Biologia EJA VI

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Conteúdo de Biologia
Serie EJA VI
Prof. Camila Cristina
Período : 16/04 a 31/05
NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO BIOLÓGICA
Níveis de organização em biologia constituem uma hierarquia que facilita a forma de
estudar a vida. À medida que analisamos os níveis hierárquicos, observamos um aumento
na complexidade de cada nível. Quais são os níveis de organização em biologia? Quando
estudamos essa área, fazemos o estudo da vida analisando desde a constituição dos seres
vivos até a relação entre eles e com o meio ambiente. Classificando os objetos de estudo
em níveis hierárquicos, esse estudo torna-se mais fácil e organizado. A seguir,
conheceremos os níveis de organização em biologia, iniciando do nível mais restrito para o
mais amplo:
Os níveis de organização estudados em biologia.
Átomo: são as unidades básicas da matéria. Um átomo é formado pelo núcleo, que é
constituído pelos prótons e nêutrons, e pela eletrosfera, região na qual os elétrons estão
localizados
•Molécula: estrutura química formada por dois ou mais átomos. Ela pode ser formada por
átomos iguais ou elementos diferentes.
•Organela: estrutura presente nas células que atua como pequenos órgãos. Mitocôndria,
cloroplasto, retículo endoplasmático e complexo golgiense são exemplos de organelas.
•Célula: unidades funcionais e estruturais dos seres vivos. Com exceção dos vírus, todos os
organismos vivos apresentam células em sua composição. Elas podem ser divididas em
dois grupos básicos: eucariontes e procariontes. As células procariontes não apresentam
núcleo definido, estando o material genético disperso no citoplasma. As células eucariontes,
por sua vez, apresentam núcleo definido, além disso, possuem organelas membranosas em
seu citoplasma.
•Tecido: conjunto de células que desempenha uma função específica. Diante dessa
definição, fica claro que apenas organismos multicelulares podem apresentar tecidos. Nos
seres humanos, os quatro tipos de tecidos básicos encontrados são: epitelial, conjuntivo,
nervoso e muscular. Vale destacar que, diferentemente do que alguns pensam, plantas
também possuem tecidos, como: epiderme, parênquima, colênquima, esclerênquima,
xilema e floema.
•Órgão: formação composta pelo conjunto de dois ou mais tecidos. Coração, baço, fígado e
pâncreas são exemplos de órgãos encontrados no nosso corpo. Folhas, caules e raízes são
exemplos de órgãos presentes nas plantas.
•Sistema: conjunto de órgãos que interagem e desempenham uma determinada função.
Exemplos: sistema cardiovascular, sistema digestório, sistema urinário e sistema endócrino.
•Organismo: forma individual de um ser vivo. Um ser humano é um organismo.
•População: conjunto de organismos da mesma espécie que vive em uma determinada
região e em um determinado período. Um conjunto de girafas, vivendo em uma área da
savana africana, representa uma população.
•Ecossistema: conjunto de todos os seres vivos encontrados em uma região, junto a todos
os componentes abióticos com os quais eles interagem. Por componentes abióticos
entendemos os elementos sem vida de um ambiente, como água, solo, atmosfera e
luminosidade.
•Biosfera: conjunto de todos os ecossistemas encontrados no nosso planeta.
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CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS SERES VIVOS
As principais características dos seres vivos são a sua composição química comum, a
presença de células, o metabolismo, a capacidade de reprodução e a evolução. Quando
vemos um animal, sabemos que se trata de um ser vivo, não é mesmo? Mas, afinal, o que
define um ser como um organismo vivo? Que característica um organismo deve possuir
para ser classificado como uma forma de vida? Essas respostas, apesar de parecerem
simples, são muito mais complexas do que podemos imaginar, uma vez que determinados
organismos não se encaixam em determinados quesitos mesmo se comportando como uma
forma de vida. A seguir listamos alguns dos principais quesitos para que um organismo
possa ser considerado um ser vivo.
→ Composição química
Todos os organismos vivos apresentam determinados tipos de elementos químicos. São
eles: carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio. Além desses elementos, também
encontramos fósforo e enxofre, mas em menor quantidade.
→ Células
As células são as unidades funcionais e estruturais dos seres vivos, estando presentes em
todos os organismos vivos, com exceção dos vírus. De uma maneira simplificada, podemos
dizer que as células apresentam membrana plasmática, citoplasma e material genético.
Esse material genético pode estar disperso no citoplasma (células procariontes) ou ser
delimitado por uma membrana (célula eucariótica). Os organismos formados por apenas
uma célula são chamados de unicelulares, e aqueles formados por várias células são
chamados de multicelulares.
→ Material genético
Todos os seres vivos apresentam material genético, o qual é responsável por transmitir as
características de um ser vivo para a próxima geração (hereditariedade) e controlar as
atividades que serão realizadas pela célula. O material genético é formado por um ou dois
tipos de ácidos nucleicos (DNA e RNA).
→ Metabolismo
Os seres vivos apresentam no interior de seu corpo reações químicas, as quais são
necessárias para as mais variadas atividades, como a obtenção de energia. Ao conjunto
dessas reações químicas dá-se o nome de metabolismo. Existem reações que estão
relacionadas com a síntese ou construção de moléculas, sendo esses processos chamados
de anabolismo. Existe ainda o catabolismo, que consiste na destruição de partículas para a
liberação de substâncias mais simples.
É importante salientar que os vírus não apresentam seu próprio metabolismo e, por isso,
devem parasitar uma célula para que possam reproduzir-se.
→ Nutrição
Os organismos vivos necessitam de energia para a realização de suas atividades, e essa
energia é conseguida pela nutrição. Os organismos vivos podem ser divididos, a partir do
critério de nutrição, em autotróficos e heterotróficos. Os autotróficos obtêm energia por meio
de processos como a fotossíntese, e os heterotróficos obtêm energia a partir da quebra de
produtos provenientes de outros seres vivos. De uma maneira simplificada, podemos dizer
que os seres autotróficos são capazes de produzir seu próprio alimento, e os heterotróficos,
não.
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Após a nutrição, os organismos realizam reações químicas para que a energia seja obtida e
utilizada posteriormente. O processo de produção de energia é chamado de respiração
celular.
→ Reprodução
Os seres vivos são capazes de reproduzir-se, ou seja, produzir descendentes. A reprodução
pode ocorrer de forma sexuada ou de maneira assexuada. Na forma sexuada, ocorre o
envolvimento de gametas; na assexuada, não.
→ Capacidade de responder a estímulos
Os seres vivos são capazes de responder a estímulos do meio ambiente, uma propriedade
conhecida como irritabilidade. Como exemplo, podemos citar o fechamento dos folíolos da
planta sensitiva ao toque ou ainda a fuga de um animal diante de um perigo iminente.
→ Evolução
Todos os seres vivos estão sujeitos aos processos evolutivos, ou seja, sofrem modificações
ao longo do tempo. Um dos fatores que causam a evolução é o surgimento de mutações,
modificações que ocorrem na molécula de DNA e levam ao surgimento de novas
características em um organismo. Essas modificações podem ser transmitidas aos
descendentes.
TERRA PRIMITIVA
Em sua época primitiva, o planeta Terra diferenciava-se muito da forma atual. Não havia,
por exemplo, a mesma proporção de gases na atmosfera, os rios e lagos. Estima-se que a
Terra tenha surgido há aproximadamente 4,6 bilhões de anos. Durante muito tempo, nosso
planeta permaneceu como um ambiente inóspito, constituído por cerca de 80% de gás
carbônico, 10% de metano, 5% de monóxido de carbono e 5% de gás nitrogênio. O oxigênio
era ausente ou bastante escasso, uma vez que sua presença causaria a oxidação e
destruição dos primeiros compostos orgânicos – o que não ocorreu, propiciandomais tarde
o surgimento da vida.
→ Temperatura no planeta
Por muitos anos, havia extremo calor em nosso planeta. Isso acontecia em razão das
muitas atividades vulcânicas, o que causava a liberação de gases e lava. A atmosfera e a
superfície terrestre caracterizavam-se pela ausência da camada de ozônio, pelos efeitos
dos raios ultravioleta e descargas elétricas e pelo bombardeamento de corpos oriundos do
espaço. Sobre isso, inclusive, sabe-se que a maioria do carbono e das moléculas de água
existentes hoje foi originada dos asteroides caídos sobre a Terra durante esse período.
Essa água permitiu, ao longo de muito tempo, o resfriamento da superfície terrestre em
processos cíclicos e sucessivos de evaporação, condensação e precipitação. Depois do seu
esfriamento, essas moléculas acumularam-se nas depressões mais profundas do planeta e,
assim, formaram os oceanos primitivos.
→ Surgimento de formas de vida primitivas
As moléculas de água, agregadas a outras substâncias disponíveis no ambiente e
arrastadas pelas chuvas até essas depressões, propiciaram, mais tarde, o surgimento de
primitivas formas de vida. Enquanto muitas dessas substâncias teriam vindo do espaço,
outras foram formadas aqui graças à energia fornecida pelas descargas elétricas e
radiações.
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Um cientista que muito contribuiu para a compreensão de alguns desses aspectos do
planeta foi Stanley Lloyd Myller. Em 1953, ele criou um dispositivo que simulava as
possíveis condições da Terra primitiva. Como resultado final desse experimento, houve a
formação de moléculas orgânicas a partir de elementos químicos simples.
Por que é importante estudar Ecologia?
Ao estudar a Ecologia, os ecólogos conseguem visualizar de maneira clara como as
espécies interagem entre si e conseguem coexistir em determinado ambiente, além de
conseguir informações para a compreensão dos motivos que levam uma espécie a viver em
uma área e a ausentar-se de outros locais. Também é possível compreender como uma
espécie é capaz de influenciar uma determinada comunidade e os impactos gerados por
ela. Por meio dessas análises, é possível fazer previsões a respeito do futuro de
determinadas espécies e as consequências das mudanças nos padrões de uma
comunidade.
É importante destacar também que a Ecologia é fundamental para a compreensão do futuro
do planeta. A partir do momento que entendemos as espécies e suas necessidades,
conseguimos analisar claramente como nossas atividades influenciam o meio. Sendo
assim, o entendimento da Ecologia e a conscientização da população podem ajudar a
garantir um futuro sustentável para o planeta.
CICLOS BIOGEOQUIMICOS
Os ciclos biogeoquímicos são processos que ocorrem na natureza para garantir a
reciclagem de elementos químicos no meio. São esses ciclos que possibilitam que os
elementos interajam com o meio ambiente e com os seres vivos, ou seja, garantem que o
elemento flua pela atmosfera, hidrosfera, litosfera e biosfera. Os principais ciclos
biogeoquímicos encontrados na natureza são o ciclo da água, do carbono, do oxigênio e do
nitrogênio.
→ Fatores necessários para que ocorra um ciclo biogeoquímico
• Reservatório do elemento químico (atmosfera, hidrosfera ou crosta terrestre);
• Existência de seres vivos;
• Movimentação do elemento químico pelo meio ambiente e pelos seres vivos de um
ecossistema.
→ Classificação dos ciclos biogeoquímicos
Os ciclos biogeoquímicos podem ser classificados em dois grupos principais: gasosos e
sedimentares. O ciclo gasoso é aquele que possui como reservatório principal do elemento
a atmosfera. Além disso, os elementos entram e saem da biosfera em sua forma gasosa. Já
no ciclo sedimentar, o principal reservatório é a crosta terrestre.
→ Importância dos ciclos biogeoquímicos
Os ciclos biogeoquímicos, por promoverem uma ciclagem dos elementos, garantem que
eles sejam utilizados e, posteriormente, estejam novamente disponíveis. Esse é um fator
extremamente importante, pois, alguns elementos são essenciais para os seres vivos, e seu
uso constante, sem reposição, poderia ocasionar a extinção de espécies.
O ciclo do nitrogênio permite que esse elemento seja constantemente reaproveitado
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A circulação dos elementos é fundamental para garantir que um ecossistema funcione
adequadamente. Se, por exemplo, a quantidade de oxigênio disponível em um ambiente
aquático diminuir, todos os seres vivos daquele ecossistema serão afetados. Avaliar o ciclo
biogeoquímico, nesse caso, poderia ser importante para prever um impacto ambiental.
→ Fatores que influenciam a velocidade de um ciclo biogeoquímico
A velocidade em que um elemento circula no meio abiótico e biótico depende de vários
fatores. A natureza do elemento que participa do ciclo, por exemplo, pode determinar se a
ciclagem ocorrerá de maneira lenta ou rápida. Normalmente um ciclo gasoso é mais rápido
que um ciclo sedimentar.
Outro ponto importante para a velocidade da ciclagem dos nutrientes é a taxa de
crescimento dos seres vivos e sua decomposição. A taxa de crescimento de uma espécie
afeta diretamente a cadeia alimentar e, consequentemente, o fluxo de um elemento nessa
cadeia. Já a decomposição, se ocorre lentamente, afeta a liberação dos nutrientes para o
meio. O homem também exerce um importante papel nos ciclos biogeoquímicos. Por meio
de certas atividades, como a agropecuária, o homem consegue alterar a dinâmica natural
de um ecossistema, modificando as vias seguidas por determinado elemento no ciclo. Além
disso, a poluição, extração de minerais e a produção de energia podem afetar a ciclagem
dos elementos.
ECOLOGIA DE POPULAÇÕES
População e comunidade são importantes conceitos da Ecologia que se referem,
respectivamente, ao conjunto de indivíduos da mesma espécie e a um conjunto de
populações. Em Ecologia, estudamos as relações dos seres vivos entre si e com o meio
ambiente em que vivem. Esses estudos correspondem a diferentes níveis de organização.
Podemos, por exemplo, estudar apenas as interações entre os indivíduos de uma mesma
espécie ou, ainda, estudar as relações deles com diferentes organismos. Para isso, no
entanto, é fundamental compreender os conceitos de população e comunidade.
→ População
Uma população, em Ecologia, pode ser definida como um conjunto de indivíduos de uma
mesma espécie que vive em uma determinada área em um dado período de tempo. Os
indivíduos de uma população apresentam maior probabilidade de cruzamento entre si do
que com organismos de outra população da mesma espécie.
Os nascimentos e as imigrações (a chegada de novos indivíduos) são fatores que
aumentam uma população. Por outro lado, a densidade populacional diminui quando
ocorrem mortes ou emigrações (a saída dos indivíduos daquela população).
As populações podem variar de tamanho, mas não apresentam um crescimento contínuo e
ilimitado. Se uma população cresce de maneira exagerada, isso pode afetar todos os
organismos do grupo e, assim, causar a limitação de recursos, dificultar a reprodução e
reduzir a área onde os indivíduos vivem. Dizemos que esses fatores são barreiras naturais
necessárias para impedir um crescimento exagerado e, dessa forma, manter a população
sempre em uma quantidade limitada de indivíduos. O tamanho máximo de uma população
em um ambiente natural é chamado de capacidade limite.
→ Comunidade
O grupo de todos os seres vivos existentes em uma área, como o Pantanal, é chamado de
comunidade
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O grupo de todos os seres vivos existentes em uma área, como o Pantanal, é chamado de
comunidade
Uma comunidade é o grupo de diferentes populações que vivem em um mesmo local em
um determinado período de tempo. Essas populações de uma comunidade interagem entre
si por meio das relações ecológicas, as quais podem ser positivas, ou seja, trazer benefícios
para os envolvidos, ou negativas, isto é, desencadear prejuízo para pelo menosum dos
envolvidos.
CITOLOGIA
A Citologia, ou Biologia Celular, é o ramo de estudos que se volta para as células, as
unidades funcionais dos seres vivos. A Biologia Celular, também chamada de Citologia, é a
parte da Biologia que se dedica ao estudo das células e suas estruturas. É uma área
bastante importante, uma vez que a célula é a menor unidade viva de um organismo e é
utilizada para diferenciar um ser vivo daquele que não apresenta vida.
As células começaram a ser estudadas a partir dos trabalhos com cortiça realizados por
Robert Hooke em 1665. Esse pesquisador inglês foi o primeiro a visualizar células em um
microscópio. Como ele verificou células de cortiça mortas, acreditou que essas estruturas
eram apenas câmaras vazias, daí a denominação célula, que significa pequena cela.
Com o desenvolvimento dos microscópios e estudos mais aprofundados em outros
materiais, percebeu-se que todos os seres vivos apresentavam células e estas eram muito
mais complexas do que as estruturas visualizadas por Hooke. Os trabalhos do botânico
Mathias Schleiden e do zoólogo Theodor Schwann foram fundamentais para a construção
da chamada Teoria Celular, que dizia que todos os seres vivos eram compostos por células.
Em 1855, Rudolf Virchow publicou um trabalho em que ele afirmava que todas as células
originavam-se de outra célula preexistente. Entretanto, somente em 1878, Walther
Flemming observou o processo de divisão celular e conseguiu provar como a multiplicação
das células ocorria.
As conclusões obtidas nesses dois trabalhos foram incorporadas à Teoria Celular, que,
atualmente, é conhecida por três pontos principais:
→ Todos os organismos vivos são formados por uma ou várias células;
→ As células são as unidades funcionais dos seres vivos;
→ Uma célula somente se origina de outra existente.
Atualmente, admite-se que as células são formadas por três partes básicas: a membrana, o
citoplasma e o núcleo. Vale destacar, no entanto, que o mais correto é admitir que todas as
células possuem material genético, uma vez que nem todas possuem um núcleo delimitado
por uma membrana nuclear, também chamada de carioteca. As células que não possuem
membrana nuclear são chamadas de células procarióticas, e as que possuem a membrana
recebem a denominação de eucarióticas.
A membrana plasmática de uma célula possui como função principal controlar o que entra e
o que sai dessa estrutura. Graças a essa importante característica, dizemos que ela possui
permeabilidade seletiva. O modelo que melhor representa a estrutura da membrana
atualmente é o modelo do mosaico fluido, que admite que ela é formada por uma bicamada
fosfolipídica onde estão imersas proteínas.
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O citoplasma é um líquido viscoso presente entre o núcleo e a membrana onde estão
localizadas as organelas, que são estruturas responsáveis pelas mais variadas funções da
célula. Analisando as organelas celulares, também é possível perceber a diferença entre
uma célula eucariótica e uma procariótica. Nessas últimas são encontrados apenas
ribossomos, enquanto nas eucarióticas uma variada gama de organelas é observada.
ATIVIDADE
1- Descrever os níveis de organização estudados.
2- CITE AS CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS SERES VIVOS.
3- FALE O QUE VOCE ENTENDEU SOBRE CITOLOGIA.