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Exploração das potencialidades da Biosfera
Os recursos da Biosfera sempre foram explorados pelo Homem
Inicialmente alimentava-se do que recolhia e caçava; depois do que cultivava e produzia, desenvolvendo modos de armazenamento e conservação
Com o advento da industrialização a agricultura, pesca e pecuária tornaram-se mecanizadas e intensivas
Biosfera
O uso excessivo e contínuo da exploração agrícola e indústria pecuária coloca em risco o equilíbrio existente
Sec. XX Com consequências
Geosfera Degradação dos solos
(erosão, desertificação, salinização)
Hidrosfera Poluição da água (gasto
excessivo; poluição) Atmosfera
Poluição do ar ( gases poluentes; efeito de estufa, pesticidas)
Biosfera Perda de biodiversidade
(destruição de habitat, ) Saúde humana
Aumento população Desenvolvimento
tecnológico Advento da
industrialização agrícola
Agricultura tradicional características
Cultivo de pequenas áreas em regime de policultura
Técnicas agrícolas Rotação de culturas Pousio Aplicação adubos
orgânicos Associação de espécies Trabalho manual ou com
a ajuda de animais
efeitos Produção de alimentos em
pequenas quantidades Mantém a fertilidade do solo Não causa poluição Preserva recursos hídricos
Agricultura intensivacaracterísticas
Cultivo de grandes áreas em monocultura
Técnicas agrícolas Adubos sintéticos Pesticidas Rega automática Máquinas
Agricultura intensiva Efeitos
Produção de alimentos em grande quantidade
Necessidade de desflorestação
Rápido esgotamento dos elementos do solo
Redução da diversidade Excesso de adubos e
pesticidas Grande consumo de
água na irrigação Consumo de
combustíveis fósseis
Impactes da agricultura no ambiente
A nível mundial tem aumentado a área de desflorestação, com impactos ao
nível da biodiversidade.
Em Portugal tem ocorrido um aumento da área de floresta, estando este facto
essencialmente associado à
movimentação de populações para o
litoral, e abandono das práticas agrícolas no
interior do país.
Pag. 59
Pag. 62
Evolução na produção de alimentos
A modificação do cultivo de plantas permitiu aumentar a produção de
alimentos
Reprodução selectiva
Aumento da produção por processos de:
Melhoramento tradicional, com selecção dos indivíduos reprodutores, cujo cruzamento permitirá obter descendentes híbridos com as características pretendidas.
• mecanização; • fertilizantes químicos;• pesticidas;• introdução de novas espécies.
A cultura de células e tecidos vegetais in vitro permitirá revolucionar toda a produção vegetal.
• Produção de organismos transgénicos (resistentes a secas, solos salinos, com maiores rendimentos, capazes de resistir a doenças, etc).
Revolução verde “Revolução biotecnológica”
Reprodução selectiva Baseada
na selecção artificial
cruzamentos seleccionados
Obtêm produtos de melhor qualidade maior capacidade
de reprodução mais resistentes
Reprodução selectiva Desvantagens
Processo lento (até 15 anos a obter o desejado)
Combina características de organismos da mesma espécie ou aparentadas
As variedades resultantes perdem a eficácia devido a doenças e pragas ao fim de 10 anos
micropropagação Baseia-se na cultura
de tecidos vegetais in vitro
Necessário obter um explante , colocá-lo num meio de cultura adequado
Tecido caloso – massa indiferenciada de células (dada a totipotência)
Hormonas determinam a diferenciação do caule, raiz e folhas
Cultura de tecidos in vitro
Callus – tecido indiferenciado.
Explante – fragmento de tecido que permitirá regenerar uma planta adulta.
Diferenciação celular que resulta na organogénese.
Protoplasmas
Protoplasmas - Células vegetais sem parede celular É possível fundir protoplasmas de diferentes espécies Em meio adequado regeneram a parede celular e originam plântula híbrida Batateira+erva moura (resistente a herbicida)= Batateira resistente a herbicida
Melhoramento Genético Plantas apresentam
Ciclo de vida curto Autofecundação,
permitindo a fixação de uma característica introduzida
São profícuas, favorecendo a diversidade
Células isoladas mantêm a totipotência
OGM - Introdução de DNA exógeno Transferência
mediada pela bactéria Agrobacterium tumefaciens Produz tumores, na
planta, que são a expressão do T-DNA (DNA transferido) existente no plasmídeo Ti (indutor de tumores)
=> substituíram-se os oncogenes do plasmídeo por genes de interesse
Transferência mediada pela bactéria Agrobacterium tumefaciens
A.tumefaciens não infecta cereais!
OGM - Introdução de DNA exógeno Bombardeamento de
partículas (plantas não infectadas pela Agrobacteria
Minúsculas esferas revestidas com DNA de interesse são disparadas sobre os tecidos à velocidade de 300-600 m/s.
Microesferas atravessam parede e membrana celular introduzindo o DNA no núcleo de algumas células
OGMAplicações da modificação
Alteração na maturação – permite armazenamento e transporte
Tolerância condições adversas – luz intensa (superóxido dismutase produz H2O2) , frio, seca, salinidade (maior capacidade de acumular osmólitos/osmoprotectores – produção de betaína
Melhoramento de qualidades nutritivas – aminoácidos, vitamina A, Fe
Resistência a insectos, fungos, ...
OGMpotenciais perigos
corresponde à disseminação do transgene : pelo pólen (20-60 m) e à possibilidade de a
toxina se encontrar no néctar ou no pólen da plantas assim ser incluída na produção de mel pelas abelhas, sendo potencialmente alérgica
Os detriots pelas águas (1000-2000m) O gene Terminator, que desactivava a
capacidade de uma semente germinar quando plantada no ano seguinte.
genes que conferem resistência aos antibióticos usados como marcadores para seleccionar os transgénicos
OGMpotenciais perigos
São muitos os exemplos de potenciais riscos que poderão associar-se à produção de OGM. Contudo, esses riscos só poderão ser avaliados devidamente, quando esses organismos estiverem inseridos na dinâmica de um ecossistema...
O que fazer?
Melhoramento de animais
Reprodução selectiva + clonagem Criação de OGM animais está menos
desenvolvida Porcos com carne magra Vacas com mais carne Variedades resistentes a doenças (gripe
em porcos e bovinos) Animais como biorrecatores (proteínas,
anticoagulantes, ...)
Act. Pag. 73
Controlo de pragas
Espécie indesejável abundante. Destrõem 35% PPM
Controladas naturalmente em pluricultura As plantas naturalmente produzem
(fitotóxicas) Desde sempre foram usadas, extraídas das
plantas ou naturais (S) Em monocultura dependem dos biocidas 1939 – DDT insecticida sintético
Controlo de pragas Biocidas
Produtos químicos contra: Insectos Plantas infestantes Fungos Roedores (rodenticidas)
Biocidas caracterizam-se
Espectro de acção Persistência – tempo em que
permanece activo no ambiente problemas
Desenvolvem resistência visto que ciclo de vida de insecto é rápido
Efeitos nos predadores bioacumulação
Biocidas bioacumulação
Biocidasaplicação
Pesticidas GM Utiliza DNAc e oferece resistência a
insectos plantas Bt Baccilus thurigienses produz toxinas específicas para
grupos de insectos e não tóxicas para vertebrados Fungos – proteina PR incluem quitinases que
degradam a quitina das paredes celulares dos fungos Vírus – plantas com gene para uma proteina da
capsula viral.Esta torna-se antigénio protegendo a planta Uma planta infectada com variedade pouco virulenta
é resistente a infecções por estirpes mais virulentas. Herbicidas - gene de Agrobacterium, Ochrobactrum,
Klebsiella, Streptomyces, etc... Em algodão, milho, colza, beterraba
Métodos alternativos Controlo Biológico - joaninha – podem
tornar-se pragas, são difíceis de produzir em grande escala e são mais lentos
Esterilização de insectos – machos Uso de feromonas – difícieis de identificar e
produzir Uso de hormonas intervenientes no ciclo
sexual – podem afectar outras espécies
A partir de
www.cientic.com http://www.slideshare.net/nunocorreia
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