Ficha de Trabalho de Biologia e Geologia 11º ano Dezembro 2015

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1 Estruturas Pedagógicas Direção-Geral dos Estabelecimentos Escolares Direção de Serviços da Região Centro Área disciplinar de Biologia e Geologia Ano letivo 2015/2016 Ficha de Trabalho de Biologia e Geologia 11º ano Dezembro 2015 UNICELULARIDADE vs MULTICELULARIDADE GRUPO I ORIGEM DA CÉLULA EUCARIÓTICA 1 - A interpretação de registos fósseis e a observação dos organismos procariontes, permite inferir que as células procarióticas são as mais primitivas e por evolução terão originado as eucarióticas. Existem dois modelos explicativos para a origem das células eucarióticas: o modelo autogénico e o modelo endossimbiótico. Observe a figura 1 que representa esses dois modelos. Fig Identifique as principais semelhanças e diferenças entre os dois modelos Com base na figura, apresente uma explicação para o nome de cada um dos modelos explicativos autogénico e endossimbiótico, sabendo que endo significa interno, simbiose significa colaboração mútua, auto corresponde a próprio e génico a origem O DNA mitocondrial e o cloroplastidial apresentam uma organização diferente do DNA nuclear, mas semelhante ao material genético das células procarióticas. Qual dos modelos explica este facto? Justifique Comente a afirmação: A proximidade e cooperação entre seres procariontes potenciou o aparecimento de seres eucariontes. MOD.01, revisão 0 Página 1 de 6

2 2 - Classifique, de verdadeira ou falsa, cada uma das seguintes afirmações. A - Todos os seres vivos que existem atualmente na Terra são procariontes. B - A Hipótese Autogénica procura explicar a origem dos procariontes. C - A Hipótese Endossimbiótica procura explicar a origem dos eucariontes. D - Segundo a Hipótese endossimbiótica, as mitocôndrias tiveram origem nos cloroplastos. E - A afirmação: Os eucariontes resultam de relações simbióticas estáveis e permanentes está de acordo com a hipótese endossimbiótica. 3 - Estabeleça a correspondência possível entre a coluna I e a coluna II. Coluna I 1 Invaginação da membrana plasmática. 2 Alguns fragmentos da membrana plasmática abandonaram o núcleo e originaram as mitocôndrias e os cloroplastos. 3 O DNA mitocondrial é diferentes do DNA nuclear. 4 Todo o DNA da célula tem origem comum. 5 O invólucro nuclear formou-se por simbiose entre células procariontes. 6 As mitocôndrias e dos cloroplastos resultaram do englobamento de células procarióticas por outras células. 7 Explica a origem do invólucro nuclear e alguns organitos (mitocôndrias e cloroplastos). Coluna II I Modelo autogénico II Modelo Endossimbiótico II Em ambos dos modelos IV Em nenhum dos modelos 4 - A hipótese de o núcleo eucariótico ter surgido antes das mitocôndrias é sustentada pela existência de um grupo de protistas, do qual fazem parte os organismos do género Giardia (Fig. 2). A Giardia lamblia, é um parasita que contamina a água e, ao instalar-se no intestino, gera um quadro patológico designado giardíase. Este protista não possui mitocôndrias, o que apoia o modelo de que a formação do invólucro nuclear antecedeu a incorporação das mitocôndrias. Estes seres, também não possuem cloroplastos, nem qualquer outro tipo de organelos membranares, mas contém dois núcleos envolvidos por um invólucro. A presença de cloroplastos nas plantas e algas e a sua ausência em animais e fungos apoiam a incorporação sequencial das células procarióticas por parte de células hospedeiras. Fig. 2 Alguns autores consideram a Giardia um moderno descendente de um estado transitório na evolução dos eucariontes. 4.1 Explique por que razão a existência de organismos como Giardia sustenta a hipótese de o núcleo ter surgido antes das mitocôndrias e dos cloroplastos nas células eucarióticas. 4.2 Alguns autores consideram Giardia um elo perdido na evolução entre células procarióticas e células eucarióticas, enquanto outros defendem que terá evoluído a partir de células eucarióticas mais complexas, tendo perdido alguns organelos. Descreva uma possível via de investigação que permita comprovar uma das hipóteses mencionadas e rejeitar a outra. MOD.01, revisão 0 Página 2 de 6

3 RELAÇÃO BIÓTICA ENTRE UM PROTOZOÁRIO E UMA ALGA Vorticella é um protozoário heterotrófico em cuja célula, em forma de sino, se podem encontrar numerosas células de uma alga autotrófica, Chlorella (Fig. 1A). Cada indivíduo de Chlorella encontrase num vacúolo, isolado da restante célula de Vorticella através de uma membrana simples (Fig. 1B). A Vorticella fornece proteção e nutrientes minerais à alga; esta, por sua vez, retribui com a matéria orgânica, sintetizada através da fotossíntese, que é imprescindível à hospedeira. A sua B Fig. 3 - Colónia de Vorticella observada ao microscópio (A); pormenor (B) Identifique a relação biótica evidenciada na situação descrita Por que razão se pode afirmar que esta associação contribui para o aumento da capacidade de sobrevivência do hospedeiro? Justifique a afirmação seguinte. «Os vacúolos que contêm a alga não podem exercer funções digestivas.» Considere a relação biótica apresentada e a explicação dada pelo Modelo Endossimbiótico para o aparecimento de células eucarióticas que incluem mitocôndrias Refira, de acordo com o Modelo Endossimbiótico, o papel desempenhado pela: a)... Vorticella. b)... alga Chlorella Apresente uma justificação para a afirmação seguinte, meramente hipotética. «Apesar de, no início da relação, os dois organismos possuírem quantidades de DNA muito semelhantes, se esta relação se mantiver é provável que a quantidade de DNA da alga diminua.» Descreva a provável constituição celular futura do protozoário Vorticella, se esta relação biótica se mantiver. MOD.01, revisão 0 Página 3 de 6

4 Grupo II ORIGEM DA MULTICELULARIDADE 1 - Após a formação dos seres eucariontes a vida na Terra apresentava uma enorme diversidade. Os eucariontes, seres maiores, competiam entre si pelo alimento e pelo espaço. Nesta situação, um aumento de tamanho constitui uma clara vantagem: uma célula maior pode deslocar-se mais rapidamente, o que facilita a sua alimentação (por capturar mais facilmente outras células) e favorece a fuga aos predadores. Considere a figura 2 que relaciona o volume com a área da superfície. Fig Refira como varia a razão entre a área (superfície) e o volume, à medida que as dimensões de uma célula aumentam. 1.2 Assinale a letra da opção que contém os termos que preenchem corretamente os espaços na afirmação seguinte. Quando há um aumento de volume celular a célula não pode contar com equivalente na eficácia das trocas com o meio externo, uma vez que a superfície na mesma proporção. a) ( ) um aumento ( ) não aumenta ( ) b) ( ) um aumento ( ) aumenta ( ) c) ( ) uma diminuição ( ) não aumenta ( ) d) ( ) uma diminuição ( ) não aumenta ( ) Refira quais as duas formas possíveis de um indivíduo maior do que um milímetro sobreviver. 2 - Os seres eucariontes unicelulares da mesma espécie constituem por vezes agregados que estabelecem ligações estruturais entre si, designados por agregados coloniais ou colónias. Atualmente existem ainda organismos que vivem sob a forma de colónias, como é o caso do Gonium, da Eudorina e da Pandorina, representadas na figura 3. Nestes indivíduos, todas as células da colónia desempenham a mesma função Indique, justificando, se os seres representados se podem considerar multicelulares. MOD.01, revisão 0 Página 4 de 6

5 Fig A figura 6 representa o Volvox, um organismo colonial. Fig. 6 MOD.01, revisão 0 Página 5 de 6

6 Considerando a análise da figura, complete o texto seguinte substituindo cada número pelos termos mais adequados. Nestas colónias existem células somáticas e células 1. As células somáticas são 2 e unem-se umas às outras por filamentos citoplasmáticos. Estas células são responsáveis pela nutrição e pelo 3 da colónia. Para que a colónia se desloque, é necessária uma ação coordenada dos 4, produzindo-se um movimento de rotação característico. As células 5, mais do que as células somáticas, são responsáveis pela 6 da colónia. 1 - ; 2 - ; 3 - ; 4 - ; 5 - ; 6 - ; Refira, com base nas características acima, se o Volvox pode ser considerado multicelular Apresenta uma razão para a enorme importância científica do Volvox. 2.5 Das seguintes características, assinale a letra da opção que não traduz uma vantagem da multicelularidade. A. Aumentar a dimensão, o que é favorável para a competição pelo alimento e território. B. Reduzir a taxa metabólica, com menor eficácia na utilização de energia; C. Maior especialização em resultado da diversificação celular, possibilitando a colonização de ambientes hostis por alguns organismos altamente especializados e adaptados. D. Maior independência em relação ao ambiente, possibilitando a manutenção do meio interno em condições favoráveis para a vida do organismo. 2.6 Assinale a letra da opção que preenche corretamente a afirmação seguinte. A organização em colónias, como no Volvox, é vantajosa para os organismos porque: a) as várias células pertencem ao mesmo organismo b) através do sistema circulatório há distribuição de materiais a todas as células. c) há coordenação parcial, de modo que os indivíduos asseguram funções diferentes d) diminui a especialização celular. 3 - Há colónias cujas células que as constituem não têm qualquer diferença na função que exercem. Compare-as em termos evolutivos com a Volvox. 4 - Classifique, de verdadeira ou falsa, cada uma das seguintes afirmações relativas à multicelularidade. A - Os primeiros seres vivos existentes na Terra seriam pequenos seres multicelulares. B - Os seres multicelulares terão evoluído a partir de seres unicelulares. C - Estruturas semelhantes às atuais colónias, de que é exemplo Volvox, terão sido um estado intermédio na evolução para a multicelularidade. D - A evolução para a multicelularidade conduziu a uma diminuição da especialização celular. MOD.01, revisão 0 Página 6 de 6