UMA VISÃO GERAL DA BIOLOGIA. A Biologia é a ciência que estuda os seres vivos ou, mais precisamente, as características dos seres vivos.

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1 Capítulo 1 - O FENÔMENO VIDA - pag.11 A DE QUE SÃO FEITOS OS SERES VIVOS? O que é Biologia BIO = Vida LOGOS = Estudo BIOLOGIA= Estudo da Vida UMA VISÃO GERAL DA BIOLOGIA A Biologia é a ciência que estuda os seres vivos ou, mais precisamente, as características dos seres vivos. Importância de aprender Biologia Com essa ciência: descobrimos explicações para uma série de fenômenos; compreendemos melhor o que está acontecendo no mundo e podemos participar, de forma esclarecida, de decisões que afetam a coletividade. Esclarecidos podemos decidir sobre questões tais como: as que envolvem a destruição dos ecossistemas; a aquecimento global; a perda da biodiversidade; o destino do lixo; os alimentos transgênicos, etc. P/se chegar a tais decisões é necessário um conhecimento básico de Biologia. O conhecimento da Biologia nos torna também mais capazes de tomar decisões que podem afetar nossa saúde, como por exemplo: Escolher praticar atividades físicas; Ter uma alimentação equilibrada; Adquirir boas práticas de higiene; Desenvolver hábitos saudáveis tais como: não fumar e não usar drogas, etc. O objeto de estudo da Biologia: os SERES VIVOS Biologia é o Estudo da Vida. Mas o que é vida? Como é possível distinguir um ser vivo de um não-vivo? O QUE É VIDA? Várias tentativas foram feitas para definir VIDA, mas nenhuma completa-mente satisfatória. Em resumo elas colocam que: os seres vivos são sistemas químicos altamente organizados, que se mantêm à custa de gasto de energia e que podem se multiplicar e possuem capacidade de evoluir adaptando-se aos ambientes. CARACTERÍSTICAS P/ DEFINIR UM SER VIVO Um ser vivo possui: 1. Composição química: são formados por elementos químicos que formam moléculas orgânicas e inorgânicas. 2. Organização: essas moléculas se reúnem formando células, tecidos,etc. 3. Metabolismo: no corpo dos seres vivos ocorrem transformações químicas: anabolismo (fotossíntese) e catabolismo (respiração celular). 4. Reação e Equilíbrio: os seres vivos respondem a estímulos do meio e mantém equilíbrio interno constante. 5. Reprodução e Hereditariedade: eles se reproduzem e os filhotes são semelhantes ao pais. 6. Evolução: eles se transformam ao longo do tempo por mutação e seleção natural. CARACTERÍSTICAS P/ DEFINIR UM SER VIVO Um ser vivo: Possui composição química (H,O,C,N). É formado por células. 1

2 Apresenta metabolismo. Responde a estímulos do meio. Mantém o equilíbrio interno constante. Se reproduz. Evolui. 1. COMPOSIÇÃO QUÍMICA: A. De que são feitos os seres vivos? Toda matéria é feita de ÁTOMOS. No centro (núcleo) de um átomo há partículas de carga positiva os prótons e partículas sem carga elétrica os nêutrons. Ao redor dos dessa região central, estão os elétrons, com carga elétrica negativa. Como o nº de prótons e = ao de elétrons, o átomo é eletricamente neutro. A principal entre 2 átomos está no nº atômico (Z) = nº de prótons). O nº atômico explica as diferentes propriedades físicas e químicas de cada átomo. Fe (Z=26) - Au (Z=79). Os átomos podem se ligar, formando moléculas. A força que os mantém unidos é chamada de ligação química. Em 1 gr de água, há 30 sextilhões de moléculas de (H 2 O). Cada mol. é formada por 2 átomos de H e 1 de O. SUBSTÂNCIAS ORGÂNICAS Uma bactéria é um ser vivo muito pequeno (alguns milésimos de milímetro), mesmo assim ela é muito mais complexa do que um grão de areia. Por quê? SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS Na matéria bruta, os átomos estão agrupados em compostos relativamente simples, formando as substâncias inorgânicas (substâncias minerais), como: a água; os sais minerais; os gases; os cristais de rochas. As substâncias inorgânicas são menores e mais simples que as orgânicas. SUBSTÂNCIAS ORGÂNICAS Nos seres vivos, além das substâncias inorgânicas, há substâncias orgânicas, formadas por átomos de carbono, que se unem, constituindo longas cadeias. Além do (C), átomos de (H), (O) e (N) podem estar ligados as cadeias de: carboidratos (C,H,O) proteínas (H, O, C, N e outros) lipídios (C, H, O) ácidos nucléicos (DNA e RNA) e vitaminas. As substâncias orgânicas são maiores e mais complexas que as inorgânicas. 2. A ORGANIZAÇÃO DA VIDA A matéria bruta é constituída por átomos que se reúnem formando moléculas ou cristais. Os seres vivos não são formados por um simples amontoado de substâncias orgânicas e inorgânicas. Neles essas substâncias estão muito bem organizadas. Nos seres vivos, uma enorme quantidade de moléculas inorgânicas e orgânicas se reúne, formando a CÉLULA (unidade fundamental, capaz de se nutrir, crescer e se reproduzir). Alguns seres como bactérias e protozoários são formados por 1 única célula (unicelulares), mas a maioria são formados por muitas cés. (pluricelulares). Ser humano: 60 trilhões de células. A UNIÃO FAZ A FORÇA Conseguimos levantar um peso, porque nossos músculos são formados por muitas células capazes de se contrair de forma organizada, na mesma direção. 2

3 Isso porque nos pluricelulares as células se reúnem em grupos e formam TECIDOS. Ex. tecido muscular, epitelial, etc. Os tecidos podem se reunir formando ÓRGÃOS e estes se organizam em SISTEMAS (Ex. encéfalo, medula e nervos forma o sistema nervoso). O conjunto de sistemas forma um ORGANISMO. (Ex. O corpo humano é formado pelos sistemas nervoso, digestório, respiratório, cardiovascular urinário, genital, muscular e esquelético). Mas a organização dos seres vivos não termina com a formação do organismo. Considerando todo sistema de vida no Planeta, sabemos que os seres vivos interagem com outros seres e com o ambiente. Assim, organismos da mesma espécie agrupam-se em determinada região, formando uma POPULAÇÃO (Ex. conj. de onças-pintadas do Pantanal). Uma população mantêm relações com populações de outras espécies que habitam o mesmo local, formando uma COMUNIDADE (Ex. conj. de todas as espécies que habitam uma lagoa). Uma comunidade influi nos fatores físicos e químicos do ambiente e esses influem na comunidade. Esse conj. seres vivos e fatores do ambiente formam um ECOSSISTEMA. (Ex. floresta inteira incluindo seres vivos,solo,clima,água,etc.) A reunião de todos os ecossistemas do planeta forma a BIOSFERA. (Ex. conj. de todas as regiões da Terra habitadas por seres vivos). Níveis de Organização dos Seres Vivos Molécula Célula Tecido Órgão Sistema Organismo População Comunidade Ecossistema Biosfera. AS DIVISÕES DA BIOLOGIA Citologia: estuda as células. Histologia: estuda os tecidos. Anatomia e Fisiologia: estuda a estrutura e o funcionamento dos órgãos e sistemas. Embriologia: estuda a formação e o desenvolvimento do embrião. Genética: estuda as leis da heredita-riedade. Evolução: estuda as transformações dos seres vivos ao longo do tempo. Ecologia: estuda as relações entre o ser vivo e o ambiente. Taxonomia: estuda a classificação dos organismos. De acordo com os organismo estudado: Zoologia: estuda os animais. Botânica: estuda as plantas. Microbiologia: estuda os microrganismos. ATIVIDADES pág. 11 a Explique o significado do termo Biologia? (1) 2. Explique 3 aspectos que demonstram ser o conhecimento de Biologia importante para o homem?(8) 3. Anote 5 características que define um ser vivo. (3) 4. De que são feitos os seres vivos? (1) 5. Qual é a composição química dos seres vivos?(2) 6. Apresente exemplos de: - substâncias inorgânicas.(2) - substâncias orgânicas. (2) 7. Apresente os níveis de organização dos seres vivos.(2) 8. Defina citando 1 exemplo de cada: a. Célula: (2 linhas cada) b. Sistema: c. Organismo: d. População: e. Comunidade: f. Ecossistema: g. Biosfera: 3

4 9. O que estuda as áreas da Biologia abaixo: a. Citologia: (2 linhas cada) b. Histologia: c. Embriologia: d. Ecologia: e. Genética: f. Evolução: o0o 3. TRANSFORMAÇÕES DA MATÉRIA E ENERGIA pág.17 a 19 Quando substâncias químicas se trans-formam em outras dizemos que ocorre reação química. Durante algumas reações pode ocorrer liberação de energia. No corpo dos seres vivos a todo momen-to ocorrem transformações químicas, como a digestão, por exemplo. Para que serve o alimento que ingerimos? Com o alimento conseguimos matéria para: a construção do corpo; o crescimento; a reposição de células perdidas; e o fornecimento de energia. Liberando energia para atividades do organismo Nem todo alimento é usado no crescimento ou reconstrução do corpo. Boa parte é utilizada como fonte de energia. Várias moléculas orgânicas podem ser utilizadas como fonte de energia: a principal é a GLICOSE (C 6 H 12 O 6 ). A maioria dos seres vivos consegue energia por meio de reação química en-tre a C 6 H 12 O 6 e o O 2, formando CO 2 e H 2 O na respiração celular, onde a molécula de glicose é decomposta e libera energia. Essa energia é utilizada nas atividades do organismo. METABOLISMO É chamado de metabolismo ao conjunto de todas as transformações químicas que ocorrem no organismo. Até mesmo no interior de uma bactéria ocorrem, a cada momento, centenas de transformações químicas diferentes. A todo momento dois processos ocorrem no organismo: anabolismo e catabolismo. ANABOLISMO: é a parte do metabolismo que engloba as transformações de síntese ou construção. A partir de moléculas + simples, são criadas moléculas + complexas. Ex: Formação de proteínas a partir de aminoácidos, síntese de hormônios, fotossíntese, etc. CATABOLISMO: é a parte do metabolismo que engloba as transformações de análise ou decomposição. São processos metabólicos que implicam na degradação (quebra) de substâncias + complexas em outras + simples, com liberação de energia. Ex: a quebra das proteínas do tecido muscular para obter energia, respiração aeróbia, fermentação etc. NUTRIÇÃO AUTOTRÓFICA E HETEROTRÓFICA Nós obtemos glicose e outras substâncias orgânicas ingerindo outros seres vivos. Ex: qdo. comemos um bife, estamos obtendo as subst. orgânicas de um boi, que por sua vez, obteve do capim. Capim, boi e o ser humano formam uma cadeia alimentar. E o capim como obtém as substâncias orgânicas que formam seu organismo? Na natureza encontramos duas formas básicas de nutrição: AUTOTRÓFICA HETEROTRÓFICA NUTRIÇÃO AUTOTRÓFICA: Realizada pelas plantas, algas e certas bactérias; 4

5 AUTÓTROFO: É o organismo capaz de produzir glicose a partir de substâncias inorgânicas, como CO 2, H 2 O e sais. No processo chamado FOTOSSÍNTESE o organismo usa a energia luminosa do Sol, que é absorvida pela clorofila, produzindo glicose e liberando O 2. NUTRIÇÃO HETEROTRÓFICA: Realizada pelos animais, fungos e a maioria das bactérias; HETERÓTROFO: É o organismo incapaz de realizar a fotossíntese e, portanto precisam ingerir moléculas orgânicas prontas. ATIVIDADES QUESTÕES PARA ANÁLISE: 1 a 5 (pág. 31) Explique: (3 linhas cada) a) Metabolismo: b) Anabolismo; c) Catabolismo: d) Nutrição autotrófica: e) Nutrição heterotrófica: 4. REAGINDO AO AMBIENTE Todos os seres vivos possuem irritabilidade, ou seja, são capazes de reagir à estímulos (modificações do ambiente). Nos vegetais, essas reações costumam ser + lentas que nos animais. Ex. o crescimento do caule em direção à luz ou o crescimento das raízes em direção ao solo. Fenômenos chamados de TROPISMO. Em algumas plantas a reação pode ser rápida, como as carnívoras e na dormideira, nestas o simples contato provoca o fechamento de suas folhas. 5. MANTENDO O EQUILÍBRIO HOMEOSTASE: é a propriedade que o ser vivo possui, de manter relativa-mente constante o interior de seu organismo. Esse processo é importante para a manutenção da vida. Se o nosso ambiente interno mudar muito, por ex. muito quente ou frio, as reações químicas podem parar e corremos o risco de morrer. Ex. Quando faz calor o nosso corpo começa a perder água por meio do suor. Essa água evapora, refrigerando o sangue abaixo da pele, o que ajuda a manter a temperatura do corpo. A perda de água é compensada porque sentimos sede e ingerimos água. Se bebermos muita água, o excesso é eliminado pela urina. 6. REPRODUÇAÕ E HEREDITARIEDADE Por que de um casal de cachorros não nasce um gato? Por que os filhos são parecidos com os pais? Os seres vivos se reproduzem e os filhotes são semelhantes aos pais. AS CARACTERÍSTICAS HEREDITÁRIAS Em filamentos localizados no núcleo das células encontramos uma substância orgânica, o ácido desoxirribonucléico (DNA). Quando a célula se divide esses filamentos se condensam e formam os CROMOSSOMOS. Os GENES são formados por segmentos de DNA. Os genes contém as informações que em interação com o ambiente, influenciam as características do indivíduo. Assim, as características de um organismo não depende apenas do DNA. Ex. Duas pessoas com o mesmo tipo de gene p/altura poderão ter alturas por causa da alimentação no período de crescimento. Os genes atuam em conj. com certas moléculas, orientan-do a produção de proteínas, as quais promovem trans-formações químicas no organismo. (genes=receita de bolo). REPRODUÇÃO As células podem promover a replicação dos genes. 5

6 E pelo processo da reprodução, que pode ser assexuada ou sexuada, as informações que os genes contêm são transmitidas para as gerações seguintes. Reprodução assexuada É a forma mais simples de reprodu-ção. Nesse processo, um pedaço do corpo se separa, cresce e origina outro indivíduo. É frequente em seres unicelulares e em vegetais (reprodução vegetativa). Em organismo unicelulares equivale a uma simples divisão celular. O indivíduo surgido a partir de outro por repr. assexuada, recebem cópias iguais do DNA do indivíduo original e, por consequência são geneticamente idênticos e são chamados de clones. Reprodução sexuada Por que os filhos não são exatamente iguais ao pai e a mãe? Em parte por causa das influências do ambiente. Em parte devido ao fato de que cada filho resulta de uma combinação diferente de genes do pai e da mãe. A reprodução sexuada é realizada pela união dos gametas. Denominações dos gametas animal e vegetal. SERES VIVOS SEXO GAMETAS Animais Masculino Espermatozóide Feminino Óvulo/Ovócito II Vegetais Masculino Anterozóide/Célula espermática feminino Oosfera Quando ocorre a fecundação, ou seja, a união do espermatozóide com o óvulo, forma-se o zigoto (célula-ovo). O zigoto divide-se várias vezes e for-ma o novo indivíduo, que possuíra genes (DNA) do pai e da mãe. Suas características, portanto, resultarão de uma combinação de genes paternos e maternos, além de influências do ambiente. Cada vez que um dos gametas são produzidos (meiose), há emparelhamento de cromossomos e genes, de modo que cada gameta tem um conjunto de genes. Por isso, os filhos não são geneticamente iguais aos pais, aos irmãos ou familiares, exceto, em casos de gêmeos univitelinos. A reprodução sexuada origina seres geneticamente diferentes e, portanto, com maior variedade de indivíduos. 7. EVOLUÇÃO Há cerca de 65 milhões de anos os dinos-sauros foram extintos. Mas, cientistas acreditam que um grupo de dinossauros modificou-se com os milhões de anos e deram origem as aves atuais. Esse fenômeno pelo qual as populações de seres vivos se transformam ao longo do tempo é chamado EVOLUÇÃO. Dois fenômenos importantes explicam a evolução: mutação e seleção natural. Mutação As espécies hoje existentes resul-tam de transformações das espé-cies que existiram no passado. Isso ocorre porque às vezes, o DNA produz cópias com erro. Esse erro pode ter ocorrido na duplicação ou por radiação e produtos químicos. Essa modificação na estrutura do DNA chama-se MUTAÇÃO. Surge assim uma molécula diferente da original, e isso pode significar uma nova característica. Mutações que ocorrem nas células germinativas podem passar para a geração seguinte. São portanto, um importante fator para a evolução das populações. 6

7 Seleção natural Quando a mutação é vantajosa para o ser vivo, isto é, quando aumenta sua chance de sobreviver, a mutação tende a se espalhar lentamente pela população. Se forem prejudiciais tendem a desaparecer. O processo pelo qual são preservadas as mutações vantajosas e eliminadas as prejudiciais é chamado de SELEÇÃO NATURAL. Ex. de evolução: resistência das bactérias Elas reproduzem-se rapidamente. Às vezes, aparece uma mutante capaz, por ex. de fabricar uma enzima que po-de destruir um antibiótico; Essa mutante pode aparecer mesmo que o antibiótico não esteja presente (a mutação não foi provocada pelo medi-camento); Se não há remédio no meio onde a mu-tante está, sua característica não lhe traz vantagem; Assim, no ambiente sem o antibiótico, a mutante é menos adaptada e não aumenta de nº na população, perdendo-se por seleção natural. Entretanto, se a população de bactérias for tratada com antibióticos, as sensí-veis morrem e as mutantes sobrevivem. De forma gradativa, geração após geração, diminui o nº de sensíveis e aumenta o nº de mutantes (seleção natural). Quando usado repetidamente o antibiótico pode selecionar formas resistentes e originar populações insensíveis à droga (seleção natural). Além disso, as formas resistentes podem passar o gene par formas não resistentes (conjugação). Concluindo... As mutações fornecem uma variedade de indivíduos; O meio ambiente, dentro dessa variedade, seleciona os tipos mais bem adaptados. Por meio desses e de outros mecanismos, as populações podem se modificar ao longo do tempo, originando espécies diferentes. A evolução explica por que os seres vivos possuem adaptações características que facilitam sua sobrevivência no ambiente em que vivem. Por exemplo: peixes possuem brânquias e nadadeiras que auxiliam na respiração e natação. Entretanto, nem todas as características se devem a seleção natural e nem todas são adaptativas. ATIVIDADES COMPREENDENDO O TEXTO: 1 a 11 (pág. 29 e 30) TESTES: Todos (pág.30) Explique: (3 linhas cada) a) Irritabilidade: b) Homeostase: c) Hereditariedade: d) Reprodução assexuada: e) Reprodução sexuada: f) Evolução: g) Mutação: h) Seleção natural: o0o 7

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