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AULAS 01 e 02
A ORIGEM DA VIDA
Várias hipóteses foram formuladas para se explicar o surgimento da vida em nosso planeta, no qual acreditavam que este processo se dava não só por cruzamentos entre si, mas também, a partir de uma matéria bruta. Essa ideia foi proposta por Aristóteles há mais de 2000 anos.
Aristóteles– ± 383 a.C -> Surgimento da vida seria a partir de princípios ativos contidos em certos alimentos, que quando ingeridos poderiam ser ativados. (Abiogênese ) .
Francesco Redi – séc XVII -> a vida só se origina a partir de outra pré - existente, desde que encontre meio favorável ao seu desenvolvimento (Biogênese ) .
Anton Leeuwenhoek - (poucos anos depois) -> aperfeiçoou o microscópio, revelando que os microorganismos tivera seus próprios meios de reprodução.
Louis Pasteur - ± 1895 -> Provou com seus experimentos que um meio estéril em contato com o ar contaminado, permitia a proliferação de microorganismos, logo, a teoria da abiogênese caiu por terra.
Resolvido este problema a Ciência depara-se com outro enigma: “Se a vida surge de vida pré - existentes, como e quando apareceu o primeiro ser vivo?”
ABIOGENESE X BIOGENESEGERAÇÃO ESPONTÂNEA Ou ABIOGÊNESE
Segundo o princípio da geração espontânea ou abiogênese formulado por Aristóteles, alguns seres vivos se desenvolvem a partir da matéria inorgânica em contato com um princípio vital, ou “princípio ativo”. A vida surgiria sempre que as condições do meio fossem favoráveis. Mosquitos e sapos, por exemplo, brotariam nos A crença na geração espontânea vem desde tempos remotos. Povos antigos da China, da Índia e do Egito já eram adeptos desta teoria. Foi Aristóteles, entretanto, o maior divulgador da geração espontânea (abiogênese) . Este filósofo, baseado em suas observações , concluiu que seres inferiores podem originar-se, espontaneamente, de matéria não viva.
Até fins da idade média, filósofos e cientistas ilustres como Willian Harvey, célebre por seus trabalhos sobre circulação san-güínea, René Descartes e Isaac Newton, aceitavam a geração espontânea.
BIOGÊNESE
ExPERImENTOS quE PROvAm A BIOGÊNESE:Redi - em 1698,colocou alguns vermes em um recipiente fe-
chado e observou que eles se transformaram em casulos ovoides, e de cada um desses casulos saiu uma mosca. Demonstrando com isso que as larvas presentes na carne em putrefação se desen-volvem a partir de ovos de moscas e não pela transformação da ca Para observar o comportamento dos “vermes” que aparecem na carne em putrefação. Redi colocou alguns destes organismos num recipiente fechado. Após alguns dias , os vermes tornaram-se imóveis e assumiram formas ovais, escuras e duras.
As cascas duras quebraram-se após alguns dias , e do inte-rior de cada uma saiu uma mosca, semelhantes as que são vistas diariamente nos açougues ,sobrevoando a carne. Destas obser-vações, Redi concluiu que os “vermes”da carne podre constituem uma etapa do ciclo de vida de certas espécies de mosca .Estas larvas então, deveriam surgir de ovos colocados pelas próprias moscas na carne e não por geração espontânea : a carne servia apenas como alimento para as larvas.Para ostentar esta hipótese. Redi realizou a seguinte experiência : colocou pedaços de carne em alguns frascos de boca larga, tapou metade dos frascos com uma tela, enquanto a outra metade ficava aberta. Nos frascos abertos, onde as moscas entravam e saiam ativamente , surgiu uma grande quantidade de larvas. Nos frascos fechados, onde as moscas não conseguiam entrar, não apareceu nenhuma larva, apesar de muitos dias terem se passado desde que a carne fora lá colocada.
Com essa experiência simples, Redi demonstrou que as larvas da carne podre desenvolvem-se de ovos de moscas e não da transformação da carne, como haviam afirmado os adeptos da abiogênese.
Os resultados de Redi fortaleceram a Biogênese, isto é, a teoria que admite a origem de um ser vivo somente a partir de um ser vivo.
Por volta 1770, o cientista Spallanzani -pegou um caldo e aqueceu-o até um determinado tempo que matou os vermes, depois fechou-o com um rolha e verificou-se que passados alguns dias continuaram livres dos vermes.
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LOuIS PASTEuRPor volta de 1860, o cientista francês Louis Pasteur demons-
trou que germes microscópicos estão presentes no ar, sobre o corpo dos animais e do homem, sobre os utensílios usados nas ex-periências e sobre as demais coisas expostas ao ar. Demonstrou, ainda, que todas as “gerações espontâneas” de microorganismos resultam, na realidade da contaminação dos tubos de cultura por germes do ar. Uns poucos micróbios do ar, encontrando um meio rico em alimentos, reproduzem-se rapidamente, originando, em questão de horas, milhões de descendentes.
Com experiências de frascos tipo “pescoço de cisne” , Pas-teur demonstrou que uma solução nutritiva, previamente esteri-lizada, mantém-se estéril indefinidamente, mesmo na presença de ar, desde que, a entrada de germes seja impedida.
Com esta experiência Pasteur derruba a geração espon-tânea.
Três proposições sobre a origem da vida“Se um ser vivo só pode se originar de outro ser vivo, como então surgiu o primeiro?” Para essa pergunta podem ser apresentadas duas hipóteses:
A) a vida surgiu por criação divinaB) panspermia cósmicaC) a vida surgiu da evolução gradual de sistemas químicos.
Hipótese HeterotróficaNa década de 20, o bioquímico russo Aleksandr Ivanovi-
ch Oparin (1894-1980) e o geneticista britânico John Burdon Sanderson Haldane (1892-1964) afirmam que as moléculas que teriam dado origem à vida surgiram em oceanos primordiais. Essa idéia é testada em 1953 pelos químicos norte-americanos Stanley Lloyd Miller (1930-) e Harold Clayton Urey (1893-1981), que reproduziram em laboratório as condições desses oceanos e, a partir daí, conseguiram produzir compostos orgânicos es-senciais (aminoácidos).
As ideias de Oparin....Essa experiência e outros estudos permitiram a formulação
da teoria mais aceita sobre a origem da vida. Segundo ela, há cerca de 4,5 bilhões de anos a atmosfera terrestre era composta basicamente de metano (CH4), amônia (NH3), vapor d’água (H2O), hidrogênio (H) e não havia nem nitrogênio (N2) e oxigênio (O2).Com as chuvas e o excesso de calor provocado pelos vulcões, radiação ultravioleta e descargas elétricas favorece a combinação desses elementos resultando em moléculas orgânicas simples como os aminoácidos. Esses aminoácidos na superfície da terra formaram as proteínas.
Estas sendo levadas para os mares formaram os coloi-des (misturas de proteína e água).Com a interpenetração os coloides aglomeraram formando os coacervados, estrutura de
grande estabilidade. Ésta claro que, para ser considerado vivo, esse coacervado especial deve ter adquirido a capacidade de reproduzir.
Por um processo de seleção natural, a estrutura que sobre-vive é a célula de DNA (ainda sem núcleo organizado - procarion-te), considerada a ancestral de todos os seres vivos.
Atmosfera Primitiva , segundo Oparin.
mILLER E FOx : A COmPROvAÇÃO ExPERImENTAL.
Numa experiência pioneira, no início dos anos 50, o cientis-ta americano Stanley Miller recriou a provável atmosfera primiti-va. Misturou num recipiente hermeticamente fechado hidrogênio (H2), vapor d’água (H2O), amônia (NH3) e metano (CH4).
Fez passar através dessa mistura fortes descargas elétricas para simular os raios das tempestades ocorridas continuamente na época e obteve então aminoácidos - “tijolos” básicos das proteínas. Outras experiências testaram os efeitos do calor, dos raios ultravioleta e das radiações ionizantes sobre misturas seme-lhantes à de Miller - todas simulando a atmosfera primitiva.
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Enfim, pode-se caracterizar os primeiros seres vivos como:
• simples• unicelulares• abiogenéticos• heterótrofos• fermentadores• anaeróbicos.“Dicionário”Abiogênese: teoria de ori-
gem da vida baseada na geração espontânea, sendo que um ser não vivo transformaria -se em um ser vivo através de um princípio ativo. Foi defendida por grandes cientistas como Aristóteles, Van Helmont, Newton, Descartes e John Needham.
Autótrofo: ser capaz de sintetizar seu próprio alimento, através da fotossíntese.
Biogênese: teoria de ba-seada na origem de um ser vivo apenas oriundo de outro ser vivo. Defendida por Francisco Redi, Lázaro Spallanzani e Louis Pasteur.
Coacervado: é um aglo-merado de moléculas protéicas circundadas por uma camada de água; foram, possivelmente, as formas mais próximas dos primei-ros seres vivos.
Cosmozoários: são os pri-meiros seres do planeta, vindos de outros planetas do Sistema Solar.
Criacionismo: teoria re-ligiosa sobre a origem da vida, baseada na criação divina dos seres, Adão e Eva.
Quem foi ... Francisco Redi?Cientista que demonstrou
que os vermes da carne em pu-trefação eram originados de ovos deixados por moscas e não da transformação da carne.
Lázaro Spallanzani?Cientista que demonstrou
que o aquecimento de frascos até a fervura (esterilização), se mantidos hermeticamente fe-chados, evitava o aparecimento de micróbios.
Louis Pasteur?Cientista que demonstrou
que germes microscópicos estão no ar e com experiências com frascos tipo “pescoço de cisne demonstrou que uma solução nutritiva, previamente esteriliza-da, mantém-se estéril indefinida-mente, mesmo na presença do ar (pasteurização)”.
Alexander Oparin?Cientista que desenvolveu
a teoria de que a vida teria sur-gido de forma lenta e ocasional nos oceanos primitivos. Os gases existentes na atmosfera primi-tiva eram provenientes da ação vulcânica e entre eles não havia oxigênio.
Stanley Miller?Cientista que comprovou a
teoria de Oparin em laboratório, demonstrando a possibilidade da formação de moléculas or-gânicas na atmosfera primitiva e sem a participação direta de um ser vivo
Fermentador: ser que re-aliza fermentação para obtenção de energia.
Heterótrofo: ser incapaz de sintetizar seu próprio alimento.
Panspermia cósmica: teo-ria de Arrhenius sobre a origem da vida, baseada no surgimento da vida em outro planeta, sendo que os cosmozoários teriam alcançado a Terra através de meteoritos.
Unicelular: ser constituído de uma única célula
EvoluçãoA vida em transformação.
EvIdÊNCIAS dA EvOLuÇÃO dOS SERES vIvOS
Argumentos da teoria evoluciontista que evidenciam a evolução das espécies.
Anatomia comparadaAo analisar as diferentes espécies, podemos observar que
estas apresentam estruturas semelhantes ou membros com a mesma função. A observação destes caracteres veio apoiar as ideias evolucionistas, pois este fato demonstra uma origem comum de diferentes espécies.
Estruturas homólogasSão estruturas que se podem encontrar em diferentes
espécies e que apresentam:Plano estrutural básico semelhante, ou seja, a forma destas
estruturas é muito semelhante (por exemplo, um braço de um humano e a asa de uma ave )
Posição relativa a outras estruturas é semelhante, isto é, o local no organismo onde se encontram determinadas estruturas homólogas, em espécies diferentes, é mais ou menos o mesmo (temos o caso do local onde se localiza a cabeça, a qual se en-contra quase sempre acima do resto do corpo).
Homologia > Semelhança interna.> Mesma origem embrionária.> Resultante de irradiação adaptativa.
Estruturas análogasEstas estruturas encontram-se em espécies cujo antepas-
sado comum se encontra muito distante, pelo que o seu grau de parentesco é muito baixo.
Evolução convergente, uma vez que, devido a estarem su-jeitas às mesmas pressões seletivas, as soluções que a Natureza arranjou para a adaptação das diferentes espécies, são muitas vezes as mesmas. Assim, espécies de origens muito diferentes podem apresentar estruturas que desempenham as mesmas funções. (Temos o exemplo das asas das aves e as asas dos insetos).
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Analogia
> Semelhança externa.> Não apresenta mesma origem embrionária.> Resulta de convergência adaptativa.
Estruturas vestigiaisEstas tratam-se de estruturas análogas às que se apre-
sentam bastante desenvolvidas em algumas espécies, mas que, devido ao desuso e, portanto, à falta de necessidade noutras espécies, se atrofia e não se desenvolve. (Temos o exemplo do ceco, que é muito desenvolvido em animais que ingerem muita celulose - pois a função do ceco é a degradação desta - e pouco desenvolvido naqueles que a não ingerem; temos também o exemplo dos músculos das orelhas no humano, que se tornaram desnecessários à medida que a visão se foi aperfeiçoando)
Estas estruturas são um forte argumento do evolucionismo, pois mostram que os antepassados das espécies que apresen-tam estas estruturas necessitaram delas, e que depois estas se tornaram desnecessárias.
Argumentos PaleontológicosA paleontologia, estudo dos fósseis, é um dos fatores que
mais apoiam o evolucionismo, pois mostra que o nosso planeta foi habitado por seres diferentes dos atuais. Infelizmente, o que gerealmente ocorre é que apenas os componentes esqueléti-cos dos indivíduos ficam gravados nas rochas. Para que todo o organismo seja preservado é necessário que, após a sua morte fique totalmente soterrado por sedimento, evitando a decom-posição.
A análise dos estratos sedimentares permite reconstruir a história evolutiva de determinado local. A história evolutiva dos seres vivos pode ser dada por árvores filogenéticas, que se tratam de diagramas ramificados, que se iniciam num ancestral,comum, ocorrendo que cada ramo corresponde ao aparecimento de uma nova forma.
A prova da existência de seres vivos cada vez mais com-plexos é-nos dada através das formas intermédias ou sintéticas, que documentam a transição entre dois grandes grupos e se en-contram nas formas fósseis de transição. Estes fósseis permitem afirmar que os grandes grupos de indivíduos (aves e répteis, p.e.) têm uma origem comum.
Argumentos da embriologiaAo comparar os embriões das diferentes espécies, Haeckel
pôde observar que, num estado muito prematuro, os embriões são extremamente semelhantes. À medida que os embriões se vão desenvolvendo, vão perdendo a sua semelhança com os embriões de outras espécies, sendo mais diferentes quanto menor for o seu grau de parentesco. Isto é, quanto maior for o grau de semelhança entre os embriões dos animais, maior o grau de parentesco ou filogenia.
Órgãos vestigiais
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Exercícios Propostos
01. Os primeiros seres surgidos na Terra, pela Teoria de Oparin, teriam sido:A) Heterótrofos e anaeróbiosB) Heterótrofos e aeróbiosC) Autótrofos e anaeróbiosd) Autótrofos e aeróbiosE) Autótrofos quimiossintetizantes e anaeróbios
02. (CESGRANRIO-RJ) Em 1953, com um aparelho bem engenhoso, o pesquisador
Stanley miller acrescentou um elemento a mais para a compreensão da origem da vida. Reproduzindo as condições ambientais primitivas no seu aparelho, conseguiu obter aminoácidos sem a participação de seres vivos, tendo usado para isso apenas: A) ADN, ATP, acetil-coenzima A e metano. B) ADN, ATP, oxigênio, luz e calor. C) água, nitrogênio, carbono e faíscas elétricas. D) metano, água, NH3, H2 e descargas elétricas. E) água, glicose, amônia e radiação luminosa.
Evidências BioquímicasA sequência de aminoácidos de uma proteína é determinada pela estrutura do gene que a codifica. Diferentes organismos
apresentam proteínas comuns, enquanto outros apresentam sequências de aminoácidos diferentes. Essas diferenças refletem alterações na estrutura dos genes que codificam as proteínas. Proteínas semelhantes são resultantes de composição genética semelhante. Segundo a teoria da evolução, duas espécies terão maior semelhança entre suas proteínas quanto mais próximo for o grau de parentesco sob o ponto de vista evolutivo.
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03. Frente às mudanças que ocorrem em um determinado am-biente, têm maior sucesso adaptativo as espécies:A) com maior variabilidade genética.B) com menor variabilidade genética.C) que não apresentam nenhuma variabilidade genética.D) que não respondem às alterações no meio ambiente.E) que mantêm constantes suas proporções gênicas e genotípicas.
4. A teoria de Lamarck apresenta duas leis fundamentais:A) A lei do mais forte e a selecção do mais apto B) A lei do mais forte e a lei da herança dos caracteres ad-
quiridos C) A lei da selecção natural e a lei da transmissão de carac-
terísticas D) A lei do uso e desuso e a lei da herança dos caracteres
adquiridos E) A lei do uso e do desuso e a lei da selecção natural.
Exercícios Complementares
1.Quando Darwin utiliza a expressão “luta pela sobrevivência” pretende expressar que:A) os indivíduos de uma população são todos diferentes B) numa população há indivíduos previlegiados C) as populações tendem a crescer em progressão geomé-
trica D) os recursos não chegam para todos os indivíduos de uma
população E) as espécies estão a caminho da extinção.
02. Recentes análises do DNA de chimpanzés permitiram con-cluir que o homem é mais aparentado com eles do que com qualquer outro primata. Isso permite concluir que:A) o chimpanzé é ancestral do homem.B) o chimpanzé e o homem têm um ancestral comum.C) o homem e o chimpanzé são ancestrais dos gorilas.D) a evolução do homem não foi gradual.E) os chimpanzés são tão inteligentes quanto o homem.
03. Há pouco mais de vinte anos, miller e urey demonstraram ser possível obter-se aminoácido a partir de amônia, metano, hidrogênio e vapor-d’água expostos a descargas elétricas, como supunha Oparin. Considerando-se amônia = A e ami-noácido = B, qual dos gráficos representa melhor a variação na concentração de ambos em função do tempo?
04. Segundo a mais aceita hipótese sobre a origem da vida, a seguinte seqüência de acontecimentos pode ter levado à formação de coacervados e material protenóide:A) Formação de compostos orgânicos, formação de coacer-
vado, simples fermentações, atmosfera primitiva, fotos-síntese e respiração, controle pelo ácido nucleico.
B) Atmosfera primitiva, formação de compostos orgânicos, formação de coacervado, controle pelo ácido nucleico, simples fermentação, fotossíntese e respiração.
C) Controle pelo ácido nucleico; fotossíntese e respiração, atmosfera primitiva, simples fermentação, formação de coacervado, formação de compostos orgânicos.
D) Fotossíntese e respiração, controle pelo ácido nucleico, simples fermentações, formação de coacervado, formação de compostos orgânicos, atmosfera primitiva.
E) Atmosfera primitiva, formação de compostos orgânicos, controle pelo ácido nucleico, formação de coacervado, simples fermentação, respiração e fotossíntese.
Gabarito exercicios propostos 1. A2. d3. A4. d
Gabarito exercicios complementares1. A2. B3. d4. B
AULAS 03 e 04
AS TEORIAS DA EVOLUçãO
LAMARCk ,DARwIN E A SELEçãO NATURAL TEO-RIAS EVOLUCIONISTAS
As teorias evolutivas procuram explicar os mecanismos que determinam essa grande variedade de seres vivos. Propõem as teorias evolutivas que os seres vivos são passíveis de modifi-cações e que provavelmente sofrem alterações morfológicas e fisiológicas ao longo dos tempos.
Propõem ainda que as espécies atuais tiveram origem em outras pré-existentes que sofreram modificações com a finalidade de se adaptar às constantes modificações ambientais ocorridas em nosso planeta.
Pode-se concluir portanto que a evolução é o processo através do qual ocorrem mudanças ou transformações nos seres vivos ao longo do tempo, dando origem a espécies novas.
Diversas teorias evolutivas já foram elaboradas, desta-cando-se entre elas, as teorias de Lamarck, a de Darwin e mais recentemente foi formulada a Teoria Sintética da Evolução tam-bém conhecida como Neodarwinismo que é a teoria mais aceita atualmente pelos biólogos.
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Teoria de Lamarck
O naturalista Francês Jean-Baptiste Lamarck (1744 - 1829) foi um dos primeiros cientistas a defender e a propor uma teoria sistemática de evolução.
Sua teoria foi expressa com detalhes no livro Filosofia Zo-ológica, publicada em 1809. Apesar de superada nos dias atuais a teoria de Lamarck foi bastante revolucionária para a época em que foi publicada.
Segundo Lamarck, o mecanismo evolutivo estava baseado em duas leis fundamentais:
Lei do uso e desusoSupõe que o uso frequente de determinadas partes do
organismo conduz a hipertrofia, e o desuso prolongado faz com que se atrofiem.
Lei da transmissão dos caracteres adquiridosSupõe que as características adquiridas pelo uso ou perdida
pelo desuso são transmitidas aos descendentes.Importância: além de combater o fixismo, teoria corrente
na época, foi a primeira hipótese que tentou explicar seriamente a evolução.
Assim, ao longo das gerações, a atuação da seleção natural sobre os indivíduos mantém ou melhora o grau de adaptação destes ao meio.
Erro básico: as características adquiridas não são heredi-tárias.
Teoria de Darwin
Charles R. Darwin (1809-1882) propôs em 1859, em seu li-vro A Origem das Espécies suas ideias a respeito dos mecanismos de evolução: A teoria da Evolução através da Seleção Natural.
Segundo esta teoria, os organismos mais bem adaptados ao meio têm maiores chances de sobrevivência que os menos aptos, deixando um maior número de descendentes. Estes descenden-tes, melhor, adaptados estariam, portanto, com maiores chances de sobrevivência num ambiente em constantes mudanças.
Os mecanismos de evolução propostos por Darwin podem ser resumidos da seguinte forma:
• Os indivíduos de uma mesma espécie mostram muitas variações, não sendo, portanto, idênticos, entre si.
• Boa parte dessas variações é transmitida aos descen-dentes.
• Se todos os indivíduos de uma espécie se reproduzissem, as populações cresceriam exponencialmente.
• Como os recursos naturais são limitados, os indivíduos de uma população lutam por sua sobrevivência e de sua prole.
• Portanto, somente alguns, os mais adaptados segundo Darwin sobrevivem e deixam filhos.
Importância: Base da atual teoria da evoluçãoErro básico: Não explica a origem das variações .
TEORIA SINTÉTICA DA EVOLUçãO (NEODARwI-NISMO) E ESPECIAçãO.
Também chamada de Neodarwinismo esta teoria faz a síntese entre as ideias de Darwin e os novos conhecimentos científicos, especialmente no campo da Genética.
Além da seleção natural o Neodarwinismo reconhece como principais fatores evolutivos a mutação gênica, a muta-ção cromossômica, a recombinação genética e o isolamento reprodutivo.
O Neodarwinismo só pode ser elaborado após o redesco-brimento dos trabalhos de Mendel, em genética e com o apro-fundamento do conceito de gene quando foi possível determinar os principais responsáveis pela variedade nos seres vivos.
As mutações e a recombinação genética, fatores que Men-del desconhecia quando elaborou sua teoria.
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Mutação
A transmissão das características hereditárias se faz de pais para filhos através da reprodução. Nessa ocasião, os cro-mossomos e o material genético que eles contêm se duplicam e passam à descendência através dos gametas. Embora existam mecanismos para impedir erros na replicação do DNA, eles podem ocorrer, trazendo como resultado modificações nas ca-racterísticas que determinam. Esses erros ocorrem subitamente e são chamados de mutações.
Recombinação genética
É um mecanismo de reorganização dos genes já existentes nos cromossomos.
A principal forma de recombinação genética ocorre durante a reprodução sexuada e se realiza em duas etapas consecuti-vas:
Gametogênese: Formação dos gametas.Fecundação: União dos gametas masculino com femini-
no.
Seleção natural
É o principal fator evolutivo que atua sobre a variabilidade genética de uma população. A ação da seleção natural consiste em selecionar genótipos mais bem adaptados a uma determina-da condição ecológica, eliminando aqueles desvantajosos para essa condição.
Teoria Sintética. 1930- 1940.
Mutação. Variabilidade Recombinação.
Especiação
Processo de formação de novas espécies. As populações de uma mesma espécie que vivem em regiões geográficas diferente, e apresentem conjuntos,gênicos diferentes, constituem raças geográficas ou subespécies de uma espécie.
Se o isolamento geográfico persistir, Os genótipos das duas espécies modificar-se-ão devido ao aparecimento de mutações e recombinações.Com o passar do tempo, as diferenças genéticas aumentam ate que ocorra o isolamento reprodutivo, Isto é, se as duas populações forem unidas ou desaparecer o isolamento geográfico, não ocorrerão mais cruzamentos entre elas. As po-pulações com isolamento reprodutivo passam a constituir duas espécies diferentes.
ASSIm SENdO AS POPuLAÇõES:1o Estágio: Uma única população em um ambiente ho-
mogêneo.2o Estágio: Diferenciação do ambiente, migração para
novos ambientes produzem diferenciação.3o Estágio: Modificações posteriores as migrações condu-
zem ao isolamento geográfico de algumas raças e subespécies.4o Estágio: Algumas dessas subespécies isoladas se dife-
renciam–se no tocante a modificações gênicas e cromossômicas que controlam mecanismos de isolamento reprodutivo.
5o Estágio: Modificações no ambiente permitem que populações geograficamente isoladas coexistam novamente na mesma região. Elas agora permanecem distintas por causa das barreiras de isolamento reprodutivo que as separam podem ser reconhecidas como espécies distintas.
OS TIPOS dE ISOLAmENTO REPROduTIvOSão descritos dois mecanismos de isolamento reproduti-
vo: pré-zigóticos e pós-zigóticos. Nos dois casos, estabelece-se algum bloqueio no fluxo gênico entre indivíduos de grupos diferentes.
l Mecanismos pré-zigóticos: são os que impedem o acasalamento e, consequentemente, a formação do zigoto.
OS PRINCIPAIS TIPOS SÃO:1º. Sazonal ou estacional: Indivíduos dos dois grupos
tornam-se aptos ao acasalamento em diferentes épocas ou esta-ções do ano. Exemplo: grupos diferentes de rãs que vivem numa mesma lagoa, mas não se reproduzem na mesma época.
2º. Ecológico: Deve-se à ocupação de ambientes diferentes, em condições naturais. Exemplo: duas espécies de camundon-go do gênero Peromyscus, uma vivendo no campo e outra em florestas.
3º. Etológico ou comportamental: Devido à existência de diferentes rituais de acasalamento, geneticamente determina-dos. Exemplo: o tangará-dançarino, cujos machos exibem, um de cada vez, acrobacias no ar para uma fêmea. Ela elege apenas um macho que apresente o ritual satisfatório e não se acasala com machos de outro grupo.
4º. Mecânico: Determinada pela existência de diferenças significativas entre os órgãos genitais, tornando inviável a cópula, como ocorre com algumas borboletas. .
l Mecanismos pós-zigóticos: Impedem a viabilidade ou o desenvolvimento de descendentes, caso sejam superados todos os mecanismos pré-zigóticos, os mecanismos pós-zigóticos podem ocorrer das duas maneiras relacionadas a seguir:
1. Inviabilidade do híbrido: As diferenças genéticas entre os híbridos de duas populações impedem que os genes trabalhem de forma coordenada e harmoniosa durante o desenvolvimento embrionário. Conseqüentemente, o embrião não completa o desenvolvimento ou então os filhos morrem antes de atingir a idade de reprodução;
2. Esterilidade do híbrido: O híbrido não é capaz de produzir gametas funcionais. Essa dificuldade pode ser causada por falta de homologia entre os cromossomos que prejudica o pareamento dos cromossomos durante a meiose.
3. Degeneração Da F2: Os indivíduos da geração F2 não sobrevivem ou apresentam grandes deformações.
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Exercícios Propostos
01.(Fuvest-SP) Nas cianofíceas não se conhece nenhum processo de reprodução sexuada. Nesse grupo a variabilidade genética é causada especialmente por:A) recombinação genética.B) mutação.C) permutação.D) conjugação.E) cruzamentos seletivos.
02.(CESESP-PE ) A mutação é um fator de evolução queA) reduz a variedade genética.B) aumenta e reduz a variedade genética.C) aumenta a variedade genética.D) ocorre na natureza. sempre produzindo genes prejudi-
ciais.E) age da mesma maneira que a seleção natural, Isto é, tem
efeito rápido.
03. (UFGO) Há alterações estruturais decorrentes da adaptação de uma espécie, em resposta a novas necessidades impostas por mudanças ambientais, e essas alterações são transmi-tidas à prole. Esta idéia faz parte da teoria de:A) Lamarck. B) Darwin. C) Wallace.D) Lyell.E) Malthus.
04. (uFRS) Os princípios a seguir relacionados referem-se à teoria da evolução das espécies. I. Adaptação ao meio. II . Seleção natural . III. mutação. Iv. Lei do uso e desuso. v. Herança dos caracteres adquiridos Lamarck, em sua teoria, considerou
A) I, II e III. D) II, IV e V.B) II, III e IV. E) II, III e V.C) I, IV e V.
Exercícios Complementares
01.(CESGRANRIO-RJ) A teoria sintética ou moderna para ex-plicar o mecanismo da evolução considera como fatores principais:A) mutação, recombinação gênica e seleção natural.B) mutação, oscilação gênica e adaptação.C) segregação cromossômica, recombinação e especiação.D) migração, seleção natural e adaptação.E) segregação cromossômica, especiação e oscilação gêni-
ca.
02.duas raças, x e Y, isoladas geograficamente, depois de determinado tempo passaram a viver numa mesma área e houve cruzamentos inter-raciais. Constatou-se que o híbrido do cruzamento X e Y tinha viabilidade baixa. Este fato pode levar:
A) à extinção das raçasB) à fusão das duas raças, com o aparecimento de uma
terceira.C) ao acentuamento da diferença entre X e Y, com uma con-
seqüente especiação.D) ao aumento numérico dos indivíduos da raça X e diminuição
dos indivíduos da raça Y.E) ao aumento numérico dos indivíduos da raça Y e diminuição
dos indivíduos da raça X.
Gabarito Exercicios Propostos 1. B2. C3. A4. C
Gabarito Exercicios Complementares1. A2. C
AULAS 05 e 06
A QUÍMICA DA CÉLULA
Composição química das células
A estrutura da célula resulta da combinação de moléculas organizadas em uma ordem muito precisa. Os componentes químicos da célula são classificados em inorgânicos (água e minerais) e orgânicos (ácidos nucleicos, carboidratos, lípides e proteínas). Deste total, 75 a 85% corresponde a água, 2 a 3% sais inorgânicos e o restante são compostos orgânicos, que representam as moléculas da vida. Uma grande parte das estru-turas celulares contêm lípides e moléculas grande denominadas macromoléculas ou polímeros, formado a partir de monômeros ou unidades integradas (micromoléculas), que se prendem entre si por ligações covalentes.
Água
Certamente já bebeste água e já a utilizaste muitas vezes. A água é importantissima e está sempre presente na nossa vida. Mas afínal, o que é a água?
A água é um dos compostos mais importantes, bem como o mais abundante, sendo vital para os organismos vivos. Fora da célula os nutrientes estão dissolvidos em água, que facilita a passagem através da membrana celular e , dentro da célula, é o meio onde ocorre a maioria das reações químicas.
Ela tem propriedades estruturais e químicas que a tornam adequada para o seu papel nas células vivas como:
A água é um a molécula polar, pois tem distribuição desi-gual das cargas, capaz de formar quatro pontes de hidrogênio com as moléculas de água vizinhas e por isso necessita de uma grande quantidade de calor para a separação das moléculas (100o C ) .
É um excelente meio de dissolução ou solvente . A polaridade facilita a separação e a recombinação dos
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íons de hidrogênio (H+) e íons hidróxido (OH-), é o reagente essencial nos processos digestivos , onde as moléculas maiores são degradadas em menores e faz parte de várias reações de síntese nos organismos vivos
As pontes de hidrogênio relativamente fortes a tornam um excelente tampão de temperatura.
Papéis da água no organismo.
> Solvente Universal.> Reações Enzimáticas só ocorrem na água.> Distribuição de substância na célula “ ciclose”.> Sistema transporte.> Impede variações de temperatura: Proteção térmica.> Lubrificante.
TAxA dE vARIAÇõES NO ORGANISmO.> Atividade: quanto maior o metabolismo de um tecido,
maior e a taxa de água que nele normalmente existe. > Idade: a taxa de água normalmente decresce com a
idade.> Espécie: no ser humano, a água representa 63% da
massa do corpo; certos fungos tem ao redor de 83%; as medusas 98%.
Sais Minerais.
Os sais minerais são importantes para a estrutura do corpo humano, principalmente para fortalecer os ossos esqueléticos e também os dentes. Esses minerais podem ser dissolvidos em água e se transformam em íons. Esses íons são muito importantes no metabolismo celular.
Funções dos Sais Minerais
CáLCIOFUNçõES - Indispensável para a formação dos ossos e
manutenção da integridade deles no decorrer da vida. É impor-tante também para a coagulação sanguínea, para o movimento muscular, para a transmissão dos impulsos nervosos e ativação de enzimas.
SUA PRESENçA POSSIBIlItA - Contração dos músculos; absorção e secreção intestinal; liberação de hormônios.
PRINCIPAIS FONtES - As melhores fontes de cálcio são o
leite, o queijo e o iogurte. Ele também é encontrado nas amên-doas, avelã, noz, castanha-do-pará, chocolate, feijão branco, soja, peixes e mariscos. Porém, nesses alimentos a absorção é bem mais limitada do que no leite e derivados.
COBREFUNçõES - Age na formação da hemoglobina (célula ver-
melha do sanguE ) ; colabora no metabolismo energético e na manutenção das estruturas óssea e vascular.
SUA PRESENçA POSSIBIlItA - Desenvolvimento de ossos e tendões; redução da dor em caso de artrite.
PRINCIPAIS FONtES - Castanha-do-pará, cacau, fígado, ostra, lentilha, banana, damasco, batata e espinafre.
FERROFuNÇõES - Ele é fundamental na formação da hemoglo-
bina, célula sanguínea responsável pelo transporte do oxigênio para todas as células do organismo.
SUA PRESENçA POSSIBIlItA - Tratamento de anemia e cólicas menstruais.
PRINCIPAIS FONtES - Fígado, carnes, leguminosas, ovos e leites enriquecidos.
FóSFOROFUNçõES - Participa da formação e da manutenção da
estrutura óssea; importante no desenvolvimento dos dentes e músculos. Combate o raquitismo, junto com o cálcio e a vita-mina D.
SUA PRESENçA POSSIBIlItA - Prevenção de pedras nos rins; tratamento de diabetes.
PRINCIPAIS FONtES - Carnes, miúdos, peixes, ovos, legu-minosas, queijos e cereais integrais.
SUBSTâNCIAS ENERGÉTICAS
Glicídios e Lipídios.
Glicídios.Os carboidratos, também chamados de glicídios, repre-
sentam a principal fonte de energia para o corpo, gerando 4 calorias por grama.
Eles são compostos orgânicos formados por carbono, hi-drogênio e oxigênio. De acordo com o número de moléculas, os carboidratos são classificados em: monossacarídios (com apenas uma molécula de açúcar simples), dissacarídios (com duas mo-léculas) e polissacarídios (com três ou mais).
As reservas de energia no organismo provenientes dos carboidratos são as primeiras a serem solicitadas e podem ser gastas durante o exercício físico - o que faz com que esses se tornem a principal necessidade alimentar dos atletas.
Para as pessoas ativas e aquelas que participam de um trei-namento com exercícios, cerca de 60% da ingestão calórica diária (400 a 600g) deveriam ser fornecidos na forma de carboidratos, predominantemente da variedade complexa (dissacarídeos e polissacarídeos).
Entre 50 e 60% das calorias de uma dieta equilibrada deve ser proveniente dos carboidratos, pois estes são facilmente di-geridos e mais disponíveis nos alimentos.
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Funções
ENERGÉTICA: são os principais produtores de energia sob a forma de ATP, cujas ligações ricas em energia (±10 Kcal) são quebradas sempre que as células precisamde energia para as reações bioquímicas. É a principal função dos carboidratos, com todos os seres vivos (com exceção dos vírus) possuindo metabolismo adaptado ao consumo de glicose como substrato energético. Algumas bactérias consumem dissacarídeos (p.ex.: a lactose ) na ausência de glicose, porém a maioria dos seres vivos a utiliza como principal fonte energética.
ESTRUTURAL: a parede celular dos vegetais é constituída por um carboidrato polimerizado - a celulose; a carapaça dos insetos contém quitina, um polímero que dá resistência extre-ma ao exo esqueleto; as células animais possuem uma série de carboidratos circundando a membrana plasmática que dão especificidade celular, estimulando a permanência agregada das células de um tecido - o glicocálix.
Reserva energética:
Nos vegetais, há o amido, polímero de glicose; nos animais, há o glicogênio, também polímero de glicose porém com uma estrutura mais compacta e ramificada.
Tipos de glicídios e suas funções:
Monossacarídeos – Os glicídios mais simples são os monos-
sacarídeos que apresentam entre 3 e 7 carbonos na molécula e cuja fórmula geral é Cn(H2O)n . Nessa fórmula, n representa um número entre 3 e 7.
Os nomes dos monossacarídeos são dados de acordo com o número de átomos de carbono na molécula:
Trioses – 3 carbonosTetroses – 4 carbonosPentose - 5 carbonos Ex. ribose, desoxirriboseHexoses – 6 carbonos Ex. frutose, galactose e frutoseHeptoses – 7 carbonos Dissacarídeos – são moléculas formadas pela união de dois
monossacarídeos. A sacarose (C12H22O11), o principal açúcar pre-sente na cana-de-açúcar, é um dissacarídeo formado pela união de uma molécula de glicose e uma de frutose. Outro exemplo, é a lactose, o açúcar do leite, constituído pela união de glicose e galactose; maltose, glicose + glicose.
Polissacarídeos – são formados pela ligação entre centenas ou mesmo milhares de monossacarídeos.
Amido – é uma substância característica das plantas e das algas. Suas moléculas são formadas pela reunião de milhares de moléculas de glicose. Em momento de abundância de moléculas de glicose as plantas fabricam amido.. Em momentos de neces-sidade, o amido é quebrado, transformando-o em glicose usado como fonte de energia e de matéria-prima para as células.
Os animais fabricam o polissacarídeo glicogênio, cuja fun-ção é semelhante à do amido para as plantas. Depois de uma refeição rica em glicídios, as células de nosso fígado absorvem moléculas de glicose do sangue, unindo-as para formar moléculas de glicogênio, bastante semelhantes às moléculas de amido.
Quando a taxa de glicose no sangue reduz, nos períodos entre as refeições, as células do fígado quebram o glicogênio, convertendo-o em moléculas de glicose. Estas são lançadas no sangue e chegam a todas as células do corpo. O glicogênio arma-zenado no fígado, portanto, representa uma forma de guardar energia para os momentos de necessidade.
Celulose-Encontrada principalmente nas plantas, onde participa da constituição da parede celular.
Quitina – Suas cadeia são formadas por vários açúcares com grupos amina (NH2 ). Ocorre na parede celular dos fungos e no exoesqueleto de artrópodes, como insetos, aranhas e crustáceos.
Á quitina e a celulose são polissacarídeos estruturais de difícil digestão.
LipídiosSão substâncias caracterizadas pela baixa solubilidade em
água e outros solvente polares e alta solubilidade em solventes apolares. São vulgarmente conhecidos como gorduras e suas propriedades físicas estão relacionadas com a natureza hidrófoba das suas estruturas.
São formados pela união de álcoois graxos (dois tipos de substâncias organicas). São chamados de lipídios simples quando formados apenas por carbono (C ) , hidrogênio (H) e oxigênio (O) e de lipídios complexos quando, além desses três elementos, possuem outros como o fósforo (P), o nitrogênio (N) e o enxofre (S).
AS PRINCIPAIS FuNÇõES dOS LIPídIOS SÃO:• energética: reservam energia para quando as células não
possuírem carboidratos suficientes;
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• isolantes térmicos: evitam que o organismo perca ca-lor;
• plástica ou estrutural: entram na constituição da mem-brana das células;
• hormonal: regulam a atividade de certas células;• impermeabilizante: evitam a desidratação (perda exces-
siva de águA ) ;• isolante elétrico: evitam o “vazamento” da eletricidade
das células nervosas.
Abaixo uma tabela com mais informações sobre os lípi-dios:
Simples
Nomes Características.
Glicerídeos
Encontrados nos óleos comestíveis (de soja, azeite, etc.) e na gordura animal (banha, toucinho, etc.).
Cerídeos
Formam a ceras vegetais (como a de carnaúba e da casca de frutas como a maçã) e as ceras animais (como a produzida em nossas orelhas).
Complexos
Esteróides
São substâncias como os anabolizantes (usados para aumentar os músculos), os colesteróis e os hormônios sexuais.
Fosfolipídios
Possuem em sua compo-sição o elemento fósforo (P) e são fundamentais no revestimento das células nervosas.
Exercícios Propostos01. (UFES) Dos componentes da matéria viva, quais deles exis-
tem em maior proporção em qualquer célula?A) proteínasB) hidratos de carbonoC) lipídiosD) água E) eletrólitos
02. (FCMSC-SP) Pode-se dizer corretamente que o teor de água nos tecidos animais superiores:A) é maior quanto maior o seu metabolismo e diminui com
o aumento da idade:B) é maior quanto maior o seu metabolismo e aumenta com
o aumento da idade.C) é maior quanto menor o seu metabolismo e diminui com
o aumento da idade.D) é maior quanto menor o seu metabolismo e aumenta com
o aumento da idade.E) apresenta variações diferentes das citadas nas alternativas
anteriores.
03. (F. lusíada -Santos) Polissacarídio que participa da parede celular dos vegetais:A) celulose B) quitina C) amidoD) glicogênioE) cerídio
04. Os ésteres de ácidos graxos com álcoois são quimicamente classificados como:A) glicídios ou carboidratos B) protídios ou proteínas C) enzimas ou fermentosD) lipídiosE) ácidos nucleicos
Exercícios Complementares
02. A água participa em todos os fenômenos abaixo, exceto:A) Manutenção da temperatura corpórea.B) Participação em reações metabólicasC) Transporte de substânciasD) Transporte de energiaE) Manutenção da vida em regiões geladas
01) Não podemos considerar como lipídios simples:A) ésteres de ácidos graxos com glicerol apenas.B) compostos conhecidos como gorduras, óleos e ceras.C) lipídios formados por C, H e O apenas.D) ésteres de ácidos graxos com álcoois, acrescidos de radicais
contendo N, P ou S.E) lipídios que contêm glicerol, colesterol ou outros álcoois,
sem radicais nitrogenados, fosforados ou sulfatados.
Gabarito Exercicios Propostos 1. d2. A3. A4. d
Gabarito Exercicios Complementares1. d2. d
AULAS 07 e 08
AS SUBSTâNCIAS DA VIDA 2
PROTEÍNAS E ÁCIDOSNUCLÉICOS.
Proteínas As proteínas são as moléculas orgânicas mais abun-
dantes e importantes nas células e perfazem 50% ou mais de seu peso seco. São encontradas em todas as partes de todas as células, uma vez que são fundamentais sob todos os aspectos da estrutura e função celulares. Existem muitas espécies diferentes
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de proteínas, cada uma especializada para uma função biológica diversa. Além disso, a maior parte da informação genética é expressa pelas proteínas.
Pertencem à classe dos peptídeos, pois são formadas por aminoácidos ligados entre si por ligações peptídicas. Uma ligação peptídica é a união do grupo amino (-NH 2 ) de um ami-noácido com o grupo carboxila (-COOH) de outro aminoácido, através da formação de uma amida.
Reação de síntese por desidratação
São os constituintes básicos da vida: tanto que seu nome deriva da palavra grega “proteios”, que significa “em primeiro lugar”. Nos animais, as proteínas correspondem a cerca de 80% do peso dos músculos desidratados, cerca de 70% da pele e 90% do sangue seco. Mesmo nos vegetais as proteínas estão presentes.
A importância das proteínas, entretanto, está relacionada com suas funções no organismo, e não com sua quantidade. Todas as enzimas conhecidas, por exemplo, são proteínas; muitas vezes, as enzimas existem em porções muito pequenas. Mesmo assim, estas substâncias catalisam todas as reações metabólicas e capacitam aos organismos a construção de outras moléculas - proteínas, ácidos nucleicos, carboidratos e lipídios - que são necessárias para a vida.
Função Elas exercem funções diversas, como:- Catalisadores;- Elementos estruturais (colágeno) e sistemas contráteis;- Armazenamento(ferritina) ; - Veículos de transporte (hemoglobina) ; - Hormônios; - Anti-infecciosas (imunoglobulina) ; - Enzimáticas (lipases); - Nutricional (caseína) ; - Agentes protetores. Devido as proteínas exercerem uma grande variedade de
funções na célula, estas podem ser divididas em dois grandes grupos:
- Dinâmicas - Transporte, defesa, catálise de reações, con-trole do metabolismo e contração, por exemplo;
- Estruturais - Proteínas como o colágeno e elastina, por exemplo, que promovem a sustentação estrutural da célula e dos tecidos.
Quanto à Forma: - Proteínas Fibrosas - Na sua maioria, as proteínas fibrosas
são insolúveis nos solventes aquosos e possuem pesos molecula-res muito elevados. São formadas geralmente por longas molé-culas mais ou menos retilíneas e paralelas ao eixo da fibra. A esta categoria pertencem as proteínas de estrutura, como colágeno do tecido conjuntivo, as queratinas dos cabelos, as esclerotinas do tegumento dos artrópodes, a conchiolina das conchas dos moluscos, ou ainda a fribrina do soro sanguíneo ou a miosina
dos músculos. Algumas proteínas fibrosas, porém, possuem uma estrutura diferente, como as tubulinas, que são formadas por múltiplas subunidades globulares dispostas helicoidalmente.
- Proteínas Globulares - De estrutura espacial mais complexa, são mais ou menos esféricas. São geralmente solúveis nos solventes aquosos e os seus pesos moleculares situam-se entre 10.000 e vários milhões. Nesta categoria situam-se as proteínas ativas como os enzimas, transportadores como a hemoglobina, etc.
Esquemas de proteínas globulares e fibrosas .
Organização estrutural das proteínas
As proteínas possuem complexas estruturas espa-
ciais, que podem ser organizadas em quatro níveis, crescentes em complexidade:
1 - Estrutura Primária - Dada pela sequência de aminoácidos e ligações peptídicas
da molécula. - É o nível estrutural mais simples e mais importante, pois
dele deriva todo o arranjo espacial da molécula. - A estrutura primária da proteína resulta em uma longa
cadeia de aminoácidos semelhante a um “colar de contas”, com uma extremidade “amino terminal” e uma extremidade “carboxi terminal”.
2 - Estrutura Secundária - É dada pelo arranjo espacial de aminoácidos próximos
entre si na sequência primária da proteína. - É o último nível de organização das proteínas
fibrosas, mais simples estruturalmente.
3 - Estrutura Terciária
- Dada pelo arranjo espacial de aminoácidos distantes entre si na seqüência polipeptídica.
- É a forma tridimensional como a proteína se “enrola”.- Ocorre nas proteínas globulares, mais complexas estru-
tural e funcionalmente.
4 - Estrutura quaternária
- Surge apenas nas proteínas oligoméricas. - Dada pela distribuição espacial de mais de uma
cadeia polipeptídica no espaço, as subunidades da molécula. - Estas subunidades se mantêm unidas por forças
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covalentes, como pontes dissulfeto, e ligações não covalentes, como pontes de hidrogênio, interações hidrofóbicas, etc.
ENzIMAS
Conceitos e funções
As enzimas são proteínas especializadas na catálise de re-ações biológicas. Elas estão entre as biomoléculas mais notáveis devido a sua extraordinária especificidade e poder catalítico, que são muito superiores aos dos catalisadores produzidos pelo homem. Praticamente todas as reações que caracterizam o metabolismo celular são catalisadas por enzimas.
Como catalisadores celulares extremamente poderosos, as enzimas aceleram a velocidade de uma reação, sem no entanto participar dela como reagente ou produto.
As enzimas atuam ainda como reguladoras deste conjunto complexo de reações.
As enzimas são, portanto, consideradas as unidades fun-cionais do metabolismo celular.
Fatores externos que influenciam na velocidade de uma reação enzimática
São eles: - Temperatura: Quanto maior a temperatura, maior a velo-
cidade da reação, até se atingir a temperatura ótima; a partir dela, a atividade volta a diminuir, por desnaturação da molécula.
- pH: Idem à temperatura; existe um pH ótimo, onde a distribuição de cargas elétricas da molécula da enzima e, em especial do sítio catalítico, é ideal para a catálise.
ÁCIDO NUCLEICOS E VITAMINAS.
Conceitos Gerais São as moléculas com a função de armazenamento e
expressão da informação genética Existem basicamente 2 tipos de ácidos nucleicos: • O Ácido Desoxirribonucléico - DNA • O Ácido Ribonucléico - RNA Os ácidos nucleicos são macromoléculas formadas pela
ligação tipo fosfodiéster entre 5 nucleotídeos diferentes, suas unidades fundamentais.
Os Nucleotídeos São as unidades fundamentais dos ácidos nucléicos Ligam-se uns aos outros através de ligações fosfodiéster,
formando cadeias muito longas com milhões de resíduos de comprimento
Além de participarem da estrutura dos ácidos nucleicos, os nucleotídeos atuam também como componentes na estrutura de coenzimas importantes no metabolismo oxidativo da célula, e como forma de energia química - ATP, por exemplo.
Atuam ainda como ativadores e inibidores importantes em várias vias do metabolismo intermediário da célula
Estrutura dos Nucleotídeos Os nucleotídeos são moléculas formadas por: • Uma pentose • Uma base nitrogenada • Um ou mais radicais fosfato As Bases Nitrogenadas Pertencem a 2 famílias e compostos, e são 5 no total: • Bases Púricas, ou Purinas: Adenina e Guanina • Bases Pirimídicas, ou Pirimidinas: Citosina, Timina
Uracila
O DNA Está presente no núcleo das células eucarióticas, nas
mitocôndrias e nos cloroplastos, e no citosol das células pro-carióticas
Nas células germinativas e no ovo fertilizado, dirige todo o desenvolvimento do organismo, a partir da informação contida em sua estrutura
É duplicado cada vez que a célula somática se divide.
A Dupla Hélice
Na dupla hélice do DNA, descrita pela primeira vez por Watson e Crick, as cadeias da molécula se dobram em torno de um eixo comum e de modo antiparalelo - a extremidade 5’ de uma cadeia é pareado com a extremidade 3’ da outra cadeia. No tipo mais comum de hélice - “B” - o esqueleto hidrofílico de fosfatos e pentoses fica na parte externa, enquanto que as bases hidrofóbicas, fixadas à este esqueleto, ficam no lado de dentro da estrutura. A estrutura lembra uma “escada em caracol”
Há um PAREAMENTO DE BASES entre as fitas da molécula do DNA. Assim, temos sempre pareadas:
• Adenina com Timina --> A-T • Citosina com Guanina --> C-G
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As bases se mantém pareadas por pontes de hidrogênio,
2 entre “A” e “T” e 3 entre “C” e “G”. A transição entre as formas de DNA pode desempenhar
um papel importante na regulação da expressão genética.
O RNA
Atua como uma espécie de “cópia de trabalho”, criada a partir do molde de DNA e utilizada na expressão da informação genética. A síntese de uma molécula de RNA a partir de um molde de DNA chama-se “TRANSCRIÇÃO”
Nesta transcrição, modificações podem ocorrer sobre a molécula de RNA transcrita, convertendo-a de uma cópia fiel em uma cópia funcional do DNA.
Estrutura do RNA Em relação ao DNA, 4 diferenças são importantes: O RNA
possui uracila no lugar da timina na sequência de bases. A pentose do RNA é a riboseO RNA é formado por uma fita única, com eventual parea-
mento de bases intracadeia. A molécula do RNA é muito menor que a do DNA.
Existem 3 tipos de RNA, cada um com características estruturais e funcionais próprias:
RNA Ribossômico Ou RNAr; É encontrado, em associação com várias
proteínas diferentes, na estrutura dos ribossomos, as organelas responsáveis pela síntese proteica
Corresponde a até 80% do total de RNA da célula RNA de Transferência Ou RNA Transportador, ou ainda RNAt; É a menor molécula dos 3 tipos de RNA; Está ligado de
forma específica a cada um dos 20 aminoácidos encontrados nas proteínas
Corresponde a 15% do RNA total da célula Fazem extenso pareamento de bases intracadeia, e atua
no posicionamento dos aminoácidos na sequência prevista pelo código genético, no momento da síntese proteica.
RNA - Mensageiro Corresponde a apenas 5% do total de RNA da célula Atua transportando a informação genética do núcleo da cé-
lula eucariótica ao citosol, onde ocorrerá a biossíntese protéica
DNA: Duplicação, Transcrição e Tradução.
Vitaminas.
O que são vitaminas ?As vitaminas são nutrientes importantes para o nosso
organismo. São de extrema importância para o bom funciona-
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mento do nosso organismo, principalmente, porque ajuda a evitar muitas doenças.
Elas não são produzidas pelo organismo e, portanto, devem ser adquiridas através da ingestão de alimentos (frutas, verduras, legumes, carnes etc). A falta de vitaminas pode acarretar em diversas doenças (avitaminoses). Elas podem ser de dois tipos: hidrossolúveis (solúveis em água e absorvidas pelo intestino) e lipossolúveis (solúveis em gorduras e absorvidas pelo intestino com a ajuda dos sais biliares produzidos pelo fígado).
Exercícios Propostos01. (UFPI-PI). A hidrólise de uma proteína produz:
A) aminasB) álcooisC) aminoácidosD) ácidos carboxílicosE) ésteres.
02. (uF-RJ) Assinalar o item que melhor se ajusta à conceituação das enzimas:A) Reagem irreversivelmente com o substrato.B) São consumidas no processo de aceleração de reações
químicas entre outras substâncias.
C) São catalisadores de natureza mineral.D) São catalisadores inespecíficos de natureza orgânica.E) São biocatalisadores específicos de natureza orgânica.
03. (PUC-SP) As enzimas são:A) carboidratos.B) lipídios.C) fosfolipídios.D) proteínas.E) ácidos graxos.
04. (CESCEm-SP) uma cadeia de RNA mensa-geiro é formada a partir de uma fita de DNA, que apresenta a seguinte seqüência de bases nitrogenadas: tAAAtGGCG. Sendo A= adenina, C= citosina, G= guanina, t= timina e U= uracil, a seqüência das bases da cadeia do RNA men-sageiro formada deve ser:A) CGGGCAAUAB) UTTTUCCGCC) UTAAUUUGUD) ACCCAUUGUE) AUUUACCGC
Exercícios Complementares
01. (uA Am) A carência das vitaminas C, d e B12 produz, respectivamente:A) o raquitismo, o beribéri e o escorbuto.B) o beribéri, o raquitismo e a anemia.C) o escorbuto, o beribéri e o raquitismo.D) o beribéri, o escorbuto e o raquitismoE) o escorbuto, o raquitismo e a anemia.
02. (UFPA-PA ) Fazendo-se uma análise, por hidrólise, de moléculas de ácidos nucleicos, verifica-se o aparecimento de:A) açúcar, fosfato e bases nitrogenadasB) proteínas, fosfato e bases nitrogenadasC) aminoácidos, açúcar e fosfatoD) pentoses, bases nitrogenadas e aminoáci-dosE) pentoses, aminoácidos e fosfato
Gabarito Exercicios Propostos 1. C2. E3. d4. E Gabarito Exercicios Complementares1. E2. A
