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Fala, pessoal! Tudo certinho? Sou o professor Samuel Cunha e com muita alegria estarei com vocês durante todo esse ano estudando a magnífica ciência chamada biologia, que é bastante ampla, mas linda. A palavra “biologia” vem do grego “estudo da vida” (bio - "vida";logia - "estudo"). Ou seja, muito além de estudar apenas os seres vivos, os biólogos estudam como a vida surgiu, como ela evolui, quais são os organismos vivos, sua relação com outras espécies e com o meio ambiente, a sua fisiologia, a preservação do meio ambiente e até mesmo a possibilidade de vida fora da Terra. A seguir apresento para vocês alguns dos assuntos mais importantes dentro da biologia: - Origem e evolução da vida: estudo dos primeiros seres vivos e dos primeiros passos da evolução. - Ecologia:estudo dos seres vivos, suas relações com outras espécies e com o meio ambiente. - Zoologia: estudo dos animais. - Botânica: estudo das plantas. - Fisiologia: estudo do funcionamento mecânico, físico e bioquímico dos organismos. - Genética: estudo dos genes e da hereditariedade dos organismos. - Citologia: estudo das células. - Histologia: estudo dos tecidos. - Embriologia: estudo do desenvolvimento do embrião. - Microbiologia: estudo dos microrganismos. - Anatomia: estudo das estruturas do corpo. -Bioquímica: estudo da “química da vida”, sua organização e transformação. - Filogenia: estudo das relações de parentesco entre os seres vivos. NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO ESTUDADOS NA BIOLOGIA Uma forma didática de entender a relação entre todos esses assuntos é conhecendo quais são os níveis de organização estudados na biologia: ÁTOMOS – MOLÉCULAS – ORGANELAS – CÉLULAS – TECIDOS – ÓRGÃOS – SISTEMAS – ORGANISMOS – POPULAÇÕES – COMUNIDADES – ECOSSISTEMAS – BIOSFERA Perceba que o átomo é a unidade básica da matéria. A união dos átomos forma as moléculas, as moléculas se unem para formar as organelas e as células . Alguns organismos são unicelulares, como as bactérias, protozoários e alguns fungos. Mas para os organismos mais complexos ocorre a formação dos tecidos, que é a união entre células. Os tecidos formam os órgãos, e eles formam os sistemas para enfim formarem os organismos mais complexos, como a maioria dos animais e das plantas. 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 . Quando consideramos as comunidades mais o meio ambiente, 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). Veja a imagem abaixo: O MÉTODO CIENTÍFICO Como falei para vocês anteriormente, a biologia é uma ciência e, como toda ciência, para uma descoberta ser validada é necessário que passe por uma série de testes (métodos). Esse teste é chamado de MÉTODO CIENTÍFICO OU MÉTODO HIPOTÉTICO-DEDUTIVO. Conceito de método científico: conjunto de regras básicas ou procedimentos que produzem o conhecimento científico. Te liga, pessoal! Se não fosse o método científico estaríamos centenas de anos atrasados, achando que o piolho é um castigo e ele vem dos grãos de areia! Não teríamos vacinas ou antibióticos. Acharíamos que a Terra é plana e está no centro do Universo! Etapas do método científico: 1) Observação (observação de um fato – gera uma pergunta) 2) Hipótese (explicação de um fato observado) 3) Experimento (deve ser possível sua repetição com o mesmo resultado) 4) Resultado (confirma ou rejeita a hipótese) Vamos ao exemplo! 1° - Você vai comer uma apetitosa goiaba e encontra uma larva dentro dela (observação de um fato). Isso gera uma pergunta: como a larva foi parar lá dentro ? 2° - Agora você elabora uma hipótese: uma mosca pousou na goiaba e depositou ovos, dos ovos eclodiram pequenas larvas que penetraram na fruta e se desenvolveram. 3° - Hora de pensar em um experimento que confirme sua hipótese: pensei em algo semelhante ao experimento de Redi, que vamos aprender logo mais. Coloque goiabas em três potes diferentes, um deles fica aberto, outro selado por completo e o terceiro selado parcialmente com tecido, permitindo que o ar entre (elimina a possibilidade de o ar carregar a “semente” para gerar as larvas), mas impedindo a mosca alcance a goiaba. 4° - Agora temos um resultado: ao analisar o experimento chegamos a uma constatação simples – as larvas surgem não porque a fruta guarda uma força secreta capaz de gerar seres vivos (abiogênese), mas porque as moscas alcançam a fruta, colocam os ovos e as larvas se alimentam da fruta. Assim confirmamos nossa hipótese. Devemos sempre nos questionar. É assim que a ciência funciona. Assistiu a vídeo-aula sobre método científico? Show! Sabiam que a chaleira queimou de verdade alguns dias após eu gravar a aula? CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS SERES VIVOS Para ser considerado um ser vivo, o organismo deve apresentar uma série de características, mas cuidado! Não basta ter uma das características a seguir, mas TODAS: - Possuir pelo menos uma célula (teoria celular): todo ser vivo é constituído de pelo menos uma célula. - Capacidade de Reprodução. - Metabolismo. - Respondem a estímulos do meio. - Movimento. - Evolução (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) Agora vamos estudar como a vida surgiu na Terra. Amo esse assunto! ORIGEM DA VIDA NA TERRA A Terra primitiva: existem fortes evidências que a Terra tenha surgido a aproximadamente 4,5 bilhões de anos atrás. Querido aluno, isso é muito tempo! Mas se considerar o tempo de existência do Universo (quase 14 bilhões de anos atrás) a Terra é uma criança heheheh. Nessa época o nosso planeta era bem diferente do que é hoje. Durante os primeiros 700 milhões de anos foi bombardeado por corpos rochosos vindos do espaço e era muito quente! Esfriou apenas com 1 bilhão de anos. Isso permitiu o surgimento da crosta e a água passou a se acumular nas depressões, dando início aos mares primitivos. Percebam que durante o início da Terra não era possível a existência de vida, pois o ambiente era completamente inóspito! Agora vamos tentar responder: QUAL A ORIGEM DOS SERES VIVOS AQUI NA TERRA? Vou apresentar para vocês duas importantes teorias. Uma delas, não ocorre (pelo menos nos dias atuais), ou seja, não é verdadeira! Mas foi defendida durante muitos anos: a abiogênese . A outra teoria é a biogênese , correta. Vamos falar sobre elas. Teoria da abiogênese (geração espontânea) Até meados do século 19 acreditava-se na ABIOGÊNESE ( a = negação, bio = vida, genesis = origem), ela afirma que a vida pode “surgir da não vida”. Por exemplo, da putrefação de carne ou frutas surgiriam larvas e moscas, ou ainda: jogue futebol por 3 horas, tire a camiseta jogue em um canto junto com as meias e outras roupas fedidas... Após alguns dias, dessa mistura e como uma “bruxaria”, nasceriam ratos, insetos e talvez até cobras e lagartos! Mas fique ligado, a teoria da abiogênese foi contestada e devidamente refutada, vamos entender a seguir. Teoria da biogênese Em 1668, o famoso Redi elaborou um famoso experimento para provar que a abiogênese não existe. Ele afirmava que todo ser vivo só surge a partir de outro ser vivo pré-existente. Estava em pauta a teoria da BIOGÊNESE. Inicia aqui uma disputa científica: de um lado os cientistas que defendiam a abiogênese, do outro Redi, que defendia a biogênese. O experimento de Redi. Para provar a teoria da biogênese, em 1668 Redi preparou um simples experimento. Vamos analisar o mesmo exemplo do início dessa apostila: Redi observou que as moscas eram atraídas pelas frutas (podemos considerar aqui outras frutas ou carne, fezes, cadáveres etc.), colocavam ovos, dos ovos saiam as larvas que se alimentavam e em alguns dias se transformavam em moscas adultas. Bastou ele deixar um pote aberto e outros fechados, obviamente o pote aberto iria apresentar as larvas, não porque elas surgiram por abiogênese, mas porque as moscas conseguiram alcançar a fruta. Deixou um pote lacrado e outro parcialmente lacrado, isso porque ao lacrar o pote alguém poderia argumentar que Redi tinha feito o experimento errado, pois não permitiu a entrada do ar, sendo assim, o parcialmente lacrado não abria brecha para esse argumento. As larvas surgiram apenas no pote aberto, evidentemente porque no pote lacrado e parcialmente lacrado, as moscas não tinham acesso a fruta e consequentemente não conseguiam colocar os ovos. Dessa forma, o experimento de Redi refutou a teoria da geração espontânea. Entretanto, esse experimento não rejeitava a abiogênese para outros casos, como o aparecimento de parasitas intestinais ou microrganismos. Experimentos de Needham e Spallanzani Needham continuava a defender a abiogênese para os organismos microscópicos, e dizia possuir evidências para confirmar essa teoria. Em seu principal experimento preparava um caldo de carne, fervia e distribuía ainda quente em recipientes, que eram fechados com rolha de cortiça. Após alguns dias observava que ali surgiam microrganismos. Concluiu que existia uma “força vital” no caldo que gerava os microrganismos, assumindo que a fervura eliminava todos os microrganismos pré-existentes no caldo original. Seguindo a polemica, surge agora o Spallanzani que preparou frascos com caldos nutritivos previamente fervidos: metade dos potes foram fechado com a rolha de cortiça, como Needham, e a outra metade teve o gargalo derretido com fogo, lacrando totalmente o pote. Além disso, Spallanzani ferveu o caldo por um tempo maior. Após analisar os resultados, viu que os microrganismos surgiram apenas nos potes fechados com rolha de cortiça! Spallanzani concluiu que Needham fez experimentos ineficientes, pois ou eles não morreram completamente pelo curto tempo de fervura, ou penetraram pela rolha de cortiça. Portanto, a abiogênese não existe nem mesmo para microrganismos. Em resposta, Needham alegou que, devido ao tempo prolongado de fervura, o caldo poderia ter perdido a “força vital”, o princípio básico para a geração de vida por abiogênese. Spallanzani, então, quebrou os gargalos fundidos dos frascos que ainda estavam livres de microrganismos e viu que, quando entraram em contato com o ar, ficaram novamente repletos de microrganismos, mostrando que a fervura não destruiu a “força vital”. Needham contra-argumentou novamente, dizendo que mesmo o caldo primitivo tendo sido destruído, quando em contato com o ar fresco, restabelecia sua força! Teimoso ele, certo? Depois dessa, a discussão perdeu força e ficou um bom tempo esquecida, até que... Pasteur derruba de vez a teoria da abiogênese Por volta de 1960, Pasteur fez experimentos que comprovaram a biogênese. Ele realizou experimentos com balões de vidro. Veja a imagem: Resumindo, ele colocou o caldo nutritivo em um vidro, amoleceu e esticou o gargalo e só então ferveu a solução. Ao esticar o gargalo, ele certificou que o calco permanecia em contato com o ar, mas impedia que microrganismos vindos desse ar atingissem o caldo, pois eles ficavam presos na umidade ao longo do gargalo esticado, como se fosse um filtro. Mesmo após muito tempo, o frasco permanecia sem microrganismos, mas assim que o gargalo esticado foi quebrado, surgiram os microrganismos. Esse experimento demonstra irrefutavelmente que o surgimento desses organismos unicelulares no caldo nutritivo se dá pela contaminação dele pelo ar, que carrega esses seres vivos. A queda definitiva da teoria da abiogênese levou a uma nova pergunta: se a vida só surge por biogênese, ou seja, a partir de outro ser vivo pré-existente, COMO SURGIU O PRIMEIRO SER VIVO? Vamos falar sobre isso! PRINCIPAIS HIPÓTESES SOBRE A ORIGEM DA VIDA a) Panspermia (origem extraterrestre) Os primeiros seres vivos teriam chegado até a Terra por meteoritos ou cometas, que caíram sobre nosso planeta há muito tempo. Vamos combinar, é uma hipótese pouco esclarecedora, pois continuaria com a pergunta: como surgiu o primeiro ser vivo? Ela é pouco (muito pouco) provável. b) Criacionismo (origem divina) É a mais antiga de todas e aceita por muitas pessoas até hoje. Afirma que todos os seres vivos foram criados por Deus e desde então nunca sofreram evolução (te liga que isso é o chamado fixismo ou imutabilidade das espécies). c) Origem por evolução química É a aceita pela comunidade científica. Ela afirma que a vida surgiu a partir da associação entre moléculas, que se tornaram cada vez mais complexas a ponto de se organizarem para formar o primeiro ser vivo. Essa hipótese foi levantada em 1920 por Oparin e Haldane e continua sendo apoiada até hoje. A seguir apresento os argumentos. Origem da vida por evolução química, a hipótese de Oparin e Haldane Esses dois pesquisadores estavam trabalhando independente, mas propuseram na mesma década hipóteses muito semelhantes, perceba a seguir. As condições da Terra eram muito diferentes, com erupções vulcânicas frequentes, liberando grande quantidade de gases e partículas na atmosfera. Provavelmente a atmosfera nessa época era composta por metano (CH 4), amônia (NH 3), gás hidrogênio (H 2) e vapor-d´água (H 2O). Repara que não existia gás oxigênio (O 2), informação importante! Nessa época a Terra passava por resfriamento, o que permitiu o acúmulo de água liquida nas depressões das crostas terrestres. Ocorriam também frequentes descargas elétricas e as radiações eram intensas (ainda não existia a camada de ozônio - O 3), fornecendo energia para a ligação entre algumas moléculas, o que as deixavam mais complexas. Assim surgiram as primeiras moléculas orgânicas. Essas moléculas eram levadas para os oceanos primitivos, onde passaram a se acumular. Eles eram quentes e rasos, e assim se formou o famoso “caldo primordial” ou “sopas nutritivas”. Essas moléculas orgânicas, após milhões de anos, teriam se agrupado e formado os coacervados, que são um conjunto de moléculas orgânicas isolando o meio interno, do externo (quase uma célula). Isso permitiu um conjunto de reações químicas em seu interior. Os primeiros seres vivos, obviamente unicelulares, teriam surgido a partir desses coacervados! O experimento de Miller Miller testou a hipótese de Oparin e Haldane com um experimento “trilegal”! Ele construiu um aparelho que simulava as condições da Terra primitiva: A água ao ser fervida é transformada em vapor, gerando a circulação em um único sentido no sistema. Quando chega ao balão, encontra as condições similares da Terra primitiva, com as descargas elétricas e os gases. Após a descarga elétrica o vapor era resfriado e, na parte em “U” do sistema o líquido era coletado. Ao analisar o material, percebe-se que formaram material orgânico, em forma de aminoácido, as unidades formadoras das proteínas. Indício muito forte de que a EVOLUÇÃO QUIMICA pode ter ocorrido na Terra primitiva. Agora te liga caro aluno, um super bizu! A Evolução química mostra que a abiogênese já ocorreu aqui na Terra. Mas ela só ocorreu no início de sua existência, pois as condições por aqui foram favoráveis para isso. Embora a abiogênese tenha ocorrido nos primórdios da vida na Terra, hoje em dia ela NÃO ocorre mais! Ou seja, a biogênese é a explicação para a formação de qualquer ser vivo, atualmente! Pessoal, é importante salientar que essas hipóteses, mesmo tendo fortes evidências, não são a verdade absoluta. Outras hipóteses vêm sendo levantadas para tentar explicar o surgimento dos seres vivos aqui na Terra, mas ainda é uma questão em aberto. Lembre-se de questionar sempre! A EVOLUÇÃO DO METABOLISMO Até agora falamos como a vida pode ter surgido aqui na Terra, mas te liga... Os primeiros seres vivos não consumiam O 2, afinal, nem existia ainda esse gás na atmosfera. Vamos ver então, como os primeiros seres vivos conseguiam degradar e obter alimentos para sobreviver, existem duas hipóteses: heterotrófica e autotrófica. Hipótese heterotrófica Lembre-se: heterotróficos são os organismos que não conseguem produzir seu próprio alimento. Segundo essa hipótese os primeiros seres vivos tinham como fonte de alimento moléculas orgânicas que estavam acumuladas nos oceanos e lagos primitivos. Principal argumento dessa hipótese: os primeiros seres vivos eram muito simples para terem inicialmente desenvolvido capacidade para produzir seu próprio alimento (seja pela fotossíntese ou quimiossíntese), então eles faziam fermentação, liberando energia, álcool (etanol) e gás carbônico. Glicose (fermentação) → Etanol + Gás Carbônico + Energia Com o passar do tempo, as fontes de energia ficaram escassas e, supõe-se que uma linhagem desses seres primitivos já teriam evoluído para captar energia luminosa do sol e produzir seu alimento, liberando o O 2 na atmosfera. Seriam os organismos autótrofos fotossintetizantes. Somente depois disso surgiram os organismos heterotróficos aeróbios, ou seja, que utilizavam o O 2 para fabricar energia pela respiração celular Resumindo: Fermentação → Fotossíntese → Respiração Hipótese autotrófica Atualmente é a mais aceita. Seus defensores trazem como argumento que na Terra primitiva não existiria moléculas orgânicas suficientes para sustentar a multiplicação dos primeiros seres vivos até a chegada dos fotossintetizantes. Nessa hipótese, os organismos não teriam surgido nos lagos e mares rasos, pois era um ambiente muito instável, com quedas constantes de meteoritos e, portanto, eles não teriam sobrevivido. A vida deve ter surgido em locais mais protegidos, como nas regiões mais profundas dos mares primitivos. Nessas regiões profundas e protegidas, os primeiros organismos viviam e fabricavam seu próprio alimento pela quimiossíntese. O principal argumento dessa hipótese baseia-se em evidencias que sugerem abundancia de sulfeto de hidrogênio (H 2S). Esse mecanismo de quimiossíntese é semelhante ao que as bactérias atuais, que vivem nas profundezas dos oceanos hoje, fazem (leia mais sobre as fontes termais). Sulfeto Ferroso + Gás Sulfídrico → Sulfeto férrico + Gás Hidrogênio + Energia Após muito tempo teriam surgido os organismos heterotróficos que realizavam a fermentação, depois os fotossintetizantes e por fim os heterotróficos que realizam respiração celular. Resumindo: Quimiossíntese → Fermentação → Fotossíntese → Respiração Como eram os primeiros seres vivos? Eram muito semelhantes as bactérias atuais, ou seja, procariontes. Estudaremos esse tipo celular em breve! Como surgiram os seres eucariontes? Por volta de 2 bilhões de anos atrás, ocorreu um passo evolutivo muito importante: o surgimento da célula eucariótica. Mais completas e com um sistema incrível de compartimentos (organelas). Existiram dois processos para o surgimento dessas células: sistema de endomembranas e teoria da endossimbiose. O processo de invaginação da membrana plasmática (sistema de endomembranas ) aprisionou enzimas e outras substâncias, dando origem a todas as organelas, exceto as mitocôndrias e os cloroplastos. Essas ultimas surgiram pela teoria da endossimbiose. A simbiose é uma relação entre duas espécies que vivem juntas, nesse caso, ENDOssimbiose é porque passaram a viver juntas, uma dentro da outra. Explico: a célula primitiva heterotrófica anaeróbica (não usava O 2) se alimentava de outras células do ambiente. Ao se alimentar de outros organismos que faziam respiração celular e fotossíntese, por um passo importante da evolução, ela acabou não digerindo essas células, que passaram a viver juntas. Ambas receberam vantagens, uma ganhou alimento, a outra proteção! A seguir apresento as evidências da teoria da endossimbose, que afirma que os cloroplastos e mitocôndrias já foram organismos de vida livre: A partir do surgimento das células eucarióticas houve a possibilidade delas se agruparem e formarem os organismos multicelulares. Esse processo ocorreu por volta de 1 bilhão de anos atrás. Te liga que a maior parte da vida no nosso planeta foi de organismos unicelulares. Faaaala, pessoal! Tudo certinho? No módulo anterior, analisamos os aspectos mais importantes para o estudo da biologia, entre eles a origem da vida na Terra. Vimos também que para ser considerado um ser vivo o organismo deve ser constituído de pelo menos uma célula. É o que vamos estudar nos próximos módulos: o universo celular. Para isso, precisamos conhecer primeiramente a bioquímica. Bioquímica: estudo das estruturas, da organização e das transformações moleculares que ocorrem na célula (ou ainda a “química da vida”). Com o avanço da ciência, aprimorou-se o estudo das células e consequentemente da bioquímica, o que permitiu uma melhora significativa na qualidade de vida da população. Hoje vivemos mais e melhor. Para o estudo da bioquímica, as substâncias são divididas em dois grandes grupos: INORGÂNICAS E ORGÂNICAS Substâncias inorgânicas: - Água - Sais minerais Substâncias orgânicas: - Carboidratos - Lipídios - Proteínas - Ácidos nucléicos - Vitaminas Veja esse gráfico com as porcentagens aproximadas dos componentes químicos no corpo dos seres vivos, tomando como base os animais: Vamos estuda uma por uma, iniciando pelas substâncias inorgânicas. SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS: ÁGUA A água é a substância mais abundante dentro e fora dos seres vivos, a vida está diretamente associada a água. Lembre-se que quando astrônomos analisam a possibilidade de vida em outro planeta, a primeira coisa que eles tentam descobrir é se existe água no planeta em estudo. Não se acredita em vida sem essa molécula. Para ter uma ideia, seu corpo é aproximadamente 75% de água! Quanto você pesa? ¾ desse peso é água! Faça o cálculo. Talvez a H2O seja a molécula mais conhecida pelas pessoas, todo mundo sabe que ela é a água. Vamos conheceralgumas características específicas dela: a) H2O:cada hidrogênio é ligado ao oxigênio por uma ligação covalente. Ligação covalente é quando dois átomos compartilham um ou mais pares de elétrons. Você vai se aprofundar mais nesse tipo de ligação em química, com o prof. Paulo Valim. b) A água é uma molécula polar. Veja que os átomos de hidrogênio estão em um ângulo de 104,5°, isso faz com que a molécula da água estabeleça uma zona positiva (onde estão os hidrogênios) e uma negativa (onde está o oxigênio), por isso é chamada de polar (pólos com cargas diferentes). Moléculas que não possuem essas zonas, são chamadas de apolares, é o caso da maioria dos lipídios. c) A água, por possuir diferentes cargas em pólos opostos, tende a se unir a outras moléculas de água, de modo que o H com carga positiva se liga ao O, com carga negativa. Essa ligação é do tipo pontes de hidrogênio ou ligação de hidrogênio. As moléculas da água, portanto, ficam fortemente unidas. No estado liquido, as pontes de hidrogênio se rompem e se refazem constantemente, o que dá fluidez a água. No estado sólido (gelo), devido à baixa temperatura, as moléculas se movem menos e as pontes de hidrogênio são mais estáveis, formando uma estrutura cristalina. IMPORTÂNCIA DA ÁGUA PARA A VIDA As características da água citadas acima explicam porque a água é indispensável para a vida. A seguir vamos explorar o papel da água, como: solvente – participante em reações químicas – moderadora de temperatura – adesão e coesão. A água como solvente Para que ocorra o transporte de substâncias e reações químicas é necessário que as moléculas participantes estejam dissolvidas em um meio líquido. Veja que a água é um excelente solvente, conhecida como “solvente universal”, pois é capaz de dissolver muitas moléculas como sais, gases, açucares, proteínas, ácidos nucléicos etc. Te liga que dissolver, do ponto de vista químico é “separar”, ou seja, a água intromete-se entre as moléculas da outra substância, fazendo a separação delas e formando uma mistura homogênea. As substâncias que possuem moléculas que têm afinidade com a água, dissolvendo-se nela, são chamadas de hidrofílicas (moléculas polares). As que não dissolvem são hidrofóbicas (moléculas apolares), como exemplo os lipídios, a água não se mistura com o óleo. A água nas reações químicas Reação química é o processo de transformação de uma ou mais substâncias (reagentes) em moléculas de outra substância, chamada de produtos. Esse processo ocorre a todo o momento nos seres vivos. Em algumas reações a água é o reagente, em outras é o produto. No exemplo acima, note que a água atua na reação por hidrólise (azul), ao participar da quebra da proteína em aminoácidos, nesse caso é necessária uma molécula de água e ela é o reagente. Na síntese por desidratação (verde), para ocorrer a ligação entre os aminoácidos e formar as proteína, é liberada uma molécula de água, neste caso ela é o produto. A água como moderador de temperatura É importante que os seres vivos consigam manter uma temperatura com pouca variação. A água é importante para isso, porque possui um altíssimo calor específico, que é a quantidade de calor necessário para elevar em 1°C a temperatura de 1g de determinada substância. Quanto maior o calor necessário para isso, maior será o calor especifico da substância. Sendo assim, a água consegue “segurar” mais a temperatura, evitando grandes variações. Mudanças bruscas de temperatura comprometeriam o metabolismo dos seres vivos. Outro ponto importante é o calor de vaporização, perceba que é necessária uma quantidade grande de calor para a água evaporar (pois só assim ocorre a quebra das ligações entre as moléculas de água) e por isso quando suamos, perdemos calor, pois o processo demanda muita energia. Para congelar, a água precisa estar a temperatura de 0°, o que é muito importante: imagine se a água congelasse a 15°C! Como seria a vida na Terra? Além disso, ao congelar a água expande e fica menos densa, o que permite o gelo flutuar. Graças a essa propriedade, existe vida em ambientes aquáticos onde a água congela na superfície, mas não abaixo dela. Adesão e coesão A forte atração entre as moléculas da água pelas pontes de hidrogênio é chamada de coesão, o que gera a tensão superficial e permite insetos andarem sobre a água, ou a formação de gotas, por exemplo. As moléculas de água tendem a se unir a superfície com moléculas polares, fenômeno conhecido por adesão. Devido a essa propriedade a água se espalha facilmente em algodão ou folhas de papel, ou ainda sobe por finos tubos, é a chamada capilaridade. Se o tubo for fino e contiver as paredes com moléculas polares (hidrofílicas) a água pode atingir grandes alturas, é assim que as plantas carregam água das raízes até as folhas. Substâncias inorgânicas: SAIS MINERAIS. Os sais minerais são substâncias inorgânicas das quais muitas são fundamentais para os seres vivos. Apresentam variadas funções, entre elas, podem participar como constituintes de estruturas do esqueleto, como o fosfato de cálcio presente nos ossos e nos dentes (quando insolúveis). Podem também estar dissolvidos em água em forma de íons (quando solúveis), que são partículas com carga negativa ou positiva. Os íons são fundamentais para o bom funcionamento das células. A tabela a seguir, mostra alguns dos principais íons, sua função e a fonte alimentar encontrada. Os íons destacados em azul são os mais importantes para você lembrar na hora do ENEM ou Vestibular. 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 Cobalto - Componente da vitamina B12 -Essencial para as hemácias Carnes e laticínios Cobre - Componente de muitas enzimas - Essencial para síntese de hemoglobina Fígado, ovos, peixe, trigo integral e feijão Cromo - Importante no metabolismo energético Carne e cereais integrais Ferro - Componente da hemoglobina e mioglobina (carrega O2) e enzimas respiratórias - 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 - 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” Sal de cozinha, frutos do mar e laticínio Manganês - Contribui para utilização da glicose e para o fornecimento de energia Cereais integrais, vegetais verdes e gema de ovo Molibdênio - Importante para o funcionamento de algumas enzimas Leite, legumes e cereais 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 Zinco - Componente de muitas enzimas, especialmente nas envolvidas com a digestão Carnes, fígado, ovos, cereais Os íons que são necessários para nosso organismo em uma quantidade superior a 100mg/dia são chamados de macronutrientes minerais (ou macroelementos), como exemplo do cálcio, fósforo, enxofre, potássio, sódio cloro e magnésio. Outros íons são necessários em quantidade abaixo dos 20mg/dia e, portanto, são chamados de micronutrientes minerais (ou microelementos), por exemplo os íons de ferro e zinco. Substâncias orgânicas: CARBOIDRATOS. São conhecidos também por glicídios, açúcares, sacarídeos ou hidrato de carbono. Em sua fórmula química, são constituídos por carbono (C), hidrogênio (H) e oxigênio (O), mas alguns podem possuir também nitrogênio (N), fósforo (P) e enxofre (S). Os carboidratos são encontrados no pão, na massa, na batata, em frutas no leite etc. São os chamados alimentos energéticos, daí uma das principais funções dessas substâncias. FUNÇÃO DOS CARBOIDRATOS: energética e estrutural. CLASSIFICAÇÃO DOS CARBOIDRATOS: Poder sermonossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos. Monossacarídeos: São os açúcares simples formados por apenas uma molécula. Cada molécula possui de 3 até 7 átomos de carbono. Formula geral dos monossacarídeos: CnH2nOn Perceba que o “n” pode variar entre 3 e 7, que são os números possíveis de carbono. Caso o “n” seja igual a 3 a molécula terá a seguinte constituição: C3H6O3 (o 2n significa que o “n” está sendo multiplicado por 2). Esse é um monossacarídeo chamado de triose. Se tiver 4 carbonos, será C4H8O4 e é chamada de tetrose. Com cinco carbonos será pentose, com 6 carbonos hexose e com 7 heptose. Os monossacarídeos importantes são as hexoses: glicose, frutose e galactose. Açúcares com função energética. A glicose é extraída diretamente do pão da batata e do arroz, por exemplo, a partir da digestão do amido (logo falarei do amido). A frutose é encontrada nas frutas e é muito doce, a galactose é encontrada no leite. Nosso corpo converte frutose e galactose em glicose, para que possa utilizar na respiração celular. As pentoses também são importantes, são elas: desoxirribose e ribose. Açúcares que fazem parte do DNA e RNA respectivamente, com função estrutural. Oligossacarídeos: Possuem de duas a 10 moléculas de monossacarídeos. Eles se ligam pela chamada “ligação glicosídica” que é uma síntese por desidratação e, portanto, libera uma molécula de água (reveja a água nas reações químicas). - Dissacarídeos: ligação entre dois açúcares simples. Ex. Sacarose = Frutose + Glicose é açúcar de cozinha, muito doce. A lactose = Galactose + Glicose encontrado no leite (pessoas que perdem a capacidade de produção da enzima que quebra a lactose são intolerantes a esse dissacarídeo). - Trissacarídeo: ligação entre 3 açúcares simples. - Tetrassacarídeos: ligação entre 4 açúcares simples.E assim por diante. Polissacarídeos: Formados por mais de 10 moléculas de açucares, podendo conter milhões! O mais conhecido é o amido que é a união de milhares de glicose. É assim que as plantas armazenam energia. Quando comemos batata, por exemplo, ela vem cheia de amido. Nosso corpo faz a digestão (falaremos sobre isso na fisiologia) e quebra o amido em maltose (outro dissacarídeo) que é quebrado em glicose (monossacarídeo) para ser utilizado na respiração celular. Saiba que quando não utilizamos toda glicose que está circulando no nosso sangue, ela é armazenada temporariamente na forma de glicogênio em nosso fígado ou em nossos músculos esqueléticos. Se não utilizarmos, são transformadas em gorduras e armazenadas em nossas células adiposas (adipocitos). Outros polissacarídeos importantes: - Celulose: Mais abundante na natureza, constituem a parede celular das células das plantas - função estrutural. - Quitina: Parede celular dos fungos e exoesqueleto dos artrópodes (evitando assim a desidratação desses animais) - função estrutural. Substâncias orgânicas: LIPÍDIOS. A principal característica dessas substâncias é que são insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicos. Os solventes orgânicos podem ser o éter, a benzina ou a acetona, por exemplo. É por isso que a água não se mistura com o óleo, pois a água é polar e os lipídios são apolares. Lembre-se dessa regra: semelhante dissolve semelhante. Ao contrário do que muitos pensam, os lipídios são fundamentais para a vida. É claro que em excesso, como toda substância, pode fazer mal. Mas sem esse grupo de moléculas não existiria nem mesmo organismos unicelulares, basta lembrar que a membrana plasmática é formada pelo famoso fosfolipídio, que vamos estudar em seguida. Funções dos lipídios: - Isolantes térmicos - Reserva de energia - Constituintes da membrana plasmática - Função hormonal - Outras Tipos de lipídios: - Glicerídeos - Esteróides - Fosfolipídios - Cerídeos (ceras) - Carotenoides A seguir apresento cada um dos tipos de lipídeos e suas principais características: GLICERÍDEOS O mais importante dos glicerídeos é o triglicerídeo, vamos estudar essa molécula que possui como principal função: - Armazenamento de energia Entenda que é muito mais eficiente armazenar energia a longo prazo com gordura ao invés de carboidrato, pois uma grama de gordura guarda energia equivalente a duas gramas de açúcares. Além disso, os lipídios são hidrofóbicos e por isso ficam acumulados e isolados mais facilmente. - Isolante térmico Os triglicerídeos não são bons condutores de calor, por isso é importante na proteção contra o frio. - Proteção mecânica Ocorre proteção contra batidas. Por exemplo os coxins da sola dos pés. Estudaremos essa parte na aula de tecido adiposo, no módulo de histologia. O triglicerídeo é uma molécula de glicerol (que é um álcool), ligada a 3 moléculas de ácido graxo, por isso no nome TRIglicerídeo. Veja a imagem: A ligação entre o glicerol e os ácidos graxos se dá por perda de água e a decomposição do triglicerídeo por hidrólise (reveja a aula de água), mas embora seja necessária a água, deve haver também a ação de uma enzima, a lipase, estudaremos essa parte no módulo de fisiologia. Os triglicerídeos são representados pelos óleos e as gorduras, a seguir as características de cada um deles: Óleos - Principalmente de origem vegetal - Líquido na temperatura ambiente - Ácidos graxos insaturados Gorduras - Origem animal - Sólidas na temperatura ambiente - Ácidos graxos saturados Ácidos graxos saturados x insaturados Veja que uma das diferenças entre os óleos e as gorduras é que as gorduras têm seus ácidos graxos saturados, ou seja, não existe ligação dupla entre seus carbonos. Enquanto que os óleos possuem ligações insaturadas, tendo ao menos uma ligação dupla entre um dos carbonos. É por isso que o óleo é liquido na temperatura ambiente, pois como possui ligações insaturadas, seus ácidos graxos estão mais separados e por estarem mais distantes ficam líquidos mais facilmente. Ácido graxo saturado Ácido graxo insaturado Lembrando que quanto mais ligações duplas entre os carbonos melhor, nesses casos falamos que o triglicerídeo é poliinsaturado. Bizu: a gordura saturada é PIOR que a insaturada e seu acúmulo pode influenciar a aterosclerose, que é o acúmulo do colesterol em nossas artérias. Uma curiosidade muito importante são as gorduras trans, querido estudante, te liga aqui: a margarina é de origem vegetal, mas é sólida em temperatura ambiente, pode isso Arnaldo? Sim! Mas o que ocorre é um processo artificial chamado hidrogenação, no qual são introduzidos hidrogênios nos carbonos com dupla ligação, fazendo as cadeias de ácidos graxos ficarem retas, como se fossem saturadas. Esse é o pior triglicerídeo, cuidado (obs. nem toda margarina passa por esse processo)! Para finalizar os ácidos graxos, vamos falar de outra classificação: os ácidos graxos essenciais. São essenciais pois nosso organismo não produz e, portanto, devemos ingerir, é o caso do ômega 3 (ácido linolênico), ômega6 (ácido linoleico) e ômega 9 (ácido oleico), encontrados em peixes marinhos de água fria, ou ainda em óleo de milho, girassol, canola, soja e oliva. ESTEROIDES O esteróide que você tem que conhecer é o colesterol. É exclusivo dos animais e produzido no fígado. Funções do colesterol: - Constituinte da membrana plasmática (integridade da membrana plasmática); - Regula a fluidez da membrana plasmática; - Precursor para síntese de vitamina D; - Participa da síntese de sais biliares. Apesar de ser fundamental para nosso corpo, também pode ser um vilão quando em excesso, pois pode se acumular em nossas artérias. Aí vem mais uma grande dica que é fundamental para você saber antes do vestibular, os chamados “colesterol bom – HDL” e “colesterol ruim – LDL”. Veja a diferença: LDL – Low Density Lipoprotein - Lipoproteína de baixa densidade - É uma molécula de colesterol sendo carregado por uma proteína (por isso lipoproteína – lipídio + proteína) - Esse colesterol é carregado para a membrana das nossas células, quando em excesso acaba se acumulando nas artérias HDL – High DensityLipoprotein - Lipoproteína de alta densidade - Também é um colesterol sendo carregado por uma proteína, mas como tem grande densidade, retira o colesterol acumulado em nossas artérias, devolvendo para o fígado, degradando-o e excretando-o em forma de sais biliares. O colesterol é produzido em nosso fígado, sendo assim, existe um fator genético que determina a tendência de ter ou não níveis elevados de HDL ou LDL no sangue. Mas a alimentação está diretamente relacionada ao aumento de colesterol bom ou ruim. Faremos uma relação com os triglicerídeos vistos anteriormente: o aumento de gordura saturada estimula a produção do LDL, daí o risco! Mas se ingerir os triglicerídeos insaturados, ocorrerá um estímulo na produção do HDL, colesterol bom, lembre-se de usar azeite de oliva extra virgem! Os hormônios sexuais também são esteróides, produzidos a partir do colesterol: estrógeno e progesterona da mulher, e testosterona do homem (importante salientar que mulher também produz testosterona, mas em quantidades muito menores e nas glândulas suprarrenais). Esses hormônios que dão as características sexuais secundárias, no homem engrossamento da voz, barba, aumento da caixa torácica, na mulher o aumento das mamas, acumulo de gordura no quadril etc. Esses hormônios podem ser produzidos em laboratório e muitas pessoas fazem uso indiscriminado dos esteróides anabolizantes, o que pode causar riscos para a saúde. FOSFOLIPÍDIOS Falou em fosfolipídios lembre-se da membrana plasmática (assunto do próximo módulo), esse lipídio forma a membrana de todas as células devido a sua característica muito importante: cabeça polar (hidrofílica) e cauda apolar (hidrofófica). Em outras palavras, a cabeça do fosfolipídio tem afinidade com a água e a cauda repele a água, por isso na formação de uma membrana serão duas camadas de fosfolipídios, as cabeças em contato com a água e as caudas longe da água, uma em contato com a outra, veja a imagem: As moléculas de sabão possuem uma característica semelhante à dos fosfolipídios, por isso é tão eficiente para limpar gordura, uma vez que sua porção apolar se une a gordura, também polar. As bolhas de sabão também são formadas devido a essa característica, mas a água fica na porção interna, em contato com a cabeça polar dessas moléculas: CERÍDEOS Representados pelas ceras. As ceras são formadas por um álcool (não é o glicerol) ligado a uma ou até 16 moléculas de ácidos graxos, são altamente insolúveis. Função dos cerídeos: - 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 CAROTENOIDES São pigmentos lipídicos de cor vermelha, laranja ou amarela, insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicos. Estão presentes nas células das plantas e possuem as seguintes funções: - Matéria prima para produção de vitamina A - Importantes para a fotossíntese - Antioxidante Substâncias orgânicas: PROTEÍNAS As proteínas são as substâncias orgânicas mais abundantes nos seres vivos. Os átomos que formam essas moléculas são basicamente: carbono (C), oxigênio (O), hidrogênio (H) e nitrogênio (N), mas pode também possuir enxofre (S). Funções das proteínas: - Estrutural (pode ser chamada em alguns exercícios de “plástica”) - Energética - Defesa (anticorpos) - Enzimática (enzimas) - Hormonal (ex. insulina e glucagon) As proteínas são polímeros formados por dezenas ou milhares de aminoácidos. Para entender a proteína, começaremos a analisar os aminoácidos (AA). Aminoácido Existem apenas 20 tipos de AA que podem participar da formação de uma proteína, a combinação e a quantidade deles que determina as diferentes proteínas. Todo aminoácido possui um grupamento amina (NH2), e um grupamento ácido carboxílico ou carboxila, daí o nome aminoácido. Esses grupamentos estão ligados a um carbono central, que por sua vez, está ligado a um hidrogênio e um radical “R”. O que muda de um aminoácido para o outro é o radical. Existem os aminoácidos essenciais e os naturais: - Aminoácidos naturais: nossas células produzem - Aminoácidos essenciais: nossas células não produzem – temos que ingerir. existem alguns aminoácidos chamados de semi-essenciais, são os que nosso corpo produz, mas em pequena quantidade, portanto também devemos ingerir. Para formar uma proteína, os AA se ligam pela famosa ligação peptídica. Ela ocorre sempre entre o grupo ácido carboxílico de um aminoácido com o grupo amina do outro. O grupo carboxílico perde Polímeros: moléculas grandes formadas por moléculas menores que se repetem. Essas moléculas menores são chamadas de monômeros. um OH e o grupo amina perde um H, formando uma molécula de água (síntese por desidratação, reveja a aula de água). Muitos exercícios podem chamar as proteínas de peptídeos, de fato é o nome genérico de uma proteína, portanto podemos classificá-las como: Dipeptídeo, dois aminoácidos; Trípeptídeo, três aminoácidos; Tetrapeptídeos, quatro aminoácidos. Os termos oligopeptídeos refere-se a união de poucos aminoácidos e polipeptídeos de um grande número de aminoácidos (geralmente uma proteína é um polipeptídeo). Estruturas das proteínas Do inicio ao término da formação de uma proteína podemos dividir o processo didaticamente em quatro etapas. Mas é muito importante você saber que elas ocorrem na sequência. As proteínas são formadas no citoplasma de nossas células. Lá os ribossomos interagem com os “RNAs”, juntam os aminoácidos no numero e ordem de acordo com a informação vinda do material genético (gene). Estruturas: - Primária: sequência linear de aminoácidos - Secundária: enrolamento da sequência primária - Terciária: estrutura secundária enrolada nela mesma - Quaternária: união de duas ou mais estruturas terciárias As proteínas estão ativas para sua função a partir da estrutura terciária. Algumas não precisam se “transformar” em quaternária, outras como a hemoglobina, sim. O que determina a forma da proteína é a informação genética do indivíduo, guardada no DNA. Como a função da proteína está ligada intimamente a sua forma, a troca de um aminoácido gera problemas na função proteica. É o caso da anemia falciforme, veja a imagem abaixo: Outra forma da proteína modificar sua forma e consequentemente trazer problemas a sua função é pela famosa desnaturação, que pode ser devido a temperatura ou PH. Por exemplo, quando você frita um ovo a clara fica branca, pois ela é rica em albumina (proteína) e o calor desnaturou ela, esse é um processo irreversível, embora algumas proteínas podem voltar da desnaturação. Temos que ter uma atenção especial a um tipo de proteína que os vestibulares cobram seguidamente: as ENZIMAS. As enzimas aceleram as reações no nosso corpo (são catalizadoras), sem elas muitas reações nem ocorreriam. E como toda enzima é uma proteína (mas nem toda proteína é uma enzima), ela está sujeita a desnaturação pela temperatura e PH, veja esse exemplo: Duas enzimas A e B possuem temperaturas diferentes para seu ótimo de atividade (velocidade de reação). A enzima “A” funciona melhor perto dos 40°C enquanto que a enzima “B” próxima dos 80°C. É claro que você deve ter sacado que, se uma delas for de nosso corpo, será a enzima A, pois tem a temperatura ótima próximo a nossa temperatura média. Esse exemplo funciona com PH, veja a aula e copie aqui: É importante saber que enzimas são muito específicas, ou seja, uma enzima que atua em uma reação, não atua em outra diferente. Por isso essas reações são chamadas “chave-fechadura”. O substrato se acopla na enzima formando o complexo enzima- substrato, ocorre a reação liberando o produto. Como exemplo, imagine que o substrato (verde) seja a sacarose, e a enzima (amarela), a sacarase (que quebra a sacarose), no final como produto serão liberadas glicose + frutose, e a enzima volta a ficar livre para fazer a mesma reação quando encontrar com uma sacarose. Para finalizar, meu querido e visionário estudante, falarei sobre mais uma classificação que uma proteína pode ter: simples e conjugada. Proteínas simples – formada apenas por aminoácidos Proteínas conjugadas – outros componentes além dos aminoácidos Cromoproteínas: grupos proteicos que confere cor a proteína (ex. hemoglobina) Glicoproteínas: proteínas associadas a um glicídio (ex. muco) Lipoproteínas: proteínas associadas a lipídios (ex. HDL e LDL) Nucleoproteínas: associados a ácidos nucleicos (ex. cromossomos) Bizu: algumas proteínas importantes para você detonar nos vestibulares. Legenda: E – Enzima S – Substrato - Insulina: reduz níveis de açúcar no sangue - Glucagon: aumenta o nível de açúcar no sangue - Albumina: encontrada na clara do ovo, importante para nutrição - Queratina: estrutura das unhas, cabelo, pele etc. - Colágeno: resistência para a pele, cartilagens (a mais abundante no corpo humano) Compostos orgânicos: ÁCIDOS NUCLEICOS Agora a coisa fica mais bonita ainda! Quando falamos de ácidos nucléicos, duas coisas devem vir na sua cabeça: DNA e RNA. A função dos ácidos nucleicos é armazenar e transmitir a informação genética, e recebem esse nome porque foram encontrados primeiramente dentro do núcleo da célula e possuem um caráter ácido. DNA = deoxyribonucleicacidou ADN = ácido desoxirribonucléico RNA = ribonucleicacid ou ADN = ácido ribonucleico Tanto o DNA quanto o RNA são moléculas chamadas de polímeros (assim como as proteínas), pois são formadas por moléculas menores que se repetem: os nucleotídeos. Cada nucleotídeo é formado pela combinação de três componentes: - Fosfato - Açúcar (no DNA é a desoxirribose, no RNA a ribose) - Base nitrogenada As bases nitrogenadas são: - púricas: adenina (A) e guanina (G) - pirimídicas: timina (T), citosina (C) e uracila (U) A adenina (A), guanina (G) e citosina (C) ocorrem tanto no DNA quanto no RNA, mas a base timina (T) ocorre apenas no DNA e a base uracila (U) apenas no RNA, guarde essa informação que é muito importante! Os nucleotídeos são reconhecidos pala base nitrogenada que faz parte de sua estrutura, assim, consideramos que no DNA podem ocorrer os seguintes nucleotídeos: A – T – C – G enquanto que no RNA ocorrem A – U – C – G. Obs: a partir de agora vamos reconhecer as bases nitrogenadas pela letra. Repare que as bases nitrogenadas purinas possuem dois anéis enquanto que as pirimidinas apenas um, é uma dica legal para resolver várias questões de vestibular. Espaço para anotar o bizu da aula Para formar o DNA ou o RNA os nucleotídeos se ligam sempre entre o açúcar de um com o fosfato de outro, essa ligação é chamada de fosfodiester e vamos ver próxima imagem. Vamos falar um pouco mais sobre o DNA A estrutura do DNA é chamada de dupla hélice, pois são duas fitas ligadas pelas bases nitrogenadas, formando um espiral. Agora te liga no que é mais importante aqui, a base nitrogenada A se liga somente com o T, e o G apenas com o C. Elas são ligadas por pontes de hidrogênio, repara que entre G e T existem 3 pontes de hidrogênio, enquanto entre A e T apenas duas. Logo se o vestibular te perguntar qual possui a ligação mais forte, agora você sabe que é entre G e C. Anote os bizus sobre as ligações entre as bases nitrogenadas! Relação de Chargaff Agora você sabe que A liga com T e C liga com G em nosso DNA, portanto fique ligado: se um exercício disser que existem 30% de A no DNA de um indivíduo, obviamente terá 30% de T, totalizando 60%. Opa! Como sabemos que C pareia com G, entendemos que para completar os 100% faltam 40%, logo terá 20% de C e 20% de G. Trilegal, certo? Duplicação do DNA Lembre-se que nossas células estão sempre se dividindo, mas para que isso possa ocorrer, antes o DNA tem se replicar (duplicar). A duplicação do DNA é semiconservativa, pois uma fita se mantém e outra complementar é formada. Atente sempre nas bases nitrogenadas A-T e C-G. Quando o DNA é montado, é sempre no sentido 5´ 3´, isso significa que na pentose, que tem 5 carbonos, as ligações são feitas do carbono 3, em direção ao carbono 5. Mas qual a relação entre DNA, Gene e cromossomo? DNA – molécula orgânica que guarda a informação dos seres vivos e alguns vírus. Cromossomo: é uma molécula de DNA condensada (enrolada nela mesma), mais as proteínas presentes, como as histonas, que enrolam o DNA. Cromatina: todo material genético e proteínas encontradas dentro do núcleo. Vamos falar um pouco mais sobre o RNA O RNA é responsável por retirar a informação genética do gene, levar para o citoplasma e junto com o ribossomo montar a proteína. Esse processo nós estudaremos na aula de síntese protéica. As mesmas características do DNA podem ser aplicadas aqui, mas com algumas diferenças: - O RNA possui apenas uma fita. - No RNA não ocorre T, mas U. Diferença entre RNA e DNA Existem 3 tipos principais de RNA que estão diretamente envolvidos na síntese de proteínas: RNA mensageiro (RNAm), RNA ribossômico (RNAr) e RNA transportador (RNAt). RNAm – copia a informação diretamente do DNA após a transcrição (aula de síntese proteica e leva essa informação para o citoplasma ao encontro do ribossomo. RNAr – em associação com proteínas, forma o ribossomo, que é responsável pela síntese de proteína. RNAt – carrega os aminoácidos e junto com os outros RNAs produz a proteína. Compostos orgânicos: VITAMINAS As vitaminas são substâncias orgânicas necessárias em pequenas quantidades e que geralmente o organismo não produz. Elas possuem origens muito diferentes e, portanto, não existe regra para padronizar suas moléculas. Aqui é importante você saber que precisamos de vitaminas em pequenas quantidades, mas como elas são muitas é necessária uma alimentação balanceada. Existem as vitaminas hidrossolúveis que são solúveis em água e as lipossolúveis que são solúveis em lipídios. A falta de uma vitamina é chamada avitaminose. Te liga, ingerir vitaminas em grandes quantidades também pode ser um problema, nesse caso chamamos de hipervitaminose. Veja a tabela com as principais vitaminas, sua fonte, principal função e o problema que a falta dela pode causar. As mais importantes estão destacadas em azul. Para ficar mais fácil sua organização, farei um pequeno resumo de cada uma delas, com foco no que é mais importante para você detonar nos vestibulares ou ENEM. Vamos iniciar pelas hidrossolúveis. 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. Bizu: as outras vitaminas do complexo B (B2, B5, B6, B8), não serão detalhadas aqui pois são raramente cobradas e acabam ocupando um tempo desnecessário, mas a dica é, caso caia alguma delas, saiba que elas possuem importância na respiração celular. É a dica para acertar no vestibular! 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. Pessoal, essa é a vitamina que mais cai nos vestibulares (juntamente com a vitamina D), principalmente com foco nas grandes navegações. Por isso vou deixar um espaço para você fazer anotações da aula. 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. Faaaala, pessoal! Tudo certinho? Agora que sabemos como é a base molecular da vida, vamos estudar a unidade fundamental dos seres vivos: a célula. Esse assunto é amplo, mas muito interessante. Vamos iniciar a viagem! INTRODUÇÃO À CITOLOGIA: A CÉLULA Interessante que a primeira pessoa a observar microrganismos foi o comerciante Anton van Leeuwenhoek, que usava lentes para observar seus tecidos. Ele desenvolveu lentes com uma boa capacidade de aumento. Na mesma época, por volta do ano 1665, o famoso Robert Hooke utilizando um microscópio composto, observou a cortiça de árvores. Hooke descreveu pequenas cavidades no interior das cortiças, dando Cortiça Microscópio Composto o nome de célula (diminutivo latino de Cella que significa “lugar fechado”). Mas o que Hooke observou, foi apenas a parede celular, pois a cortiça é um tecido morto, a “casca” da árvore, onde as células não estão mais presentes. Em 1820 o botânico Brown, descobriu um “pequeno corpo” presente no interior de algumas células, deu o nome de núcleo. Em 1838, outro botânico, o Schleiden conclui que a célula é a unidade básica dos seres vivos e um ano mais tarde o zoólogo alemão Schwann generalizou esse conceito também para os animais, juntos formaram a 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. Agora te liga, em nosso corpo temos aproximadamente 60 trilhões de células, todas elas surgiram de apenas UMA célula: o zigoto, formado pela união entre o óvulo e o espermatozoide. O tamanho médio de uma célula animal fica em torno de 10μm e 20μm (5 a 10 vezes menor do que o olho humano pode ver), e por isso para a citologia é fundamental o uso de microscópios. MICROSCOPIA O poder de resolução do olho humano é de 0,1mm, o equivalente a 100μm (100 micrometros), abaixo disso precisamos de um microscópio para enxergar. Existem basicamente dois tipos deles: microscópio óptico e microscópio eletrônico. O microscópio óptico ou de luz - Poder de resolução de 0,2μm (muito maior que o olho humano, que tem capacidade de resolução máxima de 100μm), com um aumento de até 1500x. Bizu o aumento do tamanho da imagem se dá pelo conjunto de lentes convergentes estudados em física. - É necessário um feixe de luz para a observação das imagens. - O macrométrico e o micrométrico são responsáveis pelo foco da imagem, pois movimentam a platina para cima e para baixo. - O aumento da imagem é a multiplicação do aumento das oculares somada ao aumento da objetiva. Normalmente um microscópio possui quatro objetivas, cada uma com um aumento diferente, basta girar o revolver para escolher. - Para visualizar a imagem no microscópio óptico, o material deve estar sobre uma lâmina, como na imagem abaixo. Veja as partes do microscópio óptico: O material a ser observado fica sobre a lâmina, que é colocada na platina, logo abaixo das lentes objetivas. Dependendo do material a ser observado é necessário que seja utilizado tipos específicos de corantes ou fixadores. 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. Ao contrário do microscópio óptico, não são lentes que estão presentes, mas bobinas que funcionam como eletroímãs, desviando o feixe de elétrons. Bizu este fenômeno é estudado em física, na parte de eletromagnetismo. Veja as partes básicas de um microscópio eletrônico: - Mais tarde foi desenvolvido o microscópio de varredura, onde os elétrons não atravessam, mas contornam o objeto, gerando lindas imagens tridimensionais, pesquise essas imagens na internet e se apaixone! CÉLULAS EUCARIÓTICAS X CÉLULAS PROCARIÓTICAS Existem basicamente dois tipos de células, as eucarióticas e as procarióticas. Os primeiros seres vivos eram procariontes. Logo podemos afirmar que esse tipo de célula é mais primitiva. Após milhões de anos sugiram as células eucarióticas a partir de dois processos, endomembranas e endossimbiose, veja o resumo dos acontecimentos: Com exceção dos plastos (entre eles os cloroplastos) e mitocôndrias, que surgiram pela endossimbiose, as outras organelas surgiram pelo processo de invaginação da membrana plasmática (endomembranas), que aprisionavam enzimas ou outras substâncias para formar as organelas. Sendo assim, a definição de organela é “partícula funcional para a célula, envolta por membrana”. Vamos para três informações importantes sobre esse assunto: - Células eucarióticas são mais complexas, e não mais evoluídas do que as procariontes. - Ribossomos, muito embora sejam chamados de organelas não membranosas, não são organelas, pois não estão envoltos por membrana. Na verdade, os ribossomos só são “montados” na hora da síntese de proteínas. - A principal diferença entre células eucarióticas e procarióticas é a ausência de compartimentos internos (organelas) nos procariotos, e não apenas o envoltório nuclear como muitos livros afirmam.Agora te liga! Seres procariotos – Bactérias e Archeas (unicelulares, exclusivamente). Seres eucariotos – Protozoários (unicelulares), Fungos (uni ou pluricelulares), Plantas e animais (multicelulares). Veja que a célula procariótica é muito mais simples. Seu material genético está disperso no citoplasma, você não encontra as organelas que estão presentes nas eucarióticas. Mas os ribossomos estão presentes em ambas as células, essas estruturas são responsáveis pela síntese de proteína, fundamental para todos os seres vivos. Célula eucariótica Célula procariótica Outra estrutura importante para você levar para sua prova é o plasmídeo, DNA extra cromossômico presente nas bactérias (procariotos), responsável pela resistência da bactéria contra os antibióticos. As organelas presentes na célula eucariótica estudaremos no final desse módulo. CÉLULAS ANIMAL E VEGETAL Tanto a célula animal quanto à vegetal são eucarióticas, mas elas possuem diferenças importantes que você deve entender para sua prova. Veja as três principais diferenças entre essas células: - As plantas possuem plastos (entre eles o cloroplasto) – Fazem fotossíntese; - As plantas possuem parede celular de celulose; - As plantas possuem grandes vacúolos. Agora é importante você saber que existem outras diferenças, mais detalhadas. Elas estão organizadas na tabela a seguir: As funções específicas dessas estruturas serão estudadas nas aulas a seguir. MEMBRANA PLASMÁTICA: CARACTERÍSTICA E FUNÇÃO A membrana plasmática é o envoltório celular comum a TODAS as células. Lembre-se do módulo anterior: ela é formada pelos fosfolipídios, os lipídios anfipáticos com carga polar na cabeça (hidrofílico) e carga apolar na calda (hidrofóbico). A membrana é formada graças a essa característica onde, as cabeças ficam para fora e para dentro da célula, em contato com a água e as caldas ficam para dentro, longe da água. Assim ela fica “boiando” na água, e suas moléculas ficam numa charmosa dança para cima e para baixo, suas proteínas estão constantemente mudando de lugar, por isso ela é chamada de mosaico fluido, proposta em 1972 por Singer e Nicholson. 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. - 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. Agora vamos estudar como são selecionadas e quais os tipos de transporte das substâncias pela membrana plasmática. 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. As soluções podem ser comparadas: a que possui maior concentração de soluto em comparação a outra é chamada de hipertônica, a que possui menor concentração, hipotônica. Se ambas as soluções tiverem a mesma concentração, são chamadas de isotônicas. Esses termos são importantes para as próximas aulas, fique ligado meu querido(a) aluno bizurado(a). Existem três grandes tipos de transportes através da membrana: transporte passivo, transporte ativo e transporte por vesículas, vamos ver detalhadamente cada um deles. TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA – TRANSPORTE PASSIVO Esse tipo de transporte não gasta energia (ATP) e ocorre a favor de um gradiente de concentração. Existem três tipos: difusão simples, difusão facilitada e osmose. Na difusão as partículas tendem a se espalhar uniformemente por todo o espaço disponível. Em outras palavras, elas acabam indo de onde tem maior concentração (meio hipertônico), para onde tem menor concentração (meio hipotônico), até atingirem um equilíbrio. Por isso dizemos que é a favor de um gradiente de concentração. Após atingirem a mesma concentração, o movimento aleatório continua, mas na mesma frequência em que partículas saem, outras entram. Na osmose quem passa é a água, mas te liga, ela vai de onde tem menor concentração da partícula (hipotônico), para onde tem maior concentração (hipertônico). Isso porque ela ocorre através de uma membrana semipermeável (permeabilidade seletiva) e neste caso é ela que tenta manter o equilíbrio, explicarei melhor abaixo. RESUMINDO: 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). Como isso ocorre nas células? Os vestibulares podem te cobrar isso falando das células animais (dando o exemplo das hemácias) ou células vegetais (importante devido a parede celular que evita o rompimento da célula). Veja o que ocorre nessas células quando colocadas em diferentes soluções: É por isso que quando temperamos a salada com sal por um tempo muito longo antes da refeição, os vegetais ficam feios e murchos: criamos um meio hipertônico, as células perdem água e ficam murchas, dando esse aspecto estranho. Quanto ao transporte passivo, é importante você levar para sua prova um bizu: as trocas gasosas que ocorrem nos alvéolos (hematose), é feita por transporte passivo por difusão, entra O2 e sai CO2, pois a concentração deles é diferente nessa região. TRANSPORTE ATIVO (BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO) Ao falar em transporte ativo, você tem que lembrar da bomba de sódio e potássio. Ao contrário do transporte passivo, o ativo gasta energia (ATP) e ocorre contra um gradiente de concentração. Oras, justamente por ser contra um gradiente de concentração tem que ocorrer gasto de energia, é como nadar contra a maré! Sendo assim, esse transporte mantém mais potássio (K+) dentro da célula e sódio (Na+) fora. RESUMINDO - 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, agora você pergunta: porque tem que ter mais potássio dentro e sódio fora? A maior concentração de potássio dentro da célula é importante para síntese de proteínas e para a respiração celular (veremos isso nos próximos módulos). E para manter a integridade da célula, o sódio é mandando para fora, caso contrário a célula ganharia muita água (osmose), e iria estourar. Além dessas funções, esse diferencial de concentração entre sódio e potássio gera um diferencial de carga nas células excitáveis, possibilitando o impulso nervoso nos neurônios, por exemplo (veremos esse processo detalhado na aula de impulso nervoso). TRANSPORTE POR VESICULAS Quando as partículas são muito grandes não é possível transportá-las para dentro e para fora através de proteínas, e muito menos pela bicamada de fosfolipídios, por isso é necessário o transporte por vesículas, que deforma a membrana plasmática. O transporte por vesícula é dividido em endocitose (para dentro da célula), que pode ser por fagocitose ou pinocitose. Ou exocitose (para fora da célula), que pode ser excreção ou secreção. Entenda cada um deles: A bomba de sódio e potássio mantém a carga positiva fora e negativa dentro (polarizada), em uma célula excitável, isso permite o impulso nervoso. 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. Com o transporte por vesículas fechamos os transportes através da membrana plasmática. Mas antes da gente entrar no citoplasma e falar das organelas, vamos falar de dois envoltórios celulares que ficam externos a membrana plasmática: o glicocálice e a parede celular! ENVOLTÓRIOS EXTERNOS À MEMBRANA PLASMÁTICA: GLICOCÁLIX E PAREDE CELULAR GLICOCÁLICE Também pode ser chamado de glicocálix. Ele fica externo a membrana plasmática das células animais, como uma malha protetora. Lembre-se que ele pode estar associado aos fosfolipídios, quando são chamados de glicolipidios, ou podem estar associados a proteínas de membrana, quando são chamados de glicoproteínas. Funções: -Reconhecimento celular (inclusive entre células sanguíneas, os tipos sanguíneos – A, B, AB, O – são devido aos diferentes glicídios do glicocálice); - Adesão entre células; - Trocas de informação. PAREDE CELULAR A parede celular varia entre os grupos que as possuem. A mais famosa é a parede celular das plantas, formada pelo açúcar polissacarídeo chamado de celulose. Veja os tipos de parede celular para cada grupo. - Plantas (todas possuem) – Celulose; DUAS REPRESENTAÇÕES DO GLICOCÁLICE - Bactérias (nem todas possuem) – Peptideoglicano; - Fungos (nem todos possuem) – Quitina; - Protozoários (Nem todos possuem) – Sílica; - Animais não possuem parede celular. Função: - Rigidez para a célula. Uma característica importante é que diferentemente da membrana plasmática, a parede celular não seleciona o que entra ou sai da célula, e por isso dizemos que ela é permeável. Veja a parede celular das células vegetais revestindo a célula (em verde), as demais estudaremos quando estudarmos cada reino. Nas células vegetais jovens, há apenas uma parede fina e flexível, a parede primária, elástica o suficiente para permitir o crescimento celular, após isso é formada a parede celular secundária, que pode conter outros componentes além da celulose, como a lignina e a suberina. Plasmodesmas: são comunicações citoplasmáticas entre diferentes células vegetais, através da parede celular. ORGANELAS E ESTRUTURAS CITOPLASMÁTICAS Veja a imagem de uma célula eucariótica e suas principais estruturas citoplasmáticas, perceba que uma célula eucariótica possui no citoplasma as organelas (envoltas por membrana), estruturas como os ribossomos e citoesqueleto, e o citosol (a parte líquida). As células eucarióticas são mais complexas que as procarióticas. Isso pelo fato de possuírem diversas organelas, cada uma com funções específicas. A complexidade é tão grande que as células podem formar tecidos, órgãos, sistemas e organismos multicelulares! Lembre-se que não existe multicelular procarioto. Vamos estudar as principais estruturas e organelas das células eucarióticas. ESTRUTURAS DO CITOPLASMA: Citoesqueleto Funções: sustentação e movimentos celulares Tipos: - Microtubulos; - Microfilamentos; - Filamentos intermediários. Vamos falar sobre cada um. Microtúbulos - Formados pela proteína tubulina; - Gera sustentação para a célula; - Formam os centríolos (9 trios de microtúbulos); - 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 Movimento do músculo Pseudópodes Filamentos intermediários - Formados por diversas proteínas, por exemplo, a queratina; - Gera proteção mecânica e adesão entre as células. Ribossomos - São estruturas presentes em todas as células (mesmo os procariontes); - Responsável pela síntese (formação) de proteínas; - Podem estar livres no citoplasma ou aderidos ao reticulo endoplasmático rugoso. As proteínas formadas pelos ribossomos livres ficam na célula, as produzidas no reticulo endoplasmático rugoso saem da célula ou vão para membrana plasmática, como regra geral; - Os ribossomos só são funcionais quando a subunidade menor (pequena) e a subunidade maior (grande) estão unidas. Falaremos mais sobre os ribossomos na aula de síntese protéica. Agora vamos estudar cada uma das organelas: Reticulo endoplasmático rugoso (RER) - Próximo ao núcleo; - 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; - Células secretoras são ricas em RER, pois sintetizam muitas proteínas que saem da célula. Retículo endoplasmático liso (REL) ou não granuloso - Próximo ao RER; - Não possuem ribossomos aderidos; - 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) - Pense nessa organela como o correio da célula, pois ela recebe, modifica, empacota e envia para fora da célula essas secreções. Veja a ligação entre o complexo de Golgi e o RER: as proteínas sintetizadas no RER antes de sair da célula são enviadas para o complexo de Golgi e só depois enviada para fora da célula; - 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. Complexo de Golgi Espermatozoide (veja o acrossoma) Lisossomos - Organelas formadas no complexo de Golgi, com função de digestão celular, as enzimas presentes nessa organela são formadas no RER; - A digestão celular pode ser heterofagia (digestão de algo de fora da célula, como uma bactéria) ou autofagia (digestão de algo de dentro da célula, como uma organela que não será mais usada). Lisossomos Veja que na fagocitose, os lisossomos se fundem na partícula fagocitada para fazer a digestão, no caso, heterofagia. Peroxissomos - Organelas muito pequenas; - 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. Bizu – assistam ao filme “O óleo de Lorenzo”! Mitocôndrias - Organelas famosas por fazerem a respiração celular e produzirem energia (ATP) na presença de gás oxigênio (respiração aeróbia); - Essas organelas surgiram por um processo conhecido como teoria da endossimbiose nos primórdios da vida na Terra, elas eram organismos de vida livre que produziam ATP utilizando gás oxigênio, por um importante passo evolutivo foram fagocitadas por células que ao invés de digerir esses ancestrais das mitocôndrias, passaram a viver juntos – as mitocôndrias ganharam abrigo e proteção, as células receberam um aporte maior de ATP. Evidências: mitocôndrias possuem DNA próprio, dupla membrana, ribossomos, e fazem auto- duplicação. Núcleo - A maior organela; - Centro de controle da célula; - Armazena e protege o material genético (DNA). Falaremos do núcleo em uma aula exclusiva no próximo módulo. Vacúolo - Grande organela nas células vegetais (nos animais raramente é encontrado, e quando encontrado é pequeno); - Nos vegetais pode ocupar 80% da célula; - 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–
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