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1 LICENCIATURA EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS – CEDERJ - UENF SEGUNDO PERÍODO DISCIPLINA: DIVERSIDADE DOS SERES VIVOS Resumo: Aula 3 – Filogenia A Biologia Evolutiva busca compreender o presente estudando o passado. Ernst Mayr dividi a Biologia em duas partes: Biologia funcional: estudo das funções e processos envolvendo os organismos, como: respiração, voo, reprodução e etc. Biologia evolutiva: lida com as causas históricas responsável pela evolução das partes de um organismo. Especiação: processo causador de diferenciação entre espécies e transformação de espécie ancestral em duas espécies descendentes. Todas as espécies do planeta são aparentadas e se relacionam na sua história filogenética. Isolamento geográfico resulta na especiação alopátrica. Especiação alopátrica é o processo pelo qual populações localizadas em locais distintos geram espécies distintas. Especiação simpátrica é o processo pelo qual duas populações que habitam o mesmo locam se tornam espécies distintas. A mutação é provocada por erro da enzima DNA polimerase. Mutações neutras é sinônimo de deriva gênica, que podem aumentar ou diminuir a frequência genica de genes neutros. A árvore filogenética é uma representação gráfica das relações evolutivas entre espécies, apresentando informações em duas dimensões. A análise comparativa é a principal fermenta para construção de filogenias. Alguns métodos de análise filogenética são: morfologia, citologia e genética molecular e etc. A palavra espécie deriva do latim e significa tipo ou aparência. Espécies representam unidades observáveis na natureza num dado momento. Ou seja, são as unidades da diversidade ad natureza. O conceito de espécie deve ser universal e coerente, de forma a delimitar as diversas formas de espécies, no qual os limites de cada espécie traduzam algo relevante sobre sua própria biologia. No entanto, existem hoje mais de vinte conceitos propostos, vindo a provar a complexidade do termo. Para Ernst Mayr, espécies são grupos intercruzantes ou potencialmente intercruzantes de populações naturais reprodutivamente isolados de grupos semelhantes. Cruzamento com prole fértil é sinal de que os indivíduos pertencem a mesma espécie. Se a prole é infértil, denota que as espécies que a geraram são diferentes. O conceito biológico enfoca uma característica básica que diferencia o nível espécie de outros níveis taxonômicos, o cruzamento. Espécies crípticas são indistinguíveis morfologicamente. Conceitualmente no curso, espécies diferentes será sinônimo de unidades evolutivas diferentes. Análise comparativa Características da espécie ancestral comum: a. Material genético: DNA b. Catálise de reações químicas realizada por enzimas (proteínas). c. DNA sintetizado através de molde das cadeias de DNA com mesmo código genético. 2 d. Duplicação do DNA originando descendentes idênticos (herdabilidade). e. Replicação passível de erros (mutações). A alternativa mais simples alternativa para explicar as características complexas em diversas espécies é a história compartilhada dos organismos É mais comum pensar que uma característica complexa (como a por exemplo a coluna vertebral) tenha sido originada em uma espécie sendo posteriormente repassada para outras espécies a pensar que espécies diferentes que possuem a respectiva característica a tenham desenvolvido independentemente. Homologia Os termos homologias e analogias foram cunhadas por Richard Owen. As características homólogas são fruto da história evolutiva em comum dos organismos. As similaridades com características homólogas se devem a aquisão de um ancestral comum, como por exemplo as asas das aves, as mamas dos mamíferos e etc. As similaridades com características análogas se devem a características adquiridas através de processos de convergência evolutiva. Apesar de terem uma mesma função, são morfologicamente distintas, como por exemplo as asas de pássaros e de morcegos. 1 LICENCIATURA EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS – CEDERJ - UENF SEGUNDO PERÍODO DISCIPLINA: DIVERSIDADE DOS SERES VIVOS Resumo: Aula 4 – Taxonomia A taxonomia é a ciência que descreve e classifica os organismos em grupos taxonômicos. Surgiu no século XVII com Lineu, criando um sistema hierárquico binominal. Sistema de classificação é o conjunto de regras seguidas pelos taxonomistas para classificar os organismos. A identificação binominal em latim, ou seja, o nome cientifico, começa com o nome do gênero em letra maiúscula e a segunda parte com o nome da espécie em letra minúscula, ambas em itálico. A hierarquia dos níveis de classificação são: Domínios Reinos Filos Classes Ordens Famílias Gêneros Espécies 1 LICENCIATURA EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS – CEDERJ - UENF SEGUNDO PERÍODO DISCIPLINA: DIVERSIDADE DOS SERES VIVOS Resumo: Aula 5 – Seleção natural O processo que seleciona as características vantajosas dos indivíduos chama-se seleção natural. A seleção natural pode agir em caracteres morfológicos, anatômicos, fisiológico ou bioquímicos. A seleção natural só atua com características herdadas geneticamente. Seleção natural pode ser considerada a sobrevivência dos indivíduos que tem determinadas características mais apropriadas ao local e ao momento em que eles vivem. O sucesso evolutivo de um determinado organismo é medido exclusivamente pelo número de filhotes que ele deixa para próxima geração, ou seja, com o número de genes que ele contribui para a próxima geração. Assim sendo, o sucesso evolutivo está ligado diretamente ao sucesso reprodutivo. A seleção natural ocorre sobre indivíduos, e incide sobre o fenótipo dos mesmos e não sobre os genótipos. A seleção natural atua sobre as características expressas do organismo. Assim sendo, um indivíduo heterozigoto para uma determinada característica deletéria, pode possui um gene recessivo "escondido" da seleção natural. Para a seleção natural atuar é necessário a existência de variabilidade de formas vantajosas e desvantajosas (deletérias) na população. A mutação e aleatória, mas a seleção natural vai determinar os sobreviventes da população. A triagem da seleção não é aleatória. As mutações podem ser vantajosas ou deletérias. A seleção natural vai escolher os indivíduos com características vantajosas. Adaptação é uma estrutura ou uma função alterada que promove um aumento na probabilidade de sobrevivência do organismo que a possui. A adaptação é uma consequência da seleção natural. 1 LICENCIATURA EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS – CEDERJ - UENF SEGUNDO PERÍODO DISCIPLINA: DIVERSIDADE DOS SERES VIVOS Resumo: Aula 6 – Introdução às macromoléculas Proteínas Proteínas são cadeias longas de aminoácidos. Existem vários tipos de proteínas de acordo com sua função, por exemplo: estruturais, transportadoras, catalisadoras, etc. As proteínas catalisadoras são chamadas de enzimas. Uma proteína é composta por uma ou mais cadeia linear de aminoácidos, ligadas por ligações peptídicas. A estrutura básica de um aminoácido é composta por: um átomo de carbono alfa, um grupo amino (NH2), um grupo carboxila (COOH), um átomo de hidrogênio e um radical. O radical é quem diferencia os aminoácidos. De acordo com sua composição torna o aminoácido básico ou ácido. Ácido nucleico Ácidos nucleicos são cadeias longas de nucleotídeos. Os ácidos nucleicos são responsáveis pela transmissão da informação genética, são responsáveis pela herdabilidade. Existem dois tipos básicos: o ácido desoxirribonucleico (DNA) e o ácido ribonucleico (RNA).