Biologia MAT FÍS QUÍ LPO HIS GEO FIL SOC RES

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1 FÍS MAT QUÍ Biologia Capítulo Módulo Módulo Módulo Módulo Capítulo Módulo Módulo LPO HIS GEO FIL SOC RES BIO

2 1. Gametogênese Ciclo menstrual Métodos contraceptivos Organizador gráfico 216 Módulo 85 Gametogênese I 217 Módulo 86 Gametogênese II 221 Módulo 87 Ciclo menstrual 225 Módulo 88 Métodos contraceptivos 230 Identificar, por meio de linguagem discursiva, esquemas e representações do corpo humano, as principais características do sistema genital humano. Identificar as transformações envolvidas na puberdade. Reconhecer as alterações uterinas decorrentes do ciclo menstrual. Identificar o princípio básico de funcionamento dos métodos anticoncepcionais mais comuns. Incluir a gravidez na adolescência entre os fatores de risco à saúde materna. Associar estrutura e função dos componentes do sistema genital feminino e do masculino. Associar a ação hormonal ao ciclo menstrual e à produção de gametas. Analisar as modificações e a atuação hormonal que ocorrem no ciclo endometrial, na gravidez, no parto e na lactação. Utilizar e analisar, por meio de representações esquemáticas ou não, os processos de formação dos gametas. Compreender os processos de reprodução humana. JEZPERKLAUZEN/ISTOCKPHOTOS

3 Reprodução Parte II A reprodução sexuada envolve a união dos gametas masculino e feminino, formados pelo processo de gametogênese, ao longo do qual ocorrem diferentes tipos de células e várias fases distintas.

4 208 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Biologia Gametogênese A. Introdução A gametogênese é o processo no qual os gametas são produzidos pelos organismos dotados de reprodução sexuada. Os gametas são células haploides que, ao fundir-se, formam o zigoto ou célula-ovo. Nos animais, a gametogênese acontece nas gônadas, órgãos especiais que também produzem os hormônios sexuais, os quais determinam as características que diferenciam os machos das fêmeas. O evento fundamental da gametogênese é a meiose, que reduz pela metade a quantidade dos cromossomos das células e origina células haploides. A fusão de dois gametas haploides, na fecundação, reconstitui o número cromossômico diploide, característico de cada espécie. Em alguns raros casos, não ocorre a meiose durante a formação dos gametas. Por exemplo: nas abelhas, os zangões, que são haploides porque resultam do desenvolvimento de óvulos não fecundados da abelha-rainha, possuem células haploides e formam espermatozoides por mitose. Esse processo é denominado partenogênese. A gametogênese masculina espermatogênese e a gametogênese feminina ovogênese ou ovulogênese seguem etapas semelhantes, as quais são descritas a seguir. B. Espermatogênese A espermatogênese desenvolve-se nos túbulos seminíferos, localizados nos testículos, que são as gônadas masculinas. Nos mamíferos, os testículos geralmente ficam fora da cavidade abdominal, alojados na bolsa escrotal. Assim, a temperatura mantém-se entre 1 C e 2 C abaixo da temperatura corporal, o que é essencial para a espermatogênese. Túbulo seminífero Espermatogônia (2n) Espermatócito primário (2n) Espermatócito secundário (n) Espermátides (n) Espermatozoide (n) Testículo e epidídimo com destaque para o túbulo seminífero, local de produção dos espermatozoides. No detalhe à direita, observam-se as diversas transformações que as espermatogônias (células diploides) sofrem até a formação dos espermatozoides (células haploides). A espermatogênese é dividida em quatro fases: proliferação, crescimento, maturação e espermiogênese. Fase de proliferação ou de multiplicação: tem início durante a vida intrauterina, antes mesmo de ocorrer o nascimento do menino, e prolonga-se por praticamente toda a vida do homem. Essa fase é marcada pela grande proliferação das células primordiais dos testículos, células diploides, que aumentam em quantidade, sofrendo mitoses consecutivas, até originarem as espermatogônias. Fase de crescimento: é muito curta. Ocorre um pequeno aumento no volume do citoplasma das espermatogônias, que se transformam em espermatócitos primários, também chamados espermatócitos de primeira ordem ou espermatócitos I, ainda diploides. Fase de maturação: é rápida e corresponde ao período de ocorrência da meiose. Depois da primeira divisão meiótica, cada espermatócito de primeira ordem origina dois espermatócitos secundários (espermatócitos de segunda ordem ou espermatócitos II). Como resultam da primeira divisão da meiose, são células haploides, embora ainda apresentem cromossomos duplicados. Com a ocorrência da segunda divisão meiótica, os dois espermatócitos de segunda ordem originam quatro espermátides, as quais são células haploides. Espermiogênese: é a fase final, que representa um processo complexo de diferenciação sem divisão celular, o qual transforma as espermátides, células de citoplasma abundante, em espermatozoides, que passam a apresentar pouco citoplasma.

5 241 Biologia 21 Fase de proliferação Espermatogônias (2n) Fase de crescimento Espermatócito primário (2n) Fase de maturação 1 a divisão 2 a divisão Espermatócito secundário (n) Espermátides (n) 209 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Espermiogênese Espermatozoides (n) Etapas do processo de espermatogênese Na fase de espermiogênese, as vesículas do complexo golgiense das espermátides fundem-se, formando uma estrutura chamada acrossomo, que se localiza na extremidade dos espermatozoides. Essa estrutura contém enzimas que perfuram as membranas do óvulo durante o processo de fecundação (fertilização). Os centríolos migram para a região imediatamente posterior ao núcleo da espermátide, e um deles dá origem ao filamento axial. Trata-se de um longo feixe de túbulos proteicos, envoltos pela membrana plasmática, que constituem o flagelo, estrutura vibrátil responsável pela movimentação dos espermatozoides no caminho até o óvulo. Grande quantidade de mitocôndrias concentra-se na região entre a cabeça e o flagelo, conhecida como peça intermediária. Essas mitocôndrias são importantes para a respiração celular, processo que libera a energia necessária para a movimentação dos flagelos. No homem, a produção de espermatozoides inicia-se na puberdade e prolonga-se por quase toda a vida adulta. A formação de espermatozoides a partir de espermatogônias demora, em média, 16 dias. Um homem adulto normal produz aproximadamente 100 milhões de espermatozoides todos os dias. Flagelo Citoplasma Peça intermediária Acrossomo Núcleo Organização geral de um espermatozoide humano

6 210 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Biologia APRENDER SEMPRE Durante a espermatogênese, podem ocorrer problemas de natureza morfológica ou cromossômica. a. Quais problemas morfológicos e cromossômicos podem ocorrer? b. Por que os problemas morfológicos, em geral, inviabilizam os espermatozoides? c. Por que os problemas cromossômicos podem ser mais danosos à espécie? a. Os problemas morfológicos mais comuns são flagelos curtos ou ausentes, gametas com duas cabeças e acrossomo defeituoso. Quanto aos cromossomos, podem ocorrer alterações no número ou na estrutura. b. Porque a ausência do flagelo impede o deslocamento dos espermatozoides até o gameta feminino, e a deficiência do acrossomo dificulta a fecundação. c. Os espermatozoides com problemas cromossômicos podem fecundar o gameta feminino, originando um embrião com alteração cromossômica, e o indivíduo gerado pode desenvolver alguma anomalia. C. Ovogênese (ou ovulogênese) Nos ovários, encontram-se agrupamentos celulares chamados folículos ovarianos de Graaf. Nesses folículos, estão as células germinativas, que originam os gametas, e as células foliculares, responsáveis pela manutenção das células germinativas e pela produção de dois hormônios sexuais femininos: o estrógeno e a progesterona. Estes hormônios estão relacionados com o aparecimento das características sexuais femininas (desenvolvimento das glândulas mamárias e a distribuição peculiar da gordura corporal e dos pelos pubianos) e com a preparação do corpo da mulher para a gestação. Nas mulheres, geralmente apenas um folículo ovariano amadurece a cada ciclo menstrual, período compreendido entre duas menstruações consecutivas que dura, em média, 28 dias. Isso significa que, a cada ciclo, apenas um gameta torna-se maduro e é liberado no sistema genital da mulher. A ovogênese compreende as fases de proliferação, crescimento e maturação. Fase de proliferação ou de multiplicação: é a fase de ocorrência das mitoses sucessivas, quando as células germinativas primordiais aumentam em quantidade e originam as ovogônias, células diploides. Nos fetos femininos humanos, a fase proliferativa termina por volta do final do primeiro trimestre da gestação. Fase de crescimento: nesta etapa, as ovogônias passam por um notável crescimento, com aumento do citoplasma e grande acúmulo de substâncias nutritivas. Esse depósito citoplasmático de nutrientes chama-se vitelo e é responsável pela nutrição do embrião durante o seu desenvolvimento ou, pelo menos, durante os primeiros estágios. Durante a fase de crescimento, as ovogônias transformam-se em ovócitos primários (ovócitos de primeira ordem ou ovócitos I, que ainda são células diploides). Quando uma menina nasce, todos os seus ovócitos primários já estão formados em seus ovários, totalizando 400 mil células. Nas mulheres, a fase de crescimento perdura até a puberdade, quando a menina inicia a sua maturidade sexual. Fase de maturação: dos 400 mil ovócitos primários, apenas 350 ou 400 completarão a sua transformação em gametas maduros, um a cada período de 28 dias, em média. A fase de maturação inicia--se quando a fêmea alcança a maturidade sexual. Na mulher, essa fase inicia-se por volta de 11 a 13 anos de idade. Quando o ovócito primário completa a primeira divisão da meiose, que se encontrava interrompida na prófase I, dá origem a duas células. Uma delas não recebe nenhum citoplasma e desintegra-se logo a seguir, na maioria das vezes sem sequer iniciar a segunda divisão da meiose. É o primeiro corpúsculo (glóbulo) polar (n). A outra célula, que recebe quase todo o citoplasma da célula inicial, é o ovócito secundário ou ovócito de segunda ordem ou ovócito II (n). Ao sofrer a segunda divisão da meiose, o ovócito secundário origina o segundo corpúsculo polar e o óvulo, célula volumosa e rica em vitelo. A divisão meiótica na gametogênese feminina é desigual, porque não reparte equitativamente (em partes iguais) o vitelo entre as células-filhas. Embora represente a inviabilidade dos corpúsculos polares, essa característica permite que o único óvulo formado seja bastante rico em substâncias nutritivas. Na maioria das fêmeas dos vertebrados, a segunda divisão da meiose só acontece se houver fecundação. Curiosamente, o verdadeiro gameta dessas fêmeas é o ovócito secundário, pois é ele que se funde com o espermatozoide.

7 Fase de proliferação Ovogônias (2n) Fase de crescimento Ovócito primário (2n) Biologia Fase de maturação Ovócito secundário (n) 1º corpúsculo polar (n) Óvulo (n) D. Fecundação Para originar um novo indivíduo, é necessário formar o zigoto ou célula-ovo. Isso ocorre por meio da fusão de gametas, um masculino e outro feminino, que têm papéis diferentes na formação do zigoto. Essa fusão dos gametas é chamada fecundação ou fertilização. Ambos os gametas apresentam a mesma quantidade de cromossomos, mas apenas os gametas femininos carregam nutrientes em seu citoplasma, os quais servirão para nutrir o embrião durante o seu desenvolvimento. Por sua vez, apenas os gametas masculinos são móveis e responsáveis pela união, que pode acontecer no meio externo (fecundação externa) ou dentro do corpo da fêmea (fecundação interna). APRENDER SEMPRE Atualmente, alguns casais que apresentam problemas para ter filhos optam pela técnica chamada fertilização in vitro (FIV), a qual possibilita, em muitos casos, a geração de uma criança. No que consiste essa técnica? Inicialmente, por meio de estímulos hormonais, induzse a mulher a desenvolver um ou mais ovócitos secundários (gametas femininos). Posteriormente, esses ovócitos são recolhidos dos ovários, sendo, em seguida, fecundados por espermatozoides em meio laboratorial. Os embriões obtidos por esse processo são transferidos para o útero da mulher, onde poderão desenvolver-se normalmente. As expressões bebê de proveta ou fecundação in vitro, muito comuns em nosso cotidiano, são utilizadas em razão de os ovócitos serem fecundados artificialmente em laboratório, ao contrário do que acontece naturalmente. 2º corpúsculo polar (n) Etapas do processo de ovogênese Quando a fecundação é externa, geralmente no ambiente aquático, tanto os machos quanto as fêmeas produzem gametas em grande quantidade, compensando, assim, a perda que esse ambiente ocasiona. Muitos gametas são levados pelas águas ou servem de alimento para outros animais, como as larvas de alguns animais aquáticos, que se alimentam de gametas suspensos na água. Nos animais dotados de fecundação interna, as fêmeas produzem apenas um ou alguns gametas por vez, que permanecem protegidos dentro do sistema genital. O óvulo, além da membrana plasmática, apresenta outro revestimento mais externo, a membrana vitelínica ou zona pelúcida. Quando um espermatozoide entra em contato com esse revestimento, a membrana do acrossomo funde-se com a membrana do espermatozoide (reação acrossômica), liberando as enzimas presentes no interior do acrossomo. As enzimas do acrossomo (proteases, hialuronidases e outras) dissolvem a membrana vitelínica e abrem caminho para a penetração do espermatozoide. Com a fusão entre a membrana do espermatozoide e a membrana do ovócito secundário, apenas o núcleo do espermatozoide é introduzido no interior do gameta feminino. Nesse exato instante, a membrana do ovócito sofre alterações químicas e elétricas, transformando-se na membrana de fertilização, a qual impede a penetração de todos os outros espermatozoides ao redor do gameta feminino. No interior do gameta feminino, o núcleo do espermatozoide, agora chamado pró-núcleo masculino, funde-se com o pró-núcleo feminino. Cada um desses pró-núcleos apresenta um lote n de cromossomos, e a fusão resulta em um lote 2n. Forma-se, então, o zigoto ou célula-ovo, resultante da fecundação. Na célula formada por esse processo, metade dos cromossomos tem origem paterna e metade, origem materna. 211 Ciências da Natureza e suas Tecnologias

8 Fecundação Tuba uterina Biologia Zona pelúcida Células foliculares Ovulação Ovário Útero Vagina Espermatozoides depositados na vagina. 212 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Vista frontal do sistema genital feminino: em destaque, o ovócito secundário no momento da fecundação 2. Ciclo menstrual O ciclo menstrual é definido como o período entre duas menstruações consecutivas. O primeiro dia de um ciclo menstrual corresponde ao primeiro dia do fluxo menstrual, e o último dia desse ciclo será equivalente ao primeiro dia do ciclo seguinte. Esse ciclo menstrual é regulado pela ação de hormônios hipofisários (produzidos pela glândula hipófise), como o FSH (hormônio folículo-estimulante) e o LH (hormônio luteinizante), e de hormônios ovarianos (produzidos nos ovários), como o estrógeno e a progesterona. O corpo de uma mulher sofre alterações cíclicas que se repetem a cada intervalo de aproximadamente 28 dias. O ciclo menstrual inicia-se quando a camada superficial do endométrio (parede do útero), que está espessa e muito vascularizada, começa a sofrer uma descamação e desprende-se, provocando um sangramento que dura, em geral, de 3 a 5 dias. Nesse período, estão baixas as concentrações plasmáticas dos hormônios hipofisários e ovarianos. Por ação do FSH, um folículo ovariano primário inicia sua maturação, quando o ovócito I continua a primeira divisão meiótica. O folículo produz, então, quantidades crescentes do hormônio estrógeno, o qual estimula a proliferação do endométrio uterino. A elevação na concentração de estrógeno estimula um acréscimo na produção de LH pela glândula hipófise. O aumento abrupto na concentração desse hormônio, aproximadamente na metade do ciclo, faz o folículo maduro romper-se, liberando o ovócito II (ovulação). Trata-se do verdadeiro gameta feminino. Folículo em desenvolvimento Ovócito primário Folículo primário Folículo maduro Ovócito secundário Corpo albicans Corpo lúteo Corte transversal do ovário. O ciclo ovariano consiste no desenvolvimento de um folículo primário até a eliminação do ovócito secundário (gameta feminino), processo denominado ovulação. O folículo rompido origina o corpo lúteo, que produz progesterona em grande quantidade e pouco estrógeno. A progesterona estimula ainda mais o desenvolvimento do endométrio, cujos vasos sanguíneos dilatam-se, surgindo glândulas produtoras de glicogênio.

9 Juntos, o estrógeno e a progesterona passam a inibir a hipófise. A queda na produção de FSH e de LH induz a atrofia do corpo lúteo, que se transforma em corpo albicans (branco), inativo, o que provoca uma diminuição dos níveis de estrógeno e progesterona. O déficit desses dois hormônios provocará o descolamento da camada superficial do endométrio, bem como cessará a inibição sobre a hipófise, que volta a produzir o FSH. Por ação desse hormônio, outro folículo primário começa a sua maturação, e outro ciclo menstrual se inicia. O ciclo menstrual pode cessar definitivamente, caracterizando a menopausa, que ocorre, geralmente, entre os 45 e 55 anos Níveis de FSH e LH no sangue Pico de LH Biologia Ovário Endométrio do útero Folículo em crescimento Níveis de estrógeno e progesterona no sangue Menstruação Ovulação Corpo lúteo Dias do ciclo menstrual Variações dos hormônios hipofisários e ovarianos no ciclo menstrual 213 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Endometriose A endometriose é uma doença inflamatória provocada por células do endométrio. Em vez de serem eliminadas, essas células migram no sentido oposto e caem nos ovários ou na cavidade abdominal, onde voltam a multiplicar-se e a sangrar. A endometriose pode ser assintomática, no entanto, quando os sintomas aparecem, destacam-se os seguintes: dismenorreia cólica menstrual que, com a progressão da doença, aumenta de intensidade e pode incapacitar as mulheres de exercer suas atividades normais; dor durante as relações sexuais; dor e sangramento intestinais e urinários durante a menstruação; infertilidade. Aproximadamente 20% das mulheres têm apenas dor, 60% têm dor e infertilidade e 20%, apenas infertilidade. A endometriose é uma doença crônica que regride espontaneamente com a menopausa, como consequência da queda na produção dos hormônios femininos. Mulheres jovens que têm a doença podem utilizar a pílula anticoncepcional tomada sem intervalos, pois esse procedimento suspende a menstruação. Não se sabe ainda exatamente quais são as causas da endometriose. Uma hipótese é que seja genética, estando relacionada com alterações do sistema imunitário.

10 214 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Biologia A. Fases do ciclo menstrual O ciclo menstrual apresenta as seguintes fases: menstrual: corresponde ao período de menstruação; proliferativa ou estrogênica: corresponde ao desenvolvimento dos folículos, que abrange o período final da menstruação até a ocorrência da ovulação; secretora: corresponde ao período de intensa atividade do corpo lúteo; pré-menstrual: caracteriza-se pela transformação do corpo lúteo em corpo albicans, que determina a redução do nível de progesterona e, consequentemente, o desprendimento da camada superficial do endométrio. É importante ressaltar que a duração do ciclo menstrual nem sempre é de 28 dias. O período compreendido entre a ovulação e a menstruação seguinte é relativamente constante e dura cerca de duas semanas. Assim, independentemente da duração total do ciclo, a ovulação deverá ocorrer 14 dias antes da menstruação. O período fértil da mulher, aquele em que ela pode engravidar, corresponde à ovulação, quando o gameta é liberado do ovário e permanece viável por aproximadamente 24 horas. Caso ocorra relação sexual nesse período, a fecundação (fusão do ovócito II com o espermatozoide) ocorrerá na região da tuba uterina. Depois de 5 a 7 dias, o embrião implanta-se no útero, e a placenta começa a formar-se. Inicia-se, então, a produção do hormônio gonadotrópico coriônico (HCG), que mantém o corpo lúteo ativo, produzindo o hormônio progesterona e impedindo uma nova menstruação. À medida que se desenvolve, a placenta produz estrógeno e progesterona, cujas concentrações permanecem altas durante toda a gestação. Os testes laboratoriais para diagnósticos de gestação baseiam-se na pesquisa de HCG na urina ou no sangue. A presença desse hormônio confirma a hipótese de gravidez. APRENDER SEMPRE UERJ O gráfico a seguir ilustra um padrão de níveis plasmáticos de vários hormônios durante o ciclo menstrual da mulher. LH Pico de LH FSH Estrógenos Progesterona Início da menstruação Ovulação Início da menstruação a. Estabeleça a relação existente entre o nível plasmático do hormônio LH e a ocorrência de ovulação. Justifique. b. Cite o principal efeito no endométrio da queda simultânea dos níveis plasmáticos dos hormônios estrógeno e progesterona e explique o fenômeno ocorrido. a. A elevação da concentração de LH estimula a maturação do folículo, portanto seu pico ocorre pouco antes da ovulação, ou seja, da liberação do ovócito secundário. b. O principal efeito no endométrio é a menstruação. A queda desses hormônios está associada à diminuição da vascularização e subsequente degeneração de parte do endométrio.

11 3. Métodos contraceptivos Os métodos contraceptivos ou anticoncepcionais caracterizam-se por impedir a ocorrência da gravidez. Existem muitos aspectos que podem e devem ser considerados na escolha de um dos métodos apresentados a seguir, como a necessidade de um planejamento familiar, o controle de natalidade em regiões com alta densidade populacional, condições ideais de sobrevivência dos indivíduos numa população, entre outros. A escolha de um método contraceptivo por um casal também sofre influência social, econômica, religiosa e educacional. Os métodos contraceptivos podem ser classificados em cirúrgicos, mecânicos, farmacológicos, químicos e, ainda, naturais. A. Métodos cirúrgicos No homem, o método cirúrgico utilizado é a vasectomia, que consiste na secção dos canais deferentes, impedindo, assim, a saída dos espermatozoides. A atividade sexual é preservada, já que a produção de testosterona não é interrompida, e o líquido ejaculado contém apenas as secreções prostática e seminal. Na mulher, é feita a laqueadura ou ligadura das tubas uterinas, o que impede os espermatozoides de atingir o ovócito II. Ambos são métodos muito eficazes, mas praticamente irreversíveis. Em geral, são indicados para as pessoas que já tiveram filhos e não desejam ter mais. B. Métodos mecânicos O dispositivo intrauterino (DIU), introduzido na cavidade uterina, impede o processo de nidação (implantação do embrião). Alguns têm, ainda, ação espermicida. Os preservativos de látex (ou camisinhas), usados pelo homem durante o ato sexual, impedem a deposição dos espermatozoides na vagina. Há também a camisinha feminina, porém seu uso é pouco difundido. O diafragma, peça de látex introduzida na vagina para fechar o colo do útero, impede que os espermatozoides atinjam o ovócito. Geralmente é utilizado em associação com geleias espermicidas. C. Métodos farmacológicos A pílula anticoncepcional é constituída pelos hormônios progesterona e estrógeno, os quais promovem o desenvolvimento do endométrio e, por retroalimentação negativa, impedem a produção de FSH e LH pela hipófise. Assim, não há maturação do folículo nem ovulação. Ao final de uma cartela, interrompe-se a ingestão diária dos hormônios e ocorre a menstruação. A anticoncepção de emergência, conhecida popularmente como pílula do dia seguinte, contém doses elevadas de progesterona e estrógeno sintéticos. Esse medicamento impede a ovulação e, caso já tenha ocorrido a fecundação, a implantação do embrião no útero é dificultada. D. Métodos químicos Um desses métodos é a geleia espermicida, que mata os espermatozoides e só tem boa eficácia quando utilizada pela mulher em associação com o diafragma. E. Métodos naturais Dentre os métodos naturais, estão o coito interrompido, o teste do muco cervical e o ritmo do calendário ou tabelinha. O coito interrompido consiste na retirada do pênis antes da ejaculação e é extremamente ineficaz. O teste do muco cervical é a observação da viscosidade da secreção presente na vagina, que se altera no período fértil. Também é um método de alto risco de falha. Já o ritmo do calendário ou tabelinha leva em conta o período fértil da mulher dentro do ciclo menstrual. Estabelece-se um período de abstinência sexual próximo à data provável da ovulação, sabendo-se que esta ocorre duas semanas antes da menstruação. Por exemplo: uma mulher que tem ciclos com duração de 29 dias deve ovular no 15 o dia. O período de abstinência sexual envolve uma margem de segurança de três dias antes e três dias depois, não devendo ocorrer relações sexuais do 12 o ao 18 o dia do ciclo. Trata-se também de um método de eficácia duvidosa, principalmente em mulheres cuja duração do ciclo seja irregular. A escolha de um método contraceptivo deve ser individualizada, levando-se em conta a eficácia, a ausência de efeitos colaterais, a facilidade de utilização etc. APRENDER SEMPRE Os métodos contraceptivos, em determinadas situações, são importantes para impedir a ocorrência de uma gravidez não desejada. Qual é a importância desses métodos? Quais são os métodos reversíveis e os irreversíveis? Os contraceptivos são importantes quando se levam em consideração a necessidade de um planejamento familiar, o controle de natalidade em regiões com alta densidade populacional para melhorar as condições de sobrevivência dos indivíduos em uma população, entre outros fatores. Alguns contraceptivos, como a camisinha, são importantes na prevenção de doenças sexualmente transmissíveis (DSTs). Os métodos reversíveis são: as pílulas, o DIU, os preservativos de látex (as camisinhas), o diafragma, os espermicidas e os métodos naturais. Os métodos irreversíveis são os cirúrgicos, como a vasectomia e a laqueadura. 215 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Biologia

12 21 4. Organizador gráfico A. Gametogênese 241 Biologia JEZPERKLAUZEN/ISTOCKPHOTOS Ocorrência da meiose, processo no qual um espermatócito I origina quatro espermátides. Proliferação das espermatogônias por sucessivas divisões mitóticas Espermiogênese Maturação Crescimento Proliferativa Pequeno aumento no citoplasma das espermatogônias Ocorre nos testículos. Gameta masculino Espermatozoide (n) Diferenciação Espermátide (n) Meiose II Espermatócito II (2n) Meiose I Espermatócito I (2n) Crescimento 216 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Fases Espermatogênese Reprodução Espermatogônias (2n) Mitoses Células primordiais (2n) Células Fase Ovogênese Células Proliferação das ovogônias por sucessivas divisões mitóticas Proliferativa Ocorre nos ovários. Células primordiais (2n) Mitoses Representa a meiose, processo no qual um ovócito I origina um ovócito II (gameta feminino) e os corpúsculos polares. Crescimento Maturação Grande aumento no citoplasma das ovogônias, o que permite o acúmulo de nutrientes. Gameta feminino Ovogônias (2n) Crescimento Ovócito I (2n) Meiose I Ovócito II (n) Meiose II Óvulo (n) Tema Tópico Subtópico Subtópico destaque Apenas texto Características

13 Módulo 85 Gametogênese I Exercícios de Aplicação 01. UFV-MG (adaptado) Observe a figura da célula representada a seguir e assinale a alternativa incorreta a. O flagelo, indicado pelo número 3, é a estrutura responsável pela locomoção. b. A figura caracteriza uma célula formada pela diferenciação de uma espermátide após a meiose de uma espermatogônia. c. O núcleo, indicado pelo número 2, é o local onde se encontra o material genético. d. A figura representa um gameta masculino, o qual é produzido no epidídimo. e. O acrossomo, indicado pelo número 1, é a vesícula que contém as enzimas necessárias à penetração no óvulo. Os espermatozoides são produzidos nos testículos. No epidídimo, eles completam sua maturação e ficam armazenados até o momento da ejaculação. Alternativa correta D 02. Em relação ao esquema a seguir, que representa o processo de espermatogênese humana, responda ao que se pede. I II III IV a. Como são denominadas e qual a ploidia das células numeradas de 1 a 6, respectivamente? b. Quais são os mecanismos celulares envolvidos nas etapas I, II, III e IV, respectivamente? a. 1. Célula germinativa (2n) 2. Espermatogônia (2n) 3. Espermatócito I (2n) 4. Espermatócito II (n) 5. Espermátide (n) 6. Espermatozoide (n) 1 Biologia 217 Ciências da Natureza e suas Tecnologias b. I. Mitose (período de multiplicação) II. Interfase (período de crescimento) III. Meiose (divisão reducional, que ocorre no período de maturação) IV. Espermiogênese (diferenciação)

14 218 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Biologia O processo de produção de gametas no homem é chamado espermatogênese e ocorre no interior dos testículos. A respeito desse processo, assinale a alternativa correta. a. Os espermatócitos primários originam, por mitose, oito espermátides cada, as quais sofrem processo de diferenciação, transformando-se em espermatozoides. b. O flagelo presente no espermatozoide é formado no complexo golgiense, estrutura que produz vesículas contendo enzimas que perfuram o óvulo. c. Durante o processo de espermatogênese, uma espermatogônia sofre meiose e origina quatro novas espermatogônias com o mesmo número cromossômico. d. As espermátides são células haploides que passam por um processo de diferenciação celular chamado espermiogênese, o qual origina os espermatozoides. e. Os espermatozoides apresentam o mesmo número de cromossomos presentes nas espermatogônias, células que os originam por meio do processo de mitose. Exercícios Extras 04. UTFPR Analisando o processo de espermatogênese no homem, é correto afirmar que: a. as espermatogônias são células diploides (2n) que se multiplicam intensamente por mitose, originando células também diploides. b. na formação dos espermatozoides, ocorre uma etapa de diferenciação celular antes da divisão meiótica no interior dos testículos. c. após a divisão meiótica, cada espermatogônia origina quatro espermatócitos primários com o mesmo número de cromossomos. d. a espermatogênese ocorre nos testículos, formando espermatozoides com o mesmo número de cromossomos que as espermatogônias. e. na espermatogênese, a fase de multiplicação é restrita à vida intrauterina ou termina pouco depois do nascimento do homem. 05. O acrossomo do espermatozoide dos mamíferos é responsável pela perfuração dos invólucros do óvulo, durante a fecundação, porque possui enzimas especiais. Essa região do espermatozoide é formada pelo(os): a. retículo endoplasmático. b. lisossomo. c. centríolos. d. complexo golgiense. e. núcleo. Cada espermatócito primário (2n) origina, por meiose, dois espermatócitos secundários (n). Cada espermatócito secundário origina, por sua vez, duas espermátides (n). O flagelo presente no espermatozoide é formado a partir dos centríolos. As espermatogônias (2n) originam os espermatócitos primários (2n) durante a fase de crescimento. Os espermatozoides apresentam metade do número de cromossomos que está presente nas células das espermatogônias. Alternativa correta D Habilidade Utilizar e analisar, por meio de representações esquemáticas ou não, os processos de formação dos gametas. Seu espaço Neste módulo, continuaremos o assunto da reprodução, destacando a espermatogênese (gametogênese masculina). Inicialmente, sugerimos destacar o conceito de gametogênese e especificar que a gametogênese masculina ocorre nos testículos e é chamada espermatogênese. Já a gametogênese feminina ocorre nos ovários e é chamada ovogênese ou ovulogênese. Em segundo lugar, apresentar a definição das diferentes etapas do processo de gametogênese. Para finalizar, é importante destacar a diferenciação das espermátides e a formação dos espermatozoides.

15 Exercícios Propostos Da teoria, leia os tópicos 1, 1.A e 1.B. Exercícios de tarefa reforço aprofundamento 06. Fuvest-SP O esquema a seguir representa um espermatozoide humano e algumas das estruturas que o compõem. Qual é a importância de cada uma das estruturas, numeradas de 1 a 4, para a reprodução? 1 Acrossomo 3 Mitocôndrias 2 Núcleo 4 Flagelo 07. Fatec-SP Os espermatozoides são células muito ativas, com enorme capacidade de movimentação. Durante sua formação (espermatogênese), ocorrem várias fases diferentes, cuja sequência é: a. espermatogônia espermátide espermatócito I espermatócito II espermatozoide. b. espermátide espermatócito I espermatócito II espermatogônia espermatozoide. c. espermatócito I espermatócito II espermátide espermatogônia espermatozoide. d. espermatócito I espermatócito II espermatogônia espermátide espermatozoide. e. espermatogônia espermatócito I espermatócito II espermátide espermatozoide. 08. O espermatócito primário dos cavalos domésticos apresenta 64 cromossomos. Leia as afirmações a seguir sobre a constituição cromossômica desses animais durante a gametogênese. I. Suas espermatogônias apresentam 128 cromossomos. II. Seus espermatócitos secundários apresentam 32 cromossomos. III. Seus espermatozoides apresentam 32 cromossomos. Quais estão corretas? a. Apenas I b. Apenas II c. Apenas III d. Apenas I e III e. Apenas II e III 09. A gametogênese é o processo pelo qual são produzidos os gametas masculinos e femininos. Para a ocorrência desse processo, a mulher apresenta os ovários (gônada feminina) e o homem, os testículos (gônada masculina). Com relação à gametogênese masculina, assinale a alternativa correta. a. Das células germinativas primordiais, originam-se espermátides que, por mitose, formam espermatozoides. b. O homem, antes da puberdade, possui um número suficiente de espermatozoides capacitados para a fecundação. c. Esse processo acontece nos testículos, onde ocorre a espermiogênese. d. A espermatogênese independe de qualquer ação hormonal. e. O recém-nascido apresenta, nos túbulos seminíferos, pequena quantidade de espermatozoides. 10. Udesc Considere uma espécie animal em que o número haploide de cromossomos é 20. Durante um processo normal de espermatogênese, um macho dessa espécie produzirá: a. espermatogônias com 20 cromossomos. b. espermátides com 10 cromossomos. c. espermatócitos secundários com 20 cromossomos. d. espermatócitos primários com 10 cromossomos. e. espermatozoides com 5 cromossomos. 11. UFPR Represente esquematicamente a espermatogênese no homem, indicando o nome das células envolvidas e em que fase do processo ocorrem, respectivamente, a permuta genética e a divisão reducional. 12. Enem A espermiogênese caracteriza-se por uma série de modificações celulares que permitem a formação de um espermatozoide viável. Assinale a alternativa que apresenta corretamente uma dessas modificações. a. O retículo endoplasmático granuloso forma o acrossomo. b. O citoesqueleto forma a cabeça do espermatozoide. c. As mitocôndrias produzem enzimas para perfurar o ovócito. d. O centríolo forma o flagelo do espermatozoide. e. As células de Sertoli envolvem, protegem e nutrem as espermátides I. 13. O processo de formação de espermatozoides é denominado espermatogênese e é realizado no interior dos testículos em diferentes etapas. A respeito desse processo, assinale a alternativa correta. a. Durante a espermiogênese, cada espermátide sofre modificações e dá origem ao espermatócito II, o gameta masculino. b. De cada espermatogônia que inicia o processo de espermatogênese, formam-se oito espermatozoides. c. Espermatogônias e espermátides são células haploides resultantes de etapas do processo de espermatogênese. d. As espermatogônias são células diploides que se diferenciam e originam os espermatócitos secundários haploides. e. O acrossomo presente no espermatozoide é uma vesícula que contém enzimas necessárias à penetração no óvulo. 219 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Biologia

16 Biologia 14. No processo de espermatogênese ocorrem os seguintes fenômenos: meiose (I), diferenciação celular (II), interfase (III) e mitose (IV). a. Qual é a sequência correta em que tais fenômenos acontecem? b. Em que fases da espermatogênese ocorrem tais fenômenos? 15. UFV-MG Observe as regiões (I, II, III e IV) do corte histológico a seguir, de um testículo humano normal, e responda às questões. 16. UFMG Observe o esquema a seguir, que representa a secção de uma região do testículo humano I Ciências da Natureza e suas Tecnologias IV II III a. As regiões I, II e III estão evidenciando qual componente do testículo? b. A etapa final da gametogênese está representada por qual número? c. Quantos cromossomos tem cada célula presente na região III? d. Cite o nome da célula produtora de testosterona e o número correspondente à região onde ela se encontra. Com base no esquema e em seus conhecimentos sobre o assunto, cite: a. o número total de cromossomos existentes nas células indicadas pelos números 1 e 4; b. uma função das células indicadas pelos números 5 e 6; c. o(s) número(s) correspondente(s) à(s) célula(s) que sofre(m) ação do hormônio folículo estimulante (FSH) e à(s) que sofre(m) ação do hormônio luteinizante (LH).

17 Módulo 86 Gametogênese II Exercícios de Aplicação 01. UFU-MG Com base no processo de ovulogênese ou ovogênese, assinale a alternativa incorreta. a. A redução do número de cromossomos da espécie à metade ocorre por causa da separação das cromátides irmãs dos cromossomos. b. A divisão II da meiose termina se ocorrer o processo de fecundação. c. O ovócito II tem a mesma quantidade de cromossomos que o óvulo. d. O processo de multiplicação das ovogônias ocorre por mitose, mantendo o número de cromossomos da espécie. e. A fase da meiose, chamada anáfase I, é responsável pela redução do número de cromossomos da espécie à metade. A redução do número de cromossomos da espécie à metade ocorre por causa da separação dos cromossomos homólogos durante a anáfase I da meiose. Alternativa correta: A 02. Em relação ao esquema a seguir, que representa o processo de ovulogênese humana, responda ao que se pede. I II III a. Como são denominadas e qual a ploidia das células numeradas de 1 a 6, respectivamente? b. Quais são os mecanismos celulares envolvidos nas etapas I, II e III, respectivamente? PUC-SP O trecho a seguir foi extraído do artigo Desencontros sexuais, de Dráuzio Varella, publicado na Folha de S.Paulo, em 25 de agosto de Nas mulheres, em obediência a uma ordem que parte de uma área cerebral chamada hipotálamo, a hipófise libera o hormônio FSH (hormônio folículo-estimulante), que agirá sobre os folículos ovarianos, estimulando-os a produzir estrogênios, encarregados de amadurecer um óvulo a cada mês. FSH e estrogênios dominam os primeiros 15 dias do ciclo menstrual com a finalidade de tornar a mulher fértil, isto é, de preparar para a fecundação uma das 350 mil células germinativas com as quais nasceu. O trecho faz referência a um grupo de células que a mulher apresenta ao nascer. Essas células são: a. ovogônias em início de meiose, presentes no interior dos folículos ovarianos e apresentam 23 cromossomos. b. ovócitos em início de meiose, presentes no interior dos folículos ovarianos e apresentam 46 cromossomos. c. ovócitos em fase final de meiose, presentes no interior de folículos ovarianos e apresentam 23 cromossomos. d. óvulos originados por meiose, presentes na tuba uterina e apresentam 23 cromossomos. e. ovogônias em início de meiose, presentes na tuba uterina e apresentam 46 cromossomos. Durante a vida intrauterina, as ovogônias de uma menina desenvolvem-se e originam os ovócitos primários, que permanecem na prófase I da meiose, sendo, portanto, células diploides. Ao nascer, essa menina apresenta aproximadamente 400 mil ovócitos primários e, como estas são células diploides, apresentam 46 cromossomos. Alternativa correta: B Habilidade Utilizar e analisar, por meio de representações esquemáticas ou não, os processos de formação dos gametas. Biologia 221 Ciências da Natureza e suas Tecnologias a. 1. Célula germinativa (2n) 2. Ovogônia (2n) 3. Ovócito I (2n) 4. Ovócito II (n) 5. Primeiro corpúsculo polar (n) 6. Óvulo (n) b. I. Mitose (período de multiplicação) II. Interfase (período de crescimento) III. Meiose (divisão reducional, que ocorre no período de maturação.)

18 222 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Biologia Exercícios Extras 04. Na mulher, o processo de produção de gametas é chamado ovogênese ou ovulogênese e realiza-se no interior da gônada feminina. A respeito da ovogênese, assinale a alternativa correta. a. Nos ovários, células germinativas primordiais transformam-se em ovogônias, que são células diploides. b. As ovogônias, após sofrerem mitoses, formam os ovócitos primários e estes, também por mitose, originam os ovócitos secundários. c. Os ovócitos secundários são células diploides e interrompem a meiose na prófase I, ainda no útero materno. d. O ovócito primário gera duas células iguais, os ovócitos secundários, após sofrer a primeira divisão da meiose. e. Ao final da segunda divisão da meiose, surgem o ovócito primário e três corpúsculos polares reduzidos. Seu espaço 05. FGV-RJ Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas do texto a seguir. A menina, ao nascer, já realizou as fases de multiplicação e crescimento do processo denominado gametogênese, possuindo um grande número de em processo interrompido de. Essas últimas células são. a. óvulos meiose haploides b. ovócitos I mitose haploides c. ovócitos II meiose haploides d. ovócitos I meiose diploides e. corpúsculos polares mitose diploides Neste módulo, continuaremos o assunto da reprodução, destacando a ovogênese ou ovulogênese (gametogênese feminina) e o processo de fecundação. Quanto à ovogênese, definir as diferentes etapas do processo: fase de proliferação ou de multiplicação; fase de crescimento; fase de maturação. É importante destacar que o verdadeiro gameta feminino é o ovócito secundário, e não o óvulo. Quanto ao processo de fecundação, sugerimos destacar o local de sua ocorrência, as tubas uterinas. Além disso, enfatizar que esse processo representa a união entre o gameta feminino e um gameta masculino para a formação do zigoto. Salientar que os gametas trazem a mesma quantidade de cromossomos, porém somente o gameta feminino possui nutrientes em seu citoplasma, os quais servirão para nutrir o embrião durante o seu desenvolvimento. Outro ponto importante no processo de fecundação é o papel do acrossomo presente nos espermatozoides. Nesse caso, destacar que as enzimas presentes no acrossomo são responsáveis pela perfuração dos envoltórios do gameta feminino e permitem a introdução do núcleo masculino. Enfatizar também que, na fecundação, apenas um espermatozoide fecunda o gameta feminino, pois, quando a fecundação ocorre, a membrana do gameta feminino sofre alterações que impedem a entrada de outro espermatozoide.

19 Exercícios Propostos 21 Da teoria, leia os tópicos 1.C e 1.D. Exercícios de tarefa reforço aprofundamento III V Unicamp-SP Considerando que a informação genética é igualmente carregada pelo óvulo e pelo espermatozoide, responda: a. Por que o óvulo é geralmente muito maior do que o espermatozoide? b. Como essa diferença aparece durante a gametogênese? 07. UFES Na espécie humana, a fecundação ocorre: a. nas tubas uterinas. b. no ovário. c. na vagina. d. nos órgãos genitais externos do sistema genital feminino. e. na próstata. 08. UFRJ Comparando-se as diversas fases da espermatogênese e da ovogênese humana, é incorreto afirmar que: a. a fase de multiplicação das espermatogônias ocorre nos testículos pelo processo de mitose. b. o período de crescimento é longo nas ovogônias e curto nas espermatogônias. c. ovogônias e espermatogônias; espermatócitos e ovócitos primários; corpúsculos polares e espermátides possuem 2n cromossomos. d. a espermatogênese apresenta uma fase a mais que a ovogênese, chamada espermiogênese. e. nos ovários e nos testículos, ocorrem os dois tipos de divisão celular: mitose e meiose. 09. UFPR A formação de gametas femininos é denominada ovogênese e é realizada no interior dos ovários. A respeito desse processo, assinale a alternativa correta. a. O gameta feminino é uma célula pequena e imóvel, cujo citoplasma diminui muito durante o processo de formação. b. Após a divisão meiótica, de cada ovogônia se originam quatro ovócitos secundários geneticamente idênticos. c. O processo de ovogênese ocorre em etapas, permanecendo os ovócitos I em estágio inicial da meiose durante grande parte da vida da mulher. d. Durante a ovogênese, ocorre um processo de duplicação do número de cromossomos por causa da divisão meiótica. e. Na fase de crescimento, as ovogônias aumentam consideravelmente em número por sucessivas divisões meióticas. 10. UFV-MG O esquema a seguir representa a gametogênese humana em um indivíduo normal. I II a. Quantos cromossomos têm as células indicadas pelos números I, III e V? b. Qual o nome das células indicadas pelos números II e IV? 11. Com relação à gametogênese animal, qual das alternativas apresenta apenas células diploides? a. Ovócito I e espermatócito II b. Espermátide e ovogônia c. Espermatogônia e primeiro glóbulo polar d. Espermatogônia e ovócito I e. Espermatócito II e ovócito II 12. UFG-GO A idade materna avançada implica preocupação com a possibilidade do nascimento de bebês com anomalias, porque: a. os folículos ovarianos entram em atividade, mas, em geral, apenas um cresce e amadurece, enquanto os demais regridem. b. os ovócitos maternos permanecem um longo período em divisão meiótica, mais suscetíveis a agentes físicos, químicos e biológicos. c. as ovogônias maternas interrompem a fase de multiplicação por volta da 15 a semana de vida fetal e transformam-se em ovócitos primários. d. as gônadas têm células conservadas num estado indiferenciado e, quando estimuladas, iniciam a produção dos gametas. e. as células do ovário materno sofrem inúmeras divisões mitóticas em resposta aos mecanismos de controle do ciclo celular. 13. Considere a ovulogênese de uma mulher normal. Analise o número de cromossomos nas células durante o processo e assinale a afirmativa correta. a. A ovogônia tem metade do número de cromossomos do ovócito I. b. Os ovócitos I e II têm o mesmo número de cromossomos. c. O ovócito II e o óvulo têm o mesmo número de cromossomos. d. O corpúsculo polar I possui o mesmo número de cromossomos que o ovócito I. e. O ovócito II tem o dobro de cromossomos em relação à ovogônia. IV VI VII VIII Biologia 223 Ciências da Natureza e suas Tecnologias

20 224 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Biologia Observe o esquema a seguir e responda: I II III a. Qual o nome do processo representado na figura? b. Qual o nome das fases numeradas em algarismos romanos? c. Qual o significado biológico do crescimento observado na fase II? 15. UEPG-PR Sobre a gametogênese, assinale o que for correto. 01. No período de crescimento, as gônias acumulam substâncias de reserva e aumentam em volume, passando a citos de primeira ordem ou citos I, ainda diploides. 02. No início, o período de multiplicação caracteriza-se por um grande número de mitoses das células germinativas primordiais, resultando as gônias, que são células diploides A gametogênese masculina, denominada espermiogênese, e a gametogênese feminina, denominada ovogênese, são processos muito semelhantes, diferindo basicamente em relação ao tamanho das células e ao número de gametas férteis resultantes das mitoses ao final do processo. 08. No período de maturação, ocorre a meiose. Na telófase I originam-se os citos de segunda ordem ou citos II, e, no final, na telófase II, já estão formados os óvulos e as espermátides, ambos haploides. 16. No caso da ovogênese, das quatro células resultantes da meiose, apenas a célula grande é o óvulo, fértil; as outras três, pequenas, são os corpúsculos polares, estéreis. No caso da espermatogênese, as espermátides são células imóveis que se transformarão em espermatozoides flagelados, capazes, portanto, de fecundar. Dê a soma do números dos itens corretos. 16. Unicamp-SP Nos animais, a meiose é o processo básico para a formação dos gametas. Nos mamíferos, há diferenças entre a gametogênese masculina e a feminina. a. Nos machos, de um espermatócito primário obtêm-se 4 espermatozoides. Que produtos finais são obtidos de um ovócito primário? Em que número? b. Se um espermatócito primário apresenta 20 cromossomos, quantos cromossomos serão encontrados em cada espermatozoide? Explique. c. Além do tamanho, os gametas masculinos e femininos apresentam outras diferenças entre si. Cite uma delas.

21 Módulo 87 Ciclo menstrual Exercícios de Aplicação 01. FGV-SP O gráfico a seguir mostra os níveis sanguíneos de hormônios sexuais durante o ciclo menstrual. Concentração no sangue em unidades arbitrárias de esteroides Dias do ciclo Pode-se dizer que as curvas 1 e 2 correspondem, respectivamente: a. ao hormônio luteinizante (LH) e ao hormônio folículo- -estimulante (FSH); a seta indica a ovulação. b. ao hormônio folículo estimulante (FSH) e ao hormônio luteinizante (LH); a seta indica a menstruação. c. à progesterona e aos estrógenos; a seta indica a ovulação. d. aos estrógenos e à progesterona; a seta indica a menstruação. e. aos estrógenos e à progesterona; a seta indica a ovulação. No gráfico, os hormônios sexuais são estrógeno (1) e progesterona (2). A seta indica o momento de ocorrência da ovulação, provocada pelo LH, um hormônio hipofisário. Alternativa correta: E 02. Observe o esquema a seguir, que representa parte do sistema genital feminino. II I Momentos após a ejaculação, vários espermatozoides percorrem a mucosa do útero e dirigem-se para uma das tubas uterinas. Partes desses espermatozoides encontram o ovócito II e liberam enzimas que enfraquecem as barreiras que o envolvem. Um espermatozoide entra em contato com a superfície do ovócito II, e as membranas celulares e os núcleos de ambos se fundem. a. Quais são os fenômenos ocorridos em I e II, respectivamente? b. Qual hormônio hipofisário está diretamente relacionado com o fenômeno I? c. Se não ocorrer o fenômeno II, o que acontecerá com a estrutura representada por V? a. Em I ocorre a liberação do ovócito secundário, caracterizando a ovulação. Em II ocorre a fecundação. b. LH Hormônio luteinizante c. Ocorrerá descamação do endométrio e sua liberação no fluxo menstrual (menstruação). V III Biologia 225 Ciências da Natureza e suas Tecnologias IV

22 Observe os gráficos a seguir. 241 Biologia Concentração no sangue em unidades arbitrárias de gonadotropinas Dias do ciclo 1 2 Concentração no sangue em unidades arbitrárias Esteroides Estrógeno 5 Progesterona Menstruação Dias do ciclo Ovulação 226 Ciências da Natureza e suas Tecnologias De acordo com os seus conhecimentos e com os gráficos apresentados, que mostram o nível dos hormônios sexuais no sangue durante o ciclo menstrual, assinale a alternativa correta. a. Observando os níveis de estrógeno e progesterona, podemos afirmar que, certamente, ocorreu fecundação. b. A ovulação, que ocorre no final do ciclo, é induzida pelo hormônio representado pela curva 2. c. As gonadotropinas são hormônios produzidos pelo ovário, e os hormônios esteroides são produzidos pela hipófise. d. O final desse ciclo é caracterizado pelo aumento do nível de progesterona e estrógeno. e. Os números 1 e 2 correspondem, respectivamente, aos hormônios luteinizante (LH) e folículo-estimulante (FSH). Com a redução dos níveis de progesterona e estrógeno, há descamação do endométrio uterino, ocasionando a menstruação. As gonadotropinas são hormônios produzidos pela hipófise e os hormônios esteroides, pelo ovário. O final do ciclo representado é caracterizado pela diminuição do nível de progesterona e estrógeno. Alternativa correta: E Habilidade Analisar as modificações e a atuação hormonal que ocorrem no ciclo endometrial, na gravidez, no parto e na lactação. Exercícios Extras 04. Fatec-SP O gráfico a seguir evidencia a produção e a flutuação dos quatro diferentes hormônios sexuais envolvidos no ciclo menstrual. Concentração de hormônios no sangue LH FSH Estrógeno Período menstrual Fase proliferativa Ovulação Fase secretora Progesterona Dias do ciclo menstrual Baseando-se nas curvas do gráfico e em seus conhecimentos sobre fisiologia animal, assinale a alternativa correta. a. Os hormônios gonadotrópicos são produzidos no ovário. b. Durante esse ciclo menstrual, ocorreu a fecundação do óvulo, pois a taxa de progesterona diminuiu sensivelmente, o que preparou a mucosa uterina para a gravidez. c. Quando a taxa de estrógeno no sangue atinge um nível elevado, a liberação de FSH e LH diminui e ocorre a menstruação. d. A ovulação ocorre ao redor do 14 o dia do ciclo e caracteriza-se pela saída do óvulo do folículo ovariano e consequente diminuição das taxas de estrógeno e progesterona. e. Nos primeiros 14 dias do ciclo, pela ação do FSH, ocorre a maturação do folículo ovariano, que secreta quantidades crescentes de estrógeno, provocando a proliferação das células do endométrio. 05. No ciclo menstrual ocorrem quatro fenômenos típicos das suas quatro fases. A chamada ovulação caracteriza-se pelo: a. alojamento do óvulo fecundado na parede do útero. b. amadurecimento do folículo e espessamento da parede do útero. c. crescimento do óvulo não fecundado e eliminação do endométrio. d. fornecimento de luteína e crescimento do óvulo fecundado. e. rompimento do folículo e liberação do ovócito II para as tubas uterinas.

23 Seu espaço Neste módulo, continuaremos o assunto da reprodução, destacando o ciclo menstrual. Inicialmente sugerimos destacar a definição de ciclo menstrual como o período entre duas menstruações consecutivas. Destacar também que, em geral, esse ciclo tem duração de 28 dias (ciclo regular), sendo regulado pela ação dos hormônios hipofisários, FSH (hormônio folículo-estimulante) e o LH (hormônio luteinizante), e pelos hormônios produzidos nos ovários, como o estrógeno e a progesterona. É importante enfatizar o papel desses hormônios no ciclo menstrual. Destacar também que as concentrações desses hormônios são variáveis, o que provoca inúmeras modificações no útero e nos ovários durante o ciclo menstrual. Enfatizar as fases do ciclo menstrual. Outro ponto a ser destacado é o período de ovulação, que acontece geralmente por volta do 14 o dia do ciclo. Caso ocorra fecundação, o embrião formado irá se implantar na parede do útero para se desenvolver. Enfatizar que, com a implantação do embrião, começa a produção do hormônio gonadotropina coriônica (HCG), que mantém o corpo lúteo ativo. Este corpo continua produzindo progesterona e impede que uma nova menstruação ocorra Biologia 227 Ciências da Natureza e suas Tecnologias

24 21 Exercícios Propostos 228 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Biologia 241 Da teoria, leia o tópico 2. Exercícios de tarefa reforço aprofundamento 06. Unesp O ciclo menstrual na espécie humana apresenta-se dividido em fases. a. Quais são essas fases? b. Em qual delas pode ocorrer fecundação? 07. Se uma mulher apresentar alta taxa de hormônio luteinizante (LH), ela estará: a. ovulando. b. menstruando. c. grávida. d. amadurecendo os folículos. e. entrando na menopausa. 08. UFMT Vários hormônios participam do ciclo menstrual feminino: luteinizante (LH), estrógeno, progesterona e folículo-estimulante (FSH). Esses hormônios são produzidos: a. pela hipófise, no caso do FSH e da progesterona. b. pelo ovário, no caso do estrógeno e da progesterona. c. pelo ovário, no caso do estrógeno e do LH. d. pela tireoide, no caso do FSH e do LH. e. pela tireoide, no caso do estrógeno e do FSH. Evolução do folículo Hipófise Ovário Endométrio 09. UEA-AM Observe o esquema a seguir. Fase folicular III I IV II Ovulação Fase lútea Disponível em: < Adaptado. Sobre o ciclo menstrual apresentado no esquema, o hormônio: a. I corresponde ao luteinizante, que estimula diretamente o desenvolvimento do endométrio durante a fase folicular. b. II corresponde ao folículo-estimulante, que promove o desenvolvimento do folículo ovariano na fase folicular. c. III corresponde à progesterona, que estimula, por feedback positivo, a secreção do hormônio luteinizante na fase folicular. d. IV corresponde ao estrógeno, que é responsável pela degeneração do endométrio, conforme aumenta sua concentração na fase folicular. e. IV corresponde à progesterona armazenada no interior do corpo lúteo e liberada na circulação, o que promove o rompimento do folículo durante a fase lútea. 10. Fuvest-SP O gráfico a seguir representa as variações das concentrações plasmáticas de dois hormônios ovarianos (A e B) e dois eventos biológicos (1 e 2) durante o ciclo menstrual de uma mulher. Nível hormonal A 1 1 o 5 o 10 o 15 o 20 o 25 o Dias do ciclo a. Quais são, respectivamente, os hormônios A e B? b. Quais são os eventos biológicos indicados por 1 e 2? 11. FCC-SP As funções sexuais femininas são reguladas pelos hormônios: folículo-estimulante (FSH), luteinizante (LH), estrógeno (estradiol) e progesterona. Considere as seguintes afirmações relacionadas a tais hormônios. I. Os hormônios folículo-estimulante (FSH) e progesterona são produzidos pela adenoipófise. II. A ovulação ocorre quando o nível do hormônio luteinizante (LH) atinge seu valor mais elevado. III. O hormônio progesterona atinge seu valor máximo após a ovulação. Podemos dizer que: a. somente a afirmação I está correta. b. somente a afirmação II está correta. c. as afirmações I e II estão corretas. d. as afirmações II e III estão corretas. e. todas as afirmações estão corretas. 12. UFPA Um dos primeiros sinais de gravidez é a ausência da menstruação. Essa ausência ocorre porque: a. o corpo lúteo produz estrógeno e progesterona, evitando a descamação da mucosa uterina. b. o corpo lúteo regride e a mucosa uterina continua em proliferação, graças à produção do hormônio folículo-estimulante. B 2

25 c. há produção do hormônio folículo-estimulante e do hormônio luteinizante, que atuam sobre os ovários, estimulando o desenvolvimento dos folículos. d. o hormônio luteinizante continua a atuar sobre o folículo, inibindo as taxas de progesterona no sangue da mulher. e. o estrógeno e a progesterona exercem efeito inibidor sobre a hipófise, a qual diminui a produção dos hormônios ovarianos. 13. UFPR Sabemos que no ciclo ovulatório da mulher há uma interação entre hormônios da hipófise e hormônios do próprio folículo ovariano. A hipófise inicialmente produz o hormônio A, que estimula a produção do hormônio B pelo folículo. Após a ovulação, forma-se o corpo lúteo por estímulo do hormônio C da hipófise. O corpo lúteo secreta, então, o hormônio D. Os hormônios A, B, C e D são, respectivamente: a. progesterona, hormônio folículo-estimulante, hormônio luteinizante e estrógeno. b. hormônio folículo-estimulante, progesterona, estrógeno e hormônio luteinizante. c. estrógeno, progesterona, hormônio folículo-estimulante e hormônio luteinizante. d. hormônio folículo-estimulante, estrógeno, progesterona e hormônio luteinizante. e. hormônio folículo-estimulante, estrógeno, hormônio luteinizante e progesterona. 14. Unifesp Em uma mulher, após a menopausa, ocorre a falência das funções ovarianas. Responda: a. Como estará a concentração dos hormônios estrogênio, progesterona, folículo-estimulante (FSH) e luteinizante (LH) em uma mulher, após a menopausa, caso não esteja sendo submetida a tratamento de reposição hormonal? b. Explique o mecanismo que leva a essas concentrações. 15. Unesp A figura mostra os níveis de diferentes hormônios ao longo do ciclo menstrual de uma mulher: em A, os hormônios gonadotrópicos e, em B, os hormônios esteroides. A 1 B Ovulação Concentração hormonal (sangue) Concentração hormonal (sangue) a. A que hormônios correspondem, respectivamente, as curvas 2 e 3? Qual a função desses hormônios? b. Após a ovulação dessa mulher, teria havido fertilização do óvulo e nidação? Justifique. 16. Unicamp-SP Uma jovem atleta, desejosa de melhorar seu desempenho, começou a submeter-se a um tratamento intensivo que consistia em exercícios e injeções intramusculares periódicas providenciadas pela equipe técnica de seu clube. Depois de algum tempo, ela notou que sua massa muscular, sua velocidade e sua resistência tinham aumentado, mas seus cabelos passaram a cair, ao mesmo tempo em que surgiram pelos em seu corpo e as menstruações começaram a falhar. a. Que tipo de substância os técnicos do clube estariam ministrando à atleta? b. Explique por que as menstruações começaram a falhar. 229 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Biologia

26 Módulo 88 Métodos contraceptivos Exercícios de Aplicação Biologia 230 Ciências da Natureza e suas Tecnologias 01. Cesgranrio-RJ A esterilização masculina chamada vasectomia é um método contraceptivo que só deve ser utilizado por homens que não desejam mais ter filhos, pois sua reversão é muito difícil. Esse processo consiste em: a. inutilizar os tubos seminíferos para que os espermatozoides não sejam mais produzidos. b. seccionar os canais deferentes, não sendo mais possível a eliminação de espermatozoides. c. remover a glândula seminal para que o sêmen fique bastante diminuído. d. inocular hormônios nos testículos para dificultar a ereção do pênis. e. alterar o funcionamento da próstata, reduzindo a quantidade produzida de espermatozoides. A vasectomia consiste na secção dos canais deferentes, impedindo a saída dos espermatozoides durante a ejaculação. Alternativa correta: B 02. A maior parte dos métodos contraceptivos que utiliza uma abordagem bioquímica ou fisiológica aplica-se à mulher. Um exemplo muito conhecido é a pílula anticoncepcional, que utiliza misturas de estrogênio e progesterona para inibir a ovulação. Por que é mais difícil elaborar uma estratégia semelhante para o homem? 03. As pílulas estão entre os métodos contraceptivos mais utilizados pelas mulheres, apesar de seus possíveis riscos à saúde. Normalmente, elas contêm uma combinação de substâncias sintéticas análogas ao estrógeno e à progesterona e, se tomadas regularmente, as taxas desses hormônios mantêm-se elevadas no sangue, impedindo a gravidez. Isso ocorre porque os hormônios contidos na pílula: a. impedem a elevação das taxas de FSH e LH, que são hormônios hipofisários que desencadeiam a ovulação. b. impedem a nidação, uma vez que estimulam a descamação do endométrio. c. reduzem as taxas do hormônio gonadotropina coriônica, responsável pela manutenção da gravidez. d. regulam o ciclo menstrual, permitindo que ela saiba exatamente quando vai ovular e, dessa forma, evitando relações nesse período. e. impedem o desenvolvimento do feto, funcionando como método contraceptivo de emergência. As substâncias sintéticas análogas ao estrógeno e à progesterona presentes na pílula anticoncepcional promovem o desenvolvimento do endométrio e, por retroalimentação negativa, impedem a produção de FSH e LH pela hipófise. Assim, não há maturação do folículo nem ovulação. Alternativa correta: A Habilidade Identificar o princípio básico de funcionamento dos métodos anticoncepcionais mais comuns. Em primeiro lugar, a produção de espermatozoides é constante e, em segundo lugar, qualquer abordagem química visando à supressão do gameta masculino deveria ser total, pois cada ejaculação contém milhões de espermatozoides e basta a existência de um espermatozoide viável para que ocorra a fecundação.

27 Exercícios Extras 04. Unifesp Um homem dosou a concentração de testosterona em seu sangue e descobriu que esse hormônio estava num nível muito abaixo do normal esperado. Imediatamente buscou ajuda médica, pedindo a reversão da vasectomia a que se submetera havia dois anos. A vasectomia consiste no seccionamento dos ductos deferentes. Diante disso, o pedido do homem: a. não tem fundamento, pois a testosterona é produzida por glândulas situadas acima dos ductos, próximo à próstata. b. não tem fundamento, pois o seccionamento impede unicamente o transporte dos espermatozoides dos testículos para o pênis. c. tem fundamento, pois a secção dos ductos deferentes impede o transporte da testosterona dos testículos para o restante do corpo. Seu espaço d. tem fundamento, pois a produção da testosterona ocorre nos ductos deferentes e, com seu seccionamento, essa produção cessa. e. tem fundamento, pois a testosterona é produzida no epidídimo e dali é transportada pelos ductos deferentes para o restante do corpo. 05. Os objetivos de alguns métodos contraceptivos são: I. impedir que os espermatozoides alcancem a porção superior das tubas uterinas; II. impedir que os espermatozoides sejam depositados na vagina; III. impedir que os espermatozoides depositados cheguem ao útero. O uso de camisinha, de diafragma e a ligadura das tubas uterinas atingem, respectivamente, os objetivos: a. I, II e III. b. I, III e II. c. I, I e III. d. II, III e I. e. III, II e I. Neste módulo, continuaremos o assunto da reprodução, destacando os métodos contraceptivos (anticoncepcionais). Inicialmente, sugerimos destacar que os métodos contraceptivos caracterizam-se por impedir a ocorrência de uma gravidez. Além disso, destacar que esses métodos podem ser classificados como cirúrgicos, mecânicos, farmacológicos, químicos ou naturais. Sobre os métodos químicos, sugerimos destacar o uso de geleias espermicidas, que matam os espermatozoides, porém só tem boa eficácia quando utilizada pela mulher em associação com o diafragma. Quanto aos métodos naturais, sugerimos destacar o coito interrompido, o uso da tabelinha e o teste do muco cervical. Enfatizar que nenhum dos três métodos são eficazes, sendo importante o uso de métodos realmente confiáveis. 231 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Biologia

28 21 Exercícios Propostos 232 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Biologia 241 Da teoria, leia o tópico 3, 3.A, 3.B, 3.C, 3.D e 3.E. Exercícios de tarefa reforço aprofundamento 06. O estrógeno sintético usado em pílulas anticoncepcionais tem como função: a. impedir o crescimento do folículo. b. impedir a formação do corpo lúteo. c. garantir a ocorrência da menstruação. d. provocar a morte do óvulo no útero. e. impedir que a ovogônia entre em meiose. 07. UERJ Pesquisa mostra que brasileira se protege mal O percentual de brasileiras com uniões estáveis (casadas ou não) que usa contraceptivos é elevado, porém, a maior parte delas opta por métodos definitivos, segundo dados da Pesquisa Nacional sobre Demografia e Saúde. De acordo com a pesquisa, 77% das brasileiras com uniões estáveis usam métodos anticoncepcionais, porém, 40% delas optaram por ligar as trompas. A informação anterior refere-se à reprodução humana, no que diz respeito ao metabolismo feminino. Explique o motivo pelo qual: a. a pílula anticoncepcional é um método contraceptivo não definitivo; b. as mulheres que optaram por ligar as trompas não engravidam, apesar de continuarem ovulando. 08. Fuvest-SP A gravidez em seres humanos pode ser evitada: I. impedindo a ovulação; II. impedindo que o óvulo formado se encontre com o espermatozoide; III. impedindo que o zigoto formado se implante no útero. Dentre os métodos anticoncepcionais estão: A. as pílulas, contendo análogos sintéticos de estrógeno e de progesterona; B. a ligadura (ou laqueadura) das tubas uterinas. Os métodos A e B atuam, respectivamente, em: a. I e II. b. I e III. c. II e I. d. II e III. e. III e I. 09. Unesp Leia o texto. Esqueci a pílula! E agora? Tomo pílula há mais de um ano e nunca tive horário certo. Em geral, tomo antes de dormir, mas, quando esqueço, tomo de manhã ou, na noite seguinte, uso duas de uma só vez. Neste mês, isso aconteceu três vezes. Estou protegida? Carta de uma leitora para a coluna Sexo & Saúde, de Jairo Bouer. Folha de S.Paulo, Folhateen, 29 set Considerando que a pílula à qual a leitora se refere é composta por pequenas quantidades dos hormônios estrógeno e progesterona, pode-se dizer à leitora que: a. sim, está protegida de uma gravidez. Esses hormônios, ainda que em baixa dosagem, induzem a produção de FSH e LH e estes, por sua vez, levam à maturação dos folículos e à ovulação. Uma vez que já tenha ocorrido a ovulação, não corre mais o risco de engravidar. b. sim, está protegida de uma gravidez. Esses hormônios, ainda que em baixa dosagem, induzem a produção de FSH e LH e estes, por sua vez, inibem a maturação dos folículos, o que impede a ovulação. Uma vez que não ovule, não corre o risco de engravidar. c. não, não está protegida de uma gravidez. Esses hormônios, em baixa dosagem e a intervalos não regulares, mimetizam a função do FSH e LH, que deixam de ser produzidos. Desse modo, induzem a maturação dos folículos e a ovulação. Uma vez ovulando, corre o risco de engravidar. d. não, não está protegida de uma gravidez. Esses hormônios, em baixa dosagem e a intervalos não regulares, inibem a produção de FSH e LH os quais, se fossem produzidos, inibiriam a maturação dos folículos. Na ausência de FSH e LH ocorre a maturação dos folículos e a ovulação. Uma vez ovulando, corre o risco de engravidar. e. não, não está protegida de uma gravidez. Esses hormônios, em baixa dosagem e a intervalos não regulares, não inibem a produção de FSH e LH os quais, sendo produzidos, induzem a maturação dos folículos e a ovulação. Uma vez ovulando, corre o risco de engravidar. 10. Considerando a anatomia e a fisiologia dos sistemas genitais masculino e feminino, explique por que cada um dos métodos a seguir é contraceptivo. a. Vasectomia b. Laqueadura ou ligadura tubária c. Pílula anticoncepcional 11. Sobre os diversos métodos contraceptivos, assinale a alternativa incorreta. a. A camisinha retém o esperma e deve ser colocada antes do contato com a vagina. b. O DIU dispositivo intrauterino impede a nidação (implantação do embrião). c. A vasectomia secciona os túbulos seminíferos, impedindo a passagem dos espermatozoides. d. A pílula anticoncepcional, constituída por estrógeno e progesterona, impede a ovulação. e. O método da tabelinha é pouco eficaz, principalmente em mulheres com ciclo irregular.

29 12. Existem vários métodos contraceptivos que podem ser encontrados nas farmácias. Um deles é a pílula contraceptiva, que deve ser prescrita por um médico, e outro é a camisinha, que pode ser encontrada em vários estabelecimentos comerciais e não necessita de prescrição médica. São métodos que apresentam como princípio básico impedir uma gravidez. Sobre eles, pode-se afirmar que: a. a camisinha, além de impedir a ovulação, também pode ser utilizada para prevenir doenças sexualmente transmissíveis (DSTs). b. a camisinha é um método de barreira, ou seja, ela inibe a liberação dos espermatozoides do corpo do homem, impedindo, assim, a fertilização. c. os dois métodos podem ser utilizados para evitar, além da gravidez, a transmissão de doenças sexualmente transmissíveis (DSTs). d. a pílula apresenta hormônios hipofisários, que inibem a secreção de estrógeno e progesterona, responsáveis pela ovulação. e. a pílula apresenta hormônios similares aos ovarianos, que inibem a secreção de hormônios hipofisários, sem os quais não ocorrerá a ovulação. 13. UFMT Os métodos contraceptivos são recomendados para o controle de natalidade, sendo um deles, a camisinha, também um meio seguro de proteção contra a aids. São métodos anticoncepcionais exclusivos, respectivamente, do homem e da mulher: a. diafragma e camisinha. b. vasectomia e DIU. c. ligadura de tuba e pílula anticoncepcional. d. tabela e coito interrompido. e. camisinha e vasectomia. 14. UFRJ Leia o texto sobre o método da amenorreia da lactação e responda à questão a seguir. No período pós-parto, a nutriz (mulher que amamenta) pode adotar como método contraceptivo natural o método da amenorreia da lactação, desde que seu bebê seja alimentado exclusivamente por amamentação durante os primeiros seis meses e haja ausência de menstruação. Nesse período, sabe-se que há intensa produção de leite, causada por sinais nervosos da mama para o hipotálamo, que promovem a secreção de prolactina, hormônio responsável pela produção de leite nas mamas. Nessas condições, devido aos próprios sinais nervosos e/ou a um efeito subsequente da prolactina aumentada, ocorre a inibição da secreção dos hormônios de liberação das gonadotropinas pelo hipotálamo, que, por sua vez, suprime a formação dos hormônios gonadotrópicos hipofisários luteinizante e folículo-estimulante. Explique por que o método citado funciona como contraceptivo. 15. UFRJ A pílula anticoncepcional feminina é composta de estrógenos e progestacionais sintéticos que impedem a formação do óvulo (ovócito II) pelo ovário. Em geral, a mulher toma a pílula por 21 dias consecutivos, interrompe o uso da pílula por alguns dias e, em seguida, inicia uma nova série. Alguns médicos, entretanto, prescrevem o uso continuado da pílula, sem interrupções. Que diferença no ciclo feminino, particularmente no útero, terá esse segundo procedimento, quando comparado ao uso interrompido do medicamento? 16. UFSCar-SP A pílula do dia seguinte é um recurso importante para mulheres que necessitam de uma contracepção de emergência; contudo, seu uso tem sido questionado. No início de 2005, as Câmaras Municipais de São José dos Campos e Jacareí (interior de São Paulo) aprovaram leis impedindo a distribuição dessa pílula às suas munícipes. A proibição ao uso da pílula foi baseada em argumentos morais e religiosos dos vereadores, que entenderam que esse método poderia ser abortivo. O Ministério da Saúde entrou com ação cível pública na Justiça Federal para permitir o acesso das mulheres ao medicamento. a. A pílula do dia seguinte pode ser usada como recurso para impedir a transmissão de doenças sexualmente transmissíveis entre os parceiros? Justifique. b. Qual a ação da pílula do dia seguinte no organismo que leva a uma contracepção de emergência? Por que é considerada um método abortivo no entendimento de alguns? 233 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Biologia

30 1. Doença de Chagas Malária Organizador gráfico 240 Módulo 89 Protozooses I 241 Módulo 90 Protozooses II 245 Identificar doenças causadas por protozoários, incluindo-se as DSTs, relacionando-as ao seu modo de transmissão e prevenção. Identificar procedimentos para a prevenção das doenças causadas por protozoários mais frequentes no Brasil. Relacionar o reaparecimento de doenças com a ocupação desordenada dos espaços urbanos e a degradação ambiental. CLAFFRA/SHUTTERSTOCK

31 Protozooses Parte I Vários protozoários são causadores de doenças que acarretam sérios prejuízos ao organismo. É importante conhecer os meios de transmissão dessas doenças, para que se possam estabelecer as devidas medidas de prevenção contra elas.

32 236 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Biologia Doença de Chagas A ocorrência da doença de Chagas distribui-se por todo o Brasil, além de afetar a América Central e outros países da América do Sul. O agente etiológico (causador) é o Trypanosoma cruzi, um protozoário flagelado. Vários animais silvestres (tatu, gambás, cutias) e domésticos (cão, gato) servem de reservatório natural desse protozoário, o que acaba dificultando a sua erradicação entre os humanos. A doença de Chagas é transmitida pelas fezes contaminadas de um inseto hematófago (que se alimenta de sangue), o barbeiro, um percevejo que pertence à ordem Hemíptera. A espécie mais importante no Brasil é o Triatoma infestans, que apresenta hábito noturno e faz os seus ninhos nas frestas das paredes, atrás de móveis ou em locais pouco iluminados. No passado, habitava apenas as matas do interior não colonizado e sugava o sangue de animais silvestres. Com a ocupação do interior do país, matas foram destruídas e os seres humanos começaram a construir habitações precárias, formadas de sapé e pau a pique, em cujas paredes, cheias de frestas, os insetos passaram a fazer seus ninhos. Sua fonte de alimento também se alterou, e o inseto passou a nutrir-se do sangue de animais domésticos e do próprio homem, iniciando sua contaminação. A doença também pode ser transmitida por meio da placenta ou do leite materno. Atualmente, as transfusões de sangue representam um risco de transmissão, o que pode ser evitado pela análise adequada de todas as amostras disponíveis para transfusões. A ingestão de caldo de cana ou açaí, ambos contaminados com o parasita, também é um meio de transmissão, porém atípico. SPL/LATINSTOCK MARCOS AMEND/PULSAR IMAGENS NATURE'S IMAGES/PHOTORESEARCHERS/LATINSTOCK (A) Trypanosoma cruzi, causador da doença de Chagas, encontrado no sangue entre as hemácias. (B) Inseto transmissor da doença, o barbeiro. (C) Casa de pau a pique, local onde pode ser encontrado o barbeiro vivendo nas frestas. Ao picar uma pessoa infectada ou um reservatório natural do tripanossoma, o barbeiro ingere os parasitas juntamente com o sangue. No intestino do inseto, o Trypanosoma cruzi divide-se por fissão binária e aumenta bastante em número. Quando chega ao final do intestino do barbeiro, o T. cruzi atinge o estágio infectante chamado tripomastigota, uma forma flagelada. O barbeiro, ao picar uma pessoa sadia, defeca e elimina os parasitas com as fezes. Quando essa pessoa coça o local da picada, provoca pequenas lesões pelas quais as formas flageladas do parasita penetram e alcançam a corrente sanguínea. Chegando aos órgãos-alvo, os parasitas perdem o flagelo e formam verdadeiros ninhos de formas aflageladas, denominados amastigotas. Os órgãos mais frequentemente afetados são: coração, intestino, esôfago e baço.

33 1. O inseto pica e defeca ao mesmo tempo. Os tripomastigotas alcançam a corrente sangínea. 2. Os tripomastigotas invadem os tecidos, onde se transformam em amastigotas Transformam-se em tripomastigotas. 3. Os amastigotas multiplicam-se assexuadamente. Biologia 7. Multiplicam-se. 6. Transformam-se em epimastigotas no intestino do inseto. 5. Os tripomastigotas sanguíneos são absorvidos por novo inseto em nova picada. 4. Os amastigotas transformam-se em tripomastigotas e retornam ao sangue. Ciclo de vida do Trypanosoma cruzi Na fase aguda, após a picada do percevejo barbeiro, o local da inoculação pode apresentar inchaço e vermelhidão, principalmente quando a picada é feita no rosto. Podem aparecer sintomas como febre, mal-estar, perda de apetite e dor de cabeça. Os sintomas da fase crônica podem demorar de dez a vinte anos para manifestar-se. Os mais conhecidos são: aumento do tamanho de alguns órgãos do corpo, como o coração (cardiomegalia), o esôfago e o intestino grosso. As medidas preventivas contra a doença, que constituem a sua profilaxia, são: combate ao inseto vetor, tratamento de pessoas doentes, melhoria das condições de habitação, fechamento de frestas e colocação de telas nas janelas, cuidado com as amostras de sangue disponíveis nos bancos de sangue etc. 237 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Vacina terapêutica contra Chagas é testada com sucesso em camundongos. Acesse: < sucesso_em_camundongos/20661/l>. APRENDER SEMPRE No ciclo do Trypanosoma cruzi, encontram-se formas tripomastigotas e amastigotas. Qual a diferença entre essas formas? Tripomastigotas são formas flageladas e infectantes, ou seja, têm capacidade de invadir o organismo do hospedeiro. Amastigotas são formas aflageladas e não infectantes, as quais formam ninhos nos órgãos afetados.

34 238 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Biologia Malária A malária é considerada um dos grandes flagelos da humanidade. Pela quantidade de indivíduos que já afetou e pelas inúmeras mortes que causou, trata-se de uma das doenças que mais influenciaram o curso da História da humanidade. No Brasil, durante a construção de estradas, principalmente na região Norte, muitos operários morreram em razão dessa doença. A malária também é conhecida como impaludismo, maleita, sezão, febre palustre e outros nomes regionais. Em todo o mundo, milhões de pessoas contraem a doença todos os anos e registram-se centenas de milhares de mortes. Os agentes etiológicos (causadores) são protozoários do gênero Plasmodium: P. falciparum, P. vivax e P. malariae. Mais de 95% dos casos são causados pelas duas primeiras espécies. A doença é transmitida pela picada da fêmea do mosquito do gênero Anopheles. No Brasil, a espécie mais importante é o Anopheles darlingii, conhecido como mosquito-prego. Este inseto é muito abundante na floresta Amazônica, região que mais registra casos da doença no país. Apenas as fêmeas são hematófagas e alimentam-se de sangue. Os machos são fitófagos e alimentam-se de seiva de plantas. SPL/LATINSTOCK (A) Plasmodium sp. (destacado em amarelo), agente causador da malária, um protozoário sem estrutura de locomoção e parasita de glóbulos vermelhos. (B) Transmissor da doença, a fêmea do mosquito-prego, pertencente ao gênero Anopheles. O Plasmodium sp. é um parasita heteroxeno, ou seja, com dois hospedeiros em seu ciclo de vida. O homem é o hospedeiro intermediário e o mosquito-prego, o hospedeiro definitivo. Ao picar uma pessoa, o mosquito-prego contaminado injeta saliva no local da picada, introduzindo os esporozoítos na corrente sanguínea humana. Os parasitas vão para o fígado e invadem as células hepáticas, nas quais sofrem divisão múltipla ou esquizogonia, produzindo milhares de merozoítos. Estes são liberados para o sangue e invadem as hemácias ou glóbulos vermelhos, onde se reproduzem novamente por divisão múltipla, causam a ruptura ou lise celular, são liberados e invadem novas hemácias, nas quais repetirão o procedimento. Alguns merozoítos, entretanto, podem, dentro de certas hemácias, sofrer um processo de diferenciação celular e originar células denominadas gametócitos, que são precursoras de gametas. Os gametócitos podem ser ingeridos por um mosquito-prego quando este sugar o sangue do doente. No estômago do inseto, os gametócitos diferenciam-se em gametas, fundem-se e formam zigotos, que se fixam na parede gástrica e desenvolvem-se em cistos. Quando maduros, os cistos liberam milhares de esporozoítos, que se alojam nas glândulas salivares do mosquito-prego. O momento da ruptura dos glóbulos vermelhos na corrente sanguínea corresponde aos picos de febre que ocorrem a cada 2 ou 3 dias. Os ataques de febre que se repetem a cada 48 ou 72 horas indicam a ocorrência da doença. Esses ataques são acompanhados por calafrios, tremores generalizados, delírios, dor de cabeça e vômitos. Esses sintomas estão relacionados com a ação de toxinas liberadas no momento da ruptura dos glóbulos vermelhos. A espécie Plasmodium vivax é causadora da malária terçã benigna, cujos sintomas se repetem a cada 48 horas; P. falciparum é causador da malária terçã maligna, também com ciclo de 48 horas; P. malariae provoca a malária quartã, com intervalo de 72 horas entre os sintomas. A distinção entre malária benigna e maligna está no fato de que a segunda frequentemente conduz à morte, o que raramente ocorre com a primeira, embora cause séria debilidade orgânica. Alguns meios de realizar a profilaxia da malária são: eliminar criadouros do mosquito-prego (vetor), evitando deixar água acumulada, uma vez que esse inseto deposita seus ovos na água, dos quais eclode uma larva aquática que passa a viver em ambiente aéreo só depois de sua metamorfose; combater o mosquito com o uso de inseticidas e controle biológico (uso de peixes larvófagos); utilizar telas em portas e janelas e mosquiteiros sobre as camas; tratar o doente, evitando a disseminação dos parasitas. Os desmatamentos têm acarretado consequências desastrosas para o combate à malária, por levar as pessoas doentes até as regiões habitadas pelo inseto vetor. As populações indígenas têm sido vítimas indefesas dessa doença, com a invasão de suas terras por garimpeiros, por exemplo, que levam o Plasmodium sp. para áreas nas quais só havia o vetor. CDC/SCIENCE PHOTO LIBRARY/SPL/LATINSTOCK

35 Mosquito Homem APRENDER SEMPRE Esporozoítos Cisto Meiose Zigoto Fertilização Merozoíto Gametas Glóbulos vermelhos Fígado Hepatócito Gametócitos Ciclo de vida do Plasmodium sp. 01. Muitos parasitas que provocam doenças graves na espécie humana apresentam, em seu ciclo reprodutivo, dois tipos de hospedeiros, um chamado intermediário e outro chamado definitivo. Quanto à malária, o ser humano é considerado o hospedeiro intermediário, enquanto o mosquito, o hospedeiro definitivo. Por quê? Na malária, o mosquito é o hospedeiro definitivo porque é nele que o protozoário se reproduz de forma sexuada, por meio de gametas. Já a reprodução assexuada do protozoário ocorre no organismo humano, caracterizando-o como hospedeiro intermediário. 241 Biologia 239 Ciências da Natureza e suas Tecnologias

36 240 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Biologia CLAFFRA/SHUTTERSTOCK ; SPL/LATINSTOCK ; CDC/SCIENCE PHOTO LIBRARY/SPL/LATINSTOCK 3. Organizador gráfico A. Doença de Chagas e malária Triatoma infestans (barbeiro) Transmissor (vetor) Agentes Trypanosoma cruzi Etiológico (causador) Fezes do barbeiro contendo o parasita. Transfusão de sangue Ingestão de caldo de cana e suco de açaí contaminados com o parasita Transmissão Doença de Chagas Protozooses Aleitamento materno Via placentária Controle de transfusões sanguíneas Uso de inseticidas Combate ao vetor Uso de telas em portas e janelas Prevenção Melhoria das habitações Construção de casas de alvenaria Tratamento dos doentes Agentes Malária Prevenção Transmissor (vetor) Etiológico (causador) Transmissão Melhoria das habitações Tratamento dos doentes Anopheles (mosquito-prego) Plasmodium sp. Picadas das fêmeas do mosquito-prego (Anopheles) Uso de telas em portas e janelas Combate ao vetor Uso de inseticidas Controle biológico Destruição de criadouros Tema Tópico Subtópico Subtópico destaque Apenas texto Características

37 Módulo 89 Protozooses I Exercícios de Aplicação 01. Unifesp O jornal noticiou que moradores de Santarém, no Pará, foram contaminados por mal de Chagas após terem ingerido um suco de frutas que continha fezes de barbeiro ou o próprio animal triturado. Uma das pessoas faleceu. Fato semelhante ocorreu em Santa Catarina. Com base nessa notícia, um dos leitores elaborou as afirmações a seguir. I. Essa doença, endêmica de algumas regiões do Brasil, pode vir a se tornar uma epidemia, principalmente pelo mecanismo de transmissão relatado pelo jornal. II. Na transmissão por ingestão do protozoário, a infestação é direta, tirando do ciclo um dos vetores da doença. III. A pessoa que morreu já era portadora do protozoário, pois a doença leva à morte nos casos em que existe reinfestação do hospedeiro definitivo. IV. Certamente existem outras pessoas infectadas com o mal de Chagas em Santarém; caso contrário, a doença não teria aparecido. Estão corretas somente as afirmações: a. I e II. e. III e IV. b. I e III. c. I e IV. d. II e IV. As afirmações I e IV estão corretas. A transmissão por meio do suco de frutas pode tornar a doença de Chagas uma epidemia. O inseto vetor, o barbeiro, pode ter adquirido o protozoário de pessoas contaminadas em Santarém ou em reservatórios naturais. Alternativa correta: C 02. Unesp O mal de Chagas é uma doença que afeta um grande número de pessoas em áreas rurais do Brasil. Em relação a essa doença, responda às seguintes questões: a. Como as pessoas são infectadas? b. Qual o agente transmissor? c. Quais órgãos do corpo são afetados pelo agente patogênico? d. Quais são as medidas profiláticas para erradicar a doença? a. Por meio das fezes contaminadas do inseto, conhecido popularmente como barbeiro ou chupança. Transfusão de sangue, gestação e via oral também são meios de transmissão. b. Inseto hemíptero Triatoma infestans ou Panstrongylus megistus c. Coração, intestino, esôfago e baço d. Usar inseticidas para eliminar o inseto vetor e evitar desmatamentos e casas de sapê ou pau a pique. 03. Enem A doença de Chagas afeta mais de oito milhões de brasileiros, sendo comum em áreas rurais. É uma doença causada pelo protozoário Trypanosoma cruzi e transmitida por insetos conhecidos como barbeiros ou chupanças. Uma ação do homem sobre o meio ambiente que tem contribuído para o aumento dessa doença é: a. o consumo de carnes de animais silvestres, que são hospedeiros do vetor da doença. b. a utilização de adubos químicos na agricultura, que aceleram o ciclo reprodutivo do barbeiro. c. a ausência de saneamento básico, que favorece a proliferação do protozoário em regiões habitadas por humanos. d. a poluição de rios e lagos com pesticidas, que exterminam o predador das larvas do inseto transmissor da doença. e. o desmatamento, que provoca a migração ou o desaparecimento dos animais silvestres dos quais o barbeiro se alimenta. A principal ação humana sobre o meio ambiente que tem contribuído para o aumento do número de casos da doença de Chagas é o desmatamento, que provoca a migração ou a eliminação dos animais silvestres, os quais servem de fonte de alimento para o barbeiro, inseto transmissor da doença. Alternativa correta: E Habilidade Relacionar o reaparecimento de doenças com a ocupação desordenada dos espaços urbanos e a degradação ambiental. Biologia 241 Ciências da Natureza e suas Tecnologias

38 242 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Biologia Exercícios Extras 04. UFC-CE A doença de Chagas continua causando muitas mortes no Brasil e em países pobres do mundo. O texto a seguir sobre esta doença é hipotético. Leia-o com atenção. Um paciente residente na periferia de Fortaleza procurou o posto médico, queixando-se, entre outras coisas, de febre, anemia, cansaço e hipertrofia ganglionar. Após os exames clínico e laboratorial, diagnosticou-se, corretamente, que ele estava com a doença de Chagas. Ao tomar conhecimento do ocorrido, um professor resolveu discutir o caso com seus alunos, solicitando que eles opinassem sobre que medidas deveriam ser tomadas para controlar a propagação da doença. Os alunos apresentaram cinco sugestões. Dentre as sugestões apresentadas pelos alunos, a única inteiramente correta é: a. isolamento do paciente, para evitar o contágio com outras pessoas, pois a doença se propaga também pela inalação do ar contaminado. b. campanha de vacinação em massa, em Fortaleza e por todo o estado do Ceará, para evitar uma epidemia na cidade. c. aplicação de inseticidas em toda a cidade, para eliminação do Aedes aegypti, inseto transmissor do Trypanosoma cruzi, agente causador da doença. Seu espaço d. vacinação de cães e eliminação de cães de rua, pois eles são reservatórios naturais do protozoário Trypanossoma cruzi. e. proteção das portas e janelas com telas, a fim de evitar a entrada do barbeiro, inseto transmissor da doença nas residências. 05. Fuvest-SP Uma pessoa pretende processar um hospital com o argumento de que a doença de Chagas, da qual é portadora, foi ali adquirida em uma transfusão de sangue. A acusação: a. não procede, pois a doença de Chagas é causada por um verme platelminto transmitido em lagoas. b. não procede, pois a doença de Chagas é causada por um protozoário transmitido pela picada de mosquitos. c. não procede, pois a doença de Chagas resulta de uma malformação cardíaca congênita. d. procede, pois a doença de Chagas é causada por um protozoário que vive no sangue. e. procede, pois a doença de Chagas é causada por um vírus transmitido por contato sexual ou por transfusão sanguínea. Neste módulo, iniciaremos o assunto das protozooses com o estudo da doença de Chagas, destacando a transmissão, o ciclo do parasita, os sintomas e as medidas de prevenção (profilaxia) da doença. Destacar, inicialmente, a forma mais comum de transmissão: pelas fezes do barbeiro (percevejo vetor da doença) contaminadas com o Trypanosoma cruzi (causador da doença). Enfatizar que, ao picar a pessoa, geralmente na face, o barbeiro defeca no local da picada e, ao coçar esse local, a pessoa introduz os parasitas na corrente sanguínea. Outro ponto importante a destacar é que, ao nascer, o barbeiro é livre dos parasitas e contamina-se ao picar outro vertebrado (inclusive o ser humano) já contaminado. Destacar também as outras possibilidades de transmissão, como transfusão de sangue, via placentária e aleitamento materno, além da ingestão de caldo de cana ou açaí contaminados com o parasita. Enfatizar que a via oral de contaminação é atípica, mas pode acontecer. No ciclo da doença, destacar as formas infectantes e as não infectantes e os órgãos mais afetados. Entre os sintomas da doença, destacar as fases aguda e crônica e os sintomas que aparecem em cada uma delas. Quanto à prevenção, destacar o combate ao inseto vetor (barbeiro) com uso de inseticidas, tratamento de pessoas doentes, melhoria das condições de habitação (casas de alvenaria), fechamento de frestas nas casas e colocação de telas nas janelas, além do cuidado com as amostras de sangue disponíveis nos bancos de sangue.

39 Exercícios Propostos 22 Da teoria, leia o tópico 1. Exercícios de tarefa reforço aprofundamento 06. Em abril de 2005, 52 pessoas foram contaminadas pela doença de Chagas após consumirem caldo de cana (no estado de Santa Catarina) e de açaí (no estado do Amapá). Concluiu-se que o percevejo, vetor da doença de Chagas, ou suas fezes foram moídos e misturados aos alimentos consumidos por essas pessoas. Essa doença infecciosa é causada pelo protista da espécie e transmitida pelo. a. Trypanosoma cruzi barbeiro b. Trypanosoma cruzi Anopheles c. Plasmodium falciparum Anopheles d. Plasmodium vivax barbeiro e. Plasmodium falciparum barbeiro 07. Unesp A doença de Chagas atinge milhões de brasileiros, que podem apresentar, como sintoma, problemas no miocárdio, que levam à insuficiência cardíaca. Por que, na doença de Chagas, ocorre comprometimento da função cardíaca? Identifique o grupo ao qual pertence o causador da doença, assim como os filos do vetor e do hospedeiro. 08. São medidas preventivas para evitar a doença de Chagas: a. saneamento básico, uso de instalações sanitárias, lavar bem os alimentos ingeridos crus e só beber água tratada. b. usar telas nas janelas e evitar água doce parada em vasos, pneus ou outros recipientes que possam ser depósitos de ovos de agentes transmissores. c. utilizar seringas descartáveis nas transfusões de sangue e preservativos nas relações sexuais. d. isolamento e tratamento com antibióticos dos doentes. e. construir casas de alvenaria e evitar desmatamentos. 09. Antes do surto ocorrido em Santa Catarina, no início de 2005, o Brasil já havia registrado diversos outros surtos de doença de Chagas aguda, transmitida por via oral. O primeiro surto foi em 1968, na comunidade agrícola de Teotônia, no Rio Grande do Sul. Foram 18 casos, com seis óbitos. Podemos considerar que, nesse caso: a. o vetor, microscópico, deve ter sido ingerido com o alimento. b. ovos do parasita contaminaram o alimento que foi ingerido. c. o inseto barbeiro contaminou o alimento com ovos do protozoário. d. o protozoário foi destruído pelo sistema digestivo do vetor. e. o protozoário atingiu a corrente sanguínea, atravessando mucosas do sistema digestório. 10. UFG-GO Descrita em 1909 por Carlos Chagas, a doença de Chagas também é conhecida como tripanossomíase por Trypanosoma cruzi ou tripanossomíase americana. O T. cruzi geralmente é transmitido de um hospedeiro a outro por insetos no caso humano, o principal vetor é um percevejo popularmente conhecido como barbeiro ou chupão (insetos das espécies Triatoma infestans, Rhodnius prolixus e Panstrongylus megistus). Sobre essa doença, responda ao que se pede. a. Como ocorre a forma mais usual de transmissão desse parasita? b. Qual a melhor maneira de prevenção e controle? 11. Sistema COC A doença de Chagas foi descrita em 1909 pelo médico brasileiro Carlos Chagas. A respeito dessa doença, é correto afirmar que: a. a vacinação é a principal medida profilática para reduzir os números de casos da doença. b. tatus e gambás constituem reservatórios naturais do barbeiro, principal agente etiológico da doença. c. o barbeiro, infestado pelo Trypanosoma cruzi, transmite esse protozoário durante a picada, por meio da saliva. d. os parasitas, pela circulação, podem chegar até as fibras musculares do coração. e. o uso de antibióticos potentes é a terapia mais eficaz para combater a doença de Chagas. 12. A doença de Chagas acomete milhões de pessoas no Brasil e nos demais países da América do Sul. Seu nome é uma homenagem ao médico sanitarista, cientista e bacteriologista brasileiro Carlos Justiniano Ribeiro Chagas, que se destacou ao descobrir o protozoário Trypanosoma cruzi, causador da tripanossomíase americana ou doença de Chagas. Sobre essa protozoose, assinale a alternativa correta. a. Os barbeiros, insetos vetores da doença, alimentam-se de seiva vegetal e contaminam-se com o parasita quando, eventualmente, sugam sangue de animais mamíferos contaminados. b. Uma vez na glândula salivar do barbeiro, o parasita é eliminado com a saliva no ponto da picada, quando aquele suga o sangue dos humanos que, nesse momento, são infectados. c. A prevenção se faz, basicamente, pela eliminação do vetor, por meio de medidas que diminuem o convívio deste com os humanos, como a construção de habitações de alvenaria. d. as formas mais comuns de transmissão da doença são o contato com fluidos orgânicos de doentes e a ingestão de alimento contaminado. e. o tratamento mais eficaz da doença de Chagas baseia-se na aplicação de antibióticos potentes. 243 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Biologia 241

40 244 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Biologia Sistema COC A condição de habitação mostrada na foto a seguir está relacionada com uma doença transmitida por determinado inseto e causada por um protozoário flagelado. Sobre essa doença, é correto afirmar que: a. é transmitida pela fêmea do mosquito-prego, que se alimenta de sangue. b. é causada pelo barbeiro (gênero Triatoma), que se reproduz nas frestas das casas de pau a pique. c. para confirmar a contaminação pelo protozoário, o paciente deve realizar um exame de fezes. d. animais silvestres, como tatus e gambás, são reservatórios naturais do agente etiológico. e. saneamento básico e vacinação são as principais medidas para a erradicação dessa doença. 14. UFG-GO Uma mulher consulta o médico para saber o risco de seu filho recém-nascido apresentar a doença de Chagas e informa que ela e o marido, ambos chagásicos, mudaram-se, há cinco anos, da zona rural para Goiânia e que a criança nunca saiu da cidade. a. Esse recém-nascido corre o risco de apresentar a doença de Chagas? Justifique sua resposta. b. Apresente três medidas profiláticas em relação à doença de Chagas. 15. UFG-GO Leia o texto. Saúde investiga quatro casos suspeitos em Goiás Goianos que beberam caldo de cana em cidades do litoral de Santa Catarina vão se submeter a exames para verificar se foram contaminados pelo mal de Chagas. A principal suspeita das autoridades de saúde é de que a contaminação pelo Trypanosoma cruzi (T. cruzi) tenha acontecido pela moagem do barbeiro (inseto hospedeiro do protozoário) juntamente com os caules da cana de açúcar para a produção de garapa. Nessa hipótese, teria acontecido nos casos confirmados em Santa Catarina uma hiperinfecção, por causa da grande quantidade de parasitas lançados na circulação sanguínea juntamente com o caldo de cana. O Popular, Goiânia, 29 mar O texto relata uma forma diferente de contaminação do homem pelo T. cruzi. Explique: a. como ocorre a forma habitual de transmissão da doença de Chagas; b. dois fatores que vêm contribuindo para o aumento desses insetos transmissores da doença de Chagas na zona urbana. 16. Unesp Alice e Antônio moravam em um pequeno sítio, em uma humilde casa de barro no interior do estado de Minas Gerais. Da mesma maneira que a maior parte dos habitantes dessa região, o casal sofria de doença de Chagas. Procurando melhorar de vida, o casal reuniu todas as economias e mudou-se para a região central de Belo Horizonte, onde, dois anos depois, teve um filho sadio. Preocupados com a possibilidade de o filho apresentar a mesma doença, pelo fato de morarem juntos, perguntaram a um médico se o menino corria risco de também ser portador da doença de Chagas. a. Quais seriam a resposta e a justificativa corretas dadas pelo médico? b. Se essa família voltar a residir na região de origem, cite duas providências que os pais deveriam tomar para evitar que o filho se contamine com a doença de Chagas.

41 Módulo 90 Protozooses II Exercícios de Aplicação 01. PUC-RS A revista científica Nature publicou, em sua edição de 3 de outubro de 2002, o resultado do estudo que sequenciou o genoma do protozoário Plasmodium falciparum, o principal causador da malária no ser humano. Paralelamente, a revista Science publicou a sequência do genoma do mosquito Anopheles gambiae, transmissor do parasito. Ambas as publicações estão agora disponíveis à comunidade científica, a qual poderá acelerar pesquisas que desenvolvam vacinas ou drogas que impeçam ou diminuam a transmissão dessa doença que afeta milhões de indivíduos por ano. No ser humano, o referido parasita ataca: a. leucócitos e fibroblastos. b. osteócitos e leucócitos. c. hemácias e hepatócitos. d. fibroblastos e neurônios. e. plaquetas e hepatócitos. O Plasmodium falciparum parasita hemácias e hepatócitos (células do fígado), onde se reproduz. Alternativa correta: C 02. UFF-RJ A malária é uma parasitose que afeta mais de 200 milhões de pessoas em todo o mundo, principalmente nas regiões tropicais. Em relação à malária e ao parasita causador desta epidemia, especifique: a. o grupo e o gênero a que pertence o agente etiológico da doença; b. as células-alvo do parasita; c. os tipos de reprodução do parasita ao longo de seu ciclo; d. duas medidas preventivas contra a doença. 03. Enem A malária é uma doença típica de regiões tropicais. De acordo com dados do Ministério da Saúde, no final do século XX, foram registrados mais de 600 mil casos de malária no Brasil, 99% dos quais na região amazônica. Os altos índices de malária nessa região podem ser explicados por várias razões, entre as quais: a. as características genéticas da população local facilitam a transmissão e dificultam o tratamento da doença. b. a falta de saneamento básico propicia o desenvolvimento do mosquito transmissor da malária nos esgotos não tratados. c. a inexistência de predadores capazes de eliminar o causador e o transmissor em seus focos impede o controle da doença. d. a temperatura elevada e os altos índices de chuva na floresta equatorial favorecem a proliferação do mosquito transmissor. e. o Brasil é o único país do mundo que não implementou medidas concretas para interromper sua transmissão em núcleos urbanos. As fêmeas, em geral, vivem de duas a quatro semanas e produzem centenas de ovos que são depositados em água parada. Esses ovos possuem boias naturais e levam de dois a três dias para se desenvolver quando a temperatura do ambiente é elevada. Em climas mais frios, os ovos podem levar de uma a duas semanas para se desenvolver e não sobrevivem a temperaturas muito baixas. Alternativa correta: D Habilidade Identificar doenças causadas por protozoários, inclusive as DSTs, relacionando-as ao seu modo de transmissão e prevenção. Biologia 245 Ciências da Natureza e suas Tecnologias a. O agente etiológico é um protozoário esporozoário do gênero Plasmodium. b. Hepatócitos no início da doença e hemácias na fase crônica c. Reprodução sexuada no mosquito, que é o hospedeiro definitivo. Reprodução assexuada no homem, que é o hospedeiro intermediário. d. Evitar reservatórios com água doce parada, onde se desenvolvem as larvas dos insetos vetores (mosquitos-prego), fazer o controle biológico e usar inseticidas.

42 246 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Biologia Exercícios Extras 04. Enem Houve uma grande elevação do número de casos de malária na Amazônia que, de 30 mil casos na década de 1970, chegou a cerca de 600 mil na década de Esse aumento pode ser relacionado a mudanças na região como: a. as transformações no clima da região decorrentes do efeito estufa e da diminuição da camada de ozônio. b. o empobrecimento da classe média e a consequente falta de recursos para custear o caro tratamento da doença. c. o aumento na migração humana para fazendas e grandes obras, assentamentos e garimpos instalados nas áreas de floresta. d. as modificações radicais nos costumes dos povos indígenas, que perderam a imunidade natural ao mosquito transmissor. e. a destruição completa do ambiente natural de reprodução do agente causador, que o levou a migrar para os grandes centros urbanos. 05. UFV-MG O gráfico a seguir apresenta a variação da temperatura, em função do tempo, de um paciente com malária. Temperatura ( C) Dias Com base no gráfico, é incorreto afirmar que: a. pelo intervalo da febre, trata-se da malária do tipo quartã benigna. b. os períodos febris correspondem às picadas do mosquito Anopheles. c. o paciente teve picos de febre, aproximadamente, a cada 72 horas. d. o tipo de febre sugere que o agente etiológico seja o Plasmodium malariae. e. a amplitude de variação da temperatura corpórea excedeu a 3 C. Seu espaço 17 Neste módulo, continuaremos o assunto das protozooses com o estudo da malária, destacando a transmissão, o ciclo do parasita, os sintomas e a prevenção da doença. Inicialmente, sugerimos destacar que a malária é uma das doenças que mais afetam os seres humanos em todo o mundo e que, anualmente, milhões de pessoas morrem em decorrência dela (é considerada um dos grandes flagelos da humanidade). Além disso, destacar que a malária é causada pelos protozoários do gênero Plasmodium, sendo suas espécies P. vivax, P. falciparum e P. malarie. No Brasil, a região amazônica é a área com o maior número de casos da doença. Quanto à transmissão, destacar que ocorre por meio da picada da fêmea do mosquito-prego, pertencente ao gênero Anopheles. É importante evidenciar aos alunos que somente as fêmeas estão relacionadas a essa transmissão, pois são hematófagas. Enfatizar também que os machos não transmitem a doença, uma vez que são fitófagos. No ciclo do parasita, destacar que o Plasmodium apresenta dois hospedeiros: o homem (hospedeiro intermediário) e o mosquito-prego (hospedeiro definitivo). Destacar que, assim como o barbeiro, o mosquito-prego, ao nascer, é livre de parasitas e, quando pica uma pessoa doente, ingere os parasitas junto com o sangue. Quanto aos sintomas da malária, destacar principalmente os picos de febre, que correspondem ao momento de rupturas dos glóbulos vermelhos parasitados. É importante ressaltar que esses picos se repetem a cada 48 ou 72 horas e indicam a ocorrência da doença. Na prevenção da doença, destacar notadamente a principal profilaxia: o combate ao vetor por meio da destruição de criadouros, da drenagem de locais alagados e da utilização de inseticidas. Outras medidas também são úteis, como a colocação de telas em portas e janelas (protege as pessoas no ambiente doméstico) e o tratamento dos doentes (evita a disseminação dos parasitas).

43 Exercícios Propostos 22 Da teoria, leia o tópico 2. Exercícios de tarefa reforço aprofundamento 06. O agente etiológico da malária ou maleita é: a. o Plasmodium falciparum, um protozoário. b. o Schistosoma mansoni, um platelminto. c. um mosquito do gênero Aedes. d. a Wuchereria bancrofti, um nematódeo. e. a Leishmania brasiliensis, um protozoário. 07. Algumas pessoas relacionam os extensos períodos de seca com o aumento nos casos de malária no Brasil, principalmente na região da Amazônia. Essa situação é atribuída ao fato de muitas pessoas utilizarem, em seu dia a dia, os locais com água represada. a. Essa explicação está certa ou errada? Justifique. b. A malária é uma doença que provoca muitos óbitos no mundo inteiro. Quais os principais sintomas dessa doença? 08. UFF-RJ Um determinado parasita, causador de doenças na espécie humana, aloja-se na glândula salivar do hospedeiro transmissor. A seguir, no ciclo de transmissão da doença para o homem, o parasita invade a corrente sanguínea, depois o fígado, onde se multiplica, atingindo novamente a corrente sanguínea. O parasita, o hospedeiro transmissor e a doença são, respectivamente: a. Plasmodium vivax, Anopheles e malária. b. Trypanosoma cruzi, Triatoma infestans e doença de Chagas. c. Wuchereria bancrofti, Culex fatigans e filariose. d. Trypanosoma gambiensis, Glossina palpalis e doença do sono. e. Leishmania brasiliensis, Phlebotomus e leishmaniose. 09. Sistema COC A malária é a principal parasitose tropical e uma das mais frequentes causas de morte em crianças: mata um milhão de crianças com menos de 5 anos a cada ano. Segundo a OMS, crianças que sobrevivem a casos severos sofrem danos cerebrais graves e têm dificuldades de aprendizagem. Com base no esquema a seguir, que representa o ciclo biológico do parasita causador dessa doença, pode-se concluir que: I IV Gametas do plasmódio II III Glóbulo vermelho VI V Sangue Glândulas salivares infectadas Célula hepática a. I representa o inseto barbeiro (gênero Triatoma), que tem como criadouros vários tipos de ambientes aquáticos. b. II representa a fase sexuada do parasita, que ocorre no inseto, e III representa a fase assexuada, que ocorre no ser humano. c. IV representa a fecundação, processo que ocorre no hospedeiro intermediário. d. a liberação de toxinas, que ocorre em V, é a principal causa da febre intermitente característica da doença. e. a principal medida preventiva é a vacina, a qual inibe a etapa VI do ciclo. 10. UFSCar-SP Os vetores da malária são dípteros do gênero Anopheles. a. Um anófele adulto, que pela primeira vez em sua vida pica uma pessoa, pode transmitir-lhe malária? Por quê? b. Considerando o ciclo de vida dos insetos transmissores da malária e o tipo de ambiente em que as fases larvais ocorrem, proponha uma medida de prevenção contra essa doença. 11. A Organização Mundial da Saúde (OMS) divulgou que, no Terceiro Mundo, quase meio bilhão de pessoas está sofrendo de doenças tropicais. Uma dessas doenças é a malária. Para combatê-la, entre outras medidas profiláticas, pode-se: a. construir redes de esgotos. b. drenar regiões alagadas. c. substituir choupanas por casas de alvenaria. d. ter cuidados com higiene pessoal e alimentos. e. vacinar populações ribeirinhas. 12. Sistema COC A malária é uma doença infecciosa causada por protozoários parasitas e transmitida pela picada de mosquito. Segundo dados da Organização Mundial da Saúde, a malária mata 2 milhões de pessoas por ano no mundo. Uma criança africana morre de malária a cada 30 segundos. Sobre a malária, pode-se afirmar que: a. apenas as fêmeas do mosquito do gênero Anopheles são capazes de transmitir a doença, pois são hematófagas, enquanto os machos são fitófagos. b. no ciclo da doença, o homem é o hospedeiro definitivo, pois nele o Plasmodium sp. se reproduz assexuadamente. c. um dos sintomas da doença é a febre ininterrupta, decorrente da liberação de toxinas produzidas pelo Plasmodium sp. no sangue. d. o número elevado de casos da doença na África está relacionado ao fato de existirem, apenas naquele local, várias espécies do Plasmodium. e. o vetor abriga o Plasmodium sp. no intestino, que penetra no organismo humano juntamente com as fezes depositadas no momento da picada. 247 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Biologia 241

44 248 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Biologia Em todo o mundo, a malária é uma doença que afeta milhões de pessoas e leva centenas de milhares à morte. Por isso, a doença gera preocupação excessiva das autoridades nos locais com grande número de casos, principalmente nas áreas tropicais. No Brasil, a região amazônica é a área com o maior número de casos da doença. A respeito da malária, assinale a alternativa correta. a. O agente causador da doença é um protozoário ciliado, o Paramecium caudatum, que ataca os glóbulos vermelhos na corrente sanguínea. b. Os esporozoítos penetram no corpo do homem somente pela picada das fêmeas do bicho barbeiro, as quais são hematófagas. c. Pela corrente sanguínea, os esporozoítos chegam às células do fígado, onde se reproduzem assexuadamente e dão origem aos merozoítos. d. Os merozoítos podem cair na corrente sanguínea e, no interior dos hepatócitos, diferenciar-se em gametócitos masculinos e femininos. e. Os gametócitos, após a fecundação, dão origem a novos esporozoítos, que serão sugados pelos mosquitos e transmitidos a outras pessoas. 14. Unesp Com a temperatura mais alta, centros de saúde do Sul e do Sudeste terão de se preparar para atender [a um aumento no número de] casos de malária e de dengue [...]. A frase refere-se à outra possível consequência do aquecimento global. Considerando-se os agentes causador e transmissor, em que a malária difere da dengue e por que o aumento da temperatura pode levar ao aumento no número de casos dessas doenças nas regiões Sul e Sudeste do Brasil? vacinas. O diagrama mostra os estágios do parasita: esporozoítos, merozoítos, trofozoítos, esquizonte e gametócitos. Muitos cientistas tentam, no momento, produzir vacinas concentrando suas estratégias nos estágios de esporozoítos e merozoítos. Esporozoitos na corrente sanguínea Ciclo hepático Ciclo Ciclo Trofozoítos esporogônico sanguíneo na hemácia Esquizonte Gametócitos Merozoítos na corrente sanguínea Explique por que os cientistas selecionam os estágios esporozoítos e merozoítos como fontes de antígenos. 16. Unesp Estão representados nas figuras os exames de sangue de dois pacientes brasileiros que nunca saíram do país e que revelam a presença de protozoários. Paciente I Hemácias Paciente II 15. UFRJ O diagrama a seguir representa o ciclo do plasmódio causador da malária, uma doença que mata milhões de pessoas anualmente na África e no Brasil e para a qual não existem a. Quais são os protozoários que podem ser identificados no sangue dos pacientes I e II? b. De que forma esses pacientes poderiam ter adquirido os parasitas?

45 FÍS MAT QUÍ Biologia Capítulo Módulo Módulo Módulo LPO HIS GEO FIL SOC RES BIO

46 1. Introdução Características das comunidades Sucessão ecológica Análise quantitativa das populações Análise qualitativa das populações Organizador gráfico 257 Módulo 43 Sucessão ecológica 258 Módulo 44 Análise quantitativa das populações 262 Módulo 45 Análise qualitativa das populações 266 Descrever os processos de sucessão ecológica primária e secundária em relação ao número de espécies ou de indivíduos, à biomassa, ao nicho ecológico e à produtividade líquida. Reconhecer variações numéricas e taxas de crescimento representadas em tabelas e gráficos de dada população, com base em informações sobre fatores que determinam essa variação. Reconhecer os impactos da intervenção humana nos campos da medicina, da agricultura e da farmacologia e sua relação com o aumento da expectativa de vida. Avaliar o efeito das relações ecológicas sobre o crescimento e a densidade de dada população. Interpretar e analisar o processo de sucessão ecológica expresso em linguagem discursiva, tabelas ou gráficos. Interpretar gráficos e tabelas que contenham dados sobre crescimento e densidade de dada população. ILZA / ISTOCK

47 Comunidade e população As espécies que interagem no ecossistema vêm sendo selecionadas há milhões de anos pela natureza e estão em equilíbrio entre si e com o meio ambiente. Muitas atividades humanas têm alterado esse equilíbrio, interferindo na sobrevivência de muitas espécies e na estabilidade do meio em que vivem.

48 252 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Biologia Introdução Uma comparação entre os ecossistemas do planeta pode revelar a riqueza ou a pobreza no número de espécies adaptadas a cada ambiente. É evidente a diferença na quantidade de espécies entre uma floresta tropical e um deserto. Independentemente do ecossistema, cada uma dessas espécies constitui uma população, e a interação entre elas, uma comunidade. A floresta Amazônica, por exemplo, possui grande biodiversidade. Essa riqueza de vida só é possível pelas características ambientais, como temperatura, luminosidade e disponibilidade de água, que favorecem o desenvolvimento de um número muito grande de espécies. Entretanto, o sucesso dessa comunidade se deve também ao equilíbrio atingido pelas populações que a compõem, por meio das relações harmônicas ou desarmônicas entre os seres vivos. Nos mais variados ecossistemas aquáticos e terrestres, as populações estão em constante interação, na luta pela sobrevivência e pela ocupação do território. Populações de presas e predadores interagem o tempo todo. Em um primeiro momento, uma caçada malsucedida pode ser ruim para um predador, mas significa a sobrevivência da presa. Em um segundo momento, o predador captura a presa e dela se alimenta. Dessa forma, em uma comunidade, as várias populações conseguem adaptar-se ao ambiente, pois essa relação determina a quantidade de indivíduos que ele suporta. Em geral, populações muito numerosas são prejudiciais à própria espécie, pois diminuem os recursos alimentares, o que pode provocar até mesmo a extinção dessas populações. 2. Características das comunidades As comunidades podem ser aquáticas (rios, lagos e oceanos) e terrestres (florestas, campos e desertos). Em geral, as populações que compõem as comunidades aquáticas são diferentes das que compõem as comunidades terrestres. Entretanto, há populações que podem participar de comunidades aquáticas e terrestres, como a águia e o gavião, animais que podem se deslocar com muita facilidade. Os indivíduos dessas espécies podem se alimentar de peixes que vivem nos rios ou caçar pequenos roedores que vivem nas florestas. Além disso, podem ainda criar seus filhotes nas copas das árvores altas. Considerando as comunidades aquáticas de água doce ou marinha, os organismos podem ser divididos em três grupos: os planctônicos, os nectônicos e os bentônicos. Os organismos planctônicos são aqueles que vivem em suspensão na superfície da água, carregados passivamente pelas correntes e majoritariamente microscópicos. As algas formam o fitoplâncton, e os organismos heterótrofos, como microcrustáceos, larvas, cnidários, rotíferos e foraminíferos, o zooplâncton. Quanto ao nível trófico, o fitoplâncton corresponde aos produtores, e o zooplâncton, aos consumidores primários ou herbívoros. Os nectônicos, também chamados de pelágicos, são os organismos que conseguem nadar ativamente, superando a força da correnteza. Fazem parte desse grupo peixes, mamíferos (baleia, golfinhos, focas), répteis (tartarugas) e aves (pinguins). Os bentônicos compreendem o conjunto de organismos que vivem fixos em algum substrato (sésseis), ou movem-se no fundo (errantes), ou vivem enterrados no solo do fundo (tubícolas ou sedentários). Nas comunidades terrestres, ao contrário das aquáticas, a quantidade de água disponível é um fator limitante e o mais decisivo no controle da biodiversidade da região. Por isso, uma floresta tropical apresenta grande biodiversidade, e um deserto, baixa biodiversidade. Nas florestas tropicais, a vegetação pode ser dividida em estratos, considerando-se o critério de altura que as plantas desenvolvem em busca de luz. Rente ao solo, as plantas rasteiras e de pequeno porte, que raramente ultrapassam 1 metro, constituem o estrato herbáceo. Logo acima, encontra-se o estrato arbustivo, formado por plantas que crescem alguns metros. O estrato superior é o arbóreo, composto pelas árvores que crescem muitos metros e conseguem uma grande exposição à luz. As copas (folhas) dessas árvores, quando se juntam, formam o dossel e acabam dificultando a entrada de luz para os estratos inferiores. Em todos os estratos da floresta, há populações de animais adaptadas às condições locais de luminosidade, temperatura, umidade, disponibilidade de alimento etc. Entre os animais, há espécies com hábitos diurnos e espécies com hábitos noturnos. 3. Sucessão ecológica Os organismos que constituem uma comunidade podem alterar a umidade, a temperatura, a luminosidade e a composição química do solo. Essas alterações físicas influenciam a vida na comunidade, criando condições favoráveis para que novas espécies se estabeleçam ou desfavoráveis à sobrevivência de outras espécies. Com essas mudanças, há uma tendência de atingir uma situação de estabilidade e equilíbrio, denominada comunidade clímax. A sequência das etapas para chegar a essa comunidade é denominada sucessão ecológica e pode ser classificada como primária ou secundária. A sucessão ecológica é definida como primária quando ocorre em um local nunca habitado, como, por exemplo, rochas nuas, dunas e lavas vulcânicas. É secundária quando os primeiros organismos se instalam em um ambiente que, anteriormente, já havia sido habitado. É o processo que ocorre, por exemplo, em um terreno qualquer da cidade que tenha sido limpo, um ambiente destruído por queimadas ou um campo de cultivo abandonado. O processo de sucessão pode ser dividido em três etapas: ecese, sere e comunidade clímax. A etapa de ecese caracteriza-se pela instalação das primeiras formas de vida, chamadas espécies pioneiras, as quais criam condições que permitem que novas espécies se instalem. Em uma rocha nua, os liquens são os pioneiros; eles eliminam ácidos orgânicos que desagregam a superfície das rochas, formando uma pequena camada de solo e favorecendo o aparecimento de plantas no local. Em um campo de cultivo abandonado, por exemplo, as gramíneas são consideradas pioneiras. Na etapa de sere, que corresponde a uma fase de transição, ocorre substituição gradual das espécies componentes da comunidade. No caso da rocha, a presença do solo permite o estabelecimento de musgos e gramí-

49 neas que, posteriormente, podem ser substituídos por arbustos e árvores. Essas mudanças na comunidade vegetal são acompanhadas pelo estabelecimento de diversas espécies animais. A comunidade clímax é aquela que atinge um estado de relativa estabilidade, compatível com as condições da região. As principais tendências ao longo da sucessão são: aumento da diversidade de espécies, aumento da biomassa, maior complexidade das teias alimentares, maior número de nichos ecológicos e diminuição da produtividade líquida. A floresta Amazônica, por ser uma comunidade clímax, não deve ser chamada de pulmão do mundo, pois praticamente todo o oxigênio que ela produz por meio da fotossíntese é consumido na respiração dos seres que nela vivem Veja a seguir o exemplo de uma sucessão ecológica. 1. Na fase inicial, o fundo é nu e a cadeia alimentar é sustentada pelo plâncton. 4. A continuação do processo de aterro transforma o lago em região pantanosa (bioma de transição). Biologia 2. A vegetação submersa se desenvolve e há deposição de material no fundo e nas margens. 3. A vegetação emergente aflora na superfície, impedindo muitas vezes que a luz alcance a vegetação submersa, a qual começa a desaparecer. 5. Na fase final, a vegetação, composta por plantas herbáceas e gramíneas, vai sendo progressivamente sucedida por vegetação de florestas (comunidade clímax). 253 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Transformação gradual de um lago em floresta, segundo Buchsbaum. Adaptado. APRENDER SEMPRE Em nosso planeta, podemos observar uma diversidade muito grande de ecossistemas, além da diversidade de espécies que há neles. Considerando-se uma floresta tropical e um deserto, em que estágios da sucessão ecológica esses ecossistemas se encontram? Ambos os ecossistemas se encontram no estágio de clímax, pois atingiram relativa estabilidade, compatível com as condições de cada região. As espécies selecionadas para cada ambiente são adaptadas às condições do meio e estabelecem complexas relações ecológicas com as demais espécies daquela comunidade.

50 254 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Biologia Agrofloresta: uma agricultura sustentável Você sabe o que é uma agrofloresta? É um tipo de plantio que cultiva, em um mesmo espaço, plantas de interesse alimentar, como feijão, milho, café, mandioca, banana e hortaliças, com árvores nativas, como jatobá, figueira, paineira e cedro. Esse tipo de agricultura, ao contrário da tradicional monocultura, busca imitar a sucessão ecológica que ocorre nas florestas tropicais, aumentando gradativamente a biomassa e a biodiversidade. Desse modo, as plantas crescem em consórcio, no qual cada espécie desempenha sua função no ambiente. As plantas de crescimento rápido, as pioneiras, crescem a sol pleno e preparam o ambiente, possibilitando o crescimento das plantas secundárias e climácicas, que estabelecerão um equilíbrio com o ambiente. Nesse tipo de cultivo, a presença do ser humano no manejo do ambiente tem um papel fundamental, já que não são utilizados agrotóxicos e a adubação é proveniente da própria biomassa de poda da vegetação, como gramíneas, troncos de árvores e folhas secas. Ao longo do tempo, a fauna nativa também recoloniza o espaço, restabelecendo importantes relações ecológicas. Em poucos anos, além da produção de alimentos, obtém- -se a formação de matas adequadas aos biomas tropicais. 4. Análise quantitativa das populações A. Conceito de população A população compreende um conjunto de indivíduos de uma mesma espécie que coexistem em determinada região, em uma mesma época. Assim, podemos citar como exemplos uma população de cães domésticos de uma cidade, uma população de mico-leão-dourado da Mata Atlântica, uma população de leões da savana africana ou uma população de seres humanos de um determinado país. Em todos esses exemplos, existe uma única espécie. Em determinado ecossistema, no entanto, todas as populações presentes dependem umas das outras para sobreviver. Essa dependência pode ocorrer na aquisição de alimento, na reprodução ou na proteção. B. Características da população Uma população é caracterizada por sua densidade (D), que é a relação entre o número de indivíduos de determinada espécie e o espaço ocupado por ela, expresso em área ou volume. Essa densidade populacional é influenciada por diversos fatores, tais como natalidade, mortalidade, imigração e emigração. A natalidade compreende o número de nascimentos na população em determinado período, enquanto a mortalidade representa o número de mortes da população, considerando o mesmo período. A imigração é o número de indivíduos que entra em uma população. Já a emigração é o número de indivíduos que dela sai. Isoladamente, esses fatores pouco informam a respeito da população, porém, combinados, podem fornecer seu índice de crescimento (IC): IC = natalidade+imigração mortalidade+emigração Em dada população, natalidade e imigração aumentam o número de indivíduos; já mortalidade e emigração diminuem esse número. Assim, se a soma das taxas de natalidade e imigração for maior que a soma das taxas de mortalidade e emigração, a população estará crescendo. Do contrário, a população estará em declínio. Se as taxas somadas forem equivalentes, essa população estará em equilíbrio. APRENDER SEMPRE Uma população apresentou, em determinado intervalo de tempo, as seguintes variações: 15 nascimentos, 8 mortes, 20 imigrações e 18 emigrações. Essa população está em crescimento ou em declínio? A natalidade e a imigração, juntas, promoveram um aumento de 35 indivíduos na população, enquanto a mortalidade e a emigração, também juntas, promoveram uma diminuição de 26 indivíduos. Concluímos, então, que essa população apresentou um aumento de nove indivíduos nesse período e está em crescimento. 5. Análise qualitativa das populações A. Curva de crescimento Uma população pode apresentar uma curva de crescimento sigmoide ou em S e atingir o equilíbrio com o ambiente. O crescimento inicial dessa população é lento, porque há um número pequeno de indivíduos. Numa segunda fase, o crescimento é intenso, exponencial, em virtude da alta taxa de reprodução. Esse crescimento perdura até se aproximar dos limites impostos pelo ambiente, quando, então, começa a haver competição por espaço e alimento entre os membros da população. No final, o número de indivíduos da população varia muito pouco e oscila ao redor do limite máximo que o ambiente consegue suportar, denominado carga biótica máxima.

51 Número de indivíduos Carga biótica máxima Tempo Curva sigmoide ou em S de uma população que atinge o equilíbrio com o ambiente. Em alguns casos, como na espécie humana, a população pode apresentar uma curva de crescimento exponencial ou em J e ultrapassar a carga biótica máxima do ambiente. Nesse tipo de crescimento, o início é lento em razão do pequeno número de indivíduos. Depois, a população apresenta uma elevada taxa de reprodução, atingindo o limite imposto pelo meio. Entretanto, por fatores como ampla adaptabilidade da espécie, grande disponibilidade de alimento, espaço ilimitado e falta de predadores, essa população ultrapassa o limite ambiental e não entra em equilíbrio com o meio. A longo prazo, o crescimento exponencial pode gerar diversas perturbações ao ambiente e às demais espécies, o que, inevitavelmente, refletirá na sobrevivência da própria espécie. Dessa forma, o ambiente não sustenta tal população, tornando o crescimento insustentável. Número de indivíduos Carga biótica máxima Tempo Curva exponencial ou em J de uma população que não atinge o equilíbrio com o ambiente. B. Potencial biótico O potencial biótico de uma população corresponde à possibilidade de aumento do número de indivíduos em condições ideais. Compreende sua capacidade máxima de reprodução (natalidade fisiológica) acrescida da capacidade máxima de sobrevivência. Na natureza, é comum entre os seres vivos a produção de um número muito grande de descendentes e acima do limite que o ambiente suporta. Darwin utilizou essa observação quando formulou a teoria da seleção natural. Entretanto, verifica-se, na natureza, que os tamanhos das populações permanecem estáveis. Isso acontece devido a vários fatores que interferem diretamente no potencial biótico das espécies. Esses fatores representam, em conjunto, a resistência ambiental. Os principais fatores de resistência ambiental são o predatismo, o parasitismo, a competição por alimento e espaço e o clima. Na comparação entre uma floresta e um deserto, percebe-se que, no deserto, a disponibilidade de água é um importante fator de resistência ambiental, ao contrário da floresta, que apresenta grande suprimento de água. Na floresta, porém, a competição por espaço é muito maior, o que consiste também em um significativo fator de resistência ambiental. Concluímos, então, que os ecossistemas apresentam maneiras diferentes de promover a resistência ambiental, e somente as espécies mais adaptadas conseguem sobreviver e deixar descendentes nesse local. Número de indivíduos Carga biótica máxima Potencial biótico Crescimento real Resistência ambiental Tempo A curva exponencial representa o potencial biótico, e a curva sigmoide, o crescimento real. A faixa entre os dois fatores representa a resistência ambiental. C. Controle populacional O controle de uma população é importante para a preservação dos recursos alimentares e da própria espécie. Por exemplo, na África, se a população de zebras for excessivamente numerosa, haverá muitos animais em busca de alimento, e isso fará com que o alimento acabe muito rapidamente, não havendo tempo suficiente para o ambiente se recuperar. Com o tempo, esses animais morrerão por falta de alimento, e a população poderá desaparecer do local. No entanto, se essa população apresentar um tamanho que o meio suporta, a quantidade de alimento será suficiente para todos os indivíduos e ela poderá sobreviver por mais tempo. O tamanho das populações pode ser controlado por meio de interações entre os seres vivos, como predatismo, parasitismo e competição por alimento e espaço. A relação predador-presa é um exemplo de controle populacional mútuo, em que a população de predadores determina o tamanho da população de presas e vice-versa. Um exemplo disso é a relação entre zebras e leões. Quando o número de leões é baixo, a população de zebras é alta, pela falta de predadores. Em seguida, o número de leões aumenta, pois há uma grande disponibilidade de alimento: as zebras. Em consequência disso, ocorre uma queda na população de zebras, provocando uma redução da população de leões. Essas variações ocorrem o tempo todo, e as duas populações se controlam mutuamente. 255 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Biologia

52 Biologia Número de indivíduos A B Tempo Variações nas populações de um predador (A) e de sua presa (B) 256 Ciências da Natureza e suas Tecnologias A relação entre o parasita e seu hospedeiro também se constitui em um meio de controle populacional mútuo. O parasita pode manter com o hospedeiro uma relação endêmica ou epidêmica. A relação é endêmica quando o número de hospedeiros parasitados numa população é estável, podendo-se fazer uma previsão do número de futuros parasitados. A relação passa a ser de surto ou epidêmica quando o número de hospedeiros parasitados ultrapassa exageradamente o número previsto. A relação é pandêmica quando surgem vários focos epidêmicos em áreas diferentes ao mesmo tempo. Número de indivíduos afetados Endemia Número de indivíduos afetados Epidemia Tempo Tempo A endemia ocorre quando o número de indivíduos afetados é praticamente constante. Já a epidemia, quando o número de parasitados passa a ser muito elevado. Além das relações entre os seres vivos, a disponibilidade de alimento, água e espaço são fatores limitantes para o crescimento de uma população. Geralmente, quando há pouca disponibilidade alimentar, os animais tendem a competir e a migrar para outro local. Quando o espaço não é suficiente para uma população e a densidade populacional se torna elevada, acima de certos limites, os animais alteram o seu comportamento, em geral com o aumento da violência entre eles, chegando até mesmo a praticar o canibalismo. Variações climáticas violentas, como inverno muito rigoroso, seca prolongada, inundações ou calor intenso, podem dizimar populações inteiras. D. Controle biológico O controle biológico é uma técnica utilizada em lavouras para controlar a população de pragas sem a necessidade de aplicação de agrotóxicos ou defensivos agrícolas. Nessa técnica, utiliza-se um inimigo natural da praga, que pode ser um parasita ou um predador. Nas lavouras, a utilização de um parasita no controle das populações de pragas parece ser mais eficiente que a utilização do predador, uma vez que o parasita tende a ser específico em relação ao seu hospedeiro. Sendo específico, o parasita só ataca o seu hospedeiro, no caso a praga, e não causa danos à lavoura. Já a relação predador-presa, para efeito de controle biológico, não é muito eficiente, porque o predador não apresenta especialização em seus hábitos alimentares. Na falta de determinada espécie de presa, o predador passa a se alimentar de outra, podendo causar um desequilíbrio ambiental. Muitas vezes, no controle biológico de pragas, introduz-se uma espécie que não é nativa do ecossistema, considerada exótica. Dessa forma, podemos definir uma espécie exótica como qualquer espécie que vive em um ecossistema no qual naturalmente ela não ocorre. Além de usar muitas espécies exóticas no controle biológico, o ser humano utiliza muitas plantas exóticas em paisagismo.

53 É fundamental ter muito cuidado com a introdução de uma espécie exótica para controlar uma população, pois a espécie introduzida em um novo local pode competir por recursos com as espécies nativas e se tornar invasora e indesejável, causando profundas modificações no ecossistema original. Uma espécie invasora, de acordo com a convenção sobre a biodiversidade, é aquela que penetra e se adapta em um novo local, em que não era encontrada naturalmente. Essa espécie invasora prolifera sem controle, principalmente por causa da falta de inimigos naturais, e passa a representar uma grande ameaça às espécies nativas e ao equilíbrio do ecossistema invadido. O surgimento de espécies invasoras pode ocorrer naturalmente, porém as atividades e interesses humanos vêm acelerando a introdução de espécies exóticas que, posteriormente, tornam-se invasoras. Esse fato tem ocorrido em praticamente todas as regiões do planeta, gerando grandes mudanças nos ecossistemas locais e levando as espécies nativas ao risco de extinção. APRENDER SEMPRE A resistência ambiental atua diretamente no controle do número de indivíduos de uma população. Que fatores podem atuar nessa resistência? O predatismo, o parasitismo, a competição, a quantidade de alimento disponível e o espaço ocupado pela população Biologia 6. Organizador gráfico A. Comunidades e sucessão ecológica Comunidades JACKF / ISTOCK; WLDAVIES / ISTOCK 257 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Sucessão ecológica População Etapas Tipos Análise qualitativa Análise quantitativa Ecese Primária Secundária Potencial biótico Controle populacional Sere Controle biológico Densidade Clímax Natalidade Mortalidade Imigração Emigração Tema Tópico Subtópico Subtópico destaque Apenas texto Características

54 Módulo 43 Sucessão ecológica Exercícios de Aplicação Biologia 258 Ciências da Natureza e suas Tecnologias 01. Considerando o processo de sucessão ecológica, julgue verdadeiras (V) ou falsas (F) as afirmativas a seguir. ( ) Espécies pioneiras não são capazes de modificar o ambiente, por isso acabam sendo substituídas por outras espécies de plantas e animais. ( ) Comunidade clímax é a comunidade complexa que se estabelece no final de um processo de sucessão. ( ) A sucessão que se estabelece em campos de cultivo abandonados é chamada secundária. A sequência correta é: a. F F V b. F V V c. V F F d. F V F e. V V V Espécies pioneiras modificam o meio, permitindo o desenvolvimento de novas espécies. Alternativa correta: B 02. O processo de sucessão ecológica compreende uma série de estágios do desenvolvimento de uma comunidade. Com relação a esse fenômeno: a. estabeleça a diferença entre sucessão primária e secundária; b. explique o significado do termo comunidade clímax. a. Na sucessão ecológica primária, o início da colonização por seres vivos ocorre em um ambiente que nunca foi habitado, como uma rocha nua ou uma ilha resultante de atividade vulcânica. Já a sucessão ecológica secundária é a que ocorre em áreas devastadas naturalmente ou pela atividade humana, como áreas desmatadas, ou que sofreram queimadas. b. Comunidade clímax é o último estágio da sucessão ecológica. Apresenta grande diversidade biológica, alta taxa de reciclagem da matéria orgânica, complexidade de teias alimentares, grande biomassa e equilíbrio entre a taxa de fotossíntese (produtividade) e de respiração (consumo). 03. Enem Uma pesquisadora deseja reflorestar uma área de mata ciliar quase que totalmente desmatada. Essa formação vegetal é um tipo de floresta muito comum nas margens de rios dos cerrados no Brasil Central e, em seu clímax, possui vegetação arbórea perene e apresenta dossel fechado, com pouca incidência luminosa no solo e nas plântulas. Sabe-se que a incidência de luz, a disponibilidade de nutrientes e a umidade do solo são os principais fatores do meio ambiente físico que influenciam no desenvolvimento da planta. Para testar unicamente os efei- tos da variação de luz, a pesquisadora analisou, em casas de vegetação com condições controladas, o desenvolvimento de plantas de dez espécies nativas da região desmatada sob quatro condições de luminosidade: uma sob sol pleno e as demais em diferentes níveis de sombreamento. Para cada tratamento experimental, a pesquisadora relatou se o desenvolvimento da planta foi bom, razoável ou ruim, de acordo com critérios específicos. Os resultados obtidos constam da tabela a seguir. Condição de luminosidade Espécie Sombreamento Sol pleno 30% 50% 90% 1 Razoável Bom Razoável Ruim 2 Bom Razoável Ruim Ruim 3 Bom Bom Razoável Ruim 4 Bom Bom Bom Bom 5 Bom Razoável Ruim Ruim 6 Ruim Razoável Bom Bom 7 Ruim Ruim Ruim Razoável 8 Ruim Ruim Razoável Ruim 9 Ruim Razoável Bom Bom 10 Razoável Razoável Razoável Bom Para o reflorestamento da região desmatada: a. a espécie 8 é mais indicada que a 1, uma vez que aquela possui melhor adaptação a regiões com maior incidência de luz. b. recomenda-se a utilização de espécies pioneiras, isto é, aquelas que suportam alta incidência de luz, como as espécies 2, 3 e 5. c. sugere-se o uso de espécies exóticas, pois somente estas podem suportar a alta incidência luminosa, característica de regiões desmatadas. d. espécies de comunidade clímax, como as 4 e 7, são as mais indicadas, uma vez que possuem boa capacidade de aclimatação a diferentes ambientes. e. é recomendado o uso de espécies com melhor desenvolvimento à sombra, como as plantas das espécies 4, 6, 7, 9 e 10, pois essa floresta, mesmo no estágio de degradação referido, possui dossel fechado, o que impede a entrada de luz. De acordo com os dados da tabela, em uma área de mata ciliar quase totalmente devastada, portanto com alto grau de insolação, as espécies 2, 3 e 5 estão mais aptas a colonizar o local, pois suportam alta incidência de luz. Alternativa correta: B Habilidade Interpretar e analisar o processo de sucessão biológica expresso em linguagem discursiva, tabelas ou gráficos.

55 Exercícios Extras 04. Sobre as sucessões ecológicas primária e secundária, assinale a alternativa que contém uma informação correta. a. O processo de sucessão ecológica só ocorre em comunidades terrestres, pois as comunidades aquáticas não sofrem mudanças drásticas. b. Em uma sucessão ecológica, a diversidade de espécies aumenta inicialmente, atingindo o ponto mais alto no clímax, estabilizando-se. c. Sucessão ecológica é o nome que se dá ao processo de extinção em massa das espécies que vivem em uma comunidade de organismos. d. Ao longo do processo de sucessão ecológica, ocorre aumento de biomassa, porém há diminuição do número de espécies. e. Quando se atinge um estágio de estabilidade em uma sucessão ecológica, a comunidade correspondente é chamada de ecese. Seu espaço 05. As queimadas, comuns na estação seca em diversas regiões brasileiras, podem provocar a destruição da vegetação natural. Após a ocorrência de queimadas em uma floresta, é correto afirmar que: a. com o passar do tempo, ocorrerá sucessão primária. b. após o estabelecimento dos liquens, ocorrerá a instalação de novas espécies. c. a comunidade clímax será a primeira a se restabelecer. d. somente após o retorno dos animais é que as plantas voltarão a se instalar na área queimada. e. a colonização por espécies pioneiras facilitará o estabelecimento de outras espécies. Sobre o módulo Neste módulo, trataremos das sucessões ecológicas, destacando as fases e as características de cada tipo de sucessão. Inicialmente, sugerimos destacar as características das comunidades, além de revisar os conceitos de comunidade e população. Entre as comunidades aquáticas, destacar os organismos planctônicos, nectônicos e bentônicos, exemplificando todos eles. Nas comunidades aquáticas, a luminosidade e a temperatura da água são os principais fatores limitantes da biodiversidade. Nas comunidades terrestres, salientar que a disponibilidade de água é o principal fator limitante da biodiversidade. Sugerimos utilizar um deserto e uma floresta tropical para ilustrar essa diferença. Tomando como exemplo uma floresta tropical, mostrar os diferentes estratos da vegetação (herbáceo, arbustivo e arbóreo). No processo de sucessão ecológica, sugerimos destacar a diferença entre os seguintes tipos: Sucessão ecológica primária: ocorre em um lugar que nunca foi habitado, como rochas nuas, dunas e lavas vulcânicas. Sucessão ecológica secundária: ocorre em um ambiente que havia sido habitado anteriormente, como um terreno baldio que tenha sido limpo, um ambiente destruído por queimadas ou um campo de cultivo abandonado. Outro ponto importante da sucessão ecológica a destacar é a divisão nas seguintes etapas: Ecese: caracterizada pela instalação das espécies pioneiras, que devem criar condições para que novas espécies se instalem no local. Um bom exemplo são os liquens: crescendo sobre rochas nuas, eles eliminam ácidos orgânicos, que desagregam a superfície das rochas, formando uma pequena camada de solo e favorecendo o aparecimento de plantas. Sere: é uma fase intermediária ou de transição, em que há substituição gradual das espécies que compõem a comunidade. Por exemplo, na rocha, a camada fina de solo permite o crescimento de musgos e gramíneas que, posteriormente, são substituídos por arbustos e árvores; concomitantemente, há o aparecimento de diversas espécies animais, em especial, os insetos. Comunidade clímax: é formada quando a comunidade atinge o estado de relativa estabilidade, compatível às condições do local. Caracteriza-se pela maior biodiversidade possível, principalmente de animais e vegetais. A floresta Amazônica é um bom exemplo de comunidade clímax. Por fim ressaltar que na sucessão ecológica, tanto na primária quanto na secundária, as principais tendências são: aumento da diversidade de espécies, aumento da biomassa, maior complexidade das teias alimentares, maior número de nichos ecológicos e diminuição da produtividade líquida. 259 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Biologia

56 13 Exercícios Propostos 260 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Biologia 242 Da teoria, leia os tópicos 1, 2 e 3. Exercícios de tarefa reforço aprofundamento 06. Unicamp-SP A destruição de biomas tem causado grande polêmica entre os ambientalistas e os defensores do agronegócio. Entre 1950 e 1980, com o aumento da cultura da soja, ocorreu a destruição de grandes áreas da Mata Atlântica. Durante as décadas de 1980 e 1990, a produção de soja se expandiu para a região Centro-Oeste e ocupou grande área do Cerrado, e atualmente se observa crescente pressão de desmatamento sobre as áreas florestais tropicais no Pará para o seu cultivo. O processo de regeneração natural das áreas desflorestadas é lento e difícil. Um estudo desenvolvido por quatro anos em uma clareira no estado do Pará mostrou que, nesse período, o número de plantas herbáceas, especialmente gramíneas, foi dominante. Explique essa dominância, considerando que ocorra processo de sucessão. 07. Leia as citações a seguir. I. A floresta Amazônica deve ser preservada a qualquer custo, afinal ela é o verdadeiro pulmão do mundo. II. Diante das demandas promissoras dos mercados de carbono, algumas áreas de plantio na Amazônia têm sido abandonadas para dar lugar a uma nova dinâmica de recolonização. A primeira citação foi extraída de uma propaganda de TV de cunho ambientalista e a segunda, de uma revista de divulgação científica. Considerando tais citações, responda ao que se pede. a. Há erro conceitual quando se diz que florestas maduras como a Amazônica são o pulmão do mundo? Justifique sua resposta. b. Indique duas diferenças básicas encontradas nas comunidades de início e de final de sucessão relacionadas com a dinâmica dos processos ecofisiológicos, em um ecossistema florestal. 08. Uma sucessão ecológica só ocorre quando: a. a comunidade está em homeostase. b. os fatores físicos do ambiente não se alteram. c. as condições ambientais mudam. d. não há disponibilidade de nichos ecológicos. e. não há fluxo de energia suficiente para manter os níveis tróficos de uma cadeia alimentar. 09. A sucessão ecológica é um processo que demora certo período de tempo para acontecer, sendo dividida em três etapas em sequência: ecese, sere e comunidade clímax. A última etapa pode ser definida como: a. aquela que inicia uma área despovoada em que nunca houve vida ou na qual os organismos preexistentes tenham sido completamente extintos. b. aquela que atinge um estado de relativa estabilidade, apresentando aumento da biodiversidade e aumento da biomassa. c. aquela que se estabelece em uma área pelo fenômeno de sucessão ecológica, em que a comunidade anterior foi praticamente destruída e é substituída em intervalos curtos de tempo. d. aquela que, em dada região, é submetida às mesmas condições climáticas e vai se modificando lenta e progressivamente, até tornar-se completamente diferente. e. aquela que, em um ambiente inóspito, se estabelece com poucas espécies adaptadas às condições ambientais e permanece assim, mesmo que o ambiente se altere. 10. Qual a importância das espécies pioneiras em um ambiente? 11. Considere os seguintes itens: I. biomassa; II. biodiversidade; III. complexidade das teias alimentares. Ao longo do processo de sucessão ecológica, constata(m)-se: a. aumento de I, II e III. b. aumento de I e II e diminuição de III. c. aumento de I e III e diminuição de II. d. aumento de I e diminuição de II e III. e. diminuição de I, II e III. 12. Leia os textos. Texto 1 [...] depois do tremor de terra e do barulho assustador, veio a erupção vulcânica e a lava derramada foi queimando e devastando todo o ecossistema, de maneira que nenhuma forma de vida conseguiu sobreviver no local. Décadas depois, com o resfriamento e a solidificação da lava vulcânica, foi possível observar várias formas de liquens crescendo sobre a rocha, além de algumas plantas de pequeno porte crescendo nas fendas formadas entre as rochas. Texto 2 [...] a floresta foi sendo queimada pelo fogo que se alastrava de forma muito rápida devido aos ventos fortes da região. Em pouco tempo, a floresta foi quase totalmente consumida pelo fogo e poucas formas de vida sobreviveram. Uma década depois foi possível observar plantas herbáceas e muitos arbustos crescendo, além de pequenas árvores espalhadas pelo local. Junto com as plantas, encontra-se uma enormidade de insetos, aranhas, pássaros, além de muitos roedores.

57 Após a análise dos fragmentos de texto, podemos concluir que: a. o texto 1 descreve uma sucessão ecológica secundária em estágio de ecese, pois há várias formas de liquens, os únicos seres vivos capazes de crescer sobre as rochas. b. o texto 2 descreve uma sucessão ecológica primária, pois a queimada eliminou a floresta e, em pouco tempo, uma nova vegetação se formou, além dos animais. c. o texto 1 descreve uma sucessão ecológica primária em estágio clímax, pois, além da erupção vulcânica ter devastado o local, há muitos liquens. d. o texto 2 descreve uma sucessão ecológica secundária em estágio de ecese, em virtude da ausência das grandes árvores e dos grandes animais vertebrados. e. os textos 1 e 2 descrevem, respectivamente, uma sucessão ecológica primária em estágio de ecese e uma sucessão ecológica secundária em estágio de sere. 13. Leia o texto. Logo pela manhã saímos caminhando por uma região com selva densa e nublada, atravessamos uma mata de onde avistamos seringueiras e enormes castanheiras recobertas de emaranhadas plantas do tipo cipó. A diversidade biológica da fauna era impressionante, com inúmeras espécies de insetos, aranhas, aves, répteis, anfíbios e mamíferos. Em seguida, almoçamos em área com predominância de arbustos floridos e um lago todo recoberto de vitória-régia. Após breve descanso, continuamos a marcha e atingimos nosso destino, que nos deslumbrou uma região paradisíaca, tamanha era a sua riqueza. Com base no texto, podemos concluir que a descrição: a. refere-se a uma comunidade clímax, pois há grande biodiversidade no local. b. representa um ecossistema em processo de sucessão secundária na fase de ecese. c. refere-se a uma sucessão ecológica secundária no seu estágio intermediário. d. representa uma floresta tropical em processo de sucessão primária na fase de sere. e. ilustra uma floresta tropical com grande biodiversidade, porém em fase de declínio. 14. Unesp Uma ilha situada a 20 km de distância do continente, após a explosão de um vulcão, foi coberta por uma camada espessa de cinza quente e nenhuma planta ou animal sobreviveu. Alguns anos após, observou-se a presença de liquens e, posteriormente, de plantas. Posteriormente, foi possível verificar também a presença de pequenos animais e, tempos mais tarde, a presença de animais de maior porte. Após várias décadas, a ilha estava coberta por uma floresta jovem, mas densa. Pergunta-se: a. Como se chama o fenômeno ecológico ocorrido na ilha, a partir da erupção vulcânica? b. Por que, no processo de reorganização das comunidades na ilha, os organismos heterótrofos não poderiam ter sido os pioneiros? 15. Unicamp-SP O desenho ilustra o processo de sucessão em comunidades bióticas. Os componentes PB, PL e R representam, respectivamente, produtividade bruta, produtividade líquida e respiração. PL Tempo Se um agricultor diminuir o gasto energético das plantas, introduzindo adubos, água, mecanização agrícola etc., o que acontecerá com R, PL e PB? 16. A ilustração representa os estágios de recuperação vegetal de uma área submetida à extração de areia pelo método de cava situada em um terreno na várzea do rio Paraíba do Sul. PB Estágio I Estágio II Estágio III Assinale a alternativa correta. a. No estágio I, a biomassa, a diversidade de espécies, o aproveitamento de energia e a estabilidade são superiores aos estágios II e III. b. Nos estágios II e III, a energia que entra na comunidade é aproveitada parcialmente; a produção de biomassa e a estabilidade da comunidade são inferiores ao estágio I. c. O estágio II, por apresentar maior diversidade de espécies, ser mais eficiente energeticamente e ter uma constância na produção de biomassa, é denominado comunidade clímax. d. No estágio III, a produção de biomassa, a diversidade de espécies e o aproveitamento de energia das comunidades são superiores aos estágios I e II. e. Nos estágios I e II, a biomassa, a estabilidade, a diversidade de espécies e o aproveitamento de energia que entra nessas comunidades são superiores ao estágio III. R 261 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Biologia

58 Módulo 44 Análise quantitativa das populações Exercícios de Aplicação Biologia 262 Ciências da Natureza e suas Tecnologias 01. Considere N a taxa de natalidade, M a taxa de mortalidade, I a taxa de imigração e E a taxa de emigração. Numa população em crescimento, devemos encontrar a seguinte relação entre as taxas descritas: a. N + I > M + E b. N + I < M + E c. N + I M + E d. N + I M + E e. N + I = M + E Quando a soma das taxas de natalidade e imigração é maior que a soma das taxas de mortalidade e emigração, ocorre aumento no número de indivíduos, o que indica que a população está crescendo. Alternativa correta: A 02. Suponha que um biólogo tenha estudado uma população de pombos de determinada área durante dez anos. Nesse estudo, ele verificou que a taxa média de natalidade foi de 40 por ano, a de mortalidade 30 por ano, a de imigração 3 por ano e a de emigração 8 por ano. a. A população estava aumentando ou diminuindo? Justifique. b. Qual a modificação média anual por causa da migração? c. Se a população inicial fosse de 15 pombos, qual seria a população no final de dez anos? a. A população estava crescendo, pois apresentou um aumento de cinco indivíduos a cada ano. b. A migração apresentou um decréscimo de cinco indivíduos a cada ano. A imigração aumentou três indivíduos, e a emigração diminui oito indivíduos a cada ano, totalizando o decréscimo de cinco indivíduos por ano. c. Como a população cresce na proporção de cinco indivíduos por ano, iniciando com 15 pombos, no final dos dez anos a população será formada por 65 indivíduos. 03. Enem Programas de reintrodução de animais consistem em soltar indivíduos criados em cativeiro em ambientes onde sua espécie se encontra ameaçada ou extinta. O mico-leão- -dourado da Mata Atlântica faz parte de um desses programas. Como faltam habilidades aos micos criados em cativeiro para sobreviver em seu hábitat natural, são formados grupos sociais desses micos com outros capturados na natureza, antes de soltá-los coletivamente. O gráfico mostra o número total de animais, em certa região, a cada ano, ao longo de um programa de reintrodução desse tipo. 200 Nascidos na natureza Nascidos em cativeiro Número total de animais Ano PRIMACK; RODRIGUES. Biologia da conservação. A análise do gráfico permite concluir que o sucesso do programa deveu-se: a. à adaptação dos animais nascidos em cativeiro ao ambiente natural, mostrada pelo aumento do número de nascidos na natureza. b. ao aumento da população total, resultante da reintrodução de um número cada vez maior de animais. c. à eliminação dos animais nascidos em cativeiro pelos nascidos na natureza, que são mais fortes e selvagens. d. ao pequeno número de animais reintroduzidos, que se mantiveram isolados da população de nascidos na natureza. e. à grande sobrevivência dos animais reintroduzidos, que compensou a mortalidade dos nascidos na natureza. A adaptação dos animais nascidos em cativeiro ao ambiente natural permitiu sua sobrevivência e reprodução, aumentando o número de indivíduos nascidos na natureza, conforme dados do gráfico. Alternativa correta: A Habilidade Reconhecer variações numéricas e taxas de crescimento representadas em tabelas e gráficos de dada população, com base em informações sobre fatores que determinam essa variação.

59 Exercícios Extras 04. A densidade de uma população depende das taxas de natalidade, mortalidade, imigração e emigração, que variam de acordo com as condições do ambiente em que a população vive, tais como disponibilidade de alimento, temperatura, espaço etc. Sobre a densidade de uma população, assinale a alternativa correta. a. Representa o número de indivíduos que são predados em determinado período de tempo. b. Indica a quantidade de indivíduos que nascem mais a quantidade de indivíduos imigrantes. c. Quanto maior a densidade populacional, maior a competição pelo alimento e pelo espaço. d. Fatores como predatismo e parasitismo não exercem influência na densidade populacional. e. É calculada pela divisão do número de nascimentos pelo espaço ocupado em área ou volume. Seu espaço 05. O gráfico a seguir apresenta variações no número de indivíduos de uma população de coelhos. 263 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Biologia Número de indivíduos A B C D Tempo (anos) Com base no gráfico, assinale a alternativa correta. a. O número de indivíduos manteve-se estável ao longo do tempo. b. A população aumentou no intervalo CD. c. No intervalo BC, a população manteve-se estável. d. Podemos supor que não houve alterações no ambiente onde essa população vive. e. No intervalo AB houve diminuição da taxa de natalidade. Sobre o módulo Neste módulo, trataremos da análise quantitativa das populações, destacando principalmente a variação na densidade e no crescimento populacional, causada pelas taxas de natalidade, mortalidade, imigração e emigração e pelas interações ecológicas, como predatismo, competição e parasitismo. Inicialmente, sugerimos relembrar o conceito de população, que pode ser assim anunciado: conjunto de indivíduos de uma mesma espécie que coexistem em determinada região, em uma mesma época. Além disso, é importante destacar e definir fatores que afetam diretamente a densidade e o crescimento das populações, como: natalidade: número de indivíduos que nascem na população. Promove aumento na densidade e no crescimento das populações. Fatores como falta de alimento e superpopulação podem diminuir drasticamente o número de nascimentos dentro de uma população; mortalidade: número de indivíduos que morrem na população. Promove diminuição na densidade e no crescimento das populações. Fatores como predatismo, competição e parasitismo contribuem para a mortalidade de indivíduos; imigração: número de indivíduos que entram na população. Promove aumento na densidade e no crescimento das populações. Muito alimento e muito espaço são fatores que contribuem para a chegada de novos indivíduos ao local; emigração: número de indivíduos que saem da população. Promove diminuição na densidade e no crescimento das populações. Pouco alimento e pouco espaço são fatores que contribuem para a emigração de novos indivíduos. Quanto à densidade, sugerimos conceituá-la como: a relação entre o número de indivíduos de determinada espécie e o espaço ocupado por ela, expresso em área ou volume. Destacar também que, quanto maior for a densidade, maior será a competição pelos recursos do ambiente, como alimento, água, espaço, abrigo etc. Quando a densidade é elevada, em geral diminui a taxa de fecundidade das fêmeas, diminuindo drasticamente a taxa de natalidade e reduzindo-se a densidade populacional.

60 13 Exercícios Propostos 264 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Biologia 242 Da teoria, leia os tópicos 4.A e 4.B. Exercícios de tarefa reforço aprofundamento 06. No período de 2005 a 2011, estudando uma população de aves de uma floresta tropical, um pesquisador registrou, inicialmente, que a população era formada por 150 indivíduos. A tabela indica as variações na densidade dessa população. Ano Natalidade Mortalidade Imigração Emigração Pela análise da tabela, responda ao que se pede. a. Em que ano a população apresentou maior crescimento? Justifique sua resposta. b. Em que ano a população apresentou queda no crescimento? Justifique sua resposta. 07. Considerando os dados da tabela apresentada na questão anterior, responda ao que se pede. a. Em um dos anos, a população apresentou um grande declínio. O que pode ter causado esse declínio? b. Ao final de 2011, essa população estava em crescimento ou declínio? Justifique sua resposta. 08. O número de pombos nas grandes cidades vem aumentando. Os principais motivos são, provavelmente: a. regularidade do clima e falta de ambiente natural para reprodução. b. ausência de inimigos naturais e regularidade do clima. c. grande disponibilidade de alimento e falta de ambiente natural para reprodução. d. grande disponibilidade de alimento e regularidade do clima. e. grande disponibilidade de alimento e ausência de inimigos naturais. 09. O crescimento e a densidade de uma população são fatores que podem apresentar variações, aumentando ou diminuindo, ou então permanecer constante durante um período de tempo. Sobre o crescimento e a densidade das populações, assinale a alternativa correta. a. A competição intraespecífica não interfere diretamente na densidade da população. b. Um dos fatores limitantes do crescimento populacional é a ação dos predadores. c. Fatores como a disponibilidade de alimento e água não alteram a densidade populacional. d. Fatores climáticos promovem apenas o aumento da densidade de uma população. e. A competição interespecífica não exerce influência no crescimento das populações. 10. A densidade das populações de espécies selvagens apresenta variações ao longo do tempo. Quais os mecanismos que promovem essa variação? 11. Relacione a coluna dos algarismos I, II, III e IV com a das letras a, b, c e d. I. Taxa de natalidade II. Taxa de mortalidade III. Imigração IV. Emigração a. Número de mortes de uma população b. Indivíduos que saem de uma população c. Número de nascimentos de uma população d. Indivíduos que chegam em uma população Assinale a alternativa que apresenta a relação correta entre os números e as letras. a. I a; II c; III b e IV d b. I c; II a; III b e IV d c. I c; II a; III d e IV b d. I d; II b; III c e IV a e. I a; II c; III d e IV b 12. O sucesso de uma população depende de fatores importantes como adaptação ao ambiente, interações com outras espécies, disponibilidade de alimento e água, abrigo e proteção. O controle da densidade e do crescimento da população também é importante, pois uma superpopulação pode causar sérios prejuízos aos indivíduos. Com relação ao crescimento e à densidade de dada população, assinale a alternativa correta. a. Natalidade e imigração promovem diminuição na densidade e no crescimento. b. Mortalidade e emigração aumentam o crescimento e diminuem a densidade. c. Predadores e parasitas influenciam o crescimento de uma população. d. Apenas a competição por alimento não altera a densidade e o crescimento. e. Competições entre duas espécies não influenciam a densidade e o crescimento. 13. Determinada população de aves habita um local onde há ampla disponibilidade de água e grande quantidade de alimento, como frutas, vermes, lagartas e insetos. Entretanto, nesse mesmo local é encontrada outra espécie de ave que é predadora dos filhotes da primeira espécie. Há também muitos mamíferos que se alimentam de frutas, vermes, lagartas e insetos. A respeito da densidade e do crescimento dessa população de aves, assinale a alternativa correta.

61 a. O predatismo não atua diretamente no controle da densidade e do crescimento populacional. b. O fator principal que regula o crescimento e a densidade é a competição pela água do local. c. Os mamíferos não interferem na densidade populacional das aves. d. Como o local tem bastante água e alimento, haverá superpopulação dessas aves. e. O predatismo de filhotes e a competição por alimento afetam a densidade e o crescimento. 14. UEL-PR No gráfico, é apresentado o crescimento de uma população de fungos sob condições controladas, ao longo de um período de 18 horas. A população permanece mais ou menos constante Número de células de fungos Idade da população, em horas LINHARES; GEVANDSZNAJDER. Biologia hoje. São Paulo: Ática, v. 3, p Em qual dos períodos é possível assegurar que a natalidade é igual à mortalidade das células? a. 0 2 horas d horas b. 4 6 horas e horas c horas 15. Em uma ilha, durante nove anos, foi observada a variação do número de indivíduos de uma espécie de mamífero. Os resultados dessa observação são mostrados no gráfico. A capacidade limite do ambiente é o número de indivíduos de uma espécie que dado ambiente pode manter. No gráfico, há duas linhas pontilhadas, a e b. Qual delas representa a carga biótica máxima do ambiente? Justifique sua resposta. Número de indivíduos Tempo (anos) 265 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Biologia UFSCar-SP Um estudante anotou as alterações ocorridas em uma população de camundongos, no período de maio de um ano a abril do ano seguinte, em uma área rural, e obteve o gráfico seguinte. Número de indivíduos Maio Junho Julho Agosto Setembro Outubro Novembro Dezembro Janeiro Fevereiro Março Abril a. Qual período indica taxa de natalidade maior que a taxa de mortalidade? O que está acontecendo com a população nesse período? b. Cite dois prováveis fatores para a diminuição da densidade dessa população de camundongos, no período de setembro a dezembro. b a

62 Módulo 45 Análise qualitativa das populações Exercícios de Aplicação Biologia 01. Observe o cartaz produzido pela Prefeitura do Rio de Janeiro há alguns anos, com o intuito de informar a população sobre o caramujo africano Achatina fulica. 266 Ciências da Natureza e suas Tecnologias Assinale a alternativa incorreta a respeito do caramujo africano e da interferência humana em ecossistemas naturais. a. O caramujo africano é uma verdadeira praga para a agricultura, devasta hortas e plantas ornamentais e causa danos ao ambiente e prejuízos aos seres humanos. b. Além de interferir em hábitats, por meio da produção de poluentes, os seres humanos provocam desequilíbrios nos ecossistemas introduzindo espécies exóticas. c. O controle da densidade populacional é feito pela própria natureza, quando em equilíbrio, e pelos fatores de resistência ambiental, tais como predatismo e competição. d. O caramujo africano atua como hospedeiro de agentes causadores de doenças de interesse médico. e. O controle biológico utilizando predadores é o mais indicado para combater o caramujo, pois não há risco algum nesse tipo de procedimento. No controle biológico por meio de predadores existe a possibilidade de as espécies utilizadas como controladores populacionais tonarem-se pragas. O caramujo africano representa uma praga para a agricultura, por causa do seu hábito alimentar, podendo destruir plantações. Causa prejuízo ao meio ambiente e à saúde humana, podendo provocar diversas doenças. As espécies exóticas, como o caramujo africano, causam diversos prejuízos ambientais, pois a ausência de predadores naturais permite maior crescimento e dispersão pelo ambiente, o que promove competição com as espécies nativas, ocasionando o desequilíbrio ambiental. Fenômenos como predatismo e competição atuam no controle da densidade populacional, interferindo no potencial biótico de uma espécie. O caramujo africano pode transmitir dois vermes que prejudicam a saúde humana: Angiostrongylus costaricensis, causador da angiostrongilíase abdominal, doença grave que pode causar a perfuração intestinal; e Angiostrongylus cantonensis, causador da angiostrongilíase meningocefálica humana, doença que causa, entre outros sintomas, distúrbios do sistema nervoso e fortes e constantes dores de cabeça. Alternativa correta: E