BIOLOGIA E GEOLOGIA 11º ANO ANO LECTIVO 2012/2013 NOME DO ALUNO PROFESSORA: Isabel Dias Ficha de Trabalho Evolução biológica N.º 1. Complete as frases que se seguem, fazendo corresponder a cada uma delas o termo adequado. 1.1. Os primeiros organismos vivos que povoaram a Terra eram seres. Estes seres não apresentam membranares e o é uma molécula circular localizada no. 1.2. São fundamentalmente dois os modelos que pretendem explicar a origem das células eucarióticas a partir dos : o modelo e o modelo. 1.3. Os seres não têm organelos e o DNA é uma molécula circular simples. Já os seres têm o material genético encerrado no núcleo e apresentam organelos, como, por exemplo,. 1.4. Segundo o modelo, as células eucarióticas terão surgido por associação entre células. Os cloroplastos, por exemplo, ter-se-iam originado a partir de que possuíam pigmentos, que se associaram a outros. Estas associações mostraram-se benéficas tanto para as células como para as células hóspedes. 1.5. Os seres multicelulares ter-se-ão originado a partir de seres que apresentavam várias células estruturalmente interdependentes, mas sem que houvesse fenómenos de entre elas. 2. Selecione a letra que, em cada uma das situações, corresponde à opção correta. 2.1. Os procariontes: a) São seres pluricelulares. b) Não têm mitocôndrias. c) São seres nucleados. d) Têm vários cromossomas. 2.2. Na hipótese endossimbiótica: a) Um procarionte capta uma célula eucariótica. b) Nos procariontes ocorreram invaginações da membrana plasmática. c) Procariontes capturaram outros procariontes. d) Explica-se a origem da multicelularidade. 3. Quem sou eu? a) Sou um cientista que defende a todo o custo o modelo endossimbiótico. b) Sou um ser unicelular tão simples que todo o meu DNA se resume a uma simples molécula circular. c) Sou um agregado de células eucarióticas da mesma espécie que estabelecem relações estruturais entre elas, mas mantiveram-se iguais. 1
4. O esquema da figura mostra uma hipotética via de evolução seguida pelas células procarióticas até às células eucarióticas. 4.1. De acordo com o esquema da figura, indique como surgiu o núcleo. 4.2. O aparecimento do organelo referido na pergunta anterior explica-se de acordo com o modelo: a) Endossimbiótico. b) Autogenético e endossimbiótico. c) Autogenético. d) Colonial. 4.3. Na figura estão representadas duas linhagens de células eucarióticas. Refira-as. 4.4. Explique o aparecimento das mitocôndrias e dos cloroplastos das células eucarióticas de acordo com a figura. 4.5. Indique o modelo que explica o aparecimento dos organelos referidos na pergunta anterior. 2
5. Na figura seguinte, encontra-se representada e o esquema de uma mitocôndria e a ultraestrutura. 5.1. Explique o facto das mitocôndrias possuírem duas membranas, uma externa e uma interna, de acordo com o modelo endossimbiótico. 5.2. Que diferenças entre as duas membranas poderão ser explicadas de acordo com o mesmo modelo? Justifique a sua resposta. 5.3. De acordo com o modelo endossimbiótico, as mitocôndrias tiveram origem em: a) Células procarióticas autotróficas. b) Células eucarióticas heterotróficas e anaeróbias. c) Células procarióticas heterotróficas e anaeróbias. d) Células procarióticas heterotróficas e aeróbias. 3
5.4. A ATP sintetase é uma enzima das mitocôndrias constituída por polipéptidos codificados por genes do genoma mitocondrial e por polipéptidos codificados por genes do genoma nuclear. Dê uma explicação para esta situação, tendo em conta a origem das mitocôndrias, de acordo com o modelo endossimbiótico. 6. Os seres vivos de maior tamanho não apresentam células maiores do que os seres vivos mais pequenos; esses seres vivos têm, simplesmente, um maior número de células. 6.1. Explique por que razão as células não podem aumentar indefinidamente de tamanho. 6.2. Refira duas características que se desenvolveram nas células dos organismos multicelulares. 7. A figura seguinte mostra o grau de complexidade em três algas verdes coloniais (A, B e C). 7.1. Indique de que resultou a formação das colónias de algas verdes. 7.2. Compare as colónias das três algas verdes em relação a: a) Número de células. b) Interligação entre as células. 4
c) Grau de especialização das suas células. 7.3. Explique de que modo o estudo dos seres coloniais é importante para compreender o aparecimento dos seres multicelulares. 7.4. Refira três vantagens do aparecimento da multicelularidade. 8. Das seguintes características, selecione aquelas cujo aparecimento terá permitido a transição da unicelularidade para a multicelularidade. a) Formação de um verdadeiro núcleo, individualizado pelo invólucro nuclear. b) Diferenciação das células, que se especializam em determinadas funções. c) Coesão entre as células, que se mantêm unidas após a divisão celular. d) Aumento do tamanho das células. e) Desenvolvimento de compartimentos internos. f) Cooperação entre diferentes células na realização da mesma tarefa. 9. A origem e a diversidade dos seres vivos têm sido explicadas de diferentes modos ao longo do tempo. Faça corresponder uma letra da chave a cada uma das afirmações que se indicam de seguida. Chave A Fixismo B Lamarckismo C Darwinismo D Neodarwinismo Afirmações 1 As mutações e a recombinação génica estão na origem da variabilidade das populações. 2 Os indivíduos com características mais aptas num determinado ambiente deixam mais descendentes. 3 As espécies de seres vivos foram criadas independentemente umas das outras. 4 Os olhos da toupeira atrofiaram-se por falta de uso. 5 As sucessivas mutações sofridas pelo vírus da gripe levam à necessidade da constante modificação da vacina que previne esta doença. 6 As borboletas que se assemelham a outras espécies que são venenosas escapam mais facilmente à predação e deixam mais descendentes. 7 As longas pernas do flamingo desenvolveram-se pela necessidade de caminhar em terrenos húmidos à procura de alimento. 8 As espécies fósseis são vestígios de criações anteriores e não têm qualquer relação com as espécies atuais. 5
9 As variedades albinas de certas raças de cães seriam eliminadas pela seleção natural em ambiente selvagem, uma vez que apresentam características desfavoráveis à sua sobrevivência. 10 As espécies com reprodução sexuada apresentam um maior potencial evolutivo do que as espécies que se reproduzem assexuadamente. 11 De entre os ancestrais de girafa, aqueles que apresentavam um pescoço mais comprido alimentavam-se melhor e atingiam, com maior probabilidade, a idade de se reproduzirem. 10. A família das orquídeas conta com 35 mil espécies descritas, além das aproximadamente 65 mil formas híbridas produzidas por cruzamento de forma espontânea e cultivada. Existem orquídeas das mais variadas dimensões, desde pequenas plantas com flores do tamanho da cabeça de um alfinete, até plantas que chegam a ter três metros de altura. Cada tipo de orquídea é atraente para um tipo de insecto, e as formas, tamanhos e cores das flores variam de acordo com a espécie que as poliniza. A espécie Ophrys ciliata produz flores com órgãos reprodutores semelhantes em forma e odor a uma vespa Campsoscolia ciliata fêmea, o que leva os machos desta espécie a tentar acasalar em várias flores, realizando a polinização de forma muito eficiente e dirigida. Ophrys ciliata Vespa macho 10.1. Nas questões seguintes selecione a opção que permite completar de forma correcta as afirmações. 10.1.1. Lineu descreveu pela primeira vez a orquídea Ophrys ciliata, classificando-a de perfeito exemplo da capacidade divina de criação. Esta visão revelava uma perspectiva: (A) Transformista. (B) Fixista. (C) Catastrofista. (D) Evolucionista. 10.1.2. Lamarck explicaria a evolução da orquídea Ophrys ciliata como o resultado de seguido de. (A) Selecção do meio [ ] uso e desuso. (B) Esforço individual [ ] transmissão das características adquiridas. (C) Mutação [ ] transmissão das características adquiridas. (D) Acção do meio [ ] luta pela sobrevivência. 6
10.1.3. As asas das vespas e as asas das aves são estruturas: (A) Homólogas pois têm origem embrionária diferente. (B) Análogas pois desempenham funções diferentes. (C) Homólogas pois revelam evolução convergente. (D) Análogas pois apresentam funções semelhantes. 10.2. O conceito de ser mais apto é relativo e temporal. Justifique esta afirmação, referindo-se ao método reprodutor da orquídea Ophrys ciliata. 11. Das afirmações seguintes, assinale as que estão de acordo com as ideias de Lamarck. I O ambiente das cavernas provoca modificações nas espécies que aí vivem. II A falta de luz determina a cegueira nos peixes das cavernas. III Nas cavernas são seleccionados os peixes mais bem adaptados à escuridão. IV Mutações genicas podem dar origem a peixes cegos. a) I e II. b) I e III. c) II e III. d) II e IV. e) III e IV. (Assinale com um X a opção correcta) 12. O principal predador de uma espécie de caramujo é um pássaro turdídeo. Os caramujos da mata têm carapaças escuras, enquanto que os que vivem sobre a relva têm carapaças amarelas, menos visíveis contra o fundo mais claro. Baseados na Teoria Darwinista, podemos dizer que: a) os caramujos amarelos surgiram como defesa ao ataque dos turdídeos. b) os caramujos amarelos facilitam a ação predadora dos turdídeos. c) o ambiente claro da relva determina o aparecimento de caramujos amarelos. d) as condições ambientais actuam favorecendo caramujos amarelos. e) as variações do caramujo amarelo são necessidades impostas pelo ambiente. (Assinale com um X a opção correcta) 7
13. No estudo da evolução animal, os termos analogia e homologia são usados muito frequentemente. Assinale com um X a opção correcta. a) Homólogos é o nome dado aos órgãos que têm uma função comum. b) Análogos é o nome dado às estruturas que têm uma origem comum. c) Diz-se que dois órgãos homólogos são também análogos quando, por terem a mesma função, têm, necessariamente, a mesma origem. d) Todos os órgãos homólogos são análogos, mas nem todos os órgãos análogos são homólogos. e) Análogo refere-se a um órgão com função semelhante, mas com origem diferente. 14. As afirmações que se seguem dizem respeito à influência das alterações ambientais na biodiversidade ao longo da história da Terra, segundo uma perspectiva evolucionista. Selecione a alternativa que as avalia correctamente. 1. Alterações ambientais bruscas podem ser responsáveis pela sobrevivência de alguns indivíduos de uma população. 2. Populações de uma mesma espécie sujeitas a condições ambientais distintas tendem a acumular, ao longo do tempo, características genéticas diferentes. 3. A homogeneidade genética de uma população aumenta a probabilidade de sobrevivência perante alterações bruscas do ambiente. (A) 1e 3 são verdadeiras; 2 é falsa. (B) 3 é verdadeira; 1 e 2 são falsas. (C) 1 e 2 são verdadeiras; 3 é falsa. (D) 1 é verdadeira; 2 e 3 são falsas. 15. A figura seguinte representa três estruturas que, quando presentes, permitem que os organismos voem. 15.1. Indique duas estruturas análogas. 8
15.2. Formule uma hipótese que permita explicar as semelhanças entre as estruturas consideradas. 15.3. Porque pode afirmar-se que os membros dos Vertebrados têm o mesmo plano de organização? 16. Os gráficos seguintes ilustram a modificação de uma população de ratos numa determinada área geográfica onde foi instalada uma cimenteira. Em A está representada a frequência de cores dos ratos antes da instalação da cimenteira. Três anos depois da instalação da cimenteira, verificou-se a alteração da frequência de cores que está representada em B. 16.1. Refira qual terá sido o principal fator que conduziu à alteração da frequência de cores da população de ratos. 16.2. Explique a alteração verificada na população de ratos pelo efeito da seleção natural. 9
17. A hemoglobina é uma proteína das hemácias constituída por quatro cadeias polipeptídicas, com 146 aminoácidos cada uma. A figura seguinte representa o número de aminoácidos diferentes da cadeia β da hemoglobina, em relação à hemoglobina humana em diferentes espécies. 17.1. Os dados representados constituem argumentos que apoiam a evolução das espécies. Refira de que tipo de argumentos se trata. 17.2. Explique as diferenças na sequência de aminoácidos da hemoglobina de diferentes animais, partindo do princípio que esta molécula foi herdada de um ancestral comum. 10
17.3. Refira qual o animal representado na figura que partilha com o ser humano um ancestral comum mais recente. 17.4. Justifique a sua resposta à alínea anterior. 18. Os Cetáceos constituem uma ordem de mamíferos aquáticos que inclui animais como as baleias e os golfinhos. A figura seguinte representa uma possível relação filogenética entre os Cetáceos e um ancestral terrestre tetrápode. Nota: as barbas são lâminas córneas, localizadas na boca, através das quais é filtrado o alimento. 18.1. Faça corresponder V (afirmação verdadeira) ou F (afirmação falsa) a cada uma das letras que identificam as afirmações seguintes, relativas aos dados da figura. A O início da exploração do ambiente aquático pelos ancestrais dos Cetáceos ocorreu há menos de 50 milhões de anos. B As diferenças encontradas entre os dois grupos de Cetáceos atuais estão relacionadas com a ocupação de diferentes nichos ecológicos. 11
C Ambulocetus natans corresponde a uma forma intermédia entre o ancestral terrestre e os Cetáceos atuais. D A seleção natural privilegiou animais com corpo hidrodinâmico. E Na evolução dos Cetáceos, os membros anteriores deixaram de ter significado morfofuncional. F Ao longo da evolução, foram preservados os conjuntos génicos que determinaram a regressão dos membros posteriores. G Os ossos da pélvis das baleias atuais são exemplos de estruturas vestigiais. H É possível reconstituir inequivocamente a filogenia dos Cetáceos a partir do registo fóssil. 18.2. Faça corresponder a cada uma das afirmações uma das letras da chave. Chave A Divergência evolutiva B Homologia C Analogia Afirmações 1 Enquanto as baleias com barbas são animais filtradores, as baleias com dentes capturam ativamente as suas presas. 2 Os membros anteriores dos Cetáceos e as barbatanas peitorais dos tubarões são estruturas utilizadas na locomoção. 3 As barbas das baleias e as brânquias dos bivalves são estruturas filtradoras. 4 Os membros anteriores dos Cetáceos e os membros superiores do Homem apresentam idêntica organização estrutural e idêntica posição relativa. 18.3. Explique a existência de estruturas vestigiais nos Cetáceos atuais, de acordo com a teoria darwinista. 18.4. Refira dois fenómenos responsáveis pela evolução das espécies, comuns às teorias darwinista e neodarwinista. 12
19. Em 1960, em Banguecoque, soluções de DDT a 0,05% mataram 50% dos mosquitos. Em 1967, em Banguecoque, soluções de DDT a 5,0% mataram 50% dos mosquitos e, em 1969, já foi necessária uma solução de DDT a 15,0% para matar os mesmos 50% de mosquitos. 19.1. Os mosquitos adquiriram individualmente, com o tempo, resistência ao DDT. Comente a afirmação. 19.2. Indique o tipo de seleção referido no texto. 19.3. Refira o papel do Homem nas alterações sofridas pela população de mosquitos. 20. No início do século XX, com o objetivo de controlar uma praga em citrinos, foi utilizado um inseticida contendo cianeto. Posteriormente, estudos genéticos efetuados em insetos sobreviventes revelaram a presença de um gene que lhes possibilita a decomposição do cianeto em compostos inofensivos. Pouco tempo depois, verificou-se que toda a população era resistente ao inseticida. 20.1. Indique o fenómeno que originou o gene responsável pela decomposição do cianeto, nestes insetos. 20.2. Explique a importância do fenómeno, referido na alínea anterior, para o neodarwinismo. 20.3. Refira possíveis consequências do facto de a população de insetos se ter tornado resistente ao inseticida. 13
21. Nos hospitais é frequente ocorrer a morte de pacientes devido a infeções generalizadas provocadas por estirpes de bactérias resistentes aos antibióticos que as destroem. 21.1. Formule uma hipótese explicativa para o aparecimento destas bactérias multirresistentes nos hospitais. 21.2. Como explicaria Darwin o aparecimento destas estirpes bacterianas? 21.3. Indique os desafios que coloca à Medicina o fenómeno descrito no enunciado da pergunta. 22. Atualmente, a mera delimitação de pequenas áreas isoladas, como sejam parques ou reservas naturais, com o objetivo de conservação da Natureza, tem vindo a ser posta em causa por especialistas que defendem a necessidade de, em simultâneo, se estabelecerem corredores ecológicos entre as diferentes áreas protegidas. Relacione a criação dos referidos corredores ecológicos com a capacidade de adaptação das espécies em vias de extinção a ambientes em mudança. 14
23. O vírus da imunodeficiência humana, HIV, é um vírus com um genoma de RNA que possui uma taxa de mutação muito elevada e um tempo de geração muito curto. Num indivíduo com SIDA, originam-se 10 10 novos vírus por dia. Os tratamentos de doentes com SIDA com uma única droga, ou mesmo com uma combinação de duas drogas, perdem rapidamente a eficácia, razão pela qual os doentes são tratados com um cocktail de drogas. 23.1. Baseie-se no Neodarwinismo e procure explicar por que razão apenas os cocktails de drogas conseguem ser eficazes. 24. A bomba atómica lançada em Hiroshima, em 1945, submeteu a população daquela região a níveis excessivamente elevados de radiatividade. Atualmente, os descendentes dos indivíduos dessa população ainda nascem com malformações originadas por esse acontecimento. 24.1. Será que a lei da herança dos caracteres hereditários de Lamarck é verdadeira nesta situação? Fundamente a sua resposta. 25. A espécie humana é capaz de produzir Ciência e desenvolver Tecnologia, o que lhe permite substituir, antecipar ou contornar a atuação da seleção natural. Comente o papel do ser humano em relação à seleção natural, nas seguintes situações: 25.1. Doentes hemofílicos controlados por medicação e submetidos a transfusões sanguíneas, sempre que necessário. 15
25.2. Ecografias pré-natais que possibilitam a deteção de malformações no feto, as quais constituem um motivo previsto na lei para a interrupção voluntária da gravidez. 16