Apostila UNIP Biologia Geral Unidade II

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BIOLOGIA GERAL
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5 BIOLOGIA MOLECULAR 
A biologia molecular, até pouco tempo atrás, era um assunto apenas visto em filmes de ficção 
científica. Mas os tempos mudam, e um novo vocabulário foi inserido em nosso cotidiano. Atualmente, 
as técnicas e produtos da engenharia genética fazem parte de nossas vidas.
Você concorda com isso? Então vamos ver se você conhece algumas das palavras dentro desse 
conceito: clonagem; organismo geneticamente modificado; transgênico; células tronco; inseminação 
artificial; fertilização in vitro; melhoramento genético; mapeamento de genoma; manipulação genética; 
hibridização; biomarcadores; biossegurança; terapia gênica.
Você já ouviu falar em pelo menos metade dessas palavras?
Às vezes, mais de uma dessas palavras se referem ao mesmo conceito. No entanto, são conhecimentos 
novos, que o homem começou a explorar pelo domínio de técnicas, avanço de equipamentos e por 
interesse no desconhecido. Tudo começou com as mais nobres causas, como fornecer órgãos a pessoas 
que necessitavam de transplantes sem que elas precisassem ficar em uma fila de espera em um momento 
crucial da sua vida, ajudar pessoas com dificuldades na geração de um filho a realizarem o sonho da 
maternidade/paternidade, acabar com a fome no mundo, diminuir as pragas nas plantações, aumentar 
o nível de nutrientes nos alimentos etc.
Dessa forma, as técnicas e produtos de toda essa tecnologia vêm fazendo parte de nossas vidas, de 
nossos assuntos, de nossos alimentos, da cura ou realização pessoal de pessoas queridas que conhecemos. 
No entanto, ainda não estamos completamente particularizados com tantas novidades. 
A biotecnologia é a utilização de microrganismos, células ou componentes celulares para fazer um 
produto. Microrganismos e bactérias têm sido utilizados na produção comercial de alimentos, vacinas, 
antibióticos, vitaminas e na extração de minérios. Além disso, as células animais também têm sido 
utilizadas para a produção de vacinas desde a década de 1950. O desenvolvimento da engenharia 
genética está expandindo fronteiras nas aplicações práticas da biotecnologia.
Os cientistas e os técnicos pesquisadores utilizam bactérias e fungos a partir de ambientes naturais, 
como o solo e a água, para encontrar ou selecionar as características que produzem um produto 
desejado. O organismo selecionado pode ser submetido a uma manipulação de seus genes para produzir 
mais do produto ou utilizar sua forma de produção para um novo produto.
Como já discutimos, as mutações são responsáveis por grande parte da diversidade da vida. Uma 
bactéria com uma mutação que confere resistência ao antibiótico irá sobreviver e se reproduzir na 
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presença desse antibiótico. A ciência da engenharia genética avançou a um nível tal que muitos 
procedimentos de clonagem rotineiros já são realizados utilizando materiais pré-preparados e seguindo 
protocolos muito similares ao de uma receita de bolo.
A biotecnologia tem suas raízes técnicas na descoberta das enzimas de restrição, uma classe especial 
de enzima que cliva o DNA e que existe em muitas bactérias. Uma enzima de restrição reconhece e cliva, 
ou digere, somente uma determinada sequência de ligações no DNA, ela realiza este procedimento 
sempre da mesma maneira.
Um grande número de tipos de moléculas de DNA podem ser utilizadas como vetores, bastando, para 
isso, que elas tenham certas propriedades. A propriedade mais importante é a autorreplicação, que se 
baseia no fato de que, uma vez no interior da célula, um vetor deve ser capaz de se multiplicar. Qualquer 
molécula de DNA que foi clonada no vetor também realizará esse processo.
É também necessário que os vetores tenham um tamanho que permita que eles sejam manipulados 
fora da célula, durante o processo de construção do novo DNA. Vetores menores são manipulados mais 
facilmente que moléculas de DNA maiores, que tendem a ser mais frágeis. 
5.1 Clonagem
Em 1972, pesquisadores norte-americanos se encontraram em um congresso científico no Havaí. 
Após as conferências, os cientistas resolveram tentar algo totalmente novo: cortar DNA de plasmídeos 
bacterianos, emendar em outro DNA e introduzir a molécula produzida de volta em uma bactéria. O 
objetivo era verificar se essa molécula produzida em um tubo de ensaio era capaz de se multiplicar e 
gerar cópias idênticas a si.
A partir dessa ideia começou a ser desenvolvida uma das mais revolucionárias metodologias 
para multiplicação de segmentos do DNA, que levou à produção de diversas proteínas humanas 
de interesse médico, como a insulina, hormônio de crescimento, o fator VIII de coagulação 
sanguínea, entre outras, utilizando as bactérias nessa produção. Esse feito diminuiu muito o custo 
da produção em larga escala dessas substâncias, o que interessou não apenas os cientistas, mas 
também a indústria farmacêutica, a indústria de produtos médicos e despertou interesse nas mais 
diferentes áreas.
O plasmídeo recombinante, produzido pela união do DNA plasmidial ao segmento do DNA 
selecionado, multiplicou-se juntamente com a bactéria hospedeira, conforme esperado, como 
podemos acompanhar na figura a seguir. A partir de uma única célula bacteriana transformada 
foi possível obter bilhões de bactérias idênticas. Cada uma com uma ou mais cópias do DNA 
recombinante. O conjunto de moléculas de DNA idênticas, obtidas de multiplicação da célula 
bacteriana modificada, constituiu um clone da molécula, deste estudo se obteve a denominação 
clonagem molecular.
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Corte do plasmídio 
por enzima de 
restrição
Corte do DNA a 
ser clonado com 
a mesma enzima 
de restrição
União do 
plasmídio com o 
DNA a ser clonado
DNA recombinante 
(plasmídio + DNA a ser 
clonado)
Introdução 
do DNA 
recombinante 
na bactéria 
hospedeira
Multiplicação dos 
plasmídios recombinantes 
e divisão da bactéria 
Bactéria hospedeira com 
DNA recombinante
Nucleoide
Ligase Ligase
Figura 15 – Clonagem
Um exemplo bem conhecido de clonagem é a Dolly, obra de pesquisadores que criaram um 
clone animal a partir de células congeladas de uma ovelha. Essa foi uma grande inovação que 
gerou grande repercussão, um clone originado não de uma célula embrionária, mas de uma célula 
de um animal adulto, e foi o marco de uma nova era biotecnológica. Podemos diferenciar a 
clonagem em duas classes: clonagem reprodutiva, que originou a Dolly, e clonagem terapêutica, 
que tem como base as células-tronco.
A clonagem reprodutiva tem como objetivo produzir uma duplicata de um indivíduo. O procedimento 
para realizar essa técnica é chamado de Transferência Nuclear (TN), que consiste em promover a remoção 
do núcleo de um óvulo e a substituição por um núcleo de outra célula somática. Após a fusão, ocorre a 
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diferenciação celular, após cinco dias de fecundação, o embrião já se encontra com 200 a 250 células. É 
neste período que ocorre a implantação do embrião na cavidade uterina. O embrião apresenta as células 
divididas em dois grupos: camada externa, que forma a placenta e o saco amniótico, e a canada interna, 
que dá origem aos tecidos do feto. Após o período de gestação surge um indivíduo com patrimônio 
genético idêntico ao do doador da célula somática.
Em 2005, um médico italiano e uma bioquímica francesa apareceram recrutandocasais para clonar 
seres humanos. E em um laboratório americano anunciam a reprodução do primeiro clone humano para 
fins terapêuticos.
O procedimento da clonagem terapêutica nos estágios iniciais é idêntico à clonagem para fins 
reprodutivos. No entanto, o embrião não é introduzido em um útero. Neste caso, ele é utilizado em 
laboratório para produção de células-tronco. Essa técnica poderia copiar tecidos e órgãos saudáveis de 
uma pessoa para serem empregados em uma pessoa que necessitasse de um transplante.
As células-tronco se diferem em dois tipos: embrionárias e adultas. As células-tronco adultas não 
possuem a característica de se transformar em qualquer tecido como as células embrionárias. As células 
musculares vão originar as células musculares. As células do fígado vão originar células do fígado e 
assim por diante. Mas as células-tronco adultas poderiam ser implantadas em vítimas de queimadura 
para desenvolver fibra muscular ou tecido, ou em pacientes que necessitam de transplante de córnea, 
coração ou outros órgãos.
Alguns estudos descobriram que a ovelha Dolly apresentou um envelhecimento precoce. Alguns 
pesquisadores do Japão também relataram que camundongos clonados também apresentam uma vida 
mais curta, embora esses animais não tenham um tempo de vida longo o suficiente para se verificar 
possíveis consequências da clonagem em longo prazo. Isso mostra que a utilização das células-tronco 
adultas possuem uma limitação e que não podemos extrapolar em modelos humanos.
Exemplo de aplicação 
Realize uma breve pesquisa sobre a fecundação de três pais, em que se envolve o núcleo de um 
óvulo, o citoplasma de outro óvulo e um espermatozoide. Descubra em quais casos esse procedimento 
está sendo empregado.
5.2 Organismos geneticamente modificados
Estudos sobre hereditariedade têm gerado tecnologias de grande utilidade para a humanidade. As 
espécies de animais, de plantas e de microrganismos que constituem nossos alimentos básicos foram 
domesticadas e melhoradas em diferentes regiões do mundo por uso do melhoramento genético. 
O melhoramento consiste em selecionar e aprimorar as qualidades das espécies tendo em vista a 
sua utilização para o ser humano. A princípio, era realizado de forma indutiva. Quando um agricultor 
desejava obter um maior rendimento na colheita, por exemplo, ele selecionava as sementes de plantas 
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mais robustas para plantar apenas sementes de maior rendimento. Com o desenvolvimento de novos 
conceitos e novas técnicas genéticas, tornou-se possível racionalizar e aperfeiçoar a seleção. O 
melhoramento das espécies em função da sua utilidade tornou-se científico.
Atualmente, a humanidade se beneficia de várias técnicas de seleção genética. Os alimentos que nós 
ingerimos, por exemplo, foram produzidos com emprego de técnicas de melhoramento. Uma importante 
contribuição da aplicação da genética para a agricultura e a pecuária foi mostrar que quase todas as 
qualidades de valor econômico, como a fertilidade de animais e plantas, o tamanho e peso dos grãos, 
etc., são condicionados por genes que interagem fortemente com fatores ambientais. Esse conhecimento 
tornou possível desenvolver técnicas mais eficazes de seleção de melhoramento em características de 
importância econômica.
Também ocorrem problemas decorrentes do melhoramento genético. Um dos problemas tem 
sido o surgimento de linhagens com pouca variabilidade genética, ou seja, com pouca diferença 
genética entre os indivíduos, o que reduz a capacidade da população em se adaptar eficientemente 
a alterações ambientais.
Antigamente os agricultores já lidavam com esse problema. Em campos de trigo, era comum plantar 
diversas variedades, o que aumentava a chance de preservar ao menos parte da lavoura em caso de 
seca, enchente ou pragas. Essa técnica milenar tem sido negligenciada, predominando as lavouras de 
monocultura, em que grandes áreas são ocupadas com uma única variedade de espécie. Com a monocultura, 
há uma maior produção, com maiores lucros em curto prazo, mas existe o risco de uma praga dizimar 
completamente a plantação inteira, caso encontre plantas que são geneticamente semelhantes.
5.3 Transgênicos
Os organismos transformados geneticamente recebem o nome de transgênicos. Essa transformação 
se constitui da introdução de um ou vários genes em um organismo sem que haja a fecundação ou 
cruzamento. O principal fator para que haja uma grande procura pelos produtos transgênicos é a 
vantagem da melhoria das características que podem ser transferidas de espécies não relacionadas, ou 
seja, sexualmente incompatíveis, bem diferente do melhoramento convencional, em que essa troca de 
genes está limitada somente às espécies que são sexualmente compatíveis.
Para obter uma planta transgênica, alguns passos são necessários, como o isolamento e a colagem 
de um gene útil, a transferência do plasmídeo transformado para dentro da célula vegetal, a integração 
desse gene ao genoma da planta e a regeneração das plantas a partir da célula transformada com 
expressão do gene introduzido na planta. A transmissão do gene introduzido é passada, então, de 
geração em geração.
O desenvolvimento das técnicas de cultura de tecido vegetal possibilitou a transformação genética 
em vegetais, e essa técnica possibilitou a obtenção de uma planta a partir de uma única célula vegetal. 
A ideia de transmitir genes específicos de uma bactéria para um vegetal surgiu quando os 
cientistas estudavam uma doença vegetal conhecida como galha de coroa. A partir desse estudo, os 
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pesquisadores criaram uma técnica que consiste na retirada do plasmídeo da bactéria, que, ao entrar 
em contato com uma planta, o novo organismo poderia produzir uma vitamina que originalmente a 
planta não poderia gerar.
A bactéria utilizada era Gram (-) e possuía um plasmídeo que continha a característica de transmitir 
parte de seu DNA para uma célula vegetal. A partir da manipulação genética das plantas, foi possível 
desenvolver alimentos derivados de organismos geneticamente modificados que hoje são consumidos 
por milhões de pessoas.
Apesar do grande consumo pela população, não foi evidenciado que essas sementes transgênicas 
não possam representar risco ao consumo humano. Novos produtos devem ser testados antes de serem 
vendidos. A maior preocupação relacionada à segurança do alimento transgênico é o aumento do 
potencial alérgico e de toxicidade, bem como a transferência de genes de antibióticos para o sistema 
digestivo humano.
Podemos classificar as características modificadas nas plantas através da transformação genética 
em: características do tipo input e características do tipo output. As classificadas do tipo input são as 
relacionadas ao processo produtivo, que visa principalmente à redução de custo na produção. Já as 
classificadas do tipo output priorizam agregar valor ao produto por meio de melhorias nutricionais ou 
melhorias de conservação pós-colheita.
Um dos grandes objetivos para o melhoramento de plantas é a obtenção de variedades com maior 
qualidade nutricional. Muitos grupos de pesquisas estão desenvolvendo projetos visando à obtenção da 
variedade com maior valor nutritivo agregado ao produto transgênico.
A utilização e produção de plantas transgênicas vêm provocando um grande debate tanto na mídia 
quanto na comunidade científica. São apresentados por pessoas com pontos de vista diferentes os 
benefícios e riscos do uso dessa tecnologia em produtos para o meio ambiente e para os consumidores.
O principal aspecto positivo na utilização de transgênicos parece ser a seleção do geneintroduzido 
sem necessidade de cruzamento ou retrocruzamento. Com isso, existe a possibilidade de diminuição no 
número de gerações e, consequentemente, do tempo necessário para o desenvolvimento.
Produtos transgênicos se beneficiam principalmente pelo menor custo de produção e por sua maior 
resistência contra pragas e doenças, diminuindo o uso de agrotóxicos e levando a um menor índice de 
poluição ambiental. O consumidor não vem se beneficiando de forma expressiva, pois a maioria das 
plantas transgênicas liberadas para produção é do tipo input. Entretanto, futuramente, a qualidade dos 
alimentos e o menor uso de defensivos químicos devem ser priorizados.
Tendo em vista os pontos negativos, cada espécie possui uma capacidade de regeneração, criando 
um limite para a transgenia. Podemos considerar também que em certos locais existem plantas daninhas 
que podem cruzar com plantas cultivadas, possibilitando o fluxo gênico entre plantas transgênicas 
resistentes a herbicidas e plantas daninhas.
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A introdução de novos genes e proteínas pode levar ao aparecimento de possíveis alergias em 
pessoas. Por esse motivo, existe um grande debate quanto à necessidade ou não da notificação nos 
rótulos, se o produto contém plantas geneticamente modificadas ou não. Essa rotulagem em produtos 
que tivessem mais de 4% de transgênicos tornou-se obrigatória no Brasil, onde foi determinado que 
alimentos transgênicos fossem identificados em seu rótulo por um triângulo amarelo com a letra T, mas 
não precisariam informar precisamente a espécie doadora do gene.
Uma nova proposta de lei, aprovada em 2015, exige a rotulagem para alimentos que apresentem 
1% de material transgênico no produto final. Anteriormente, a informação era baseada se o produto 
continha transgênicos ou não, com a nova regulamentação esta informação se baseia no alimento 
final, isto é, o produto é testado no final de toda a sua produção, este passado por várias técnicas de 
processamento e recebendo aditivos de muitos produtos químicos durante seu processo de preparação, 
sendo assim, a análise percentual de transgênico no produto fica extremamente difícil.
 Saiba mais
Você sabe qual a diferença entre transgênicos de primeira e segunda 
geração? Informe-se no site da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária 
(Embrapa):
TRANSGÊNICOS: perguntas e respostas. Embrapa, Brasília, [s.d.]. 
Disponível em: <https://www.embrapa.br/tema-transgenicos/perguntas-e-
respostas>. Acesso em: 3 abr. 2017.
Exemplo de aplicação
A partir do conteúdo estudado a respeito de transgênicos, elabore uma resenha sobre o assunto.
6 ORGANISMO HUMANO
O organismo humano possui uma estrutura particular. A partir da junção dos gametas, o zigoto 
começa a se multiplicar e grupamentos de células semelhantes começam a se organizar em tecidos e 
depois formar os órgãos, alcançando um maior nível de complexidade na formação dos sistemas, e, com 
todos os sistemas do corpo funcionando ao mesmo tempo, chegamos ao organismo completo. 
A formação de um organismo completo, desde a fecundação, passando por toda a gestação, até o 
seu nascimento, dura em média 38 semanas, podendo variar de duas semanas antes ou depois dessa 
previsão, conforme a exatidão da data da ovulação.
Tudo começa com a fecundação. A união dos gametas masculino (espermatozoide) e feminino (óvulo).
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A formação de um novo indivíduo envolve uma carga hereditária originada da fusão dos dois 
núcleos celulares dos gametas, em que duas células haploides (n) se transformam em uma célula 
diploide (2n). A carga hereditária do novo organismo será ditada pelos tipos de cromossomos que 
cada gameta carregava, com genes dominantes ou recessivos para cada característica do novo ser.
6.1 A hereditariedade
Ácidos nucleicos
Os ácidos nucleicos passaram a ser intensamente estudados a partir da década de 1940 pela 
descoberta de que eles formam os genes responsáveis pela herança biológica.
Os ácidos nucleicos são formados por três tipos de componentes, entre eles os glicídios, do grupo 
das pentoses, as bases nitrogenadas e o ácido fosfórico. Esses componentes se organizam em trios 
moleculares conhecidos como nucleotídeos, que se unem em centenas ou aos milhares para constituir 
a molécula de ácido nucleico.
Existem dois tipos de ácidos nucleicos, o ácido desoxirribonucleico, também conhecido pela 
sigla DNA (desoxirribonucleic acid), e o ácido ribonucleico, conhecido pela sigla RNA (ribonucleic 
acid). Essas junções apresentam desoxirribose e ribose, respectivamente, em suas moléculas. Todo 
nucleotídeo apresenta em sua composição uma base nitrogenada, um composto que possui em 
sua composição uma molécula de nitrogênio. Existem cinco tipos de bases nitrogenadas presentes 
nos ácidos, mas apenas três encontram, tanto no RNA quanto no DNA, a adenina, a guanina e 
a citosina. A base nitrogenada que ocorre exclusivamente no DNA é a timina, enquanto a base 
exclusiva do RNA é a uracila.
As moléculas de DNA são formadas por duas cadeias de nucleotídeos enroladas entre si, de 
forma semelhante a uma escada helicoidal, como podemos observar na figura a seguir. Os ácidos 
desoxirribonucleicos são localizados na quase totalidade no núcleo das células eucariontes, no interior 
dos cloroplastos, das mitocôndrias e associados aos centríolos. Nas células procarióticas, os cromossomos 
circulares dispersos pelo citoplasma também são constituídos por DNA.
Os lendários cientistas ingleses Watson e Crick iniciaram uma pesquisa com o objetivo de criar um 
modelo para a molécula de DNA. Foi proposta, em 1953, uma estrutura que ficou conhecida como 
Modelo de Watson e Crick. Segundo esse modelo, a molécula de DNA é composta por uma dupla hélice. 
Essas cadeias se mantêm juntas por meio de um tipo especial de ligação, a ligação de hidrogênio, 
também conhecida como ponte de hidrogênio entre pares de bases específicas, a timina, ligada por 
pontes de hidrogênio com a adenina, e a citosina, formando pontes de hidrogênio com a guanina. 
Estas moléculas são descritas como dupla hélice, contendo porções entre bases de adenina e 
timina de um para um, assim como entre as bases guanina e citosina, definido então que as bases 
são complementares.
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P = fosfato; S = açúcar (sugar;) A = adenina; 
C = citosina; G = guanina; T = timina
Figura 16 – Estrutura e replicação do DNA
Podendo afirmar que uma molécula de DNA com sequência de bases TCACTG, sendo T (timina), C 
(citosina), A (adenina) e G (guanina), a cadeia complementar será AGTGAC. Uma molécula se diferencia 
de outra pela ordem disposta dos nucleotídeos ao longo da molécula. Com a presença de nucleotídeos e 
de enzimas polimerase ocorre a duplicação da molécula de DNA, produzindo cópias idênticas.
Nesse processo de duplicação, ocorre primeiro o rompimento das pontes de nitrogênio, 
separando os filamentos da molécula, e, logo após, os nucleotídeos se encontram livres no interior 
da célula. Tendo o direcionamento pelas enzimas polimerase ao encontro de outros filamentos 
livres, ocorre então a união para a obtenção da afinidade entre duas bases nitrogenadas, para que, 
ao final do processo, cada filamento tenha sido utilizado como um novo molde para o filamento 
novo. Chamamos a replicação do DNA de semiconvertiva, pois cada DNA recém-formado tem um 
filamento de DNA antigo.
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O RNA é uma macromolécula sintetizada pelo DNA, mas diferente do DNA em estrutura, pois 
sua molécula é constituída por um único filamento ou cadeia de nucleotídeos, também diferente 
do açúcar, que possui a pentose ribossômica, e a base nitrogenada timina é substituída pela base 
nitrogenada uracila.
Moléculas de RNA, geralmente, são formadas por uma única cadeia que se enrola entre si. Alguns 
vírus possuem RNA de dupla cadeia, como o vírus do mosaico-do-tabaco.
Para que o DNA controle as atividades celulares, são sintetizadas as moléculas de RNA que transportam 
as informações genéticas aos locais onde elas serão interpretadas e transformadas em ações.
Para a síntese de RNA, a molécula de DNA se abre para que os nucleotídeos livres se pareiem ao 
segmento aberto. Após o pareamento, a molécula de RNA está finalizada.
O gene é uma parte da molécula de DNA responsável pela síntese de uma proteína. Este código 
genético é a relação entre cada códon e o aminoácido que o codifica.
Se cada base nitrogenada do RNA permite formar 64 agrupamentos de três nucleotídeos, cada trio 
de bases forma um códon que codifica um aminoácido. Existem na natureza apenas 20 aminoácidos. 
Como a associação entre os códons e os aminoácidos não é extremamente específica, conclui-se que o 
código genético é degenerado.
No núcleo ocorre o processo de transcrição, em que o DNA tem uma pequena sequência copiada, 
com formação de uma molécula de RNA mensageiro (RNAm) que vai para o citoplasma com uma 
informação a ser codificada. No citoplasma ocorre a tradução da sequência do RNA mensageiro (RNAm). 
Quem realiza a tradução são os ribossomos, assim, tem-se a formação de uma proteína.
 Lembrete
Clonagem é a cópia idêntica de um organismo.
Organismo geneticamente modificado é aquele cujo DNA foi alterado.
Transgênico é um organismo que sofreu a inserção de um gene não 
correlacionado com a sua espécie.
6.2 Embriologia
A embriologia estuda o desenvolvimento, todo o processo contínuo e organizado que se inicia no 
momento em que o óvulo é fecundado por um espermatozoide, ou seja, desde o embrião até a formação 
de um indivíduo adulto. Sendo que consideramos embrião o estado jovem do animal enquanto contido 
dentro do corpo materno.
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Os primeiros registros dentro da área da embriologia se deram com o desenvolvimento do 
microscópio por Leeuwenhoek, que realizou os primeiros registros em desenho de como seria um 
espermatozoide. Depois tivemos a formulação da teoria celular pelos cientistas Schleiden e Schwann. 
A marcante e reconhecida publicação de Charles Darwin sobre a origem das espécies, onde é enfatizada 
a ideia de hereditariedade.
Com a melhora da microscopia, começaram os primeiros registros sobre divisão celular e a 
discriminação da mitose e meiose. Em torno dos anos 1900, chegou-se à descrição de um zigoto. Da 
descrição para a manipulação do zigoto, poucas décadas se passaram. Mas, em 1978, tivemos sucesso 
com o primeiro bebê de proveta e, cerca de 20 anos depois, uma realização extraordinária com a 
divulgação da ovelha Dolly, um clone de um animal adulto.
Na embriogênese, temos o processo de formação dos gametas sexuais a partir da meiose, 
o processo de divisão celular destinado aos órgãos reprodutores, os ovários e os testículos. 
Nesse processo, uma célula-mãe (2n) origina quatro células-filhas com a metade do número de 
cromossomos (n). Logo, as células do ovário são diploides (2n) e se dividem em quatro óvulos 
haploides (n), bem como as células dos testículos são diploides (2n) e se dividem em quatro 
espermatozoides haploides (n).
Consideramos gametogênese a formação de células germinativas especializadas. Mas, quando nos 
direcionamos para cada sexo em específico, temos que:
• O processo de meiose das células femininas é denominado de ovulogênese, ou seja, é a formação 
de óvulos. A ovulogênese ocorre nos ovários. A formação dos óvulos ocorre ainda no período 
pré-natal, durante a gestação. Quando a menina nasce, os óvulos ficam inertes até a época da 
puberdade. A ovulação, com formação e liberação dos óvulos, segue pelo período fértil da mulher 
e tem duração de uns quarenta e cinco a cinquenta anos de duração.
• O processo de meiose das células masculinas é denominado de espermatogênese, ou seja, a 
formação de espermatozoides. A espermatogênese ocorre nos túbulos seminíferos, dentro dos 
testículos. Esse processo é iniciado na puberdade e não tem uma idade fixa para terminar. O 
espermatozoide é uma célula muito diferenciada, possui flagelo e não tem citoplasma. O 
processo de amadurecimento e diferenciação dos espermatozoides pode levar de 40 a 60 dias. 
No amadurecimento do espermatozoide, há formação do acrossoma, uma bolsa enzimática, 
eliminação do citoplasma, formação do flagelo e as mitocôndrias se instalam na base do flagelo 
para fornecer energia para a sua movimentação.
A fecundação é a união dos gametas masculino e feminino. Nesse encontro, o óvulo é uma 
célula grande com todas as organelas, e os espermatozoides são células bem menores, com núcleo e 
sem citoplasma, apesar de apresentarem um flagelo com muitas mitocôndrias em sua base. Milhões 
de espermatozoides migram ao encontro do óvulo, e as barreiras dentro do corpo da mulher vão 
eliminando a maioria deles.
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No entanto, quando um espermatozoide finalmente chega ao óvulo e vence todas as camadas 
protetoras do óvulo até conseguir penetrar pela membrana, apenas o material genético, apenas o 
núcleo, entrará. O flagelo e as mitocôndrias não entram no óvulo. A fusão dos dois núcleos, do óvulo e 
do espermatozoide, forma um zigoto.
A fecundação ocorre nas trompas, entre o ovário e o útero. Depois de fecundado, o zigoto começa a 
se dividir enquanto migra em direção ao útero. Não há com exatidão um tempo determinado para essa 
migração, mas estima-se que leve em torno de uma semana.
A partir do momento que foi fecundado, o zigoto começa a se dividir. Essas primeiras divisões são 
chamadas de clivagem. A clivagem também é conhecida como segmentação. Ela possui fases conforme 
as divisões evoluem. A primeira fase é chamada de mórula, ela marca as divisões iniciais após a formação 
do zigoto.
A segunda fase é chamada de blástula. Com o aumento do número de células, forma-se uma 
cavidade interna que acaba sendo preenchida por líquidos.
A terceira fase é chamada de glástrula, em que temos a formação dos folhetos germinativos 
embrionários. Os folhetos germinativos darão origem a todos os tecidos e órgãos do corpo, são três: o 
endoderma, mais interno, o mesoderma, que é o folheto intermediário, e o ectoderma, que é o folheto 
mais externo.
O endoderma formará o revestimento do tubo digestório, com exceção da boca e do ânus, e 
formará o revestimento do aparelho respiratório, uretra, bexiga, vias urinárias, glândulas e órgãos 
reprodutivos. O mesoderma formará os tecidos conjuntivos, sistema circulatório, músculos, 
marfim dos dentes e cartilagens. E a ectoderme originará as glândulas em geral, epiderme e 
sistema nervoso.
 Lembrete
Os tecidos embrionários são três: endoderme, mesoderme e ectoderme.
6.3 Tecidos do corpo humano
A parte da ciência que estuda os tecidos do corpo, sua morfologia e suas funções é a histologia. O 
corpo humano possui quatro tipos básicos de tecidos: epitelial, conjuntivo, muscular e nervoso, com 
algumas respectivas subdivisões, como mostra a figura a seguir.
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Tecidos epiteliais
Tecidos musculares
Tecido nervoso
Tecidos conjuntivos
Epitélios de revestimento
Liso
Esquelético
Epitélios glandulares
Estriado
Cardíaco
Tecido cartilaginoso
Tecido adiposo
Tecido hemocitopoético
Tecido ósseo
Tecido elástico
Tecido mucoso
Tecido conjuntivo 
propriamente dito
Tecidos conjuntivos de 
propriedades especiais
Figura 17 – Tecidos
Os tecidos epiteliais revestem e protegem o corpo externamente, forrando cavidades internas, 
fabricando secreções que lubrificam a pele, absorvendo alimentos do intestino e recebendo estímulos do 
meio ambiente. Diante de suas inúmeras funções, são tecidos formados por células cúbicas, achatadas, 
cilíndricas ou prismáticas, sempre bem juntas umas às outras graças à ausência de substância intersticial, 
sendo assim, dissemos que as células desse tecido são justapostas. O tecido epitelial pode ser classificado 
em epitélio de revestimento ou protetor e epitélio glandular ou secretor.
O epitélio de revestimento apresenta células justapostas, praticamente desprovidas de substâncias 
intersticiais, e suas células apresentam diversidade na forma, adaptando-se melhor às funções que 
desempenham. Os epitélios de revestimento são classificados em: simples, quando apresentam uma 
única camada de célula, ou estratificados, quando apresentam duas ou mais camadas. 
O epitélio pluriestratificado é encontrado na pele e nas mucosas. Na pele, ele forma a epiderme. 
Abaixo dessas camadas, há uma lâmina basal, que é uma camada de glicoproteínas sem estrutura celular 
que separa o tecido epitelial do tecido conjuntivo.
As células que compõem o epitélio de revestimento não são alimentadas pelo sangue, pois ele é 
desprovido de vasos sanguíneos, e todo transporte de substâncias se dá por osmose com as células 
vizinhas. Por não possuírem vasos sanguíneos, suas células recebem oxigênio, água e alimentos por 
difusão, a partir do tecido conjuntivo subjacente.
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Os epitélios glandulares são formados por células especializadas na produção e na secreção 
através das glândulas exócrinas, para secreção externa. Essas glândulas apresentam ductos 
por onde secretam substâncias para fora do organismo, como as glândulas sudoríparas. As 
glândulas endócrinas secretam para o interior do corpo, como as glândulas salivares. Essas 
glândulas não possuem ductos ou secretam diretamente no sangue, por isso, suas secreções 
são chamadas hormônios.
Os tecidos conjuntivos são a denominação geral de tecidos que se enquadram em diversas 
variedades de tecidos que têm origem comum no mesoderma da gástrula. Na ocasião da 
diferenciação celular, o mesoderma forma um tecido embrionário chamado mesênquima. É a 
partir desse mesênquima que vão surgir os seguintes tecidos pertencentes ao grupo dos tecidos 
conjuntivos: o tecido conjuntivo propriamente dito, o tecido cartilaginoso e o tecido ósseo, 
sendo que ainda temos os tecidos de propriedades especiais, como o tecido adiposo, elástico, 
hemocitopoético e mucoso.
O tecido muscular é formado pelo tecido muscular liso e tecido muscular estriado. O 
músculo liso é chamado de involuntário, ele está presente na maioria dos órgãos e estruturas 
com movimentação constante controlada pelo sistema nervoso central, como musculatura do 
tubo digestivo e musculatura pulmonar. O músculo estriado é chamado de voluntário, pois 
conseguimos controlar sua atividade conforme nossa intenção, temos toda a musculatura dos 
membros formadas por músculo estriado.
O tecido muscular ainda se divide em músculo estriado esquelético, que é a musculatura dos 
membros (tríceps, bíceps), e músculo estriado cardíaco, presente no coração. O tecido da musculatura 
cardíaca apresenta fibras estriadas. No entanto, não é um músculo voluntário, não controlamos sua 
atividade conforme nossa vontade. 
No tecido muscular liso, temos células fusiformes que se constituem em fibras curtas. Cada célula ou 
fibra tem um único núcleo central, o citoplasma, que é liso e não mostra estrias transversais. A contração 
dessas fibras é lenta, formando uma onda, e totalmente independente da vontade do indivíduo. O tecido 
muscular liso é encontrado participando da estrutura das paredes de numerosos dos órgãos, como o 
estômago, os intestinos, a bexiga urinária, o útero e os vasos sanguíneos.
Já no tecido muscular estriado esquelético, temos um tecido que representa a maior massa 
do corpo humano. Suas células ou fibras são fusiformes longas, que na maior parte da extensão 
parecem cilíndricas. As fibras musculares estriadas podem alcançar vários centímetros de 
comprimento, elas formam os músculos esqueléticos, cujas contrações e relaxamentos resultam 
nos movimentos do corpo. A inserção nos ossos se faz por meio de tendões, que são formados por 
tecidos conjuntivos densos.
A fibra muscular estriada esquelética é uma célula multinucleada, mostrando os diversos núcleos 
bem separados uns dos outros, mas todos na periferia da célula. A fibra muscular estriada reserva uma 
intercalação de faixas claras e escuras que justifica a sua denominação. 
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O citoplasma da fibra muscular recebe o nome especial de sarcoplasma. A membrana plasmática 
dessas células é chamada sarcolema. No interior do sarcoplasma, situam-se os sarcômeros, onde 
as miofibrilas proteicas se dispõem em feixes paralelos. Cada uma é formada de miofilamentos 
de actina e miofilamentos de miosina. Dizemos que os sarcômeros são as unidades contráteis da 
fibra muscular.
Os miofilamentos de actina são delgados e os de miosina são mais grossos. Eles se mostram 
interdigitados, isto é, intercalados uns com os outros. Cada um desses miofilamentos é composto de 
muitas moléculas de actina ou de miosina.
Em certos pontos da miofibrila existem apenas filamentos de actina. Mas, em outros, há filamentos 
de actina intercalados com filamentos de miosina. Os filamentos de actina se ligam uns aos outros.
Quando ocorre a contração muscular, os miofilamentos de actina deslizam entre os miofilamentos 
de miosina, como se procurassem tocar as suas extremidades livres entre si. Este movimento faz com 
que ocorra a contração dos sarcômeros. Como isso ocorre ao mesmo tempo com todas as miofibrilas, 
temos a contração da fibra. 
As fibras musculares estriadas esqueléticas têm contração rápida e voluntária, isto é, dependentes da 
vontade do indivíduo. A estrutura dessas fibras musculares penetra em finíssimas ramificações nervosas 
que transmitem ao músculo a ordem de contração proveniente do sistema nervoso central.
No tecido muscular estriado cardíaco, temos uma variedade especial de músculo estriado, 
na qual as fibras possuem bifurcações que se anastomosam, se misturam e são habitualmente 
uninucleares. Ocasionalmente, podem ser encontradas as fibras binucleadas. Essas fibras têm 
contrações rápidas, porém involuntárias. As características do tecido muscular cardíaco ficam 
no meio-termo entre músculo liso e o músculo esquelético. É encontrado exclusivamente na 
constituição da parede do coração, formando o miocárdio.
O tecido nervoso tem origem no ectoderma do embrião, em que podemos encontrar dois tipos básicos 
de célula: os neurônios e as células da neuróglia. Os primeiros representam o tipo atuante, responsável 
pela atividade do sistema nervoso. As células de neuróglia desempenham um papel secundário, de 
sustentação dos neurônios e preenchimento dos espaços entre eles no tecido nervoso. 
O neurônio é uma célula que sofreu o mais alto grau de diferenciação, pois já não tem mais a 
capacidade de reprodução, é uma célula permanente,não renovável e com precária aptidão para 
se regenerar. 
O neurônio é composto de corpo celular ou pericárdio e ramificações de dois tipos, os 
dendritos e o axônio. O impulso nervoso corre sempre no mesmo sentido, dos dendritos para 
o corpo celular e em seguida para o axônio. No corpo do neurônio, o retículo endoplasmático 
rugoso é muito desenvolvido.
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Alguns neurônios revelam o axônio descoberto, porém a maioria tem um axônio envolto por bainhas. 
A bainha de mielina é composta de fosfolipídios representados pela esfingomielina. Ela é formada a partir 
de estiramentos e enrolamentos da membrana das células. A bainha de mielina aumenta a velocidade 
da transmissão do impulso nervoso nos neurônios. Dizemos que os axônios que possuem bainha de 
mielina possuem transmissão saltatória. Podemos identificar no tecido nervoso o que chamamos de 
massa cinzenta e massa branca. A massa cinzenta se refere aos corpos celulares e neurônios sem bainha 
de mielina. A massa branca é representada por axônios envoltos por mielina.
Ao longo de um nervo, encontram-se numerosas ramificações dendríticas ou axônicas. Os corpos 
dos neurônios localizam-se sempre no sistema nervoso central e nos gânglios nervosos, estão situados 
junto à medula raquidiana.
Os impulsos nervosos começam nos neurônios passando de um para o outro através das sinapses 
nervosas, seu ponto de contiguidade está entre os terminais axônicos de um neurônio e as extremidades 
dendríticas do neurônio seguinte.
Entre os neurônios encontram-se as células da neuróglia, essas células não conduzem impulsos 
nervosos, elas atuam na sustentação e na proteção dos neurônios, algumas realizam a fagocitose, 
englobando partículas inúteis ou estranhas ao tecido, a neuróglia é também conhecida apenas 
por glia.
 Lembrete
Músculo liso é involuntário.
Musculo estriado é voluntário.
Músculo cardíaco tem aparência de músculo estriado, mas função de 
músculo liso.
6.4 Fisiologia dos órgãos e sistemas
Cada tecido especializado participa da integração orgânica formando diferentes sistemas de 
funcionamento para garantir a otimização de funções e uso de energia pelo corpo. Temos assim o 
sistema cardiovascular, o sistema respiratório, o sistema digestório, o sistema renal e o sistema nervoso.
O sistema cardiovascular apresenta várias funções integrativas e de coordenação no organismo, 
mas a função primordial desse sistema é a de transporte e distribuição de oxigênio e nutrientes para os 
tecidos e remoção dos produtos do metabolismo. 
Para cumprir essa função, o sistema possui uma bomba, está organizado em uma série de tubos 
para distribuição e coleta e tem uma rede de vasos finos que permitem trocas rápidas entre os 
tecidos e os sistemas de vasos. Consiste na integração de duas bombas musculares, os ventrículos 
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direito e esquerdo, que anatomicamente estão situados em paralelo, mas ideologicamente 
funcionam em série. 
O fluxo de sangue gerado pela bomba, no ventrículo direito, é lançado na circulação pulmonar 
e chega novamente ao coração do lado esquerdo, e o fluxo de sangue gerado pela bomba esquerda 
percorre a circulação sistêmica e retorna ao coração direito. As circulações pulmonar e sistêmica têm 
características bastante diferentes, enquanto a primeira, a pulmonar, está ao lado do coração e tem 
alta complacência, a segunda, sistêmica, alcança tecidos mais distantes e alguns posicionados acima do 
nível da bomba. A principal força que determina o fluxo pela circulação é o gradiente de pressão, gerado 
pelo trabalho ventricular.
A contração do ventrículo esquerdo eleva a pressão na artéria aorta para aproximadamente 120 
mmHg acima da pressão atmosférica. 
O sistema cardiovascular começa a ser formado no início da terceira semana de desenvolvimento 
embrionário, este desenvolvimento é precoce. Ele é necessário uma vez que, com o rápido crescimento 
do embrião, precisa da nutrição por difusão de nutrientes a partir do endométrio, e este se torna um 
processo insuficiente para suprimir o embrião dos componentes essenciais para a sua formação. Fica 
caracterizada desde o início do desenvolvimento embrionário a função mais importante do sistema 
cardiovascular, ou seja, de levar nutrientes, oxigênio e água para todas as células do organismo e remover 
rapidamente os produtos do metabolismo tecidual.
Além do coração, os vasos sanguíneos também compõem esse sistema. O coração é formado 
por tecido muscular estriado cardíaco, miocárdio e apresenta quatro cavidades internas, as 
câmaras cardíacas.
As duas câmaras superiores, chamadas de átrios cardíacos, apresentam paredes relativamente finas. 
As duas câmaras inferiores são chamadas de ventrículos cardíacos e possuem paredes bem mais espessas. 
Essa diferença está relacionada à função dessas câmaras: enquanto os átrios bombeiam sangue para 
os ventrículos imediatamente abaixo deles, o ventrículo direito bombeia sangue para os pulmões, e o 
esquerdo, para todo o corpo.
O átrio esquerdo comunica-se com o ventrículo esquerdo por um orifício guarnecido pela 
válvula atrioventricular esquerda ou valva bicúspide, ou, ainda, válvula mitral, e garante a circulação 
do sangue em um único sentido, do átrio para o ventrículo. O átrio cardíaco direito comunica-se 
com o ventrículo direito por meio de um orifício guarnecido pela válvula atrioventricular direita 
ou válvula tricúspide. 
As células do nódulo sinoatrial do coração geram impulsos elétricos periódicos, o que desencadeia a 
contração das câmaras cardíacas de modo sincronizado. O coração funciona como bomba responsável 
pela propulsão do sangue através do sistema de vasos sanguíneos espalhados por todo o corpo. Esses 
sistemas de vasos podem ser divididos em dois grandes circuitos, denominados: circulação sistêmica, ou 
geral, e circulação pulmonar, como podemos analisar na figura a seguir.
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Circulação geral
Circulação pulmonar
Sangue 
pobre em o2
Sangue 
rico em o2
Artérias 
pulmonares
Artérias 
pulmonares
Veias 
pulmonares
Capilares pulmonares Esquerda
Rins
Pele
Aparelho 
osteomuscular
Aparelho 
digestório
Direita
Figura 18 – A dupla circulação
O sangue movimentado em nosso corpo é mantido em movimento pelas contrações da musculatura 
cardíaca. As câmaras cardíacas são penetradas pelo sangue quando a musculatura se relaxa, esse processo 
denomina-se diástole, e, quando a musculatura se contrai, o sangue é expulso, seu processo denomina-se 
sístole. Tais processos podem ser atriais ou ventriculares, pois ocorrem tanto nos ventrículos como nos átrios.
Durante a diástole atrial, o átrio é preenchido diretamente pelo sangue proveniente das diversas 
partes do corpo. O coração recebe o sangue por duas veias grossas, a veia cava superior, que transporta 
o sangue que irrigou a cabeça, parte superior do tronco, e a veia cava inferior, que traz o sangue que 
irrigou a parte inferior das pernas e do tronco. O sangue do átrio direito passa para o ventrículo direito 
quando ocorre a sístole atrial.
O sangue é bombeado quando ocorre a sístole ventricular, do ventrículo direito para as artérias 
pulmonares, tais que conduzem o sangue para os pulmões. Todo sangue é oxigenado pelos pulmões e 
retorna ao coração pelas veias pulmonares que se ligam no átrio esquerdo. Essa circulação do sangue é 
denominada circulação pulmonar ou pequena circulação.
O sangue penetrado no átrio esquerdo é transmitido para o ventrículo esquerdodurante a sístole 
atrial e a diástole ventricular. O sangue oxigenado é transmitido do ventrículo esquerdo pela artéria 
aorta, que se divide em artérias progressivamente mais finas para abranger todos os tecidos corporais. 
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Após chegar a todas as células, os vasos se unem em duas veias que chegam ao átrio direito. Esse 
percurso é denominado de circulação sistêmica, grande circulação ou circulação geral.
Possuímos três tipos de vasos sanguíneos: artérias, veias e capilares sanguíneos. As artérias possuem 
paredes relativamente espessas, são constituídas por três camadas de tecidos, denominadas túnicas, 
e, em seu interior, são revestidas por tecido epitelial, formado por uma só camada de célula achatada, 
o endotélio. A camada interna da parede arterial, chamada de túnica média, é formada por tecido 
muscular liso e tecido conjuntivo elástico.
Os capilares sanguíneos são encontrados em praticamente toda a região do corpo e apresentam 
paredes formadas por uma única camada de células. As células se organizam na parede dos capilares de 
forma que deixam pequenos espaços entre si. As veias têm paredes que possuem também três túnicas, 
assim como as artérias, porém de espessura menor que suas correspondentes artérias. 
O sistema respiratório realiza a respiração celular. Esse processo acontece no interior das mitocôndrias, 
onde ocorre a reação entre substâncias orgânicas com o gás de oxigênio, liberando a energia que é 
utilizada pela célula em seu processo vital.
O gás oxigênio e as substâncias orgânicas utilizadas na respiração celular são recebidos pelo sangue 
que circula pelos capilares sanguíneos, que recolhem nos pulmões o gás oxigênio presente no ar que 
inspiramos e elimina nele o gás carbônico trazido dos tecidos.
A troca de gases entre o sangue e o ar, que ocorre nos pulmões, constitui a respiração pulmonar, o 
termo respiração pode ser empregado em dois níveis: celular e pulmonar.
O sistema respiratório humano é constituído de um par de pulmões e das vias respiratórias. Temos 
no sistema respiratório a cavidade nasal, constituída por duas cavidades separadas por uma parede 
cartilaginosa, chamada de septo nasal, elas iniciam nas narinas e terminam na faringe. A faringe possui 
paredes musculares e faz parte tanto do sistema digestório quanto do sistema respiratório
A laringe se caracteriza por ser uma estrutura tubular com paredes reforçadas por peças cartilaginosas, 
a entrada da laringe também é chamada de glote. Quando respiramos, a glote permanece aberta, 
permitindo que o ar seja inalado, esse ar entra na laringe em direção aos pulmões e vice-versa.
A traqueia possui paredes reforçadas por anéis cartilaginosos que têm a função de manter a traqueia 
sempre aberta para a passagem de ar, na região superior do peito. A traqueia se divide em dois curtos 
tubos reforçados por anéis cartilaginosos, os brônquios. Tanto os brônquios quanto a traqueia são 
revestidos internamente por epitélio ciliado, rico em células produtoras de muco. Os brônquios são 
divididos em tubos com espessura cada vez menor. O conjunto altamente ramificado é chamado de 
árvore respiratória.
Localizados no interior da caixa torácica, os pulmões são dois órgãos esponjosos. O pulmão direito 
é dividido em três partes, ou lóbulos, e o pulmão esquerdo tem apenas dois lóbulos. Os pulmões são 
 
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envolvidos por membranas chamadas pleuras. A superfície pulmonar é aderida pela pleura interna, 
enquanto a pleura externa está aderida à parte da caixa torácica. Entre as pleuras há um pequeno 
espaço preenchido por finas camadas de líquidos viscosos, a tensão superficial deste líquido une as 
duas pleuras.
O ar inalado pelos pulmões é constantemente renovado, de modo a garantir suprimento contínuo 
de oxigênio às circulações de sangue com simultânea eliminação do excesso de gás carbônico. Esse ciclo 
de ar é denominado ventilação pulmonar.
A entrada de ar nos pulmões é chamada de inspiração, e a saída de ar dos pulmões é chamada 
de expiração. A inspiração depende da contração da musculatura intercostal que une as costelas e a 
musculatura do diafragma. A contração dessa musculatura permite que o diafragma desça e as costelas 
subam, aumentando o volume da caixa torácica e forçando a inspiração de ar.
Já a expiração ocorre como consequência do relaxamento da musculatura do diafragma e dos 
músculos intercostais. O diafragma se eleva e as costelas abaixam, diminuindo o volume da caixa 
torácica e expelindo o ar dos pulmões.
O sistema digestório é constituído por um tubo com cerca de nove metros de comprimento, o tubo 
digestório, e de algumas glândulas associadas, entre elas o pâncreas, o fígado e as glândulas salivares. 
Exemplo de aplicação
Descubra o que é a manobra de Heimlich, para o que ela serve e qual o procedimento de sua aplicação.
 Saiba mais
Para saber mais sobre a manobra de Heimlich, acesse:
SÃO PAULO. Corpo de Bombeiros. Engasgamento. São Paulo, 2014. 
Disponível em: <http://www.ccb.policiamilitar.sp.gov.br/emb5/wp-content/
uploads/2014/03/DESENGASGAMENTO..pdf>. Acesso em: 4 abr. 2017.
O início do sistema é a primeira porção do tubo digestório, a boca, rodeada pelos lábios, que auxiliam 
na ingestão do alimento. Na boca se localizam os dentes, que trituram o alimento, e a língua, que 
ajuda a movimentá-lo para a digestão subsequente. Na boca encontram-se os canais provenientes das 
glândulas salivares que produzem e liberam a saliva. 
A faringe encontra-se na região da garganta. Ela conduz o alimento ao estômago. A faringe é 
um tubo fino de paredes musculosas que atravessa o diafragma. Esta parede é constituída de uma 
membrana que separa o tórax do abdômen e finaliza no estômago. 
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BIOLOGIA GERAL
O estômago é um compartimento de paredes musculosas localizado do lado esquerdo superior 
do abdômen, logo abaixo das costelas. O estômago se comunica com o intestino delgado utilizando 
válvulas semelhantes à cárdia, o relaxamento muscular desta válvula permite a passagem do conteúdo 
estomacal para o duodeno.
O intestino delgado tem o formato de um tubo com um pouco mais de seis metros de 
comprimento por quatro centímetros de diâmetro e é divido anatomicamente em três porções: o 
duodeno, o jejuno e o íleo. No duodeno se liga o canal colédoco, um tubo que traz as secreções 
produzidas no pâncreas e no fígado.
O intestino grosso está dividido em três partes: o ceco, o cólon e o reto. O ceco possui a forma de 
uma bolsa de fundo cego e se situa perto da junção com intestino delgado, na extremidade onde o ceco 
encontra-se fechado, localiza-se o apêndice vermiforme, com formato de uma pequena bolsa tubular.
O cólon tem forma de u invertido, é segmentado em quatro regiões: o cólon ascendente, o cólon 
descendente, o cólon transversal e o cólon sigmoide. 
O pâncreas está localizado sobre o estômago. Nele se encontram dois tipos básicos de células 
secretoras: exócrinas, que secretam carbonatos e enzimas digestivas, e endócrinas, que secretam os 
hormônios insulina e glucagon.
A maior glândula do nosso corpo, o fígado, se localiza no lado direito do abdômen. Ele participa 
da digestão produzindo o suco biliar, ou bile. A bile possui duas funções principais: elimina do corpo 
substâncias indesejáveis e atua na assimilação das gorduras ingeridas. As principais substâncias 
indesejáveis que a bile elimina são toxinas e produtos de degradação de diversos medicamentos, exceto 
o colesterol.
A digestão é a junçãode processos pelos quais os componentes dos alimentos são transformados em 
substâncias assimiláveis pelas células. Podemos distinguir dois tipos de digestão: a mecânica, que possui 
função de trituração dos alimentos, e a química, que possui a função de quebrar as moléculas orgânicas 
utilizando enzimas hidrolíticas.
Nos humanos, a digestão mecânica é realizada pelos dentes e pelas contrações musculares da 
musculatura lisa presente no estômago e na parede do tubo digestório. A digestão química é realizada 
por enzimas expelidas por células glandulares presentes no reservatório interno do tubo digestório.
Na parede estomacal interna, existem muitas ondulações em que se encontram glândulas estomacais 
que possuem células secretoras de ácido clorídrico e de enzima pepsina. O processo da digestão é 
controlado pelo sistema nervoso autônomo e por hormônios. A presença de alimentos ricos em proteínas 
no estômago estimula células da parede estomacal e liberam no sangue o hormônio gastrina, que 
estimula as glândulas estomacais a liberarem grande quantidade de suco gástrico.
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O sistema renal é responsável pela maior parte da nossa excreção, termo este que se refere a 
qualquer processo pelo qual o organismo se livra de substâncias indesejáveis. A principal substância 
que o nosso corpo excreta é a ureia. A ureia é liberada no sangue e removida pelos rins, que também 
eliminam água, sais, ácido úrico e outras substâncias.
Esse sistema é formado por um par de rins e pelas vias urinárias. Nossos rins são dois órgãos no 
formato de um grão de feijão e são localizados na parte posterior da cavidade abdominal. Cada rim 
possui envoltório de tecido conjuntivo no qual se localizam os néfrons, que são as unidades responsáveis 
pela filtração do sangue. Dizemos que os néfrons são as unidades morfofuncionais do rim. 
Cada néfron é formado por um corpúsculo renal e por uma estrutura tubular. O corpúsculo renal 
é uma dilatação que abriga, em seu interior, um emaranhado de capilares sanguíneos envoltos por 
uma cápsula. No corpúsculo renal, ocorre a filtração do sangue. Na estrutura tubular que segue após 
o corpúsculo renal, temos o Túbulo Contorcido Proximal, a Alça de Henle e o Túbulo Contorcido Distal, 
onde ocorrem a reabsorção do filtrado glomerular e a secreção de substâncias.
O sangue a ser filtrado chega ao rim pela artéria renal, que se ramifica no interior do órgão, surgindo 
um grande número de pequenas artérias denominadas arteríolas aferentes. Cada uma dessas penetra 
na cápsula renal de um néfron, onde se divide, formando um enovelado de capilares denominado 
glomérulo renal.
Ao passar pelos capilares do glomérulo renal, o sangue apresenta-se sob alta pressão, o que 
força a saída de líquido sanguíneo para a cápsula renal. Esse líquido, conhecido como filtrado 
glomerular, é coletado pela cápsula renal e segue pelo túbulo, onde grande parte das substâncias 
e da água é reabsorvida e lançada no sangue que circula pela rede de capilares. No fim do percurso 
pelo túbulo, após a reabsorção dos nutrientes e secreção de substâncias, o filtrado glomerular se 
transforma em urina.
A urina é armazenada na bexiga e eliminada do corpo por meio da uretra em um processo conhecido 
como micção. O controle voluntário da micção só é adquirido por volta de 2 a 3 anos de idade, com a 
maior maturação do sistema nervoso.
O sistema nervoso humano é composto do encéfalo, da medula espinhal, de nervos e de gânglios 
nervosos e é constituído fundamentalmente pelo tecido nervoso. O principal componente do sistema 
nervoso é o neurônio, um tipo de célula altamente especializada em receber, conduzir e transmitir 
mensagens a outras células.
Quando o neurônio é estimulado, ocorre o potencial de ação, que ocasiona uma onda de 
alterações elétricas em sua membrana, chamada de despolarização, em que a superfície interna 
se torna momentaneamente mais positiva que a extremidade externa. Os impulsos nervosos 
propagam-se em um único sentido, das extremidades dendríticas para o corpo celular, e 
seguem para a extremidade do axônio. A passagem da informação de um neurônio para outro é 
denominada de sinapse.
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BIOLOGIA GERAL
A maioria das sinapses é química, com liberação de substância, os neurotransmissores. Quando 
ocorre um estímulo nervoso em uma região, algumas das vesículas se fundem à membrana plasmática, 
liberando os neurotransmissores no espaço sináptico.
O sistema nervoso central é constituído do encéfalo e da medula espinhal. O encéfalo humano 
preenche perfeitamente a caixa craniana. O encéfalo, bem como a medula espinal, são envolvidos por 
três membranas de tecido conjuntivo, as meninges.
O cérebro possui uma superfície perfeitamente pregueada, marcada por sucos e depressões que 
definem os chamados giros ou circunvoluções cerebrais. A região que une o encéfalo e a medula é 
chamada de tronco cerebral. Na região sobreposta ao tronco cerebral, encontramos o cerebelo.
O cerebelo recebe informações de diferentes partes do encéfalo e da medula espinal sobre a 
localização das articulações e o grau de estiramento dos músculos, além das informações visuais 
e auditivas. Baseando-se nessas coordenadas, o cerebelo coordena os movimentos e orienta a 
postura corporal.
A medula espinal é um cordão cilíndrico alojado no canal formado pelas perfurações das vértebras. Ela 
é revestida por três meninges e apresenta um canal interno preenchido pelo líquido cefalorraquidiano.
A medula espinhal atua como estação nervosa retransmissora. Grande parte das informações 
coletadas pelas diversas partes do corpo chega primeiro a ela, antes de ser conduzida ao encéfalo. Porém 
grande parte das ordens elaboradas no encéfalo passa pela medula antes de chegar nos seus destinos.
Nossos sentidos, ou a capacidade de perceber o ambiente, são dependentes de células amplamente 
especializadas, chamadas células sensoriais, algumas se encontram em órgãos sensoriais enquanto 
outras se distribuem na pele em órgãos internos.
 Saiba mais
Conheça um pouco mais sobre a importância da bainha de mielina e 
entenda uma das consequências de sua degeneração assistindo ao filme: 
O ÓLEO de Lorenzo. Dir. George Miller. EUA: Universal Pictures, 1992. 
129 minutos.
 Observação
O ser humano possui duas circulações: a pequena circulação (pulmonar) 
e a grande circulação (sistêmica).
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7 RELAÇÕES ECOLÓGICAS
As relações podem ser harmônicas ou desarmônicas, ambas dividem-se em:
• Relações intraespecíficas: entre indivíduos de uma mesma espécie.
• Relações interespecíficas: entre indivíduos de espécies diferentes.
O conjunto das populações de espécies em uma região é chamado de comunidade. As 
espécies interagem entre si, seja da mesma espécie, formando casais, ou não, podem variar de 
hábitos, noturno ou diurno, podendo disputar o mesmo alimento ou contribuir com a alimentação 
de outra espécie.
Nas relações harmônicas, as espécies convivem com uma relativa cooperação entre elas 
e normalmente não se prejudicam entre si. Por outro lado, nas relações desarmônicas, existe 
canibalismo, competição, parasitismo e outros, que competem diretamente por espaço, alimento 
e procriação da espécie.
As comunidades possuem diversas espécies, com relações complexas de convivência, coexistindo na 
mesma região e participando dela de maneira diversificada.
As relações intraespecíficas harmônicas ocorrem dentro do mesmo grupo. O prefixo intra vem de 
interno, de dentro. Sendo que,em harmonia, são relações em que o grupo todo é privilegiado. Temos 
exemplos dessas relações quando analisamos as colônias, que são formadas por indivíduos unidos que 
atuam em conjunto e muitas vezes repartem funções para sobreviver, como os corais. A formação de 
colônias pode oferecer algumas vantagens aos indivíduos, como a proteção do grupo enquanto eles se 
alimentam ou dormem.
A formação de sociedades acontece quando indivíduos independentes atuam com organização pelo 
bem-estar e sobrevivência da espécie, como as formigas e as abelhas. Nessa formação de sociedades, 
percebemos uma organização maior, os indivíduos possuem funções especializadas para o bem-estar do 
grupo, ocorrendo divisão de trabalho. A transição de comportamento solitário para social melhorou os 
cuidados com a prole e com os indivíduos mais velhos. 
Percebemos que ocorre a competição intraespecífica quando há indivíduos que concorrem aos 
mesmos recursos disponíveis na região, são as relações mais comuns dentro das espécies existentes em 
uma comunidade.
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BIOLOGIA GERAL
Biosfera:
Processo global
Ecossistema:
Fluxo de energia e ciclo 
de nutrientes
Organismo:
Reprodução e 
sobrevivência; a unidade da 
seleção natural
Comunidades:
Interações 
entre as 
populações
População:
Dinâmica de populações; 
a unidade da evolução
Figura 19 – Relações ecológicas
As relações interespecíficas harmônicas ocorrem quando espécies diferentes convivem sem que 
uma prejudique a outra. Temos como exemplos:
• Cooperação ou protocooperação: formada por duas espécies que podem viver sozinhas, mas que, 
quando mantêm uma associação, ambas são beneficiadas, como a associação dos caranguejos 
eremitas e as anêmonas do mar. Elas não possuem uma proteção para o abdome e abrigam-se 
em conchas vazias de caramujos, arrastando a concha à procura de alimento e de novas conchas, 
maiores, conforme crescem. As anêmonas são um organismo séssil, elas se fixam nas conchas 
utilizadas por esses caranguejos, conseguindo alguma mobilidade, o que oferece maior oferta de 
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alimento e também podem aproveitar restos de comida do caranguejo. Este, por sua vez, se beneficia 
dos tentáculos urticantes que as anêmonas utilizam para defesa, afastando possíveis predadores.
• Mutualismo ou simbiose: difere-se da cooperação porque a associação entre as duas espécies 
garante a sobrevivência de ambas, ou seja, uma não conseguiria viver sem a outra. Como exemplo, 
temos os líquens, associação entre algas fotossintetizantes e fungos. Esta associação garante a 
sobrevivência em locais expostos ao sol e regiões desérticas, polares, que seriam inóspitas para 
cada uma das espécies isoladas. As algas crescem em meio dos micélios dos fungos, que oferecem 
sustentação e retêm água, garantindo umidade, e as algas produzem alimento, carboidratos que 
são absorvidos pelo fungo.
• Comensalismo, inquilinismo e epifitismo: associação de espécies que beneficia apenas uma 
delas, enquanto a outra não é beneficiada nem prejudicada. Inquilinismo e comensalismo são 
termos normalmente utilizados para animais, como as rêmonas (pequeno peixe com estruturas 
de fixação), que grudam nos corpos dos tubarões, alimentando-se das sobras de suas refeições e 
se locomovendo sem esforço. Nessa associação, os tubarões não são prejudicados em nenhuma 
situação. O epifitismo é um termo normalmente utilizado para plantas, como samambaias, 
bromélias e orquídeas. Elas se instalam nos galhos das árvores e se beneficiam da posição 
privilegiada, onde conseguem maior oferta de luz para realizar fotossíntese. Elas retiram água da 
umidade do ar e produzem seu próprio alimento, não prejudicando, nem ajudando a árvore.
Em relações desarmônicas, as espécies disputam entre si e uma espécie é prejudicada em benefício 
da outra. Dentro da mesma espécie, temos o canibalismo e a competição:
O canibalismo acontece quando indivíduos de uma espécie se alimentam de outro indivíduo da 
própria espécie. Ocorre normalmente em espécies com superpopulações e falta de alimento, ou por 
particularidades da espécie, como a fêmea da aranha viúva-negra, que devora o macho após a cópula 
para garantir provimentos para desenvolvimento próprio e dos ovos. 
A competição intraespecífica é um importante meio de controle do tamanho da população e sua 
densidade. Normalmente os animais competem por espaço e alimento, já os vegetais, por luminosidade, 
nutrientes e água. A competição nas comunidades é um fator de seleção natural, selecionando os 
organismos com maior facilidade adaptativa e os mais fortes para permanecerem e reproduzirem, 
transferindo a suas proles as melhorias e qualidades, tornando o grupo mais competitivo a cada geração. 
A competição interespecífica ocorre quando duas espécies diferentes possuem necessidades 
semelhantes, possuem os mesmos hábitos alimentares e disputam os recursos disponíveis, os quais 
normalmente não são suficientes para suprir as duas espécies. Neste caso, também ocorre a seleção natural 
e, como consequência possível, a extinção de uma das espécies. Esse é o princípio da exclusão competitiva. 
No amensalismo ou antibiose, uma das espécies se beneficia em relação à outra, como um fungo 
liberando uma substância que impede o crescimento ou desenvolvimento de uma bactéria. A substância 
liberada pelo fungo penicillium é um antibiótico que impede o desenvolvimento de bactérias, é a partir 
desta substância que produzimos a penicilina.
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BIOLOGIA GERAL
Algumas espécies dependem e se alimentam de outra espécie sem necessariamente matá-la, é o que 
chamamos de parasitismo. A espécie que depende da outra e se beneficia é o parasita, a espécie que 
se prejudica é o hospedeiro. Um parasita bem adaptado é aquele que consegue procriar e garantir que 
suas proles procurem outro hospedeiro, pois uma quantidade elevada de parasitas pode enfraquecer e 
levar à morte o hospedeiro. Existem duas categorias de parasitas, os que vivem dentro do hospedeiro 
são chamados de endoparasitas, como as tênias (solitárias), e os parasitas que vivem fora do corpo do 
hospedeiro são chamados de ectoparasitas, como os piolhos e os carrapatos. 
Nas comunidades das plantas, também podem haver parasitas, como o cipó-chumbo, um vegetal 
de cor amarelada cujas raízes penetram no caule de outras espécies, sugando a seiva, é chamado de 
holoparasita, um parasita total.
Existem algumas espécies que se beneficiam por capturar e explorar o trabalho e os alimentos da 
outra espécie, o que chamamos de sinfilia, escravagismo ou escravismo. Um exemplo é o caso das 
formigas e dos pulgões. Os pulgões se alimentam da seiva de vegetais, ricas em carboidratos, e suas 
excretas também são ricas neste composto. As formigas, por sua vez, alimentam-se das excretas dos 
pulgões. Elas carregam os pulgões para dentro do formigueiro e os colocam sobre raízes de plantas. Eles 
começam a sugar mais e, consequentemente, excretam maior quantidade. As formigas chegam até a 
acariciar o abdome dos pulgões com suas antenas para garantir que excretem mais e cuidam para que 
se multipliquem, tendo novos escravos continuamente.
O predatismo ocorre quando uma espécie mata a outra para se alimentar. A espécie beneficiada é 
a predadora, e a espécie prejudicada é a presa. Todas as espécies de carnívoros são predadoras, como 
onças, leões, tigres etc. Isso também ocorre com os vegetais. Chamamos de herbivorismo o predador que 
devora a planta presa por inteiro. Dentro dasespécies de predadores, podemos observar características 
comuns entre eles: normalmente são maiores, mais velozes e estão em menor número que suas presas, 
possuem adaptações que facilitam a caça e captura de suas presas, os dentes pontiagudos dos tubarões, 
a língua comprida dos tamanduás, as presas enormes dos felinos são algumas delas. Do outro lado, as 
presas também possuem adaptações para se defenderem e escaparem de seus predadores, como os 
espinhos do porco-espinho e o casco das tartarugas. 
A camuflagem também é um meio de defesa de algumas espécies quando estão na condição de 
presa, o camaleão muda sua cor para confundir suas presas e também seus predadores, o mesmo caso 
das arraias, que ficam paradas no fundo do mar nas partes de arreia da mesma cor que possuem.
Algumas espécies também tentam imitar outras espécies por características parecidas que possuem, 
chamamos isso de mimetismo. A intenção é confundir seus predadores para que pensem ser de outra 
espécie, maior ou mais perigosa que ela. Podemos exemplificar com a falsa coral e a borboleta coruja, 
cuja asas têm desenho parecido com olhos de coruja e, quando se sente ameaçada por predadores, abre 
suas asas para confundi-los com corujas verdadeiras.
Esta constante interação entre predador e presa, parasita e hospedeiro, espécies simbioses e demais 
relações, faz com que cada espécies procure evoluir e aprimorar suas técnicas para permanecer existindo. 
Essas espécies sofrem as mesmas pressões no meio em que vivem em suas comunidades e interagem 
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entre si e com comunidades vizinhas. Como não existe uma separação delimitada entre as comunidades, 
é comum existir uma mistura e a expansão de uma comunidade mais forte sobre outra mais fraca.
7.1 Ecossistemas terrestres e aquáticos
Ecossistema ou sistema ecológico é a interação entre duas partes, a parte viva e a parte não viva, os 
organismos vivos (parte biótica) e os meios físicos (parte abiótica). O fluxo entre as partes transforma 
a matéria, criando um constante fluxo de energia. O estudo dos ecossistemas analisa as interações 
dos organismos e as transformações físicas e químicas do solo, água e atmosfera. Podemos citar como 
exemplos de ecossistema uma floresta, um mar, um lago e um deserto.
A maioria dos seres vivos tem uma enorme dependência das características do meio ambiente, 
variando muito de uma espécie para outra e de grau de mobilidade entre animais e vegetais. Os animais, 
apesar da dependência do meio ambiente, possuem a facilidade de locomoção, podendo se deslocar com 
certa facilidade para finalidades distintas, à procura de alimento, abrigo ou mesmo fugir de predadores. 
Os vegetais já possuem total dependência do meio ambiente para sua sobrevivência, pois dependem 
das condições do local serem adequadas às suas necessidades e características para continuarem vivos.
Para os seres humanos, o sentido de meio ambiente é totalmente diverso, pois adquiriram o domínio 
da locomoção, conseguindo se deslocar de qualquer parte do planeta para outra em questão de horas. 
A capacidade de transformação de matéria viva em alimento imediato e de longa duração foi outra 
capacidade desenvolvida, transformando locais com pouquíssimas condições de vida em locais de 
moradia segura e de farta alimentação. 
Vejamos as metrópoles, como as principais capitais de nossos estados. Elas não possuem fontes de 
água potável, porém recebem a maior parte da água tratada e recolhida das represas artificiais criadas 
por humanos. Praticamente não existe produção de alimento nesses locais, mas em geral são o maior 
mercado consumidor do estado, tendo abundância de alimentos do campo, do mar e de várias partes do 
planeta, com significativas distâncias. 
Os seres humanos também se tornaram os maiores predadores do planeta, podendo caçar e alimentar-se 
de qualquer espécie que desejem. A capacidade de improvisação dos seres humanos é ilimitada, podendo 
inclusive modificar o meio ambiente para suas necessidades, adaptando-se a qualquer parte do planeta.
As necessidades reais de sobrevivência dos seres humanos foram substituídas por necessidades 
ideais, ou seja, estilo de viva, conforto, segurança e padrões estéticos de vida.
Os seres humanos não se acham necessariamente membros de um ecossistema. Por sua capacidade 
evolutiva, são capazes de adquirir várias fontes de energia ou de química desenvolvidas por eles 
mesmos, não dependendo exclusivamente do meio ambiente para obtê-las. Existe um enorme risco 
de desequilíbrio ecológico dos ecossistemas em decorrência da independência de energia (alimentos) 
e interferência dos seres humanos nos ecossistemas naturais, seja por queimadas, agricultura intensa, 
pecuária em extensas áreas e extrativismo natural.
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Os ecossistemas terrestres são formados basicamente por componentes como o solo, o clima 
e a vegetação. O solo é uma fina camada sobre a parte terrestre e é basicamente formado por 
uma complexa mistura de rochas, nutrientes, minerais, matéria orgânica em decomposição, água, 
ar e milhões de organismos vivos. A grande variação climática no planeta determina grandes 
ecossistemas distribuídos na terra. A eles damos o nome de bioma. Existem vários tipos de biomas 
terrestres, entre eles a tundra, taiga, floresta temperada, floresta tropical, campos (estepes e 
savanas) e desertos. Eles ocupam cerca de 28% da superfície da terra e são basicamente formados 
pelos continentes, ilhas e geleiras.
A tundra é uma espécie de vegetação rasteira encontrada basicamente no Polo Norte do planeta, ou 
seja, ao norte do Canadá, Europa e Ásia. Essa vegetação normalmente fica congelada por um período de 
até 10 meses, tempo de duração do inverno nessa região e, nos dois meses de verão, quando aumenta 
a temperatura, é quando ocorre o degelo e surge a vegetação.
A taiga é localizada logo abaixo da tundra, basicamente concentra-se no hemisfério norte, 
abrangendo países como Canadá, Europa e Ásia. Por estarem mais próximas à Linha do Equador, 
possuem as estações climáticas com maior estabilidade, com temperaturas mais definidas. 
Mesmo tendo invernos muito rigorosos nesses locais, o verão é mais estável, permitindo uma 
vegetação com maior quantidade de espécies e, consequentemente, maior quantidade de animais, 
aumentando as populações desse bioma. Na flora existe grande quantidade de pinheiros, pois são 
resistentes a baixas temperaturas, e na fauna existem animais de grande e médio porte, como 
linces, ursos, renas, esquilos e lebres.
As florestas temperadas possuem uma característica bem particular: são formadas basicamente 
por árvores que durante o inverno perdem suas folhas. A essas florestas damos o nome de caducifólias 
ou decíduas. Além das árvores, possuem grande quantidade de arbustos e ervas, possibilitando uma 
grande diversificação de espécies e comunidades dentro desse bioma. É situada nas regiões com clima 
temperado, como parte meridional da América do Sul, sul da Europa e parte oriental da América do 
Norte, Ásia e Austrália. A flora dessa floresta é formada por grande variedade de aves, insetos, lobos, 
raposas e animais de médio e pequeno porte.
As florestas tropicais localizam-se, como o próprio nome diz, nas regiões tropicais, ao norte 
e ao sul do Equador, como América do Sul, África e Índia. Possuem um clima quente e úmido com 
alto índice pluviométrico. Sua flora é rica em grandes árvores, com folhas largas e copas altas. Essas 
árvores abrigam grande número de plantas epífitas, como bromélias, samambaias e cipós. Já na fauna, 
é composta por grande número de espécies diferentes, como mamíferos, aves,