Diversidade Na Biosfera

Diversidade na Biosfera

A Biosfera;

A Biosfera

Biosfera:

Inclui todas as formas de vida e respetivos ambientes.

a vida apareceu h quatro mil milhes de anos;

a vida concentra-se desde cerca de 9000m acima do n.m.m. at cerca de 11000m abaixo desse nvel.

Diversidade biolgica

Para alm de apresentarem diferentes, tamanhos, formas e comportamentos, os seres vivos diferem: Na estrutura celular (clulas procariticas ou eucariticas); Na organizao celular (unicelulares ou pluricelulares); No modo de nutrio:

Autotrficos: produzem matria orgnica a partir de mineral; Heterotrficos: produzem matria orgnica a partir de matria

orgnica pr-existente;

Nas suas interaes nos ecossistemas: Produtores (autotrficos): alimento dos consumidores

primrios; Consumidores (heterotrficos): alimento de outros

consumidores; Decompositores: (heterotrficos): alimentam-se de matria

orgnica, que transformam em matria mineral.


Diversidade biolgica ou biodiversidade: multiplicidade dos seres vivos presentes na biosfera . Pode exprimir-se de diferentes formas: Diversidade ecolgica refere-se diversidade de

comunidades presentes nos diferentes ecossistemas; Diversidade de espcies refere-se variedade entre

espcies encontradas em diferentes habitats do planeta (em nmero e em abundncia); sinnimo de biodiversidade; 1,8 milhes sps. conhecidas (em 5/50 milhes?)

Diversidade gentica refere-se variedade gentica dentro e entre populaes pertencentes mesma espcie.

Organizao biolgica

Nveis fundamentais: Biosfera: seres vivos e todos os meios da Terra onde

existe vida; Ecossistema: organismos que vivem numa

determinada rea, bem como os componentes abiticos do meio (ar, gua, solo, luz solar) e respectivas interaes;

Comunidade bitica: conjunto de seres vivos de um ecossistema e as relaes que estabelecem entre si;

Populao: grupo de seres vivos da mesma espcie que interatuam numa determinada rea, num dado perodo de tempo;

Organismo.

Organizao biolgica

Nveis fundamentais de organizao de um organismo: Sistemas de rgos: conjunto de vrios rgos, que trabalham em conjunto na realizao de funes especficas (ex: sistema circultrio, digestivo, nervoso, etc.); rgos; Tecidos; Clulas; Organelos: estruturas que desempenham uma estrutura especfica na clula; Molcula: conjunto de tomos unidos por ligaes qumicas; tomo: pequena partcula constituda por unidades subatmicas.

Organizao biolgica

Organizao biolgica

Interaes numa comunidade:

Intra-especficas: entre seres vivos da mesma espcie:

Cooperao social;

Competio;

Canibalismo.

Organizao biolgica Interaes numa comunidade:

Interespecficas: entre seres vivos de espcies diferentes:

Neutralidade: os s.v. no so prejudicados, nem beneficiados (ex: vrias sps. de aves a alimentarem-se na mesma rvore);

Competio: os s.v. lutam pelos mesmos recursos (ex: gaivotas e corvos disputam comida);

Mutualismo (ou simbiose, se o seu trmino implica a morte dos s.v.): os s.v. tm proveito mtuo (ex: aves/insetos alimentam-se do nctar das flores, realizando a sua polinizao);

Comensalismo um s.v. beneficiado e o outro fica indiferente (ex: orqudeas no topo das rvores para obter mais gua e sais minerais);

Parasitismo (fatal, se prolongado): um s.v. beneficiado e o outro prejudicado (ex: carraas num co);

Predao: um s.v. alimenta-se do todo ou de parte de outro (leo e gazela).

Organizao biolgica

Relaes trficas num ecossistema:

Num ecossistema:

a energia flui: sol->energia qumica->calor;

a matria circula: matria inorgnica transformada em orgnica pelos produtores e novamente em inorgnica pelos decompositores.

Organizao biolgica

Relaes trficas num ecossistema:

Cadeias alimentares: sequncias de seres vivos atravs dos quais o alimento passa;

Redes/teias alimentares/trficas: conjunto de vrias cadeias alimentares de um ecossistema, interligadas entre si.

Organizao biolgica

Numa cadeia alimentar, os alimentos seguem atravs de diferentes nveis trficos (conjunto de organismos que utilizam a mesma fonte de energia): Produtores (P): 1 nvel trfico alimento dos consumidores primrios; Consumidores Primrios (C1): 2 nvel trfico alimento dos consumidores secundrios; Consumidores Secundrios (C2): 3 nvel trfico alimento dos consumidores tercirios; Consumidores Tercirios (C3): 4 nvel trfico alimento dos consumidores quaternrios;

Organizao biolgica

Organizao biolgica

Pirmides ecolgicas: grficos ou diagramas que representam as transferncias de matria e de energia dos produtores aos sucessivos nveis de consumidores, no seio de um ecossistema. Cada degrau representa um nvel trfico, encontrando-

se os P na base e os D na lateral; A rea de cada degrau representa a quantidade de

energia/matria do nvel trfico que o mesmo representa essa rea sucessivamente menor (90% menor) porque h perdas de energia sobre a forma de calor e de matria aquando da produo de energia e na libertao de excrementos.

Organizao biolgica

Extino e conservao de espcies

Extino de espcies: reduo do nmero de indivduos de cada espcie at ao seu desaparecimento (principal responsvel: SER HUMANO). Espcie em perigo: espcie cuja sobrevivncia considerada duvidosa se continuarem a atuar os fatores que a ameaam (Centro Mundial de Controlo da Conservao - CMCC). Quase 30.000 sps. do mundo esto em, perigo de extino.


Causas da extino de espcies: NATURAIS: fatores climticos e geolgicos; ANTRPICAS: Alterao e destruio de habitats: florestas desarborizao (consumo de madeira) e desflorestao (urbanizao, atividade agrcola, etc.) ; zonas hmidas ; recifes de coral poluio.

Superconsumo: aumento de capturas (pesca, caa, colheita), desenvolvimento tecnolgico (maior consumo de recursos naturais ) e trfico ilcito (peles, marfim, prazer, etc.) Proliferao de espcies invasoras: espcies introduzidas em meios onde so desconhecidas e onde no tm predadores nem concorrentes srios, proliferam e eliminam numerosas outras espcies.


Conservao de espcies:

A conservao de espcies passa por analisar o impacte humano na biodiversidade e por desenvolver estratgias para a preservar:

Criao de reas protegidas;

Programas de reproduo em cativeiro.

Diversidade na Biosfera

A base celular da vida.

A Base Celular da Vida

Clula: a menor unidade estrutural em que as propriedades da vida se manifestam. Seres Unicelulares: seres vivos constitudos por uma nica clula; Seres Pluricelulares: seres vivos constitudos por mais do que uma clula. Multicelulares: quando as suas clulas se encontram diferenciadas; Coloniais: quando as suas clulas no se encontram diferenciadas.


A Descoberta da Clula:

Robert Hooke (1637-1703, fsico, astrnomo e naturalista ingls):

Publicou desenhos de clulas em 1665.

Anton Van Leeuwenhoek (1632-1723, holands):

Realizou vrias observaes de clulas em 1677 chamou-lhes animculos.

Marcello Malpighi:

No seu livro Anatomia das Plantas (1682), designou as clulas vegetais por utrculos.


Robert Hooke: 1. Intrigado pela leveza e compressibilidade da cortia, observou-a ao microscpio. 2. Verificou que a cortia era constituda por milhares de pequenas cavidades cheias de ar, separadas por tabiques, dando-lhes o nome de clulas (= pequenas celas). Na verdade s observou as paredes celulares rgidas destas clulas vegetais!


Robert Hooke:

A Base Celular da Vida Teoria Celular:

As primeiras bases todos os seres vivos so constitudos por clulas e a clula a unidade estrutural bsica da vida foram propostas por:

Botnico alemo Matthias Schleiden (1838): afirmou que todas as plantas so formadas por clulas;

Zologo alemo Theodor Schwann (1839): afirmou que todos os animais so constitudos por clulas.

Teoria Celular atual assenta nas seguintes generalizaes:

a clula a unidade bsica de estrutura e funo dos seres vivos;

todas as clulas provm de clulas preexistentes;

a clula a unidade de reproduo, de desenvolvimento e de hereditariedade dos seres vivos.

A Base Celular da Vida Organizao Celular

Instrumentos de visualizao

Microscpio tico: apenas permite a visualizao de alguns constituintes celulares.

Microscpio eletrnico: permite observar todos os constituintes celulares.


Todas as clulas apresentam:

Membrana celular/plasmtica: estrutura fina e dinmica que regula o fluxo de materiais entre a clula e o meio.

Citoplasma: massa semifluida aparentemente homognea (citosol ou hialoplasma), no seio da qual se encontram vrias estruturas.

Ribossomas: estruturas onde se efetua a sntese de protenas, de acordo com as instrues do material gentico.

Material Gentico: contm as informaes que regulam as atividades celulares.


No entanto, existem trs tipos de clulas, que diferem na sua dimenso e constituio:

Clulas procariticas (1 a 10m);

Clulas eucariticas animais (10 a 100m);

Clulas eucariticas vegetais (10 a 100m).


Clula procaritica:


Clula Procaritica apresenta/pode apresentar:

Cpsula: estrutura de natureza polissacardica, que reveste a parede celular e protege a clula;

Parede Celular de Peptidoglicano: estrutura composta por peptidoglicano, que reveste a membrana plasmtica, protege a clula e ajuda a manter a sua forma;

Nucleide: DNA livre no citoplasma;

Pili (singular pilus) ou Fmbrias: expanses da superfcie celular, pequenos e em grande nmero, que permitem aderir a clula a outra (acasalamento) ou a superfcies/organismos (obteno de alimento e proteo);

Flagelo: expanses da superfcie celular, grandes e em pequeno nmero, que permitem a mobilidade da clula.


Clula eucaritica animal:


Clula eucaritica vegetal:


A Clula Eucaritica apresenta:

Organelos membranares: componentes funcionais rodeados de membranas.

Comuns a clulas animais e vegetais:

Ncleo: contm o material gentico;

Mitocndrias: local onde ocorre a respirao aerbia;

Retculo endoplasmtico: local onde ocorre a sntese de lpidos e protenas, com funo de transporte;

Complexo de Golgi: local onde ocorre a transformao de protenas e de lpidos.




Exclusivos de Clulas animais:

Lisossomas: contm enzimas digestivas;

Centrolos: intervm no processo de diviso celular;

Pili (singular pilus) ou Fmbrias;

Flagelo.




Exclusivos de Clulas vegetais:

Cloroplastos: local onde se realiza a fotossntese;

Vacolo Central: local de reserva de gua e outras substncias.

As Clulas vegetais distinguem-se ainda por apresentar parede celular de celulose: estrutura composta por celulose, que reveste a membrana plasmtica, protege a clula e ajuda a manter a sua forma;

A Base Celular da Vida Componentes

Celulares Clula

PROCARITICA Clula eucaritica

VEGETAL Clula eucaritica

ANIMAL

Cpsula X

Parede Celular X (PeptIdoglicano) X (Celulose)

Membrana Celular X X X

Citoplasma X X X

Ncleo X X

Cloroplastos X

Mitocndrias X X

Vacolos X X

Ribossomas X X X

Retculo Endoplasmtico

X X

Complexo de Golgi X X

Lisossomas X

Centrolos X

Fmbrias/Flagelos X X

A Base Celular da Vida Constituntes Bsicos de uma Clula

Biomolculas: combinaes dos vrios elementos qumicos das clulas vivas.

A massa de um organismo compreende:

gua (H2O);

Sais Minerais;

Biomolculas orgnicas (C ligado covalentemente com H, podendo existir outros tmomos como o O e o N):

Glcidos;

Lpidos;

Prtidos;

cidos nucleicos. VER REC. BIOMOLCULAS!


gua

Molcula Polar = Dipolo Eltrico Molculas de gua ligadas por ligaes de hidrognio (que se rompem e

refazem rapidamente na gua lquida e que determinam um maior

afastamento das molculas no gelo da ser menos denso e flutuar!)


gua Propriedades:

Elevada coeso molecular;

Ponto de ebulio elevado (100C);

Calor especfico (quantidade de calor que necessrio fornecer unidade de massa de uma substncia para elevar a sua temperatura de um grau) mais elevado de todos os lquidos vulgares (1 cal/kg);

Condutividade trmica mais alta de todos os corpos no metlicos.


gua Interveno na vida dos organismos:

Intervm nas reaes qumicas;

Atua como meio de difuso de muitas substncias;

um regulador da temperatura (elevado calor especfico);

Intervm em reaes de hidrlise (lise pela gua);

Serve de veculo para materiais nutritivos necessrios s clulas e de produtos de excreo por ser um excelente solvente o solvente universal, uma vez que pode dissolver numerosos compostos orgnicos e inorgnicos.


Biomolculas orgnicas

Monmeros: unidades bsicas (molculas unitrias);

Polmeros: cadeias com um grande nmero de unidades bsicas (monmeros),unidas por ligaes qumicas.

Reaes de Condensao/Desidratao: unio de monmeros, que determina a formao de polmeros ocorre remoo de uma molcula de gua por cada ligao de dois monmeros.

Reaes de Hidrlise/ Hidratao: separao de monmeros, que determina a destruio de polmeros ocorre adio de uma molcula de gua por cada separao de dois monmeros. VER REC. REAES!

Grupos funcionais: grupos de tomos das molculas que participam nas reaces de juno ou separao das mesmas.


Glcidos ou Hidratos de Carbono

Glcidos so compostos ternrios:

Carbono + Oxignio + Hidrognio

A combinao de 1 tomo de oxignio para 2 de hidrognio (semelhante da gua), determina que tambm sejam designados por Hidratos de Carbono.

Podem ser:

Monossacardeos;

Oligossacardeos;

Polissacardeos.


Monossacardeos

So as unidades estruturais dos glcidos (monmeros) aucares simples;

So classificados de acordo com o nmero de carbonos que possuem em:

Trioses: 3 carbonos;

Tetroses: 4 carbonos

Pentoses: 5 carbonos;

Hexoses: 6 carbonos;

Etc.


Monossacardeos

Pela sua importncia no mundo biolgico, destacam-se as Pentoses e Hexoses.

Tratam-se molculas de frmula estrutural cclica que constituem anis fechados de 5/6 carbonos.


Oligossacardeos

So constitudos por duas a dez molculas de monossacardeos, ligadas entre si (polmeros):

Se duas: dissacardeo;

Se trs: trissacardeo;

Etc

Tipos de dissacardeos:

Sacarose: 1 molcula de glicose + 1 molcula de frutose;

Maltose: 2 molculas de glicose;

Lactose: 1 molcula de glicose + 1 molcula de galactose.


Polissacardeos

So constitudos por centenas ou milhares de molculas de monossacardeos (polmeros), ligadas entre si em cadeias lineares ou ramificadas;

Os polissacardeos mais comuns so:

Celulose: componente estrutural da parede celular dos vegetais (biomolcula mais abundante na Terra);

Amido: material de reserva nas plantas;

Glicognio: material de reserva nos animais e nos fungos, que se acumula principalmente no fgado e nos msculos, no caso dos vertebrados;

Quitina: principal composto estrutural do esqueleto externo de muitos invertebrados como insetos e crustceos.


Polissacardeos

Celulose: polmeros de glicose, em que as molculas de glicose formam longas cadeias lineares, que por sua vez formam longas fibras.


Polissacardeos

Amido: polmeros de glicose, em que as molculas de glicose fomam uma cadeia linear (amilose) e uma ramificada (amilopectina).


Polissacardeos

Glicognio: polmeros de glicose, em que as molculas de glicose formam cadeias ramificadas.


Glcidos ou Hidratos de Carbono

Importncia biolgica dos Glcidos:

Funo energtica: muitos monossacardeos so utilizados diretamente em transferncias energticas, alguns oligossacardeos e polissacardeoas constituem uma reserva energtica (ex: sacarose, amido e glicognio);

Funo estrutural: desempenhada por alguns glcidos como a celulose, a quitina, etc.


Lpidos

Lpidos so biomolculas que se distinguem das restantes pela sua fraca solubilidade na gua e sua solubilidade em solventes orgnicos como o ter, o clorofrmio e o benzeno.

Podem ser:

Triglicerdeos: lpidos simples (gorduras);

Fosfolpidos: lpidos complexos.


Triglicerdeos

Apresentam funes de reserva;

Os seus monmeros so cidos gordos (cadeias hidrocarbonatadas) e glicerol:

3 molculas de cidos gordos + 1 molcula de glicerol

O tipo de cidos gordos que os constituem, determina a fluidez dos lpidos, na medida em que, quanto maior o nmero de cidos gordos insaturados, maior a fluidez do lpido, sendo que:

cidos gordos insaturados: cadeia hidrocarbonatada contm uma ou mais ligaes duplas;

cidos gordos saturados: cadeia hidrocarbonatada contm apenas ligaes simples.


Triglicerdeos


Fosfolpidos

Apresentam funo estrutural, particularmente importante ao nvel das membranas biolgicas;

Os seus monmeros so cidos gordos, glicerol, grupo fosfato e um composto R (geralmente azoto):

2 molculas de cidos gordos + 1 molcula de glicerol + grupo fosfato + composto R (N)

Os fosfolpidos so molculas anfipticas, ou sejam, apresentam uma zona hidrofbica (apolar) molcula de cidos gordos e uma zona hidroflica (polar) restantes molculas -, propriedade particularmente importante na formao de membranas biolgicas.


Fosfolpidos


Lpidos

Importncia biolgica dos Lpidos:

Funo energtica: as gorduras (triglicerdeos) so uma importante fonte de energia;

Funo estrutural: os fosfolpidos e o colesterol constituem as membranas celulares;

Funo protetora: leos e ceras revestem e tornam impermeveis gua folhas e frutos de plantas, bem como pele, pelos e penas de muitos animais;

Funo vitamnica e hormonal: vitamina E e K e hormonas (ex: sexuais) so de natureza lipdica.


Prtidos

Prtidos so compostos quaternrios:

Carbono + Oxignio + Hidrognio + Azoto

(podem ainda conter S, P, Fe, Cu, Mg, etc.)

Podem ser:

Aminocidos;

Pptidos;

Protenas.


Aminocidos

So as unidades estruturais dos prtidos (monmeros);

Apenas 20 dos muitos aminocidos que se conhecem, entram na constituio dos restantes prtidos;

Constituio: ligados ao mesmo carbono, esto 1 grupo amina (NH2), 1 grupo carboxilo (COOH), 1 tomo de hidrognio (H) e um grupo varivel (R):

VER REC ESTRUTURA AMINOCIDOS!


Pptidos

So constitudos por vrias molculas de aminocidos, ligadas entre si por ligaes peptdicas, que se estabelecem sempre entre o grupo carboxilo de um aminocido e o grupo amina de outro (polmeros):

Se duas: dipptido;

Se mais: polipptido.

Apresentam uma grande variabilidade, porque:

podem ter alguns ou todos os 20 tipos de aminocidos;

o nmero de cada um dos aminocidos presentes varivel;

a sequncia especfica de aminocidos tambm varivel.


Pptidos

VER RECURSO FORMAO PPTIDO!


Protenas

So macromolculas de elevada massa molecular, constitudas por uma ou mais cadeias polipeptdicas (polmeros);

Possuem uma estrutura tridimensional definida, que determina a capacidade funcional das protenas (se comprometida por calor, radiaes ou variaes do pH, ocorre perda da funo biolgica da protena, ou seja, a sua desnaturao) e que pode ser estudada a quatro nveis;

Estrutura Primria: a sequncia de aminocidos da cadeia polipeptdica;

Estrutura Secundria;

Estrutura Terciria;

Estrutura Quaternria.


Protenas

Estrutura Secundria: pode ser:

Em -hlice: cadeias enroladas em hlice (ex: queratina do cabelo e das penas);

Em -pregueada: cadeias separadas (ex: seda da aranha) ou uma nica cadeia formam uma prega;


Protenas

Estrutura Terciria: a cadeia com estrutura secundria enrola-se e dobra-se sobre si mesma, tornando-se globular as dobras so estabilizadas por ligaes pontes de hidrognio e de dissulfito, predominantemente entre as cadeias laterais dos aminocidos.


Protenas

Estrutura Quaternria: as cadeias com estrutura terciria (globular) organizam-se e interagem (ex. hemoglobina).


Protenas

VER REC. ESTRUTURA PROTENAS!


Prtidos

Importncia biolgica das Protenas:

Funo estrutural: na estrutura de todos os constituintes celulares e dos ossos (colagneo);

Funo enzimtica: atuam como enzimas em quase todas as reaes qumicas que ocorrem nos seres vivos;

Funo de transporte: transportam muitos ies e molculas pequenas (ex: hemoglobina transporta oxignio);

Funo hormonal: hormonas como a insulina, a adrenalina e hipofisrias tm constituio proteica;

Funo imunolgica (defesa): anticorpos neutralizam substncias estranhas ao organismo:

Funo motora: componentes maioritrios dos msculos;

Funo de reserva alimentar: fornecimento de aminocidos.


cidos Nucleicos

Os cidos nucleicos so as biomolculas mais importantes do controlo celular pois contm a informao gentica.

Podem ser:

cido Desoxirribonucleico ADN ou DNA;

cido Ribonucleico ARN ou RNA.


cidos Nucleicos

Os cidos nucleicos so polmeros, cujos monmeros so os nucletidos, constitudos por:

Grupo Fosfato: presente no ADN e no ARN;

confere aos cidos nucleicos as suas caractersticas cidas.

Pentose: pode ser: Ribose (C5H10O5) ARN;

Desoxirribose (C5H10O4) (menos 1 O) ADN.

Base Azotada: d o nome ao nucletido e pode ser: De anel duplo: adenina (A) e guanina (G);

De anel simples: citosina (C), timina (T) s no ADN e uracilo (U) s no ARN.


cidos Nucleicos

VER REC NUCLETIDOS!


cidos Nucleicos

Em Resumo:

DNA: polmero formado por 2 cadeias nucleotdicas, unidas pelas bases azotadas (A-T e G-C), atravs de pontes de hidrognio, que formam uma dupla hlice .

VER REC MOLCULA DNA!

Constituintes:

Grupo fosfato;

Desoxirribose (pentose);

Adenina, Guanina, Citosina e Timina (bases azotadas possveis)


cidos Nucleicos

Em Resumo:

RNA: polmero formado por 1 cadeia nucleotdica simples.

Constituintes:

Grupo fosfato;

Ribose (pentose);

Adenina, Guanina, Citosina e Uracilo (bases azotadas possveis)


cidos Nucleicos

DNA RNA


cidos Nucleicos

Importncia biolgica dos cidos Nucleicos:

DNA: o suporte universal da informao gentica, intervm na atividade celular, responsvel pela transmisso da informao gentica de gerao em gerao e confere diversidade vida (porque h uma grande diversidade de molculas de DNA e cada organismo contm o seu DNA que o torna nico);

DNA E RNA: intervm na sntese de protenas.

Documents

Diversidade Na Biosfera