BIOLOGIA 8º ANO. O que é Biologia e sua história. Principais subdivisões da Biologia PROF. CHINA 1

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1 BIOLOGIA 8º ANO O que é Biologia e sua história Biologia é a ciência que estuda os seres vivos e suas manifestações vitais, estuda todos os aspectos ou características dos seres vivos como: composição química, reprodução, evolução, metabolismo, organização celular, movimento e crescimento. O termo Biologia significa bio = vida, logia = estudo, ou seja, estudo da vida. É uma ciência antiga. O homem primitivo se preocupava muito em saber como era o funcionamento do seu corpo e do mundo que o cercava. Pesquisou, estudou muito, mas foi Aristóteles ( a.c) o primeiro que escreveu sobre Biologia. Aristóteles chegou a muitas conclusões já que seu maior interesse era a natureza viva. Ele não foi apenas o último grande filósofo grego, foi também o primeiro grande biólogo da Europa. Foi ele quem formulou o princípio de que todos os organismos estão totalmente adaptados ao meio em que vivem, afirmou que natureza não despende energia sem necessidade, ou seja, ela é parcimoniosa. A Biologia após a morte de Aristóteles adormeceu. Seus estudos não foram continuados e as pesquisas quase pararam. Tudo recomeçou com o período da Renascença no século XlV. Vários pintores e escultores dessa época pretendiam entender perfeitamente a anatomia humana para poder retratá-la com perfeição em suas obras. Por isso os estudos dessa época referem-se à anatomia humana e animal, junto com a estrutura interna desses organismos. Entre esses pintores destaca-se Leonardo da Vinci. Ele comparando a estrutura interna de animais e do homem, notou a semelhança que há quanto à disposição dos órgãos de diversos mamíferos. Muitos desses primeiros biólogos também se ocuparam em entender o crescimento das plantas e a proliferação dos animais. Também se ocuparam em classificar os seres vivos. Com o tempo chegaram à conclusão de que os seres podiam ser divididos em dois grupos: Botânica: que estuda as plantas. Zoologia: que estuda os animais. Logo, um grande avanço aconteceu na história da humanidade: a invenção e o desenvolvimento do microscópio. Com ele, a biologia foi impulsionada para um avanço rápido e estonteante, que se estende até aos nossos dias. A Biologia como pôde observar é um ramo de conhecimento que cresce em um ritmo acelerado. Foi acumulado nos últimos dois séculos muito conhecimento. O acúmulo de tanto conhecimento levou à subdivisão da Biologia em diversas áreas. Principais subdivisões da Biologia Atualmente, costumamos dividir a Biologia em áreas de estudo. Os biólogos atuais podem se especializar, e seu campo de investigação pode ser enquadrado em uma das grandes subdivisões da Biologia, que são: Morfologia: estuda os seres vivos. É subdividida em: Citologia = estuda a estrutura do componente básico dos seres vivos - a célula. É estudada morfologicamente (morfológico ou anatomicamente ) e funcionalmente (fisiológico). Histologia = estuda a estrutura anatômica ou fisiológica através do microscópio. Anatomia = estuda a estrutura visível a olho nu. Embriologia: estuda a formação e o desenvolvimento dos embriões de plantas e de animais. Taxonomia: procura agrupar os seres vivos de acordo com suas semelhanças. Fisiologia: estuda o funcionamento de células, órgãos, sistemas e tecidos. Genética: estuda a herança através da hereditariedade dos seres vivos e também os mecanismos de sua transmissão ao longo das gerações. Analisa a constituição genética dos seres vivos. Evolução: estuda a modificação que os seres vivos sofreram no decorrer do tempo e o porquê que essas modificações ocorreram. Paleontologia: estuda fóssil e impressões deixados pelos seres que habitaram a Terra num passado remoto. Ecologia: estuda as relações dos seres vivos entre si e com o meio onde habitam. PROF. CHINA 1

2 BIOLOG GIA 8º ANO Níveis de organização em Biologia Existem vários níveis hierárquicos de organização entre os seres vivos, começandoo pelos átomos e terminando na biosfera. Cada um desses níveis é motivo de estudo para os biólogos. Átomos e moléculas Os átomos forma toda a matéria que existe. Eles se unem por meio de ligações químicas para formar as moléculas, desde moléculas simples como a água (H 2 O), até moléculas complexas como proteínas, que possuem de centenas a milhares de átomos. Como já vimos, a matéria viva é formada principalmente pela união dos átomos (C) Carbono, (H) Hidrogênio, (O) Oxigênio e (N) Nitrogênio. Organelas e Células As organelas são estruturas presentes no interior das células, que desempenham funções específicas. São formadas a partir da união de várias moléculas. A célula é a unidade básica da vida, sendo imprescindível para a existência dela. Existem vários tipos de células, cada uma com sua função específica. Tecidos Os tecidos são formados pela união de células especializadas. Os tecidos estão presentes apenas em alguns organismos multicelulares como as plantas e animais. Um exemplo de tecido é o muscular tem a função de produzir os movimentos musculares, o tecido ósseo, formado pelas células ósseas tem a função de sustentar o organismo. Órgãos Os tecidos se organizam e se unem, formando os órgãos. Eles são formados de vários tipos de tecidos, por exemplo. O coração é formado por tecido muscular, sanguíneo e tecido nervoso. Os ossos são formados por tecido ósseo, sanguíneo e nervoso. Sistemas Os sistemas são formados pela união de vários órgãos, que se trabalham em conjunto para exercer uma determinada função corporal, por exemplo, o sistema digestório, que é formado por vários órgãos, como boca, estômago, intestino, glândulas, etc. Organismo A união de todos os sistemas forma o organismo, que pode ser uma pessoa, uma planta, um peixe, um cachorro, um pássaro, um verme, etc. População Dificilmente um organismo vive isolado, ele interage com outros organismos da mesma espécie e de outras espécies, e também com o meio ambiente. O conjunto de organismos da uma mesma espécie, interagindo entre si e que habitam uma determinada região, em uma determinada época, chama-se população. Comunidade O conjunto de indivíduos de diferentes espécies interagindo entre si numa determinada região geográfica, ou seja, conjunto de diferentes populações vivendo juntas e interagindo é chamado de comunidade. O Cerradinho, uma PROF. CHINA 2

3 BIOLOGIA IOLOGIA 8º ANO reserva ecológica dentro da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, é uma comunidade que abriga diferentes populações de plantas e animais nativos da região. Ecossistema O ecossistema é o conjunto dos seres seres vivos da comunidade, com os fatores não vivos, como temperatura, luminosidade, umidade e componentes químicos. Esses fatores não vivos são chamados de fatores abióticos. Os seres vivos são chamados de fatores bióticos. bióticos. A interação entre os seres bióticos e os abióticos recebe o nome de ecossistema. Por exemplo, uma população de jacarés que está tomando sol em cima de uma um pedra, nas margens de um rio. Biosfera A biosfera é o conjunto de todos os ecossistemas do planeta Terra. A biosfera é a mais alta de todas as hierarquias. Características Gerais dos Seres Vivos Organização Celular Com exceção dos vírus, todos os seres vivos são formados por células. Célula é a menor parte com forma definida que constitui um ser vivo dotada de capacidade de auto-duplicação auto duplicação (pode se dividir sozinha).são as unidades estruturais e funcionais dos organismos vivos. Podem ser comparadas aos tijolos de uma casa. As células, em geral, possuem tamanho tão pequeno que só podem ser vistas por meio de microscópio. Dentro delas ocorrem inúmeros processo que são fundamentais para manter a vida. Os seres humanos possuem aproximadamente 100 trilhões trilhões de células; um tamanho de célula típico é o de 10 µm (1 µm = 0,000001m); uma massa típica da célula é 1 nanograma (1ng = 0, g). A maior célula conhecida é a gema do ovo de avestruz. Um ovo de avestruz, de tamanho médio, tem 15 cm de comprimento, 12 cm de largura, e peso de 1.4 kg. São os maiores ovos de uma espécie viva (e as maiores células únicas), embora eles sejam na verdade os menores em relação ao tamanho da ave. Composição química Está representada por: Substâncias inorgânicas: água e sais minerais. Substâncias orgânicas (possuem o carbono como elemento principal): carboidratos, lipídios, proteínas, ácidos nucléicos e vitaminas. A composição química aproximada da matéria viva é de 75 a 85% de água; 1% de sais minerais; 1% de carboidratos; arboidratos; 2 a 3% de lipídios; 10 a 15% de proteínas e 1% de ácidos nucléicos. Número de células Todos os seres vivos são constituídos de células, mas o número de células varia de um ser para outro. Existem os seres unicelulares,, a palavra unicelular tem origem no latim uni,, que significa um, único. Esse são as bactérias, as cianobactérias, protozoários, as algas unicelulares e as leveduras. PROF. CHINA 3

4 BIOLOG GIA 8º ANO Os seres pluricelulares são formados por várias células, a palavra pluricelular significa "mais, maior" tem origem no latim pluri, que A cebola é um vegetal, portanto um ser pluricelular. Corte do tecido da cebola, mostrando as várias células colocadas uma ao lado da outra. Tipos de células Os diferentes tipos de células podem ser classificadas em duas categorias quanto a sua organização do núcleo. Células procariotas não apresenta uma membrana envolvendo o núcleo, portanto o conteúdo nuclear permanece mistura com os outros componentes celulares. Os únicos pertencentes a esse grupo são as bactérias, as cianofitas e as micobacterias. Células eucariotas no núcleo da célula eucariota fica "guardado" o material genético e, em volta do núcleo existe uma membrana que o separa do citoplasma. No citoplasma dessa células podem ser encontradas diversas estruturas membranosas. FIGURA 1 FIGURA 2 Desenhos ilustrando a diferença de uma célula procariota (FIGURA 1) e eucariota (FIGURA 2). Célula Animal PROF. CHINA 4

5 BIOLOG GIA 8º ANO Célula Vegetal Os níveis de organização das Células Eucariotas A maioria dos seres pluricelulares possuem células especializadas para exercer algum tipo de função no organismo, como, por exemplo, captar o oxigênio. Essas células são organizadas em tecidos específicos e algumas vezes em órgãos. Vejamos o esquema: A célula é a menor parte dos seres vivos. As estruturas das células garantem o funcionamento de todo o organismo. Células pulmonares vista em microscópio e coloridas artificialmente. O tecido é formado por conjuntos de um ou mais tipos de células, que podem ter diferentes funções. Tecido epitelial, mostrando em roxo o núcleo das células que compõe o tecido, vista em microscópio e coloridas artificialmente. O órgão é composto de diferentes tipos de tecido. Entre os órgãos, podemos citar: coração, cérebro, rins e olhos, cada um exercendo papel específico. Representação do órgão pulmão, formado por tecidos pulmonares. PROF. CHINA 5

6 BIOLOGIA IOLOGIA 8º ANO Um sistema é formado do por vários órgãos que, em conjunto, exercem determinadas funções funções, tais como locomoção, respiração e circulação. Busca de energia Além da organização celular, os organismos para se manterem vivos precisam de energia, que é obtida a partir dos alimentos ou da fotossíntese. O modo em que os organismos obtém o alimento pode ser classificados como: Autótrofos: Os seres vivos, como plantas e as algas que realizam a sua nutrição por meio da fotossíntese. Heterótrofos: Os seres vivos, que buscam energia se alimentando de outros seres vivos pois são incapazes de produzir energia sozinhos (através da fotossíntese). Capacidade de responder a estímulos Os seres vivos devem ter a capacidade de responder a estímulos. E essa reação é feita das mais variadas formas. As plantas,, por exemplo, não possuem sistema nervoso, por isso têm respostas menos elaboradas que as dos animais, mas ela pode reagir com movimentos, como ocorre com a dormideira ou sensitiva, que se fecha quando é tocada; ou ainda apresentar um fenômeno conhecido como fototropismo (crescimento da planta orientado pela luz). A essa capacidade de responder a estímulos do meio ambiente chamamos de irritabilidade. Os animais apresentam respostas mais complexas aos estímulos do meio ambiente porque apresentam sistema nervoso. Possuem sensibilidade. Nós somos capazes de distinguir sons, cores, cheiros e gostos, além de outras coisas. Mesmo os animais que não possuem a visão, a audição ou outros sentidos bem desenvolvidos podem apresentar estruturas que lhes permitem perceber o ambiente a sua volta. As planárias, um tipo de verme achatado, não-parasita, não parasita, por exemplo, não possuem olhos mas apresentam ocelos, estruturas que não formam imagens, mas fornecem uma percepção de luminosidade, permitindo que elas se orientem pela luz. Reprodução A reprodução é uma das características comuns a todas as espécies de seres vivos. Ter filhotes, isto é, ter descendentes, é importante para garantir a ocupação do ambiente e para se manter como espécie. Se não deixa descendentes, à medida que os indivíduos mais velhos vão morrendo, a espécie tende a desaparecer. Daí a importância da reprodução para a manutenção da existência da espécie. Por isso devem ser valorizados projetos de preservação como o Projeto Tamar do Ibama. Esse projeto visa preservar as tartarugas marinhass acompanhando a época de desova, cuidando dos ninhos, e fazendo campanhas para a proteção desses animais para garantir antir a sua reprodução e consequentemente consequentemente a manutenção da espécie. Tipos de reprodução Reprodução sexuada é aquela em que há participação de células especiais,os gametas. Os gametas são células que carregam parte do material genético que formará um novo ser. No animal, o gameta masculino é o espermatozóide e o gameta feminino é o óvulo. A união dos gametas, que dá origem a um novo ser, chama-se chama fecundação.. A fecundação pode ser interna, ou seja o gameta masculino encontra o gameta feminino dentro do corpo da fêmea, ou externa,, ou seja o gameta masculino encontra o gameta feminino fora do corpo da fêmea. PROF. CHINA 6

7 BIOLOG GIA 8º ANO O sapo macho massageia o abdômen da fêmea para que essa libere seus óvulos na folha enquanto o macho deposita os espermatozóides sobre eles. A reprodução assexuada não envolve estas etapas especiais, os gametas; depende apenas das células. A regeneração, um tipo de reprodução assexuada, ocorre, por exemplo, nas planárias. Regeneração em planárias: se o corpo desse animal for cortado em alguns pedaços, cada um deles pode originar uma planária inteira. A reprodução sexuada é mais vantajosa para a espécie que a assexuada. Enquanto a reprodução assexuada origina indivíduos geneticamente iguais aos seus antecessores, a reprodução sexuada produz indivíduos diferentes dos seus pais. Por exemplo, você não é exatamente igual ao seu pai nem a sua mãe, embora possa apresentar muitas características de cada um deles. A variabilidade genética, produzida pela reprodução sexuada, é sempre vantajosa, pois aumenta a chance de adaptação da espécie a possíveis modificações do ambiente. A variabilidade genética é fundamental para a evolução dos organismos Evolução Uma característica comum a todos os seres vivos, segundo as teorias evolucionistas, é a capacidade de evolução. A evolução dos seres vivos é o processo do desaparecimento ou do surgimento de novas espécies devido a variabilidade genética. Esse processo o é muito lento e pode levar até milhares de anos por isso é difícil de acompanhar o processo de evolução. O que é variabilidade genética? Se observarmos atentamente, veremos que, por mais semelhantes que possam, ser os indivíduos de uma população apresentam algumas diferenças entre si. Chamamos essas diferenças entre os seres de variabilidade. Vamos pensar no bicho-pau. Esse animal é muito parecido com um graveto de uma árvore que, muitas vezes, é difícil distingui-lo do ambiente. Para estee inseto, ser semelhante a um graveto é uma vantagem, pois ele pode camuflarno ambiente onde ele vive. se no ambiente e não ser notado por seus predadores. Mesmo na população de bichos-paus, existem diferenças entre os indivíduos. Aqueles menos parecidos com os gravetos das árvores serão mais caçados pelos predadores, portanto terão chances menores de conseguir se reproduzir. Se somente os bichos-paus mais parecidos com os gravetos conseguirem se reproduzir essa característica será passada para a nova geração (ou para os próximos bichos-paus), continuando na população. O aparecimento e o aumento da variabilidade entre os seres devem-se principalmente à ocorrência de mutações e à reprodução sexuada. As mutações - alterações que ocorrem ao acaso no material genético dos seres vivos - provocam o aparecimento de novas características. Estas novas características podem ser vantajosas para a adaptação do ser ao ambiente ou não. Esse fenômeno de sobrevivência dos seres mais aptos - isto é, melhor adaptados - é o que Charles Darwin ( ) chamou de seleção natural. "Mais apto" não significa ser "mais forte". O mais apto, em certos ambientes, pode ser o com menor tamanho; o que consegue camuflar-se, o que tem mais filhotes; enfim, o que tem características que favorecem a vida e a reprodução De acordo com Darwin, o processoo de seleção natural age constantemente. A cada modificação no ambiente, é possível haver indivíduos, antes adaptados, que não suportem as novas condições ambientais. Por exemplo, uma mudança drástica no ambiente aquático é a poluição, desta maneira peixes antes adaptados as condições da água só irão sobreviver se tiverem "algo" a mais que os permita viver no ambiente poluído. Este "algo" a mais pode ser a característica de suportar metais tóxicos na água, que anteriormente não lhe trazia vantagem na reprodução, mas agora traz porque ele consegue sobreviver naquele ambiente. PROF. CHINA 7

8 BIOLOG GIA 8º ANO No decorrer do tempo ainda é possível que uma população se modifique tanto a nova espécie. ponto de ser considerada uma Exercícios 1. Quais as substâncias que o organismoo utiliza para a obtenção de energia? 2. Qual a importância da fisiologia para a biologia? 3. Descreva quais os principais níveis de organização dos seres vivos. 4. Quais os dois tipos de células existentes, considerando a existência ou não de um núcleo individualizado? Dê exemplos. 5. Descreva uma célula procariótica (bactéria), uma célula eucariótica animal e uma vegetal. 6. O que é fototropismo? 7. Por que as plantas fotossintéticas são conhecidas como seres autótrofos? 8. Cite 3 tipos de reprodução assexuada com suas características. 9. Qual a importância da reprodução sexuada? a) De acordo com o texto, classifique os tipos celulares A, B e C quanto à organização nuclear e dê exemplos dos mesmos. b) Quais organelas e qual estrutura são encontradas na célula C? 13. Ausência de centríolos, presença de plasmodesmos, núcleo e vacúolos são características da: (A) célula autotróficaa eucarionte e da célula heterotrófica procarionte. (B) célula heterotrófica eucarionte. (C) célula autotrófica eucarionte. (D) célula autotrófica procarionte. (E) célula heterotrófica procarionte. 14. As substâncias indicadas no gráfico acima constituem os componentes não-minerais dos tecidos vivos. A maioria dos tecidos vivos tem ao menos 70% de I, cerca de 2% de II e, no restante, III. Considerando a correta composição dos tecidos vivos, os números I, II e III devem ser, respectivamente, assim substituídos: 10. O ser humano é aeróbio? Justifique sua resposta. 11. O que são mutações? Qual a sua importância? 12. Durante uma prova prática, um aluno deveria classificar vários tipos de células observadas ao microscópio eletrônico. No microscópioo A, observou que a célula só tinha um tipo de organela; nos microscópios B e C, as células tinham organizações nucleares semelhantes e ambas possuíam várias organelas em comum, no entanto a célula C possuía algumas organelas e uma estrutura que não eram encontradas na célula B. (A) I água; II íons, pequenas moléculas e proteínas; III carboidratos, ácidos nucléicos e lipídios. (B) I água; II íons e pequenas moléculas; III proteínas, carboidratos, ácidos nucléicos e lipídios. PROF. CHINA 8

9 BIOLOGIA 8º ANO (C) I proteínas, carboidratos, ácidos nucléicos e lipídios; II pequenas moléculas; III água e íons. (D) I carboidratos, ácidos nucléicos e lipídios; II água; III íons, pequenas moléculas e proteínas. (E) I carboidratos, ácidos nucléicos e lipídios; II proteínas; III água, íons e pequenas moléculas. 15. Uma célula bacteriana não possui: (A) material hereditário e carioteca. (B) parede celular e centríolo. (C) ribossomos e complexo golgiense. (D) membrana plasmática. (E) nucléolo e carioteca. 16. Analise a ilustração que segue. (A) célula eucarionte e célula procarionte. (B) célula vegetal e célula animal. (C) célula animal e célula vegetal. (D) célula procarionte e célula eucarionte. (E) célula eucarionte e célula vegetal. 19. Uma célula secretora apresenta, como organela mais desenvolvida, o retículo endoplasmático liso. Pode-se concluir que esta célula produz: (A) aminoácidos. (B) proteínas. (C) muco. (D) glicoproteínas. (E) lipídios. 20. Qual alternativa aponta uma estrutura encontrada em células procariontes e sua respectiva função? Com base na ilustração: a) indique o tipo de célula representado, respectivamente, por I, II e III. b) justifique a declaração que I faz para II. 17. Os lisossomos são estruturas celulares encarregadas do seguinte processo: (A) secreção. (B) transporte. (C) reprodução. (D) digestão. (E) metabolismo energético. 18. As figuras I e II representam, respectivamente: (A) Cloroplasto fotossíntese (B) Carioteca proteção do material genético (C) Parede celular liberação de energia (D) Lisossomo digestão (E) Ribossomos síntese de proteínas 21. Indispensável ao trabalho celular é a liberação de energia que se processa no(s) na(s): (A) mitocôndrias. (B) complexo de Golgi. (C) lisossomos. (D) ribossomos. (E) vacúolos. 22. Numerando-se organelas com algarismos romanos e funções celulares com algarismos arábicos: Organelas I. Mitocôndria ( ) II. Complexo de Golgi ( ) III. Lisossomos ( ) IV. Ribossomos ( ) V. Retículo endoplasmático ( ) PROF. CHINA 9

10 BIOLOGIA 8º ANO Funções celulares 1. Síntese de proteínas ( ) 2. Ação enzimática ( ) 3. Transporte de substâncias ( ) 4. Respiração celular ( ) 5. Síntese de lipídios ( ) 6. Digestão intracelular ( ) 7. Armazenamento de secreções ( ) 23. Evolução é um processo biológico apresentado por um(a): (A) célula. (B) tecido. (C) órgão. (D) organismo. (E) população. 24. Assinale a alternativa incorreta. (A) Os mamíferos evoluíram a partir de um réptil. (B) Os répteis evoluíram a partir de um anfíbio. (C) Os anfíbios evoluíram a partir de um peixe. (D) As aves também evoluíram a partir de um réptil. (E) Os morcegos, por serem mamíferos voadores, evoluíram a partir de uma ave. 25. A variabilidade genética em um organismo que se reproduz apenas por processos assexuais pode ser causada por: (A) permutação. (B) conjugação. (C) mutação. (D) recombinação genética. (E) fertilização. PROF. CHINA 10