Apostila de Biologia
1º período do Ensino Médio – EJA
Professora: Fernanda Aires Guedes Ferreira
Aluno (a): ______________________________________________ Turma: __________________
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A natureza da Vida
A Terra é habitada por muitos milhões de seres: alguns desses seres são chamados de vivos, outros não. Todos os seres são formados por matéria. O que distingue um ser vivo de um ser bruto ou não-vivo, em primeiro lugar, é a composição química.
Na Antigüidade, os pensadores achavam que os seres vivos eram dotados de uma exclusiva e misteriosa força vital que lhes confiria vida. Hoje não se acredita mais nisso, pois sabe-se que a matéria que forma os organismos vivos, embora peculiar, é constituída por partículas semelhantes às que formam a matéria não viva e está sujeita às mesmas leis que regem o universo não-vivo.
Na matéria viva, porém, certos elementos químicos estão sempre presentes em grande proporção, como o carbono (C), o hidrogênio (H), o oxigênio (O) e o nitrogênio (N) que, junto com vários outros elementos, em menores quantidades, formam substâncias muito complexas (chamadas genericamente de substâncias orgânicas), que constituem os seres vivos. O ser humano é um ser vivo, assim como uma planta e uma bactéria. Já uma pedra não é viva, nem uma cadeira.
Os seres vivos não podem ser definidos por apenas uma característica sendo, portanto, necessário levarmos em conta um conjunto de aspectos que os diferenciam dos demais seres.
• Os seres vivos são formados por células
Uma das primeiras generalizações feitas no estudo dos seres vivos diz que: “todos os seres vivos são constituídos por células”. Este enunciado constitui a chamada Teoria Celular.
A célula é o elemento fundamental que forma o organismo dos seres vivos. Em geral a célula é tão pequena que só pode ser vista ao microscópio. Uma das exceções que se tem, em relação ao tamanho, é um ovo, sua gema constitui uma única célula macroscópica.
A maioria dos seres que conhecemos é formada por grande quantidade de células e, por isso, são chamados de seres pluricelulares. Entretanto, existem seres vivos formados apenas por uma célula: são os chamados unicelulares. As bactérias e os protozoários são unicelulares.
Apesar de ser uma estrutura muito pequena a célula é composta por várias partes:
• Membrana plasmática: É uma película que envolve a célula. Além de protegê-la, essa película permite a troca de substâncias entre célula e o exterior. A membrana plasmática desempenha, assim, uma função importante na nutrição celular.
• Citoplasma: O citoplasma tem o aspecto gelatinoso e é nele que ficam estruturas (organelas) responsáveis por diversas funções vitais da célula.
• Núcleo : É um corpúsculo geralmente situado no centro da célula. Nele se localizam os cromossomos (material genético) responsáveis pela hereditariedade. Sua função é controlar a reprodução e as atividades da célula. Nos seres mais simples, o material genético está espalhado no citoplasma. Nesse caso dizemos que a célula é procarionte. As bactérias são organismos procariontes. Nos organismos mais complexos, o material genético está separado do citoplasma pela membrana nuclear (a carioteca), formando assim um núcleo verdadeiro. Esses organismos são chamados de eucariontes.
Dentre as organelas celulares mais importantes destacam-se:
• Mitocôndrias: organela responsável pela geração de energia na célula;
• Ribossomo: organela responsável pela produção das proteínas utilizadas pela célula, atuando sempre em grupo (polissomo);
• Lisossomo: responsável pela digestão intracelular;
• Carioteca: membrana que cerca o núcleo contendo o material genético (DNA) em células eucariontes;
As células que constituem o organismo dos seres não são todas iguais. Raízes, folhas, ossos, pele, músculos etc. têm formas diferentes. Isso acontece porque as células que formam essas partes são diferentes. Um conjunto de células semelhantes que realiza determinada função recebe o nome de tecido.
Os organismos vivos são formados por diferentes tipos de tecidos, que formam a pele, a raiz, o caule, os músculos etc..
Apesar de todos os animais e vegetais serem formados por células existem diferenças entre a célula animal e a vegetal. Vejamos as principais:
Célula animal Célula Vegetal
• Na célula vegetal a membrana plasmática é envolvida por uma parede celular. Essa parede é rica em uma substância chamada celulose. Na célula animal não existe parede celular e, conseqüentemente, celulose.
• No interior da célula vegetal existe uma organela chamada vacúolo, que ocupa quase todo o interior da célula, e é preenchida por uma substância aquosa rica em materiais nutritivos. Nas células animais os vacúolos são extremamente pequenos.
No interior da célula vegetal encontram-se organelas denominadas cloroplastos, estruturas que abrigam no seu interior a clorofila, um pigmento que tem cor verde, característica dos vegetais. A clorofila permite que os vegetais façam a fotossíntese. Além da clorofila, a célula vegetal pode ter outros tipos de pigmentos de cores variadas. A célula animal não apresenta cloroplastos.
Parte 1 - Questões para auto-avaliação
1) Um inseto é um ser vivo e uma pedra não. Que características os diferenciam?
2) Um grão de areia levado pelo vento está em movimento. É característica dos seres vivos a capacidade de movimentação. Mas, embora um grão de areia possa se deslocar, ele não é um ser vivo. Por quê?
3) Por que o organismo necessita de alimento?
4) Os vegetais são seres vivos que produzem seu próprio alimento sem retirá-lo de outro ser vivo. Como eles fazem isso?
5) Quais as principais diferenças entre uma célula animal e uma vegetal?
Biogênese e Abiogênese e o surgimento da vida
Até os meados do século XIX acreditava-se que os seres vivos podiam surgir espontaneamente da matéria não-viva, crença que ficou conhecida como hipótese da geração espontânea ou abiogênese. Hoje sabe-se que um ser vivo surge somente através da reprodução (sexuada ou não).
A teoria da geração espontânea surgiu de um erro de interpretação de fatos que até hoje se observam. É um fato, por exemplo, que podem sair moscas da carne em decomposição. A interpretação precipitada levou os cientistas, de um passado não muito distante, a acreditar que a carne podre se transformava em moscas !
Diversos cientistas trabalharam no sentido de mostrar que a hipótese da geração espontânea era falsa. Dentre eles destacaram-se Redi, Spallanzani e Pasteur. E mostraram que a biogênese é a teoria mais coerente onde um ser vivo só parte de outro ser vivo.
O surgimento da vida
A teoria mais aceita para formação do universo é o Big-Bang que significa grande explosão. Provavelmente, há cerca de 4,5 bilhões de anos surgiu a Terra. Inicialmente era um imenso globo pastoso que, juntamente com outros milhões de corpos celestes, vagava pelo espaço do infinito Universo. Com o resfriamento da sua superfície, surgiu a primeira camada da crosta terrestre. Depois, pelas rachaduras dessa crosta, começaram a aparecer incontáveis vulcões. A lava desses vulcões recobria a crosta que ia se tornando cada vez mais grossa. O vapor de água eliminado durante as erupções vulcânicas foi se acumulando na atmosfera primitiva durante milhões de anos. Por fim, a atmosfera ficou saturada de vapor d’água e começou a chover. A persistência das chuvas em terríveis temporais acabou esfriando a crosta terrestre e levando ao aparecimento dos rios e mares.
Enquanto isso, os gases que compunham a atmosfera combinaram tanto que acabaram-se por originar substâncias orgânicas (substâncias que, hoje, compõem os seres vivos). Depois, essas substâncias foram levadas pelas águas das chuvas para o solo quente e arrastadas para os mares. Nas águas mornas daqueles primeiros oceanos, as moléculas de substâncias orgânicas combinaram-se entre si e deram origem a outras substâncias chamadas proteínas. Muitas proteínas foram se juntando e se transformando, dando origem aos coacervados.
Os coacervados não eram seres vivos, mas sim uma primitiva organização das substâncias orgânicas. Os coacervados, depois de muitas transformações, adquiriram a capacidade de duplicação. Foi neste momento que surgiu o primeiro ser vivo, que apesar de muito simples era capaz de se reproduzir dando origem a outros seres vivos. Eram seres muito simples, formados por apenas uma célula. Esses seres eram heterotróficos, isto é, se alimentavam de substâncias existentes nos oceanos onde se multiplicavam. Com o passar do tempo o número desses seres aumentou muito. Conseqüentemente o alimento tornou-se escasso. Então, alguns desses seres sofreram modificações de deram origem a seres unicelulares que podiam sintetizar seu próprio alimento (os autótrofos).
Foi a partir desses dois tipos de seres primitivos que toda a vida se desenvolveu na Terra. Eles foram se diferenciando cada vez mais, e cada um passou a depender do outro para sobreviver. Assim foram se originando todos os seres vivos que hoje conhecemos.
Obs .: Naturalmente, os fatos não ocorreram com a simplicidade descrita, mas na descrição foram consideradas as fases mais importantes até a formação de um esboço da vida.
Parte 2 - Questões para auto-avaliação
01) O que foi a teoria da abiogênese?
02) O que é a Teoria da Biogênese?
03) Provavelmente quando surgiu a vida na Terra?
04) O que foram os coacervados?
05) o que foi o Big-Bang?
Características dos seres vivos
Material Genético: Pode-se dizer que ser vivo é aquele que possui ácido nucléico (DNA ou RNA), de fato essa é uma das características encontradas em todos os seres vivos e exclusivamente neles.
Os vírus apresentam DNA ou RNA, os outros seres vivos apresentam os dois. Os vírus não são considerados seres vivos, pois não são formados por células e somente se multiplicam dentro de uma célula parasita.
Composição Química Complexa: Os seres vivos são formados por compostos orgânicos e inorgânicos.
• Os compostos orgânicos: apresentam sempre o elemento químico carbono e são as proteínas, carboidratos, lipídios, vitaminas e ácidos nucléicos.
• Os compostos inorgânicos são a água e os sais minerais.
Organização Celular
Todos os seres vivos, com exceção dos vírus, são constituídos por unidades conhecidas como células.
• Unicelulares: Alguns seres são formados por uma única célula, são os Moneras (bactérias e cianobactérias), Protistas (protozoários e algas) e alguns fungos.
• Pluricelulares: Os animais, as plantas e os fungos em geral são formados por muitas células, sendo chamados de pluricelulares ou multicelulares.
Bactéria da tuberculose: ser unicelular
Tecido do tricoma epitelial: multicelular
As células podem ser:
• Procariota: Quando a célula não apresenta uma membrana separando o material nuclear do citoplasma.
• Eucariota: Quando a célula apresenta uma membrana nuclear ou carioteca.
No núcleo celular ficam os cromossomos onde está o DNA com os genes responsáveis pela transmissão das características hereditárias.
Ciclo Vital: é o processo pelo qual todo ser vivo, em geral, passa sendo: nascer, crescer, reproduzir-se e morrer. Embora alguns organismos individuais não completem todo o ciclo, ele acontece na espécie em geral.
Reprodução: Através da reprodução, os seres vivos são capazes de produzir outros seres vivos semelhantes a si mesmos, dessa forma as espécies se mantêm através dos tempos. Há dois tipos fundamentais de reprodução: assexuada e sexuada.
• Na reprodução assexuada ou agâmica, um organismo se divide em duas ou mais partes que formarão novos organismos. É comum nos seres unicelulares.
• Na reprodução sexuada ou gâmica acontece a formação de células especiais denominadas gametas. É necessário que o gameta masculino se uma ao gameta feminino para acontecer a formação de um novo organismo. É comum nos seres pluricelulares.
Mutação: Consiste na alteração de uma ou mais características dos seres vivos, ocasionada por alterações em um ou mais genes, ou por alterações nos cromossomos. Se essa alteração ocorrer nas células que vão formar os gametas, ela será transmitida aos descendentes. As mutações explicam, em parte, o aparecimento, ao longo do tempo, de muitas espécies novas a partir de outras já existentes; no processo conhecido como evolução das espécies.
Metabolismo: Nos seres vivos ocorrem, a todo instante, reações químicas onde moléculas simples se transformam em moléculas complexas. É o processo chamado de anabolismo. Por outro lado, moléculas complexas podem ser rompidas, formando moléculas mais simples. É o que se denomina catabolismo. A esse conjunto de reações químicas, nas quais algumas moléculas complexas são formadas e outras são rompidas, originando moléculas simples, denomina-se metabolismo.
Os seres vivos estão em constante atividade e isso os obriga a um consumo permanente de energia. Para que isso aconteça, os seres vivos realizam a nutrição e a respiração.
Quanto à forma de nutrição os organismos podem ser:
• Os autótrofos utilizam a matéria inorgânica para sintetizar matéria orgânica, como os vegetais.
• Os heterótrofos capturam a matéria orgânica existente no ambiente, como os animais.
Quanto à forma de respiração podem ser:
• Os anaeróbios produzem energia na ausência de oxigênio molecular (O2).
• Os aeróbios utilizam o oxigênio molecular para obter energia.
Crescimento: Os organismos vivos retiram do ambiente os nutrientes necessários à sua sobrevivência. Dessa maneira, suas células aumentam de volume, se multiplicam e o tamanho do organismo aumenta. Esse crescimento, porém, é limitado; e acontece por acúmulo de matéria assimilada.
Adaptação: A Terra apresenta ambientes com condições diferentes e muitas vezes inadequadas à vida, como os desertos e montanhas muito altas. Cada região do planeta apresenta seres vivos diferentes, adaptados às condições ambientais, como o urso polar e o norte americano; as florestas de pinheiros e os manguezais. O rato canguru é um pequeno mamífero, comum no deserto americano, que consegue sobreviver nessa região hostil graças às várias adaptações que possui: ele se alimenta à base de sementes com elevado conteúdo de gordura, não possui glândulas sudoríparas, tem hábitos noturnos e um focinho afilado e comprido. Essas características representam adaptações do animal a um aspecto marcante de seu habitat: a escassez de água. As sementes fornecem gordura que pode ser oxidada para repor a água perdida. Ausência de glândulas sudoríparas impede a perda de água pela sudorese no calor do deserto. A noite a temperatura do deserto cai evitando o calor diurno e conseqüente desidratação. O focinho afilado e comprido também evita a perda de água.
Parte 3 - Questões para auto-avaliação
01) Diferencie:
a) material orgânico de inorgânico
b) autótrofo de heterótrofo
c) procarionte de eucarionte
d) assexuado de sexuado
e) anaeróbio de aeróbio
f) unicelular de pluricelular
