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CFG - Prof. Marco Elias – Biologia 2 Resumo – Energia e Vírus Degradação de energia: Ao longo da cadeia alimentar, ocorre perda de energia de um nível trófico para outro. Tudo começa com os produtores que, por meio da fotossíntese, absorvem uma fração da energia solar transformando-a em energia química na forma de compostos orgânicos como a glicose. Contudo, parte dos compostos orgânicos é degradada durante a respiração e parte da energia liberada é utilizada nos processos metabólicos ou perdida na forma de calor. Os compostos orgânicos (e a energia) que não foram metabolizados, são armazenados (incorporados). Estes, por sua vez, perdem quase toda a energia que obtiveram dos produtores através das fezes e outra parte gastam na respiração, sendo apenas uma pequena parte da energia do alimento ingerido, armazenada. Desta forma, sucessivamente ao longo da cadeia alimentar, parte da energia obtida pelos consumidores é perdida. Os consumidores que ocupam os últimos níveis tróficos têm menor quantidade de energia disponível. Conceito de produtividade: Trata-se da produção de matéria orgânica (biomassa) com energia concentrada a partir de um organismo. Os pesquisadores utilizam os produtores como parâmetro, afinal são eles os únicos da cadeia alimentar capazes de transferir parte da energia do sol para os compostos orgânicos. A produção de biomassa numa área, num certo tempo, é chamada produtividade primária. A produtividade primária bruta (PPB) é a quantidade de matéria orgânica produzida durante a fotossíntese. Contudo, parte dessa matéria orgânica é consumida na respiração (R) e a outra parte que sobra se transforma, finalmente, em matéria orgânica incorporada ou armazenada; trata-se da chamada produtividade primária líquida (PPL). Produtividade secundária: Os consumidores que constituem a cadeia alimentar têm uma produtividade secundária (PS). Ela corresponde a matéria orgânica incorporada (armazenada) pelos consumidores, numa determinada área em certo intervalo de tempo. PS=quantidade de matéria orgânica ingerida – quantidade de matéria orgânica consumida ou perdida Ciclo da água: 1 – Evaporação: das águas dos mares, rios, lagos etc.; 2 – Transpiração: liberação de vapor d’água pelos seres vivos; 3 – Chuva: o vapor d’água se condensa e forma nuvens; estas se precipitam na forma de chuvas; a água líquida volta à superfície; 4 – Infiltração: a água penetra no solo e é absorvida pelas plantas. Os animais ingerem diretamente a água ou através da alimentação. Ciclo do carbono: 1 – Fotossíntese: as plantas absorvem o CO2, fixando o carbono na forma de compostos orgânicos; 2 – Alimentação: os animais obtêm o carbono por meio da alimentação; 3 – Decomposição: restos mortais e excretas dos seres vivos são decompostos liberando CO2 para a atmosfera; 4 – Respiração: o metabolismo aeróbio dos seres vivos libera CO2; 5 – Queima de Combustíveis Fósseis: libera altos níveis de CO2 na atmosfera. Ciclo do nitrogênio: 1- Fixação: cianobactérias ou bactérias fixadoras, ou ainda, descargas elétricas transformam o N2 atmosférico em amônia (NH3). 2 – Nitrificação: as bactérias nitrificantes agem em duas etapas, 2(a) nitrosação que é a transformação de amônia (NH3) em nitrito (NO2 -) e 2(b) nitratação que é a transformação de nitrito em nitrato (NO3 -). 3 – Absorção: as plantas absorvem o elemento químico nitrogênio na forma de nitrato (NO3 -) ou amônia (NH3). 4 – Alimentação: os animais obtêm o elemento nitrogênio alimentando-se de proteínas vegetais ou animais. 5 – Decomposição: as bactérias decompositoras degradam a matéria orgânica dos restos mortais e as excretas nitrogenadas (uréia e ácido úrico) dos animais liberando amônia (NH3). 6 – Desnitrificação: as bactérias desnitrificantes convertem nitrato (NO3 -) e amônia (NH3) em N2 gasoso, gás liberado para a atmosfera. Ciclo do oxigênio: 1 - Fotossíntese: as plantas e outros autótrofos liberam O2 na atmosfera. 2 – Respiração: as plantas, animais e outros aeróbios utilizam o O2 na respiração celular, processo que libera H2O e CO2 que podem voltar para o meio. Os átomos de oxigênio incorporados à matéria orgânica produzida pelas plantas vêm do CO2 assimilado na fotossíntese. 3 – Absorção de água: as plantas absorvem H2O na fotossíntese. Os animais ingerem H2O do meio ou do alimento. 4 – Alimentação: obtenção de átomos de oxigênio presentes nos compostos orgânicos. 5 – Decomposição: Consome O2 na degradação dos cadáveres e excretas. ________________________________________ Características gerais dos vírus: a) não apresentam células; b) não apresentam metabolismo próprio; c) são parasitas intracelulares obrigatórios (só conseguem se reproduzir no interior de uma célula). Vírus não envelopado: apresenta, externamente, um capsídeo constituído de proteínas de variadas composições e internamente um material genético (genoma) que pode ser DNA ou RNA. Vírus não envelopado: apresenta, externamente, um envelope bilipídico (geralmente retirado da membrana plasmática da célula hospedeira) impregnado de diversas glicoproteínas. Dentro do envelope há o capsídeo proteico que protege o material genético (DNA ou RNA). Ciclo de replicação viral: 1) adsorção: adesão entre o envelope ou capsídeo viral e a membrana da célula hospedeira. 2) penetração: passagem do vírus (ou de seu genoma) para o interior da célula hospedeira. 3) descapsidação: desintegração do capsídeo viral dentro da célula hospedeira. 4) expressão gênica: replicação do genoma viral e síntese de proteínas virais. 5) montagem: montagem de novos vírus no interior da célula hospedeira. 6) liberação: novos vírus são liberados pela célula hospedeira. Ciclo lítico: o DNA viral entra na bactéria e passa a comandar o metabolismo celular. Novos vírus são produzidos, causando a lise (ruptura) da célula bacteriana. Ciclo lisogênico: o DNA viral integra-se ao DNA bacteriano. Nesse caso, o DNA viral passa a ser chamado de profago. O metabolismo bacteriano não é afetado e a bactéria consegue se reproduzir normalmente gerando bactérias que carregam, em seu genoma, o genoma viral integrado. Penetração por endocitose: o vírus é englobado pela membrana celular hospedeira (ex. fagocitose). Penetração por fusão de membrana: certos vírus envelopados apresentam envelope lipoproteico semelhante à constituição química da membrana da célula hospedeira. O envelope viral e parte da membrana podem se “fundir”, facilitando a penetração do capsídeo que abriga o genoma viral. Este conjunto (capsídeo+genoma) pode ser chamado de vírion. Algumas das principais viroses que acometem os seres humanos: Resfriado comum (gripe) Caxumba Raiva Rubéola Sarampo Hepatites Dengue Poliomielite Febre amarela Varicela ou Catapora Varíola Meningite viral Mononucleose Infecciosa Herpes (HPV) Condiloma Hantavirose AIDS Febre hemorrágica Ebola SARS (síndrome respiratória aguda)
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