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CADERNO DE BIOLOGIA - DESCOMPLICA Biologia Zero ➔ Organização dos Seres Vivos Biologia → Estudo da Vida. Seres Vivos → Bioquímica complexa, metabolismo, ciclo vital, reprodução, evolução, células… A bioquímica é divida em compostos orgânicos e inorgânicos, são eles: ● Inorgânicos: Água e Sais Minerais. ● Orgânicos: Glicídios (glicose), lipídeos (gordura, óleos, ceras), proteínas (formação de enzimas, formam estruturas, anticorpos, hormônios), ácidos nucléicos (RNA e DNA) e vitaminas (A, D, E, K, complexo B, complexo C). Metabolismo é um conjunto de reações, e temos o ANABOLISMO e o CATABOLISMO. O anabolismo é responsável pelo crescimento, síntese e produção de compostos, já o catabolismo são reações que encontramos quebra e degradação. Um depende do outro, por exemplo, o ciclo vital (nasce, cresce, reproduz, envelhece e morre) depende do metabolismo, que depende da bioquímica complexa. Quando falamos de reprodução, temos a ASSEXUADA, que não precisa de um outro indivíduo, ele mesmo consegue reproduzir sozinho, e a SEXUADA, onde há variabilidade genética. DÚVIDA: Na reprodução assexuada há variabilidade genética? Se mexe com material genético, temos evolução, e nesta temos a mutação, recombinação e seleção natural. As células são unidades formadoras. ➔ Citologia Básica A citologia é o estudo das células e essa é a unidade formadora dos seres vivos. A célula é uma unidade morfofisiológica da maioria dos seres vivos. É uma unidade porque pode viver por si só. Uma célula tem condições fisiológicas de sobrevivência, ou seja, tem bioquímica complexa, catabolismo e anabolismo, tem ciclo vital, reproduz, evolui, tem material genético. Por isso os seres são classificados como: ● UNICELULARES: somente uma célula ● PLURICELULARES: muitas células e podem formar tecidos, que são grupamentos de células responsáveis por uma função. As células têm forma e função diferenciadas, por isso morfofisiológicas. Mas porquê é formadora da maioria dos seres vivos? Por causa dos vírus. Ainda é uma incógnita, mas os vírus não têm metabolismo próprio, somente no interior de uma célula. O vírus não possui metabolismo, por isso, é um parasita intracelular obrigatório. No interior de uma célula, o vírus consegue fazer reprodução, podendo evoluir, e isso são manifestações de seres vivos. Os indivíduos ainda podem ser classificados como: ● Procariontes: Sem núcleo, ou seja, sem carioteca (membrana nuclear) ou organelas membranosas. Ser vivo com o núcleo primitivo. Apresenta estrutura de membrana plasmática, uma massa de preenchimento chamada de citoplasma, material genético disperso no citoplasma (DNA circular), organelas simples (ribossomos para síntese de proteínas, ribossomos 70s). ● Eucariontes: Com núcleo, ou seja, com carioteca (membrana nuclear) ou organelas membranosas. Ser vivo com núcleo desenvolvido. Apresenta estrutura de membrana plasmática, uma massa de preenchimento chamada de citoplasma, material genético dentro da carioteca (cromossomos, cromatina), organelas membranosas (ribossomos 80s, retículo, mitocôndrias, vacúolos). ➔ Seres Pluricelulares A bioquímica sustenta os fenômenos metabólicos da célula, seja o indivíduo unicelular ou pluricelular. Nos pluricelulares, podem ter seres sem tecidos, como os fungos. Os fungos não possuem tecidos, apresentando uma estrutura chamada de micélio. Mas existem organismos pluricelulares com tecidos, que são conjuntos de células especializadas que desempenham função específica, como os animais e vegetais. Os seres pluricelulares podem ter funções diferenciadas que se integram entre si. Os animais, fazendo a visão da histologia básica, vamos encontrar diferentes tecidos, como o epitelial, que pode ser de revestimento e glandular, tecido conjuntivo, que pode ser propriamente dito, adiposo, cartilaginoso, ósseo, sanguíneo e o hematopoiético, tecido muscular, podendo ser liso, estriado esquelético e o estriado cardíaco e, por fim, o tecido nervoso. Obviamente, nem todos os animais possuem todos os tipos de tecidos. Nos vegetais, tem os meristemas, que pode ser o primário ou secundário, que é responsável pela formação dos tecidos permanentes, que são os tecidos de revestimento, do epitélio e súber, tecido de sustentação, o colênquima e esclerênquima, tecidos de condução, que são os xilema e floema, e os tecidos de assimilação e reserva, que são os parênquimas. .Sendo animal ou vegetal, a organização vai aumentando e a complexidade também, conforme a evolução. ➔ Divisão celular e Reprodução Os seres são capazes de se dividir (mitose e meiose) e de reproduzir. Temos uma célula eucarionte, que possui células com DNA que são capazes de duplicar, as cromátides, mas não os centrômeros. Quando duplicam, são chamadas de cromátides irmãs, a não ser que, durante esse processo, seja identificada alguma mutação, seja induzida por radiação ou até por erros da sua estrutura celular. A “junção” das cromátides são chamadas de cromossomos homólogos. Quando a célula está com material genético duplicado, pode fazer meiose ou mitose, dependendo da especialização e do objetivo dessa célula. Na mitose, temos a separação de cromátides irmãs, geneticamente iguais, caso não ocorra nenhuma mutação, e dos cromossomos homólogos. Na meiose, temos a separação dos cromossomos homólogos e depois, das cromátides irmãs. Os cromossomos homólogos podem parear e “trocar pedacinhos”, que é um fator de variabilidade, chamado de recombinação. Na meiose pode acontecer recombinação de cromossomos chamada de crossing-over, ou permutação. “A multiplicação das células pode ocorrer por mitose ou por meiose. Cada tipo de divisão vai ocorrer em um momento diferente da vida dos seres vivos. Por exemplo, para o crescimento do corpo ocorrem mitoses, para aumentar o número de células sem perder a carga genética. Já para a produção dos gametas nos animais, ocorre a meiose, com a diminuição da quantidade de cromossomos para formar o óvulo ou o espermatozóide.” Há desenhos no caderno. A reprodução assexuada, está baseada na mitose, onde a única chance de variabilidade é a mutação. Pode ser por cissiparidade, ou seja, por mitose, podendo ocorrer mutação. Na reprodução sexuada, ocorre a meiose, onde tem possíveis variabilidades genéticas, por mutação ou crossing-over. Os fatores de variabilidade estão embutidos dentro dos fatores de reprodução, dependentes da mitose e da meiose. Como exemplo, podemos ter um indivíduo masculino com seu espermatozoide, o feminino com o óvulo, e, na junção dos gametas, formam o zigoto. Os gametas são formados a partir de meiose, com 23 cromossomos cada, e, a junção desses gametas formam o zigoto com 46 cromossomos, que faz mitoses sucessivas para formação do indivíduo. Durante o processo evolutivo, vão organizando as células e tecidos para formação dos sistemas. ➔ Fisiologia Básica As células organizam tecidos, que organizam os órgãos, que vão organizar os aparelhos e sistemas. Os animais apresentam aparelho digestório, respiratório, circulação, excreção, reprodutor e todas as estruturas são importantes para que tenha uma melhor funcionalidade, estão integrados com sistemas, sejam eles endócrinos, nervosos. Os indivíduos apresentam aparelhos diferenciados, dependendo do grau de evolução, como por exemplo, os aparelhos digestórios podem ser completos (boca e ânus) ou incompletos (só boca, o aparelho respiratório também, no qual diferentes animais possuem um tipo, podendo ser traqueal, cutânea, entre outros, a circulação pode ser aberta, fechada, simples ou dupla, completa ou incompleta. Existem órgãos vegetais também, como raízes, caule, folha, ou seja, existem conjunto de tecidos organizando essas estruturas. Evolutivamente, essas células estão sofrendo adequações evolutivas, mutações, ou seja, a seleção natural. Quem tem o melhor conjunto de reações, tende a comandar mais espaço. O sistema nervoso consegue elaborar pensamento e ideias que conseguem fazer movimentos de evolução e integração. A integração dos seres vivos na natureza é importante. Água e SaisMinerais ➔ Características Gerais da Água As substâncias químicas que formam os seres vivos são divididas em substâncias orgânicas e inorgânicas. As substâncias inorgânicas são a água e os sais minerais, que são substâncias que possuem composição química variada, tamanho pequeno e pouca energia. A substância mais abundante em qualquer ser vivo é a água. Sem água, não haveria vida. A água é formada por duas moléculas de hidrogênio e uma de oxigênio (H2O) e esses elétrons que são compartilhados ficam mais próximos do oxigênio, pois ele é mais eletronegativo, assumindo a carga negativa e o hidrogênio, positivo. Por esse fato, por ter dois pólos, um positivo e um negativo, a gente diz que essa molécula é um dipolo e é capaz de transportar substâncias que sejam positivas e substâncias que sejam negativos, logo, tudo que for POLAR, vai misturar bem em meio aquoso, diferente das substâncias APOLARES. A água, por ser um solvente universal, tem a capacidade de transportar substâncias. A maior parte da água fica no interior das células, mas também na linfa, no plasma. A água é um dipolo, então sempre o oxigênio de uma molécula vai estar perto do hidrogênio de outro, as ligações entre as moléculas são chamadas de ligações de hidrogênio. As moléculas de água sempre estão coesas, ou seja, ligadas umas às outras através das ligações de hidrogênio. A água também se adere a outras superfícies, como por exemplo, a pizza da blusa. As ligações de hidrogênio faz com que as moléculas apresentem uma alta tensão superficial, fazendo com que o inseto seja capaz de ficar na superfície sem afundar. Além disso, a água possui grande participação no metabolismo das células. ➔ Água e Metabolismo Metabolismo é o conjunto de reações químicas que ocorrem nas células dos seres vivos. São subdivididos em: ● Anabolismo: Conjunto de reações de síntese (proteínas, DNA). Pensar em anabolizantes. ● Catabolismo: Quebra de moléculas maiores e mais complexas em menores e mais simples. A respiração e digestão são reações de catabolismo. A água participa das reações de anabolismo e catabolismo. Sempre que tiverem aminoácidos se ligando para originar uma proteína,a cada ligação que é feita, tem a saída de uma molécula de água. A síntese dessas moléculas orgânicas grandes, como é feita com a saída de água, é chamada de síntese por desidratação. A quebra dessas moléculas grandes, liberando moléculas menores, como por exemplo, a proteína para liberar aminoácido, amido para liberar glicose, precisa da participação da água. Se para fazer a síntese, libera água, para fazer a quebra, a molécula absorve água. A quebra com a participação da água é chamada de hidrólise e todas as enzimas do tubo digestivo são hidrolases. Quanto maior o metabolismo do tecido, maior a sua hidratação. E quanto maior a idade, menor a reação do metabolismo, ou seja, a quantidade de água intracelular vai ficando menor. Quanto maior a idade, menor a quantidade de água e menor a reação do metabolismo. ➔ Água e Regulação Térmica Uma característica importante da água é seu elevado calor específico (CE). Calor específico é a quantidade de energia em calorias necessárias para aumentar em um grau celsius, uma gama da substância. O valor aproximado do CE da água é 1 cal/g°C. A água precisa de muito calor para variar sua temperatura, e é importante pois o corpo humano é 75% de água e essa mantém a temperatura corpórea estável. A sudorese também é importante para termorregulação. O alto CE da água é importante para controle térmico dos animais, principalmente para os endotérmicos (aves e mamíferos), que mantém a temperatura corporal constante. Já os animais ectotérmicos ou pecilotérmicos (demais animais), a temperatura varia de acordo com o meio. ➔ Comportamento Anômalo da Água Na maioria das substâncias, em seu estado gasoso, as moléculas são menos agitadas, no estado líquido mais agitadas e no gasoso, bem mais agitada. A água é diferente, no estado sólido, tende a dilatar, como por exemplo quando uma garrafa de água congela. No estado sólido, apresenta uma menor densidade do que no estado líquido, como a maior parte das substâncias. Permite uma maior proliferação da vida no ambiente polar, no qual o gelo fica em cima e embaixo, em estado líquido. O gelo, neste caso, funciona como isolante térmico, em uma temperatura mais amena do que acima do gelo. ➔ Sais Minerais Os sais minerais são substâncias inorgânicas diversas que, geralmente, estão presentes na forma iônica nos seres vivos. Podem ser íons dissolvidos no plasma ou citoplasma, mas podem estar mineralizados formando cristais, ou conjugados a moléculas orgânicas. Possuem quantidades menores quando comparados a água e proteínas. Sódio e Potássio: Todas as nossas células possuem em sua membrana um transportador importante que é a bomba de sódio e potássio, que continuamente “joga três sódios fora e dois potássio dentro”, gerando uma diferença na concentração, acumulando mais solutos fora, em relação ao meio intracelular, podendo acumular no meio intra outras substâncias, sem que haja um aumento muito grande da concentração intracelular, gerando um grande ganho de água no meio intracelular. Esses sais são importantes para a osmorregulação da célula, ou seja, para o equilíbrio hídrico. Essa bomba participa na propagação do impulso nervoso. O sódio é muito abundante no sangue, ou seja, o excesso dele acaba aumentando muito a volemia sanguínea sendo o principal causador da hipertensão. Ferro: Está na composição da hemoglobina, ou seja, se falta ferro, gera anemia ferropriva. A hemoglobina transporta oxigênio, e se falta hemoglobina, o indivíduo se sente mais cansado. Cálcio: É muito importante para ossos e dentes, mas também, no sangue, é muito importante para a coagulação sanguínea e, nos músculos, para a contração muscular. Dúvida: Como funciona o uso do cálcio na contração muscular? Fósforo: No sangue, está presente na forma de fosfato e na composição de todas as membranas celulares que são formadas por fosfolipídios. Além disso, entra na composição dos nucleotídeos, ou seja, na composição dos nossos ácidos nucléicos (DNA e RNA), e no ATP (Adenosina trifosfato), que é a principal moeda energética da célula. Através da ruptura das ligações fosfato, é liberada a energia. Magnésio: Participa de algumas enzimas, da síntese protéica, no ser humano, mas, sua principal função é nos vegetais, a clorofila dos vegetais tem o átomo de magnésio na composição do seu anel tetrapirrólico. Sem magnésio e sem clorofila, a planta não consegue fazer clorofila. Iodo: Quando se fala em iodo, pensa logo na tireóide. O iodo evita o bócio, ou seja, a disfunção da tireóide. Os principais hormônios da tireoide são o T3 e T4, que possuem o idodo na formação, ou seja, sem o iodo não tem a formação desses hormônios, ocasionando um metabolismo mais baixo, preguiça, sono, obesidade. Cloro: Principal íon negativo do nosso corpo, presente no nosso estômago, sendo importante através do ácido clorídrico. Esse ácido deixa o pH do estômago ácido, otimo para as enzimas estomacais trabalharem. Nitrogênio: Os humanos não usam sais nitrogenados como o nitrato, por exemplo, já as plantas usam para fabricar moléculas orgânicas nitrogenadas extremamente importantes para elas e para nós. O DNA, o RNA e o ATP têm bases nitrogenadas, ou seja, sem o nitrogênio não temos aminoácidos, proteínas, ou seja, são muito importante para composição desses sais nitrogenados. Os sais são muito importantes para a construção do DNA, RNA e proteínas. Dúvida: Como o ser humano adquire nitrogênio?
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