de pequeno porte com raízes profundas e troncos retorcidos. DESERTOS - Precipitação muito baixa. - Solo arenoso. - Vegetação esparsa. Essas poucas plantas são adaptadas a falta de água (xerófitas): raízes amplas, folhas coriáceas ou transformadas em espinhos, tecidos que armazenam água, e cutícula espessa. AULA 14 – BIOMAS BRASILEIROS - O Brasil é muito grande, possui 6 grandes biomas (existem biomas de transição): AMAZÔNIA (FLORESTA AMAZÔNICA) - Chove muito. Umidade elevada. - Temperatura alta o ano inteiro. - Solo pouco fértil. Fertilidade é mantida pela intensa queda de folhas e outros materiais orgânicos (serrapilheira). - Possuem muitas espécies de plantas e animais. - A floresta é estratificada, ou seja, muitas camadas: árvores altas, médias e baixas. Por isso existem muitas plantas epífitas (vivem sobre árvores). MATA ATLÂNTICA - Grande umidade devido aos ventos marinhos, que ficam condensados na porção mais alta do bioma, resultando em chuva frequente. - Temperatura é variável, pois esse bioma se estende por uma longa faixa latitudinal. - Muitas espécies de plantas, incluindo epífitas. - É o bioma brasileiro mais ameaçado. MATA DE ARAUCÁRIA - É considerada parte da Mata Atlântica, ocorre nos estados do Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul. - Clima subtropical, com invernos frios (pode gear) e verões quentes. - Principal característica: presença de araucária, uma conífera de tronco reto e galhos voltados para cima. Essas árvores possuem casca grossa. CERRADO - Solo contém metais como o alumínio e ferro, o que dá a coloração avermelhada. - PH do solo é acido, possui baixas concentrações de matéria orgânica. - A vegetação é predominantemente perene (vida longa), possuem órgãos subterrâneos – caules ou raízes -. - Na época de seca, muitas espécies morrem, gerando matéria orgânica seca. CAATINGA - Possui solo raso e pedregoso, rico em minerais, porém pobre em matéria orgânica. - Possui secas prolongadas. - A vegetação é formada por árvores baixas, arbustos, cactos, bromélias e outras plantas xerófitas (adaptações contra secas prolongadas): tecidos que armazenam água, raízes superficiais para captar rapidamente a água da chuva e raízes profundas para alcançar os lençóis freáticos. As folhas possuem cutícula espessa ou transformadas em espinhos, evitando assim a perda de água. - As folhas caem nos períodos de seca (outra adaptação). PAMPAS - Chamado também de campos sulinos, está concentrado no Rio Grande do Sul. - Invernos frios e verões quentes. - Temperatura pode ficar abaixo de 0°C. - Vegetação predominante: gramíneas e herbáceas. Árvores ocorrem próximas a cursos de água. - Solos férteis e profundos. - Muito explorado pela agropecuária e pastoreio. PANTANAL - 80% da sua cobertura ficam inundadas nas épocas de chuvas. - O verão é quente e úmido, o inverno frio e seco. - O pantanal recebe muita água que escoa dos planaltos adjacentes. - É um importante refúgio para aves migratórias. MATA DE COCAIS - É uma região de transição entre a Amazônia e a Caatinga. - Vegetação característica formada por palmeiras como o babaçu, carnaúba e buriti. Importantes para a economia local. MANGUEZAL - Ocorre no litoral, no encontro entre água doce e salgada. - As plantas dos manguezais apresentam raízes que saem do solo para realizar trocas gasosas (pneumatóforos ou raízes respiratórias) e gerar sustentação. Além dos risóforos, caules que crescem em direção ao solo e ajudam na sustentação. AULA 15 – HUMANIDADE E AMBIENTE - Os impactos ambientais gerados pela humanidade afetam diversos ecossistemas, acelerando a extinção de espécies e ameaçando o equilíbrio da natureza. - A extinção de espécies é algo normal, mas o ser humano vem acelerando esse processo. - Um dos motivos é a perda de habitat. - Outro mecanismo que gera impacto ambiental é a introdução de espécies exóticas. - Um exemplo é o mexilhão dourado que chegou ao Brasil no lastro de embarcações e hoje causa grande prejuízo como o entupimento de tubulações. - A poluição é outro problema. A poluição atmosférica se dá principalmente pela queima de combustíveis fósseis pelos veículos e usinas termelétricas. - Essa poluição pode causar diversas doenças respiratórias na população. - Alguns poluentes causam o “buraco” na camada de ozônio. Principalmente os CFCs. Em 1987, a partir do Protocolo de Montreal, foi feito um acordo para substituir os CFCs por uma alternativa ecologicamente adequada. - Quando existe grande concentração de óxidos de carbono, nitrogênio e enxofre na atmosfera, pode ocorrer a chuva ácida. - A inversão térmica é um fenômeno natural, mas pode ser um grande problema. - o Smog é outro problema, caracterizado pelo acumulo de poluentes que forma uma espécie de neblina. - As ilhas de calor ocorrem em grandes centros urbanos. - O aquecimento global é um fenômeno real causado pela elevação do efeito estufa.. - Fontes de obtenção de energia: - Biocombustíveis - Usinas hidrelétricas - Usinas termelétricas - Usinas nucleares - Energia eólica - Energia solar. - A poluição de água e de solos também é um problema. - Descarte de produtos tóxicos; Resíduos de lixões (chorume); Descarte de esgoto. - A BIOACUMULAÇÃO é um grande problema: - Outro problema da poluição de rios é a eutrofização. - Outro ponto que temos que discutir é o destino do lixo urbano. - Coleta seletiva, reciclagem, compostagem, sacolas biodegradáveis e a diminuição do uso de plástico (ou outros poluentes) são maneiras de evitar o problema com o excesso de lixo nos centros urbanos. 01. Introdução à Biologia 02. Bioquímica 03. Citologia 04. Metabolismo Energético 05. Citogenética 06. Genética 08. Reprodução 09. Embriologia 10. Histologia Animal 11. Taxonomia e Sistemática 12. Microbiologia 13. Micologia 14. Botânica 15. Zoologia 16. Fisiologia Humana 17. Evolução 18. Ecologia
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