Metodologia do Ensino de Ciências Aula 08. IMES Fafica Curso de Pedagogia 3º Ano Prof. M.S.c. Fabricio Eduardo Ferreira

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1 Metodologia do Ensino de Ciências Aula 08 IMES Fafica Curso de Pedagogia 3º Ano Prof. M.S.c. Fabricio Eduardo Ferreira

2 A reprodução dos animais e vegetais Uma das características mais importantes que distingue os seres vivos da matéria inerte é a sua capacidade de reprodução. Sem essa capacidade, a vida na Terra desapareceria. Dessa forma, apesar de os indivíduos morrerem, a vida sempre continua. Todos os seres vivos provêm de uma célula que, em muitos casos, é formada a partir da união de uma célula feminina e outra masculina, ou seja, são provenientes de uma célula-pai e uma célula mãe que se unem para formar a célula-filha. Esse é o caso da reprodução sexual.

3 Formas de reprodução Por outro lado, há a reprodução assexual, na qual a célula filha é proveniente da divisão de uma única célula. Em ambos os casos, nos seres vivos pluricelulares, as células-filhas vão se multiplicando até formar o novo organismo. As características que definem cada uma das espécies são transmitidos dos pais aos filhos através do DNA presente no núcleo das células. As diferentes espécies de animais e vegetais se dividem em dois grandes grupos, conforme a sua forma de reprodução. Os tipos de reprodução podem ser sexual e assexual.

4 Reprodução Sexuada Na reprodução sexual, que ocorre na maioria dos animais e vegetais, o novo ser é formado pela união de dois gametas distintos, ou seja de células sexuais: uma célula reprodutora masculina e uma célula reprodutora feminina. Nesse tipo de reprodução, os novos indivíduos são muito parecidos com seus progenitores mas não idênticos.

5 Reprodução Assexuada A reprodução assexual é aquela que ocorre sem a intervenção das células reprodutoras (gametas) em alguns seres unicelulares e pluricelulares. Os seres vivos que se reproduzem de forma assexual são geralmente pouco complexos e os únicos responsáveis pela sua reprodução, ou seja, não há a participação de indivíduos femininos e masculinos. Nas condições adequadas, a reprodução assexual pode ser muito rápida e produzir um grande número de descendentes. Nesse tipo de reprodução, os seres são idênticos aos seus progenitores.

6 A reprodução dos animais A maioria dos animais se reproduz de forma sexual. No entanto, há algumas espécies que se reproduzem de forma assexual. Além disso, há um caso especial de reprodução sexual, que ocorre tanto em animais quanto em vegetais, em que um mesmo indivíduo possui células reprodutoras masculinas e femininas. Nas espécies animais que se reproduzem de forma sexual, há dois tipos de indivíduos: os machos, que produzem os espermatozoides, e as fêmeas que produzem os óvulos. Para que as duas células reprodutoras possam se unir e formar um novo indivíduo, o sistema reprodutor dos machos possui uma série de condutos através dos quais os espermatozoides saem para o exterior. No caso das fêmeas, os seus ovários, órgãos que produzem os óvulos, também se comunicam com o exterior através de condutos.

7 Animais hermafroditas Como já vimos anteriormente, em algumas espécies animais há indivíduos que são machos e fêmeas ao mesmo tempo, ou seja, cada indivíduo é capaz de produzir espermatozoides e óvulos. Além disso, há espécies que possuem órgãos reprodutores masculinos e femininos; esses animais são chamados animais hermafroditas. Os caracóis, ostras e lombrigas são alguns exemplos.

8 A fecundação dos animais A atividade pela qual se inicia o processo de reprodução chama-se acasalamento e é fundamental na vida de qualquer indivíduo porque garante a perpetuação da espécie. Por isso, entre os seres de ambos os sexos das diversas espécies, a atração sexual influencia de maneira decisiva no momento de procriar. Na reprodução sexual, um dos espermatozoides produzidos pelo macho penetra no interior do óvulo da fêmea, ou seja, o óvulo é fecundado. Com a fecundação, é gerado o zigoto, uma célula maior. Esse encontro pode ocorrer dentro ou fora do corpo da fêmea. A fecundação interna nos mamíferos, aves, répteis, insetos e na maioria dos animais terrestres. Na fecundação interna, os óvulos são fecundados no interior do sistema reprodutor feminino; para isso, o macho deposita os espermatozoides por meio de um órgão especial que introduz no corpo da fêmea.

9 A fecundação interna e a fecundação externa O macho e a fêmea realizam dessa forma a cópula, ou união sexual. Por isso no caso dos animais com fecundação interna, é necessário o contato direto entre o macho e a fêmea para que as células reprodutoras masculina e feminina possa se unir. Nos anfíbios, peixes e outros animais aquáticos, a fecundação é externa, ou seja, a união entre o espermatozoide e o óvulo ocorre fora do corpo da fêmea. Por exemplo, durante o acasalamento, a fêmea do peixe deposita os óvulos na água e, em seguida, o macho lança seus espermatozoides; dessa forma, consegue fecundar alguns óvulos.

10 O desenvolvimento do embrião A partir da fecundação, o zigoto cresce, formando o que chamamos de embrião, que também continua crescendo até formar o novo ser. Em alguns casos, os embriões se desenvolvem no interior do corpo da fêmea, onde obtêm os nutrientes necessários até o nascimento. Esse desenvolvimento pode ser observado na fêmea, cujo corpo aumenta de peso e a sua barriga aumenta de volume. Os animais cuja reprodução segue esse processo são chamados de vivíparos. Esse é o caso de quase todos os mamíferos e de alguns poucos insetos, como os pulgões.

11 Animais vivíparos e animais ovíparos Em outros animais, o zigoto converte-se em embrião fora do corpo da mãe. O zigoto desses animais é envolvido por uma ou várias coberturas muito resistentes que o protegem do exterior. O conjunto do zigoto e as coberturas formam o ovo, e os animais que se reproduzem dessa forma são chamados de ovíparos. A maioria dos insetos e dos peixes, os moluscos, as aves, os répteis e os anfíbios são ovíparos. Nas espécies com fecundação externa, o embrião não é protegido pelo corpo da fêmea. Por isso, mesmo que a reprodução ocorra em condições favoráveis, os embriões ficam mais desprotegidos e morrem com mais facilidade. Em geral, essa perda é compensada com um maior número de óvulos fecundados durante o acasalamento. Desenvolvimento embrionário de uma galinha

12 Dias de gestação Gestação Duração do período de gestação Para que os embriões dos animais cresçam até se tornarem novos seres completos, devem estar protegidos, manter uma temperatura adequada e receber nutrientes. Nos animais vivíparos, o período de crescimento do embrião no interior do corpo materno chama-se gestação, que dura desde poucas semanas até quase dois anos, dependendo da espécie. Os filhotes recebem nutrientes e oxigênio através do corpo da mãe; a finalizar o desenvolvimento do embrião, ocorre o parto e o novo ser sai do corpo da mãe para viver de maneira independente.

13 Incubação Nos animais ovíparos, o ovo possui uma casca ou cobertura resistente que protege o embrião do exterior. No interior do ovo, há nutrientes suficientes para o seu desenvolvimento. Nos ovos com casca, ela é porosa, permitindo a entrada do oxigênio do ar. Alguns animais, como a maioria das aves, sentam sobre os ovos para aquecê-los com os seus corpos; é o que chamamos de incubação. Há outros, como os crocodilos e as tartarugas, que não incubam ovos, mas tentam mantê-los em uma temperatura adequada enterrando-os em um lugar apropriado. Há casos em que os animais não cuidam dos seus ovos, como ocorre com muitas espécies de peixes e com a grande maioria dos animais invertebrados. A eclosão, ou seja, a abertura do ovo, ocorre quando o filhote está formado e vai nascer.

14 Um crescimento especial: a metamorfose Em alguns animais, os filhotes são muito diferentes dos pais. Esse é o caso dos anfíbios e dos insetos. Do ovo de um sapo, nasce o girino, um ser que possui brânquias, como os peixes. No caso da borboleta, do ovo nasce uma espécie de lagarta. Essas formas especiais são chamadas de larvas e constituem uma fase do desenvolvimento. Durante essa fase, esses animais se alimentam muito e preparam sua transformação. A transformação por meio da qual as larvas atingem a fase adulta chama-se metamorfose. Os girinos dos sapos passam por uma metamorfose lenta: suas patas crescem, a cauda encurta, etc. Por outro lado, as larvas da borboleta passam por uma metamorfose brusca: as larvas se fecham em um casulo produzido por elas mesmas, e dentro de pouco tempo, surge uma borboleta.

15 Reprodução assexual em animais Nem todos os animais se reproduzem apenas sexualmente. Alguns também se reproduzem de forma assexual, ou seja, sem a participação de indivíduos do sexo oposto. Não se trata de animais hermafroditas, porque na reprodução assexual não há gametas. Por exemplo, o braço de uma estrela-do-mar ou um pedaço de esponja podem originar um indivíduo completo. A reprodução assexual consiste na separação de uma parte do corpo de um indivíduo para formar um novo indivíduo com as mesmas características.

16 A reprodução dos vegetais A maioria dos vegetais se reproduz de forma sexual. As plantas que se reproduzem de forma sexual, além de serem mais abundantes, são as que conhecemos melhor. São mais complexas, possuem sementes e flores, onde se localizam os seus órgãos sexuais. Também há vegetais, como os musgos e as samambaias, que durante o seu ciclo de reprodução alternam uma reprodução sexual com uma assexual. No entanto, novas plantas também podem se formar sem que uma célula reprodutora masculina fecunde uma célula reprodutora feminina. Ou seja, a planta também é capaz de se reproduzir de forma assexual por meio da multiplicação vegetativa, a partir de determinadas partes da planta-mãe, como os turbérculos, bulbos e galhos.

17 A reprodução sexual dos vegetais A flor tem um papel muito importante na reprodução sexual das plantas. No seu interior estão as células reprodutoras masculinas e femininas, ou seja, os gametas masculinos e os óvulos. Em algumas plantas, os seus órgãos reprodutores são visíveis; em outras não. Entre as plantas com flor, podemos encontrar gerânios, margaridas, rosas, pinheiros, papoulas, etc. Às vezes, as flores são muito vistosas, como a rosa; em outros casos, podem ser pequenas, como a flor do pinheiro do abeto. As flores das plantas podem ser masculinas, quando possuem apenas órgãos reprodutores masculinos; femininas, quando possuem órgãos reprodutores femininos; ou hermafroditas, quando possuem os dois tipos de órgãos.

18 Estruturas de reprodução na flor Corola: É formada por folhas modificadas, denominadas pétalas, que possuem cores e formas muito variadas. Androceu: É a parte masculina da flor, constituída por filamentos que contém grãos microscópicos, denominados pólen, em cujo interior estão os gametas masculinos. Cálice: É formado por pequenas folhas chamadas sépalas, que protegem a flor antes de se abrir. Gineceu: É a parte feminina da flor, que contém os ovários, nos quais estão os óvulos.

19 A polinização A reprodução sexual das plantas com flor é semelhante à dos animais: para formar uma nova planta, é necessário unir os óvulos produzidos nos ovários do gineceu com os gametas masculinos contidos nos grãos de pólen do androceu. Quando as flores estão maduras, o pólen sai do androceu. A polinização ocorre quando os grãos de pólen atingem o gineceu. A polinização que ocorre na mesma flor ou em outra ou em outra flor da mesma planta denomina-se autopolinização. No entanto, em muitas espécies não ocorre esse processo e, nesses casos, o pólen deve alcançar as flores de outras plantas da mesma espécie, o que chamamos de polinização cruzada. Na polinização cruzada, o pólen é transportado para as flores de outras plantas pela ação do vento, da água, dos insetos. Os beija-flores também ajudam no processo de polinização cruzada; ao se alimentarem de flor em flor, o pólen fica grudado nos seus corpos e passa ao gineceu de outras flores.

20 A fecundação: da flor ao fruto Quando o pólen penetra na abertura da parte superior do gineceu, um gameta masculino desce pelo seu interior até encontrar um óvulo; quando ocorre a fecundação. A partir desse momento, a flor vai murchando e começa a ocorrer uma série de mudanças: as pétalas, as sépalas e o androceu secam e caem, ficando apenas o gineceu. Em seguida, o ovário e os óvulos começam a se desenvolver; com o tempo, o ovário se converterá no fruto e cada óvulo fecundado (o ovo) dará lugar a uma semente. A avelã, a amêndoa e a castanha são sementes que possuem uma casca dura de proteção. Em frutas como a manga, o mamão e a laranja, as sementes estão localizadas no interior de uma substância muito nutritiva a polpa, que é a parte que comemos.

21 A germinação: da semente à planta As sementes parecem que não tem vida, mas no seu interior existem células vivas que aguardam as condições adequadas para se desenvolver. A transformação da semente em planta chama-se germinação. Quando observamos as sementes de variadas plantas, podemos ver que são diferentes na cor, tamanho e forma. No entanto, todas possuem alguns pontos em comum: uma camada protetora, um embrião de uma planta no seu interior e uma provisão de nutrientes, que são utilizados enquanto as raízes da nova planta começam a crescer pela terra e enquanto o caule sai para o exterior e brotam as primeiras folhas.

22 A dispersão das sementes Quando as sementes caem no solo para formar uma nova planta, é importante que se separem da planta-mãe para que possam crescer em um lugar um pouco distante. No entanto, os vegetais não são capazes de se deslocar de um lugar a outro. O vento e alguns animais são agentes que atuam nessa tarefa, dispersando suas sementes. Há sementes cuja forma permite que voem para longe da planta-mãe com a força do vento. Outras estão envolvidas por frutos saborosos que servem de alimento para alguns animais. Caso o animal também coma a semente, esta não é digerida devido à sua cobertura de celulose e acaba sendo eliminada com as fezes do animal. Em outros casos, as sementes possuem ganchos que se prendem aos pelos dos animais.

23 A reprodução das plantas sem flor Há plantas que em vez de flores possuem os órgãos masculinos e femininos visíveis, com os musgos e as samambaias. A reprodução dos musgos e das samambaias é uma combinação de reprodução sexual e assexual. Nas folhas das samambaias, há pequenos órgãos, denominados soros, em cujo interior são produzidos esporos. Quando os soros se abrem, os esporos, que são pequeníssimos grãos, caem no solo e originam uma planta em forma de coração. Essa planta possui pequenos órgãos sexuais femininos e masculinos, que produzem oosferas e anterozoides, os equivalentes aos óvulos e aos espermatozoides, respectivamente. Quando as oosferas e os anterozoides se unem, por meio da reprodução sexual, formam um zigoto que irá se desenvolver e originar uma nova samambaia.

24 A multiplicação vegetativa: uma reprodução assexual A multiplicação vegetativa consiste na obtenção de plantas a partir de modificações de seus caules. Algumas plantas possuem caules que se modificam em forma de rizomas, bulbos e tubérculos. Esses caules são capazes de desenvolver novas raízes e folhas, originando uma nova planta idêntica à planta-mãe, sem a intervenção dos órgãos sexuais. Os métodos de multiplicação vegetativa costumam ser mais eficazes e rápidos do que a reprodução por sementes. Por isso, são muito utilizados em jardinagem e na agricultura.

25 Tipos de multiplicação vegetativa Multiplicação por rizomas: Os rizomas são caules que crescem em sentido horizontal sob o solo e produzem ramos ou folhas que crescem em sentido vertical. O gengibre e a bananeira são exemplos. Na bananeira, a parte que fica acima do solo não é um caule verdadeiro. Multiplicação por tubérculos: Os tubérculos são caules subterrâneos muito grossos que contêm substâncias nutritivas. Um exemplo de tubérculo é a batata; para a sua semeadura, os agricultores deixam algumas batatas em um lugar bem iluminado e seco para que cresçam brotos. A parte da batata que contenha um broto deverá ser enterrada para se obter uma nova planta. Multiplicação por bulbos: Os bulbos são caules curtos e cobertos por folhas grossas e carnosas, onde estão armazenadas substâncias nutritivas. Os jacintos e as cebolas são plantas que se multiplicam por bulbos.