Novo Telecurso - Biologia - Aula 46 (1 de 2)

Novo Telecurso - Biologia - Aula 45 (2 de 2)

INTRODUÇÃO À GENÉTICA

Genética

       Desde os tempos mais remotos o homem tomou consciência da importância do macho e da fêmea na geração de seres da mesma espécie, e que características como altura, cor da pele etc. eram transmitidas dos pais para os descendentes. Assim, com certeza, uma cadela quando cruzar com um cão, irá originar um filhote com características de um cão e nunca de um gato. Mas por quê?

Mendel, o iniciador da genética

      Gregor Mendel nasceu em 1822, em Heinzendorf, na Áustria. Era filho de pequenos fazendeiros e, apesar de bom aluno, teve de superar dificuldades financeiras para conseguir estudar. Em 1843, ingressou como noviço no mosteiro de agostiniano da cidade de Brünn, hoje Brno, na atual República Tcheca.

      Após ter sido ordenado monge, em 1847, Mendel ingressou na Universidade de Viena, onde estudou matemática e ciências por dois anos. Ele queria ser professor de ciências naturais, mas foi mal sucedido nos exames.

     De volta a Brünn, onde passou o resto da vida. Mendel continuou interessado em ciências. Fez estudos meteorológicos, estudou a vida das abelhas e cultivou plantas, tendo produzido novas variedades de maças e peras. Entre 1856 e 1865, realizou uma série de experimentos com ervilhas, com o objetivo de entender como as características hereditárias eram transmitidas de pais para filhos.

     Em 8 de março de 1865, Mendel apresentou um trabalho à Sociedade de História Natural de Brünn, no qual enunciava as suas leis de hereditariedade, deduzidas das experiências com as ervilhas. Publicado em 1866, com data de 1865, esse trabalho permaneu praticamente desconhecido do mundo científico até o início do século XX. Pelo que se sabe, poucos leram a publicação, e os que leram não conseguiram compreender sua enorme importância para a Biologia. As leis de Mendel foram redescobertas apenas em 1900, por três pesquisadores que trabalhavam independentemente.

     Mendel morreu em Brünn, em 1884. Os últimos anos de sua vida foram amargos e cheios de desapontamento. Os trabalhos administrativos do mosteiro o impediam de se dedicar exclusivamente à ciência, e o monge se sentia frustrado por não ter obtido qualquer reconhecimento público pela sua importante descoberta. Hoje Mendel é tido como uma das figuras mais importantes no mundo científico, sendo considerado o “pai” da Genética. No mosteiro onde viveu existe um monumento em sua homenagem, e os jardins onde foram realizados os célebres experimentos com ervilhas até hoje são conservados.

Os experimentos de Mendel

A escolha da planta

       A ervilha é uma planta herbácea leguminosa que pertence ao mesmo grupo do feijão e da soja. Na reprodução, surgem vagens contendo sementes, as ervilhas. Sua escolha como material de experiência não foi casual: uma planta fácil de cultivar, de ciclo reprodutivo curto e que produz muitas sementes. Desde os tempos de Mendel existiam muitas variedades disponíveis, dotadas de características de fácil comparação. Por exemplo, a variedade que flores púrpuras podia ser comparada com a que produzia flores brancas; a que produzia sementes lisas poderia ser comparada cm a que produzia sementes rugosas, e assim por diante. Outra vantagem dessas plantas é que estame e pistilo, os componentes envolvidos na reprodução sexuada do vegetal, ficam encerrados no interior da mesma flor, protegidas pelas pétalas. Isso favorece a autopolinização e, por extensão, a autofecundação, formando descendentes com as mesmas características das plantas genitoras.

 

     A partir da autopolinização, Mendel produziu e separou diversas linhagens puras de ervilhas para as características que ele pretendia estudar. Por exemplo, para cor de flor, plantas de flores de cor de púrpura sempre produziam como descendentes plantas de flores púrpuras, o mesmo ocorrendo com o cruzamento de plantas cujas flores eram brancas. Mendel estudou sete características nas plantas de ervilhas: cor da flor, posição da flor no caule, cor da semente, aspecto externo da semente, forma da vagem, cor da vagem e altura da planta.

Os cruzamentos

     Depois de obter linhagens puras, Mendel efetuou um cruzamento diferente. Cortou os estames de uma flor proveniente de semente verde e depois depositou, nos estigmas dessa flor, pólen de uma planta proveniente de semente amarela. Efetuou, então, artificialmente, uma polinização cruzada: pólen de uma planta que produzia apenas semente amarela foi depositado no estigma de outra planta que só produzia semente verde, ou seja, cruzou duas plantas puras entre si. Essas duas plantas foram consideradas como a geração parental (P), isto é, a dos genitores.

     Após repetir o mesmo procedimento diversas vezes, Mendel verificou que todas as sementes originadas desses cruzamentos eram amarelas – a cor verde havia aparentemente “desaparecido” nos descendentes híbridos (resultantes do cruzamento das plantas), que Mendel chamou de F1 (primeira geração filial). Concluiu, então, que a cor amarela “dominava” a cor verde. Chamou o caráter cor amarela da semente de dominante e o verde de recessivo.

     A seguir, Mendel fez germinar as sementes obtidas em F1 até surgirem as plantas e as flores. Deixou que se autofertilizassem e aí houve a surpresa: a cor verde das sementes reapareceu na F2 (segunda geração filial), só eu em proporção menor que as de cor amarela: surgiram 6.022 sementes amarelas para 2.001 verdes, o que conduzia a proporção 3:1. Concluiu que na verdade, a cor verde das sementes não havia “desaparecido” nas sementes da geração F1. O que ocorreu é que ela não tinha se manifestado, uma vez que, sendo uma caráter recessivo, era apenas “dominado” (nas palavras de Mendel) pela cor amarela. Mendel concluiu que a cor das sementes era determinada por dois fatores, cada um determinando o surgimento de uma cor, amarela ou verde.

     Era necessário definir uma simbologia para representar esses fatores: escolheu a inicial do caráter recessivo. Assim, a letra v (inicial de verde), minúscula, simbolizava o fator recessivo. Assim, a letra v (inicial de verde), minúscula, simbolizava o fator recessivo – para cor verse – e a letra V, maiúscula, o fator dominante – para cor amarela

    Semente amarela pura         Semente verde pura          Semente amarela híbrida

                  VV                                 vv                                        Vv

     Persistia, porém, uma dúvida: Como explicar o desaparecimento da cor verde na geração F1 e o seu reaparecimento na geração F2?

     A resposta surgiu a partir do conhecimento de que cada um dos fatores se separava durante a formação das células reprodutoras, os gametas. Dessa forma, podemos entender como o material hereditário passa de uma geração para a outra. Acompanhe nos esquemas abaixo os procedimentos adorados por Mendel com relação ao caráter cor da semente em ervilhas.

 

Resultado: em F2, para cada três sementes amarelas, Mendel obteve uma semente de cor verde. Repetindo o procedimento para outras seis características estudadas nas plantas de ervilha, sempre eram obtidos os mesmos resultados em F2, ou seja a proporção de três expressões dominantes para uma recessiva.

                                      1ª Lei de Mendel: Lei da Segregação dos Fatores

    A comprovação da hipótese de dominância e recessividade nos vários experimentos efetuados por Mendel levou, mais tarde à formulação da sua 1º lei: “Cada característica é determinada por dois fatores que se separam na formação dos gametas, onde ocorrem em dose simples”, isto é, para cada gameta masculino ou feminino encaminha-se apenas um fator.

Mendel não tinha idéia da constituição desses fatores, nem onde se localizavam.

As bases celulares da segregação

    A redescoberta dos trabalhos de Mendel, em 1900, trouxe a questão: onde estão os fatores hereditários e como eles se segregam?

    Em 1902, enquanto estudava a formação dos gametas em gafanhotos, o pesquisador norte americano Walter S. Sutton notou surpreendente semelhança entre o comportamento dos cromossomos homólogos, que se separavam durante a meiose, e os fatores imaginados por Mendel. Sutton lançou a hipótese de que os pares de fatores hereditários estavam localizados em pares de cromossomos homólogos, de tal maneira que a separação dos homólogos levava à segregação dos fatores.

    Hoje sabemos que os fatores a que Mendel se referiu são os genes (do grego genos, originar, provir), e que realmente estão localizados nos cromossomos, como Sutton havia proposto. As diferentes formas sob as quais um gene pode se apresentar são denominadas alelos. A cor amarela e a cor verde da semente de ervilha, por exemplo, são determinadas por dois alelos, isto é, duas diferentes formas do gene para cor da semente.

Exemplo da primeira lei de Mendel em um animal

     Vamos estudar um exemplo da aplicação da primeira lei de Mendel em um animal, aproveitando para aplicar a terminologia modernamente usada em Genética. A característica que escolhemos foi a cor da pelagem de cobaias, que pode ser preta ou branca. De acordo com uma convenção largamente aceita, representaremos por B o alelo dominante, que condiciona a cor preta, e por b o alelo recessivo, que condiciona a cor branca.
     Uma técnica simples de combinar os gametas produzidos pelos indivíduos de F1 para obter a constituição genética dos indivíduos de F2 é a montagem do quadrado de Punnet. Este consiste em um quadro, com número de fileiras e de colunas que correspondem respectivamente, aos tipos de gametas masculinos e femininos formados no cruzamento. O quadrado de Punnet para o cruzamento de cobaias heterozigotas é:

 

         FONTE: (http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Genetica/leismendel4.php)

 

Reprodução Humana

Gametogênese.wmv

GAMETOGÊNESE

INTRODUÇÃO

        A reprodução é o mecanismo essencial para perpetuação e diversidade das espécies, assim como para a continuidade da vida. As diferentes espécies possuem grande variedade de mecanismos de propagação

nos diferentes ambientes que se encontram como os mecanismos de reprodução sexuada, reprodução

assexuada, partenogênese, entre outros. Os gametas são os veículos de transferência dos genes para as próximas gerações. Apesar das dificuldades de estudos das células germinativas em seus micro-ambientes como as estruturas foliculares dos ovários e da maturação de oócitos in vitro muitos avanços científicos e tecnológicos já foram conseguidos na obtenção de bebes saudáveis na espécie humana por técnicas de reprodução assistida.

       A gametogênese humana é o fenômeno biológico de formação dos oócitos secundários e espermatozóides. A gametogênese pode ser caracterizada por três etapas distintas denominadas multiplicação (mitose), crescimento e maturação (meiose), que se diferenciam em vários aspectos na espermatogênese e na oogênese.

A Espermatogênese

         Processo que ocorre nos testículos, as gônadas masculinas. Secretam a testosterona, hormônio sexual responsável pelo aparecimento das características sexuais masculinas: aparecimento da barba e dos pêlos corporais em maior quantidade, massa muscular mais desenvolvida, timbre grave da voz, etc.

         As células dos testículos estão organizadas ao redor dos túbulos seminíferos, nos quais os espermatozóides são produzidos. A testosterona é secretada pelas células intersticiais. Ao redor dos túbulos seminíferos, estão as células de Sertoli, responsáveis pela nutrição e pela sustentação das células da linhagem germinativa, ou seja, as que irão gerar os espermatozóides.

        Nos mamíferos, geralmente os testículos ficam fora da cavidade abdominal, em uma bolsa de pele chamada bolsa escrotal. Dessa forma, a temperatura dos testículos permanece aproximadamente 1° C inferior à temperatura corporal, o que é ideal para a espermatogênese.

A espermatogênese divide-se em quatro fases:

• Fase de proliferação ou de multiplicação: Tem início durante a vida intra-uterina, antes mesmo do nascimento do menino, e se prolonga praticamente por toda a vida. As células primordiais dos testículos, diplóides, aumentam em quantidade por mitoses consecutivas e formam as espermatogônias .
•  Fase de crescimento: Um pequeno aumento no volume do citoplasma das espermatogônias as converte em espermatócitos de primeira ordem, também chamados espermatócitos primários ou espermatócitos I, também diplóides.
• Fase de maturação: Também é rápida, nos machos, e corresponde ao período de ocorrência da meiose. Depois da primeira divisão meiótica, cada espermatócito de primeira ordem origina dois espermatócitos de segunda ordem (espermatócitos secundários ou espermatócitos II). Como resultam da primeira divisão da meiose, já são haplóides, embora possuam cromossomos duplicados. Com a ocorrência da segunda divisão meiótica, os dois espermatócitos de segunda ordem originam quatro espermátides haplóides.
• Espermiogênese: É o processo que converte as espermátides em espermatozóides, perdendo quase todo o citoplasma. As vesículas do complexo de Golgi fundem-se, formando o acrossomo, localizado na extremidade anterior dos espermatozóides. O acrossomo contém enzimas que perfuram as membranas do óvulo, na fecundação.

          Os centríolos migram para a região imediatamente posterior ao núcleo da espermátide e participam da formação do flagelo, estrutura responsável pela movimentação dos espermatozóides. grande quantidade de mitocôndrias, responsáveis pela respiração celular e pela produção de ATP, concentram-se na região entre a cabeça e o flagelo, conhecida como peça intermediária.

A Ovogênese

         Nos ovários, encontram-se agrupamentos celulares chamados folículos ovarianos de Graff, onde estão as células germinativas, que originam os gametas, e as células foliculares, responsáveis pela manutenção das células germinativas e pela produção dos hormônios sexuais femininos.

        Nas mulheres, apenas um folículo ovariano entra em maturação a cada ciclo menstrual, período compreendido entre duas menstruações consecutivas e que dura, em média, 28 dias. Isso significa que, a cada ciclo, apenas um gameta torna-se maduro e é liberado no sistema reprodutor da mulher.

        Os ovários alternam-se na maturação dos seus folículos, ou seja, a cada ciclo menstrual, a liberação de um óvulo, ou ovulação, acontece em um dos dois ovários.

A ovogênese é dividida em três etapas:

• Fase de multiplicação ou de proliferação: É uma fase de mitoses consecutivas, quando as células germinativas aumentam em quantidade e originam ovogônias. Nos fetos femininos humanos, a fase proliferativa termina por volta do final do primeiro trimestre da gestação. Portanto, quando uma menina nasce, já possui em seus ovários cerca de 400 000 folículos de Graff. É uma quantidade limitada, ao contrário dos homens, que produzem espermatogônias durante quase toda a vida.
• Fase de crescimento: Logo que são formadas, as ovogônias iniciam a primeira divisão da meiose, interrompida na prófase I. Passam, então, por um notável crescimento, com aumento do citoplasma e grande acumulação de substâncias nutritivas. Esse depósito citoplasmático de nutrientes chama-se vitelo, e é responsável pela nutrição do embrião durante seu desenvolvimento.Terminada a fase de crescimento, as ovogônias transformam-se em ovócitos primários (ovócitos de primeira ordem ou ovócitos I). Nas mulheres, essa fase perdura até a puberdade, quando a menina inicia a sua maturidade sexual.
• Fase de maturação: Dos 400 000 ovócitos primários, apenas 350 ou 400 completarão sua transformação em gametas maduros, um a cada ciclo menstrual. A fase de maturação inicia-se quando a menina alcança a maturidade sexual, por volta de 11 a 15 anos de idade. Quando o ovócito primário completa a primeira divisão da meiose, interrompida na prófase I, origina duas células. Uma delas não recebe citoplasma e desintegra-se a seguir, na maioria das vezes sem iniciar a segunda divisão da meiose. É o primeiro corpúsculo (ou glóbulo) polar. A outra célula, grnde e rica em vitelo, é o ovócito secundário (ovócito de segunda ordem ou ovócito II). Ao sofrer, a segunda divisão da meiose, origina o segundo corpúsculo polar, que também morre em pouco tempo, e o óvulo, gameta feminino, célula volumosa e cheia de vitelo.

          Na gametogênese feminina , a divisão meiótica é desigual porque não reparte igualmente o citoplasma entre as células-filhas. Isso permite que o óvulo formado seja bastante rico em substâncias nutritivas.

         Na maioria das fêmeas de mamíferos, a segunda divisão da meiose só acontece caso o gameta seja fecundado. Curiosamente, o verdadeiro gameta dessas fêmeas é o ovócito II, pois é ele que se funde com o espermatozóide.

A Fecundação

          Para que surja um novo indivíduo, os gametas fundem-se aos pares, um masculino e outro feminino, que possuem papéis diferentes na formação do descendente. Essa fusão é a fecundação ou fertilização.

         Ambos trazem a mesma quantidade haplóide de cromossomos, mas apenas os gametas femininos possuem nutrientes, que alimentam o embrião durante o seu desenvolvimento. Por sua vez, apenas os gametas masculinos são móveis, responsáveis pelo encontro que pode acontecer no meio externo (fecundação externa) ou dentro do corpo da fêmea (fecundação interna). Excetuando-se muitos dos artrópodes, os répteis, as aves e os mamíferos, todos os outros animais possuem fecundação externa, que só acontece em meio aquático.

         Quando a fecundação é externa, tanto os machos quanto as fêmeas produzem gametas em grande quantidade, para compensar a perda que esse ambiente ocasiona. Muitos gametas são levados pelas águas ou servem de alimentos para outros animais. Nos animais dotados de fecundação interna, as fêmeas produzem apenas um ou alguns gametas por vez, e eles encontram-se protegidos dentro do sistema reprodutor.

        Além da membrana plasmática, o óvulo possui outro revestimento mais externo, a membrana vitelínica. Quando um espermatozóide faz contato com a membrana vitelínica, a membrana do acrossomo funde-se à membrana do espermatozóide (reação acrossômica), liberando as enzimas presentes no acrossomo.

        As enzimas do acrossomo dissolvem a membrana vitelínica e abrem caminho para a penetração do espermatozóide. Com a fusão da membrana do espermatozóide com a membrana do óvulo, o núcleo do espermatozóide penetra no óvulo. Nesse instante, a membrana do óvulo sofre alterações químicas e elétricas, transformando-se na membrana de fertilização, que impede a penetração de outros espermatozóides.

       No interior do óvulo, o núcleo do espermatozóide, agora chamado pró-núcleo masculino, funde-se com o núcleo do óvulo, o pró-núcleo feminino. Cada pró-núcleo traz um lote haplóide de cromossomos, e a fusão resulta em um lote diplóide, o zigoto . Nessa celula, metade dos cronossomos tem origem paterna e metade, origem materna.

FONTE SITE: http://www.portaleducacao.com.br/biologia/artigos/1528/gametogenese

3º FASE

HISTOLOGIA ANIMAL – os tecidos animais podem ser classificados em quatro tipos funcionais:

 Tecido Epitelial - tecido que apresenta pouca substancias intersticial, células justapostas, intensa atividade reprodutiva e avascular.

Tecido Epitelial de Revestimento


* Forra todas as cavidades do corpo e toda a superfície externa. Basicamente pode apresentar uma única camada de células (epitélio simples), várias camadas (epitélio estratificado), uma camada de células em alturas diferentes (pseudoestratificado) ou conforme a distensão ou contração do órgão suas células variam (transição).


 MEMBRANAS - SEROSAS x MUCOSAS


Tecido Epitelial Glandular


Constitui o tecido formador das glândulas, elas são classificadas em:


 Glândulas Exócrinas – presença de ductos e lançam seu produto para o meio externo.


 Glândulas Endócrinas – não apresentam ductos e  a suas secreção é eliminada diretamente na corrente sanguínea (hormônio).


 Glândulas Mistas – possuem uma porção  endócrina e outra exócrina.

Tecido conjuntivo - grande quantidade de substância intersticial, rico em fibras (colágenas, elásticas e reticulares) e vários tipos celulares.

•  Fibroblastos – formam fibras.
• Macrófagos – células ricas em lisossomos (defesa).
• Mastócitos – produção de heparina e histamina.
• Plasmócitos – produção de anticorpos.
• Melanócitos – produção de melanina.
• Adipócitos – armazenamento de gordura.

Tecido Conjuntivo Propriamente Dito - localizado abaixo da epiderme, entremeado com outros tecidos, tem como principais funções: sustentação e nutrição de outros tecidos, acúmulo de gordura e resistência.

Tecido Conjuntivo Cartilaginoso – forma as cartilagens, sem vasos sangüíneos e linfáticos, sem nervos e com nutrição a partir do pericôndrio.

Tecido Conjuntivo Ósseo – tecido de sustentação, apresenta uma matriz óssea (substancia inorgânica 65% e substancia orgânica 35%)

Tecido Conjuntivo Hematopoético – é tecido formador dos elementos do sangue. É classificado em:


a) Mielóide – formador das hemáceas e alguns leucócitos (medula óssea vermelha)


b) Linfóide – formador de alguns leucócitos e plasmócitos (Gânglios Linfáticos).

Sangue

• PLASMA - porção liquida do sangue, é basicamente formado por água (90%), corresponde a aproximadamente 55% do sangue. O fibrinogênio é a principal proteína encontrada no plasma.

• ELEMENTOS FIGURADOS

1. Hemácias – células anucleadas, responsáveis pelo transporte de gases através do pigmento hemoglobina, rico em ferro e de cor avermelhada.
2. Leucócitos – células responsáveis pela defesa do organismo. Estão divididos em dois grupos: granulócitos e agranulócitos.
3. Plaquetas – não são células e sim fragmentos de célula denominadas megacariócitos. Estão relacionadas ao processo de coagulação do sangue.

Tecido Muscular - tecido de origem mesodérmica, sendo caracterizado pela propriedade de contração e distensão de suas células, o que determina o movimento dos membros e das vísceras.

• Tecido Muscular Estriado – representa a maior massa do organismo. Tem como características: células alongadas, multinucleadas com núcleos periféricos, presença de estrias transversais, contração voluntária.
• Tecido Muscular Estriado Cardíaco – apresenta células mononucleadas com núcleos centrais, apresenta estrias transversais e sua contração é involuntária.
• Tecido Muscular Liso – tecido formador de algumas vísceras, com células alongadas e fusiformes; células mononucleadas e sua contração é involuntária.

Tecido Nervoso - tecido formador do Sistema Nervoso, responsável recepção de estímulos externos e condução dos estímulos recebidos para os músculos e glândulas, contraindo os primeiros e ativando as
secreções das últimas.

Neurônio – possui a capacidade de receber e transmitir o impulso nervoso.

• Corpo Celular – parte mais alongada do neurônio, onde está localizado o núcleo.
• Axônio – eixo cilíndrico, onde em sua porção final estão ramificações.
• Dendritos – prolongamento que partem do corpo celular.

Sinapse – passagem de estimulo nervoso de um neurônio para outro (local entre neurônios = sinapse nervosa)

FONTE SITE: http://www.pelotas.com.br/vejatambem/arquivos/apostilas/modulo-01/biologia-modulo-01.pdf

2º FASE

REINO PLANTAE - REINO VEGETAL OU METAPHYTA
Reúne as plantas ou vegetais, organismos eucariontes, pluricelulares e fotossintetizantes.


CLASSIFICAÇÃO

Criptógamas – as plantas criptógamas são aquelas que não apresentam flores nem sementes.

a) Briófitas – seus representantes são pluricelulares com todos os tecidos exceto os de condução, por isso são chamados de vegetais avasculares. O transporte se dá por difusão. A ausência de vasos de condução da seiva determina o seu pequeno porte de crescimento rente ao chão, principalmente em lugares úmidos. As raízes e caules e folhas não são bem desenvolvidos, denominando-se respectivamente: rizóides, caulóides e filóides. São exemplos de Criptógamas os musgos e as Hepáticas.

Reprodução – ocorre por alternância de gerações. A geração duradoura é a geração haplóide, gametofítica (forma gametas). A geração diplóide, esporofítica (forma esporos) cresce sobre a gametofitica.

b) Pteridófitas – são criptógamas vasculares, os representantes mais conhecidos desse grupo são as samambaias, avencas e xaxins. As pteridófitas apresentam raiz, caule e folhas (cormófitas). Uma das adaptações dos vegetais ao meio terrestre foi o desenvolvimento de um sistema vascular, observado pela primeira vez nesse grupo.

 Reprodução – apresentam alternância de gerações; FASE DURADOURA = DIPLÓIDE (ESPOROFÍTICA).

Fanerógamas - são os vegetais que apresentam flores e sementes, essas plantas apresentam seus órgãos reprodutores evidentes, ao contrário das criptógamas.

c) Gimnospermas – são plantas lenhosas, arborescentes, podendo ser arbustivas. Não possuem frutos envolvendo as sementes.

Classificação - as gimnospermas compreendem quatro ordens: 1) Cycadales (uma única família: Cycadaceae); 2) Coniferae (formada por varias famílias, dentre os quais estão representados: Araucaria

angustifólia, Pinus sp., Cedro, Sequóia e Ciprestes); 3) Gnetales (única família: Gnetaceae) e 4) Ginkgoales (única família: Ginkgoaceae - Ginkgo biloba).


 Reprodução - apresentam alternância de gerações, e fase mais duradoura é a diplóide (esporofítica). No esporófito são formadas as flores (estróbilos ou cones), em geral díclinas: os microstróbilos (masculinos), que produzem os grãos de pólen, e os megastróbilos (femininos), que produzem os óvulos.

d) Angiospermas – são incluídos nessa classe vegetais lenhosos, embora muitos com tendência herbácea. A maioria é conhecida pelo homem principalmente na produção de alimentos como: trigo, banana, maçã, alho, cebola, etc. A principal característica que as diferencia das gimnospermas é a presença de um fruto, envolvendo as sementes.

FONTE  SITE: http://www.pelotas.com.br/vejatambem/arquivos/apostilas/modulo-01/biologia-modulo-01.pdf

Biologia 1 Definição e Características dos Seres Vivos

1º FASE

APRESENTAÇÃO DA BIOLOGIA

1. ORIGEM DA VIDA

a) Teoria da Criação Especial (Criacionismo ou Fixismo) – teoria que atribuiu o surgimento da vida na Terra a um ser onipotente, sobrenatural. Os defensores dessa teoria não admitem a evolução.

 

b) Teoria da Panspermia Cósmica (Cosmogênese) – a vida poderia ter surgido em outro planeta, e através de uma grande explosão milhares de partículas teriam viajado pelo vácuo espacial e teriam caído “esporos” no solo fértil da Terra e assim surgido a vida.

 

c) Teoria da Abiogênese (Geração Espontânea) – teoria desenvolvida a mais de 2000 anos onde um princípio ativo teria dado origem à vida.

Principais defensores: Van Helmont e Jonh Needham

 

d) Teoria da Biogênese – a vida só pode ser originada de outra pré-existente e semelhante.

Principais defensores: Francesco Redi, Lazzaro Spallanzani e Louiz Pasteur

 

e) Teoria da Evolução Química

                          INORGÂNICO  ---  ORGÂNICO  ---  BIOLÓGICO

 

Defensores: Oparin e Haldane (1927) - A vida na Terra teria se originado da matéria inorgânica, numa forma lenta e ocasional. Havia uma atmosfera primitiva constituída basicamente de: metano (CH4) - amônia (NH3) - hidrogênio (H2) - vapor d’água (H2O)

* Hipótese Heterotrófica – segundo Oparin os primeiros seres vivos eram heterotróficos pelas seguintes razões: seres muito simples, não apresentando o complexo mecanismo de um organismo fotossintetizante. Estavam imersos num “caldo nutritivo” onde poderiam retirar todos os seus nutrientes para o seu metabolismo.

* Hipótese Quimiolitoautotrófica - defende que os seres vivos primordiais eram autótrofos, ou seja, eram capazes de fabricar seu próprio alimento. Os cientistas defendem essa teoria com o argumento que na Terra primitiva não havia alimento para todos os seres habitantes e que sustentasse o aumento da população até o aparecimento da fotossíntese.

Porém, a produção do próprio alimento era bem diferente da fotossíntese atual. Eles não utilizavam água, gás carbônico e luz solar como produtos da reação.

 

Equação da fotossíntese:

                         12 H2O + 6 CO2 + LUZ -> C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

 

A energia utilizada no processo era proveniente das reações químicas que aconteciam entre as moléculas inorgânicas da crosta terrestre. Os reagentes que eram utilizados eram formados provavelmente por ferro e enxofre, que eram muito abundantes na Terra primitiva.

FeS + H2S -> FeS2 + H2 + Energia Sulfeto de ferro + gás sulfídrico -> dissulfeto de ferro + gás hidrogênio + Energia

 

A partir desses organismos passou a surgir outros seres com capacidade de realizar fermentação, fotossíntese e finalmente, organismos que respiravam oxigênio. Cientistas descobriram um grupo de bactérias com características muito primitivas, que obtêm energia de um modo muito semelhante com o que foi descrito acima: elas utilizam sulfeto de ferro e gás sulfídrico como reagentes e obtêm dissulfeto de ferro, gás hidrogênio e energia como produtos. Essas bactérias são chamadas de quimiolitoautotróficas e vivem próximas à vulcões e em fontes de água quente, situação muito parecida com as condições da Terra primitiva. Por isso, os cientistas acreditam que os primeiros seres vivos eram quimiolitoautotróficos.

 

2. CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS SERES VIVOS

* ORGANIZAÇÃO CELULAR – com exceção dos vírus, que são desprovidos de uma organização celular, todos os demais seres vivos são formados por células. * COMPOSIÇÃO QUÍMICA – os seres vivos são formados por substâncias químicas semelhantes, que podem ser orgânicas e inorgânicas, em proporções variáveis. * REPRODUÇÃO – capacidade de originar descendentes, com características semelhantes. * CRESCIMENTO – acréscimo em tamanho, devido ao aumento em número e tamanho das células. * DESENVOLVIMENTO – seqüência de eventos que tornam a estrutura dos seres vivos mais complexa. * METABOLISMO – conjunto de processos químicos responsáveis pela transformação e utilização de matéria e energia pelo organismo. O metabolismo pode ser dividido em dois processos.

 

Anabolismo: síntese de substâncias utilizadas para o crescimento do organismo e recuperação de suas perdas. catabolismo: degradação de substâncias, com liberação da energia necessária as funções orgânicas.

 

* EVOLUÇÃO – processo de modificações por que passam os seres vivos ao longo do tempo. As modificações favoráveis à adaptação do ser vivo ao ambiente são selecionadas e mantidas ao longo das gerações (seleção natural). * RESPOSTAS A ESTÍMULOS AMBIENTAIS – capacidade de detectar estímulos ambientais e de reagir a eles, permitindo a sobrevivência e a reprodução dos seres vivos. * HOMEOSTASE – capacidade do organismo de manter em equilíbrio seu meio interno

 

FONTE SITE: http://www.pelotas.com.br/vejatambem/arquivos/apostilas/modulo-01/biologia-modulo-01.pdf

Biologia - Respiração celular

Respiração celular

           As funções celulares (figura 1) dependem de um suprimento de energia que é derivado da quebra de moléculas orgânicas durante o processo de respiração celular. A energia liberada nesse processo é armazenada sob forma de moléculas de adenosina-trifosfato (ATP).

1a. etapa: os carboidratos e lipídeos, principalmente a glicose e os ácidos graxos, são as principais substâncias quebradas para a respiração celular. A glicose é quebrada no citosol em um processo chamado glicólise, onde se forma duas moléculas de ácido pirúvico, liberando uma certa quantidade de energia (quatro moléculas de ATP), produz duas moléculas de NADH2 e consumindo oxigênio.

C6H12O6      }     2 C3H4O3

                                                   (Glicose)       (Ácido pirúvico)

2a. etapa: o ácido pirúvico entra na mitocôndria, e é convertido em acetil-coenzima A por um sistema multienzimático da matriz mitocondrial chamado de piruvato desidrogenase, que então é metabolizada pelo ciclo do ácido cítrico (ciclo de krebs). Nesta etapa, uma quantidade de energia é liberada, tendo uma pequena parte utilizada para converter três NAD+ em três NADH.

           No ciclo de Krebs (Figura 2), a acetil CoA sofre uma série de modificações que acaba produzindo ácido oxaloacético, que então recomeça o ciclo. Essas reações liberam duas moléculas de CO2 e produzem três moléculas de NADH e uma molécula de FADH2.

3a. etapa: Depois os elétrons de alta energia percorrem a cadeia transportadora de elétrons ou cadeia respiratória, que é composto por complexos enzimáticos, onde os elétrons sedem energia e produz 36 mols de ATP por mol de glicose consumida. Este processo é chamado fosforilação oxidativa, e ocorre na membrana interna da mitocôdria.

FONTE: site http://www.ufmt.br/bionet/conteudos/01.01.05/respiracao.htm

Ácidos nucleicos

Ácidos Nucléicos

Conceitos Gerais


          São as moléculas com a função de armazenamento e expressão da informação genética
Existem basicamente 2 tipos de ácidos nucléicos:

• O Ácido Desoxirribonucléico - DNA

• O Ácido Ribonucléico - RNA

           Os ácidos nucléicos são macromoléculas formadas pela ligação tipo fosfodiéster entre 5 nucleotídeos diferentes, suas unidades fundamentais.

Os Nucleotídeos

       São as unidades fundamentais dos ácidos nucléicos
       Ligam-se uns aos outros através de ligações fosfodiéster, formando cadeias muito longas com milhões de resíduos de comprimento
       Além de participarem da estrutura dos ácidos nucléicos, os nucleotídeos atuam também como componentes na estrutura de coenzimas importantes no metabolismo oxidativo da célula, e como forma de energia química - ATP, por exemplo.
       Atuam ainda como ativadores e inibidores importantes em várias vias do metabolismo intermediário da célula

Estrutura dos Nucleotídeos

Os nucleotídeos são moléculas formadas por:

• Uma pentose

• Uma base nitrogenada

• Um ou mais radicais fosfato As Bases Nitrogenadas

Pertencem a 2 famílias e compostos, e são 5 no total:

• Bases Púricas, ou Purinas: Adenina e Guanina

• Bases Pirimídicas, ou Pirimidinas: Citosina, Timina Uracila

         Tanto o DNA como o RNA possuem as mesmas bases púricas, e a citosina como base pirimídica.
         A timina existe apenas no DNA, e no RNA, é substituída pela uracila - que possui um grupo metil a menos.
         Em alguns tipos de DNA virais e no RNA de transferência podem aparecer bases incomuns

As Pentoses

        A adição de uma pentose a uma base nitrogenada produz um nucleosídeo. Os nucleosídeos de A, C, G, T e U são denominados, respectivamente,

Adenosina, Citosina, Guanosina, Timidina e Uridina

        Se o açúcar em questão é a RIBOSE, temos um ribonucleosídeo, característico do RNA

        Se o açúcar é a desoxirribose - 1 hidroxila a menos em C2 - temos um desoxirribonucleosídeo, característico do DNA.

        A ligação com a base nitrogenada ocorre sempre através da hidroxila do carbono anomérico da pentose.

O Fosfato

        A adição de um ou mais radicais fosfato à pentose, através de ligação tipo éster com a hidroxila do carbono 5 da mesma, dá origem aos Nucleotídeos.
       Os grupos fosfato são responsáveis pelas cargas negativas dos nucleotídeos e dos ácidos nucléicos
       A adição do segundo ou terceiro grupo fosfato ocorre em seqüência, dando origem aos nucleotídeos di e trifosfatados

O DNA

        Está presente no núcleo das células eucarióticas, nas mitocôndrias e nos cloroplastos, e no citosol das células procarióticas
        Nas células germinativas e no ovo fertilizado, dirige todo o desenvolvimento do organismo, a partir da informação contida em sua estrutura
        É duplicado cada vez que a célula somática se divide

Estrutura do DNA

       O DNA é um polidesoxirribonucleotídeo formado por milhares de nucleotídeos ligados entre si através de ligações 3’, 5’-fosfodiéster
       Sua molécula é formada por uma fita dupla antiparalela, enrolada sobre si mesma formando uma dupla hélice

A Ligação Fosfodiéster

      Ocorre entre o fosfato do carbono 5 da pentose de um nucleotídeo e a hidroxila do carbono 3 da pentose do nucleotídeo seguinte

A cadeia resultante é bastante polar, e possui:

• Uma extremidade 5’ --> Fosfato de carbono 5 da pentose livre

• Uma extremidade 3’ --> Hidroxila de carbono 3 da pentose livre

       Por convenção, as bases de uma seqüência são sempre descritas da extremidade 5’ para a extremidade 3’

        As ligações fosfodiéster podem ser quebradas enzimaticamente por enzimas chamadas NUCLEASES, que se dividem em:

• Endonucleases --> Quebram ligações no meio da molécula;

• Exonucleases --> Quebram ligações nas extremidades da molécula

A Dupla Hélice

         Na dupla hélice do DNA, descrita pela primeira vez por Watson e Crick, as cadeias da molécula se dobram em torno de um eixo comum e de modo antiparalelo - a extremidade 5’ de uma cadeia é pareado com a extremidade 3’ da outra cadeia. No tipo mais comum de hélice - "B" - o esqueleto hidrofílico de fosfatos e pentoses fica na parte externa, enquanto que as bases hidrofóbicas, fixadas à este esqueleto, ficam no lado de dentro da estrutura. A estrutura lembra uma "escada em caracol"

Há um PAREAMENTO DE BASES entre as fitas da molécula do DNA. Assim, temos sempre pareadas:


• Adenina com Timina --> A-T

• Citosina com Guanina --> C-G

As bases se mantém pareadas por pontes de hidrogênio, 2 entre "A" e "T" e 3 entre "C" e "G".


As fitas do DNA podem ser separadas sob certas condições experimentais, sem rompimento das ligações fosfodiéster, e a dupla hélice pode ser desnaturada em um processo controlado e dependente de temperatura.

Existem 3 formas estruturais de DNA:

• A forma "B" --> descrita por Watson e Crick em 1953 e já citada acima, é a forma mais comum; a hélice é voltada para a direita e com 10 resíduos por volta, com planos de bases perpendiculares ao eixo helical

• A forma "A" --> Obtida pela desidratação moderada da forma "B", também é voltada para a direita, mas possui 11 resíduos por volta e as bases estão em um ângulo de 20 graus em relação ao eixo helical

• A forma "Z" --> A hélice nesta forma é voltada para a esquerda e contém cerca de 12 resíduos por volta

A transição entre as formas de DNA pode desempenhar um papel importante na regulação da expressão genética.

O RNA

         Atua como uma espécie de "cópia de trabalho", criada a partir do molde de DNA e utilizada na expressão da informação genética. A síntese de uma molécula de RNA a partir de um molde de DNA chama-se "TRANSCRIÇÃO"
         Nesta transcrição, modificações podem ocorrer sobre a molécula de RNA transcrita, convertendo-a de uma cópia fiel em uma cópia funcional do DNA.

Estrutura do RNA

           Em relação ao DNA, 4 diferenças são importantes: O RNA possui uracila no lugar da timina na seqüência de bases.

A pentose do RNA é a ribose

O RNA é formado por uma fita única, com eventual pareamento de bases intracadeia. A molécula do RNA é muito menor que a do DNA.

Existem 3 tipos de RNA, cada um com características estruturais e funcionais próprias:

RNA Ribossômico

Ou RNAr; É encontrado, em associação com várias proteínas diferentes, na estrutura dos ribossomos, as organelas responsáveis pela síntese protéica

Corresponde a até 80% do total de RNA da célula

RNA de Transferência

Ou RNA Transportador, ou ainda RNAt;

É a menor molécula dos 3 tipos de RNA; Está ligado de forma específica a cada um dos 20 aminoácidos encontrados nas proteínas

Corresponde a 15% do RNA total da célula

Fazem extenso pareamento de bases intracadeia, e atua no posicionamento dos aminoácidos na seqüência prevista pelo código genético, no momento da síntese protéica

RNA Mensageiro


Corresponde a apenas 5% do total de RNA da célula

Atua transportando a informação genética do núcleo da célula eucariótica ao citosol, onde ocorrerá a biossíntese protéica

É utilizado como molde nesta biossíntese.