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Sumário GENÉTICA .............................................................................................................................. 3

Genealogia ........................................................................................................................... 7

EVOLUÇÃO BIOLÓGICA ...................................................................................................... 16

Teorias evolucionistas .................................................................................................... 16

ECOLOGIA ............................................................................................................................ 20 ECOSSISTEMA ..................................................................................................................... 20 CICLOS BIOGEOQUÍMICOS ................................................................................................ 27 LISTA DE EXERCÍCIOS ........................................................................................................ 37

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GENÉTICA

Genética e os mecanismos de herança

Herança biológica é o conjunto de todas as características morfológicas e fisiológicas que são

transmitidas dos pais para os filhos, entre uma geração e outra. Entretanto, os filhos sempre diferem

entre si e dos seus pais em certo grau, e esta diferença que existe nos indivíduos de uma mesma

espécie é denominada de variação.

A Genética (termo criado por William Bateson, 1906) é a ciência que estuda a fisiologia da

hereditariedade (expressada pelos genes) e da variação. As características hereditárias são transmitidas

de uma geração à outra e as diferenças que existem entre os indivíduos de uma mesma espécie através

dos genes por ocasião da reprodução.

Hereditariedade é a transferência de informações sobre as características próprias de um ser

vivo para outro, de geração em geração. Isto é feito por meio de gametas ou mesmo por transferência

direta de DNA entre células.

Mendel, o pai da Genética

Johann Gregor Mendel (1822 – 1884) ao fazer experiências com ervilhas no jardim do mosteiro

dos Agostinhos em Brno, na República Tcheca, concluiu em 1865 que cada característica do ser vivo é

determinada por um par de fatores hereditários. Ele demonstrou cientificamente que os caracteres

hereditários são condicionados por fatores, atualmente denominados genes, que se transmitem de

geração a geração através dos gametas. O trabalho de Mendel permaneceu ignorado do mundo

científico até o início do século XX, quando Hugo De Vries (1848-1935), na Holanda, Erich T. von

Seysenegg (1871-1962), na Áustria e Karl E. Correns (1864-1933), na Alemanha, chegaram às

mesmas conclusões a que Mendel havia chegado.

Mendel escolheu a ervilha-de-cheiro (Pisum sativum) para realizar seus experimentos por uma

série de características: era uma planta disponível no mosteiro onde vivia, é hermafrodita e sofre auto-

fecundação, tem ciclo de vida curto (sendo possível obter várias gerações em pouco tempo), possui

órgãos reprodutores facilmente identificáveis, é cultivada com facilidade e produz grande número de

descendentes. Dentre tantas características da planta, Mendel escolheu sete fáceis de observar: forma e

cor da semente, forma e cor da vagem, cor e posição das flores e altura da planta. Começou cruzando

plantas de linhagens puras, admitindo que fossem puras as plantas que, auto-fecundadas, originavam

somente plantas iguais a si mesmas. Retirou os estames das flores, impedindo a autopolinização, e

polinizou a planta de semente lisa com pólen da planta de semente rugosa e vice-versa. Portanto,

cruzou plantas puras de sementes lisas com plantas puras de sementes rugosas.

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Quando a primeira geração germinou e amadureceu, ele abriu as vagens, esperando encontrar

híbridos de plantas lisa e rugosa, mas constatou que só havia ervilhas lisas. Era como se a

característica rugosa tivesse desaparecido.

Quando chegou a primavera, ele deixou que a primeira geração cruzasse entre si, livremente.

Ao abrir suas vagens, a grande surpresa: nas mesmas vagens havia sementes lisas e rugosas. Ao todo,

havia 5474 lisas e 1850 rugosas, uma proporção aproximada de 3 : 1 (lê-se: três para um). Em outras

palavras, a segunda geração apresentava uma proporção entre sementes lisas e rugosas de ¾ e ¼ (ou

75% e 25%).

Figura 1: representação do experimento feito por Mendel

Assim, ele chamou a característica que prevaleceu (lisa) de dominante e a que não se

manifestou na primeira geração (rugosa), de recessiva. Era a primeira vez que a hereditariedade era

estudada de forma científica.

Conceitos importantes

*Cromossomos homólogos são aqueles que nas células diplóides formam um par; são ditos

homólogos porque possuem genes que determinam variações de uma mesma característica.

*Locus gênico é a posição que cada gene ocupa em um cromossomo. P. ex. o lócus gênico do

grupo sanguíneo ABO encontra-se em determinado local do cromossomo 9.

*Genes alelos são aqueles que ocupam o mesmo lócus em cromossomos homólogos; eles

determinam variedades diferentes de um mesmo caráter. O gene que condiciona o fator Rh, se

apresenta sob duas formas alélicas: o alelo R, que determina sangue Rh+ e o alelo r, que define o

sangue Rh-.

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*Alelo dominante é um gene, de um par de alelos, que consegue se expressar sozinho,

prevalecendo na presença do recessivo. São representados por letras maiúsculas. Não se costuma

afirmar que o alelo dominante inibe o recessivo, pois inibição entre genes são casos de epistasia.

*Alelo recessivo é aquele, do par de alelos, que só se manifesta na ausência do dominante (em

homozigose ou pura). Geralmente é representado por letra minúscula. O gene do albinismo (caráter

recessivo) é escrito como a.

*Homozigoto ou puro é o indivíduo que tem os dois alelos idênticos de um mesmo gene; assim,

uma pessoa RR tem fator Rh+, enquanto que outra rr tem fator Rh-. Se uma terceira recebeu o gene R

da mãe, e r do pai, p. ex, sua constituição será Rr, que determina dois genes diferentes (um dominante

e outro recessivo), o que caracteriza um indivíduo heterozigoto.

*Heterozigoto ou híbrido ocorre quando o indivíduo tem para um determinado caráter, um gene

alelo recessivo e um dominante, como Rr.

*Genótipo é a composição genética de um ser; isto é, aos genes que foram herdados de seus

pais. O genótipo é a expressão dos genes do indivíduo representada graficamente por letras, números,

símbolos; p. ex. AA, Aa, aa...

*Fenótipo é o conjunto das características morfológicas e fisiológicas que o indivíduo

manifesta como cor dos olhos, da pele, do cabelo, tipo sanguíneo, doenças como daltonismo,

hemofilia, etc. O fenótipo é determinado pelos genes (genótipo) do indivíduo e a inda pela influência

ambiental, como é o caso da pele de uma pessoa que escurece quando exposta ao sol. Assim, ele

resulta de uma interação entre o genótipo e o ambiente.

Os genes estão alojados nos cromossomos e são didaticamente representados por letras,

números e símbolos. Por exemplo, o gene para cor de pele normal é simbolizado por A e o gene para

albinismo, por a.

Representação do quadro de Punnet

O quadro de Punnet é um tipo de diagrama utilizado para prever os resultados de um

determinado cruzamento.

Reginald C. Punnet desenvolveu este método de análise para determinar a probabilidade de a

descendência de um cruzamento ter um determinado genótipo. O quadro de Punnet apresenta todas as

combinações possíveis entre os alelos maternais e paternais para cada gene em estudo.

É importante ter em conta que o Quadro de Punnet dá a probabilidade de ocorrência de

genótipos mas não de fenótipos. Os fenótipos vão depender da interacção entre os alelos, se existe

uma relação de dominância/recessividade ou de codominância.

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Figura 2: Aspecto geral de um Quadro de Punnet

Cruzamento Monoíbrido

Num cruzamento monoíbrido estuda-se apenas uma determinada característica, por exemplo, a

cor das flores de uma planta.

No caso apresentado na figura ambos os organismos têm um genótipo Ss, produzindo dois tipos

de gâmetas, com o alelo S ou com o alelo s.

A probabilidade da descendência ter um genótipo SS é de 25% (ou ¼), Ss é de 50% (ou ½) e de

ss é de 25% (ou ¼). Quanto ao fenótipo apresentado pelos indivíduos, as cores utilizadas nos

quadrados correspondem aos diferentes fenótipos possíveis, sendo as probabilidades de ocorrerem as

seguintes: S é de 75% (ou ¾) e s é de 25% (ou ¼) - o exemplo apresentado refere-se a uma caso de

dominância do alelo S sobre o alelo s.

Figura 3: Quadro de Punnet para um cruzamento monoíbrido.

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Cruzamento diíbrido

Neste caso analisam-se cruzamentos tendo em conta duas características. O Quadro de Punnet,

no entanto, só pode ser utilizado quando os genes são independentes um do outro, isto é, quando a

Segunda lei de Mendel é cumprida (a presença de um determinado alelo do gene X não implica a

presença de um outro alelo do gene Y).

No exemplo apresentado ambos os doadores de gametas têm um genótipo AaYy, produzindo

gametas de quatro tipos: AY, Ay, aY e ay.

Figura 4:. Quadro de Punnet para um cruzamento diíbrido

Genealogia As genealogias, também conhecidas como heredogramas ou árvores genealógicas, são

representações gráficas das relações de parentesco e da incidência de determinada característica

genética em uma família. Os indivíduos e as suas condições são representados por símbolos

padronizados. Símbolos preenchidos identificam a característica em questão.

A Primeira lei de Mendel

As características dos indivíduos são condicionadas por dois pares de genes; durante a

formação dos gametas, os genes se separam, indo um para cada gameta.

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Monoibridismo com Dominância Completa

Ocorre quando há explicitamente a relação de dominância e recessividade. Pode ocorrer a

herança autossômica dominante, quando o gene dominante é expresso fenotipicamente mesmo em

heterozigose ou herança autossômica recessiva, quando os genes só se manifestam na ausência do

dominante.

Exemplo: AA e Aa são genótipos dominantes que determinam indivíduos com cor normal de pele,

enquanto aa determinam o fenótipo albino (recessivo).

Quadro com características dominantes e recessivas da espécie humana

Dominantes Recessivas

Capacidade de enrolar a língua Incapacidade de enrolar a língua

Cabelo negro Cabelo louro

Presença de sardas Ausência de sardas

Polidactilia Pentadactilia

Olhos escuros Olhos claros

Pestanas longas Pestanas curtas

Pigmentação de pele normal Albinismo

Sindactilia (fusão de dedos) Dedos normais

Visão normal Miopia

Lobo da orelha solto Lobo da orelha preso

Monoibridismo sem dominância e Codominância

O monoibridismo sem dominância acontece quando não há um gene dominante nem um gene

recessivo entre um par de alelos. Como resultado, o híbrido (heterozigoto) terá um fenótipo

intermediário. A codominância é uma condição em que o filho expressa os dois fenótipos dos pais, ao

mesmo tempo, e não um fenótipo intermediário como ocorre na dominância incompleta.

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Exemplos:

Anemia Falciforme (codominância)

AA = hemácias em foice

Aa = hemácias normais e foice

aa = hemácias normais

Galinhas Minorcas – sem dominância

PP = galinhas pretas

BB = galinhas brancas

PB = galinhas carijós

Flor Boca-de-leão – sem dominância

VV = flores vermelhas

BB = flores brancas

VB = flores rosas

Polialelia ou Alelos Múltipos

Polialelia ou alelos múltiplos significa que existem três ou mais tipos de alelos distintos para os

mesmos lócus cromossômicos. Em outras palavras, cada indivíduo tem apenas um par desses genes,

mas as combinações possíveis entre elas são várias.

A polialelia resulta de mutações sucessivas ocorridas nos genes de um determinado lócus. Cada

gene mutante que surge estabelece condições para o aparecimento de mais uma nova expressão

fenotípica daquele caráter, naquela espécie.

Um exemplo disso ocorre em coelhos, onde podem ser distinguidos quatro fenótipos distintos

para a cor da pelagem: selvagem (cinza-escuro, quase negro), chinchila (cinza-claro homogêneo),

himalaia (branco, com focinho, orelhas e extremidades das patas e da cauda negras) e albino

(inteiramente branco).

Esses quatro fenótipos originam-se da existência de quatro alelos distintos de um mesmo lócus.

O gene C determina a manifestação selvagem e é dominante sobre todos os outros alelos. O gene cch

condiciona o fenótipo chinchila e é recessivo para selvagem, mesmo sendo dominante para os outros.

O gene ch é determinante da manifestação da pelagem Himalaia, sendo dominante apenas sobre o

albino. O gene c produz o fenótipo albino e é recessivo para todos os demais alelos.

O interessante de observar nos coelhos, é que esses quatro fenótipos diferentes, estão na

dependência de 10 genótipos distintos, conforme o quadro a seguir:

FENÓTIPOS GENÓTIPOS

Selvagem Homozigótico:CC; heterozigótico:Ccch

,Cch,Cc.

Chinchila Homozigótico:cch

cch

; heterozigótico:cch

ch,c

chc.

Himalaia Homozigótico:chc

h; heterozigótico:c

hc.

Albino Homozigótico:cc.

Alelos Letais

Existem alguns alelos que causam a morte dos indivíduos, o que determina alterações nas

proporções mendelianas esperadas nos cruzamentos.

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A Segunda lei de Mendel ( Lei da Recombinação ou Lei da Segregação Independente)

Na Primeira lei de Mendel analisa-se a transmissão de um caráter condicionado por um par de

alelos (monoibridismo). Na Segunda lei de Mendel é analisada a herança concomitante de dois, três ou

mais caracteres que se transmitem de forma independente um do outro, falando-se, então, em

diibridismo, triibridismo ou poliibrismo, respectivamente.

Mendel continuou seus trabalhos analisando dois caracteres ao mesmo tempo, isto é, dois pares

de alelos, sendo cada par responsável por um determinado caráter.

Para realizar essa experiência, Mendel cruzou plantas puras de ervilha originadas de sementes

amarelas e lisas (traços dominantes), com plantas puras de ervilha originadas de sementes verdes e

rugosas (traços recessivos). A geração F1 era totalmente constituída por sementes amarelas e lisas. O

resultado da geração F1 já era esperado, já que as características eram dominantes e os pais eram

puros.

Cruzamento de semente lisa-amarela pura com semente verde-rugosa pura

Após o primeiro cruzamento, Mendel realizou uma autofecundação entre as plantas originadas

das sementes da geração F1, e obteve como resultado quatro tipos de sementes: amarelas-lisas (9/16);

amarelas-rugosas (3/16); verdes-lisas (3/16) e verde-rugosa (1/16).

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Geração F2 da Segunda Lei de Mendel

“Amarela-lisa” e “verde-rugosa” eram fenótipos já conhecidos, mas “amarela-rugosa” e

“verde-lisa”, não estavam presentes na geração paterna e nem na geração F1. A partir daí, Mendel

concluiu que a característica de cor da semente (amarela ou verde), não está ligada à característica

formal da semente (lisa ou rugosa), ou seja, a herança da cor era independente da herança da superfície

da semente.

Levando em conta esses cruzamentos, podemos dizer que na Segunda lei de Mendel os genes

para um ou mais caracteres são transmitidos aos gametas de forma independente, recombinando-se ao

acaso e formando todas as combinações possíveis.

A herança dos grupos sanguíneos humanos

Os grupos sanguíneos humanos podem ser classificados de acordo com três sistemas principais:

o sistema ABO, o sistema Rh e o sistema MN.

A herança de cada um desses sistemas, quando analisada isoladamente, segue os princípios da

Primeira lei de Mendel:

o sistema ABO é um caso de polialelia ou alelos múltiplos;

o sistema Rh é um caso de dominância completa entre dois alelos;

o sistema MN é um caso de ausência de dominância entre dois alelos.

Quando esses sistemas são analisados dois a dois ou os três ao mesmo tempo, aplicam-se os

princípios de herança da Segunda lei de Mendel, pois eles são transmitidos independente: os pares de

alelos para cada um deles localizam-se em diferentes pares de cromossomos homólogos.

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Sistema ABO e Sistema Rh

Tipo

sanguíneo

Aglutinogênios nas

hemácias

Aglutininas no

plasma

A A Anti-B

B B Anti-A

AB A e B Nenhuma

O Nenhum Anti-A e Anti-B

As aglutinações que caracterizam as incompatibilidades sanguíneas ocorrem quando uma

pessoa que possui determinada aglutinina recebe sangue com o aglutinogênio correspondente. Por

exemplo, a pessoa de tipo A tem aglutinina anti-B. Por isso ela não pode receber sangue tipo B nem

sangue tipo AB, que contêm aglutinogênios B. Pessoas do tipo AB podem receber qualquer tipo de

sangue porque não possuem aglutininas no plasma. Por isso são chamadas receptoras universais.

Pessoas do tipo O, entretanto, podem doar sangue para qualquer outra porque não possuem

aglutinogênio A nem aglutinogênio B em suas hemácias. Por isso elas são denominadas doadoras

universais.

O sangue humano é determinado por polialelia, por meio de três alelos: A, B e O. A relação de

dominância entre os três alelos é: A = B > O. Costuma-se usar a simbologia IA = I

B > i para a mesma

representação.

Transfusões possíveis:

Grupo sanguíneo O doa para: O, A, B, AB

Grupo sanguíneo A doa para: A, AB

Grupo sanguíneo B doa para: B, AB

Grupo sanguíneo AB doa para: AB

Em 1940, Landsteiner esclareceu outro enigma da transfusão de sangue, o fator Rh. Ele notou

que coelhos, após receber sangue de macacos Rhesus, desenvolviam anticorpos. Concluiu, então, a

existência de um antígeno no sangue dos macacos e denominou-o de fator Rh (Rhesus). O soro do

sangue dos coelhos foi misturado a várias amostras de sangue humano, aglutinando 75% delas. Isso

aconteceu porque esses seres humanos possuíam anticorpos anti-Rh. Por essa razão, eles foram

denominados Rh positivos (Rh+). Da mesma forma, os 25% restantes, que não possuíam anticorpos

Fenótipo Genótipos

Grupo A AA ou AO

Grupo B BB ou BO

Grupo AB AB

Grupo O OO

O médico austríaco Karl Landsteiner, nos

primeiros anos do século XX, em diversos

experimentos com sangue humano, concluiu a

existência de quatro tipos sangüíneos: os grupos

A, B, AB e O. Esses tipos são caracterizados

pela presença de determinados antígenos na

membrana das hemácias, os aglutinogênios, e

pela presença de anticorpos, as aglutininas, no

plasma sangüíneo.

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anti-Rh, foram denominados Rh negativos ou Rh-. O fator Rh segue a dominância completa: RR e Rr

determinam fenótipo Rh positivo, enquanto rr determina Rh negativo.

Quando um indivíduo Rh- recebe sangue de outro Rh+, ele desenvolve anticorpos anti-Rh. Caso

aconteça uma segunda transfusão sanguínea, com Rh+, suas hemácias podem se romper (hemólise e

destruição), causando a morte. Por essa razão, o doador universal é o tipo O Rh-.

Eritroblastose fetal

A eritroblastose fetal ocorre quando a mãe Rh- gera um bebê Rh+. Um pouco de sangue do feto

entra em contato com o sangue da mãe na hora do parto (deslocamento da placenta) e ocorre

sensibilização da mãe. Numa segunda gravidez, os anticorpos formados pela mãe desencadearão

ataque ao sangue Rh+ do feto. Os anticorpos se aglutinam e destroem as hemácias fetais. Se isso

acontece, os órgãos produtores de sangue do feto passam a trabalhar intensamente tentando compensar

as perdas e acabam liberando na circulação células sanguíneas imaturas, os eritroblastos, daí o nome

eritroblastose. Uma medida preventiva é dar uma dose única de aglutinina anti-Rh humana para a mãe,

até 72 horas após o parto do primeiro bebê; estas destroem as hemácias Rh+ do feto que invadiram o

organismo da mãe na ocasião do parto e evitam problemas numa segunda gestação.

Lembrete: Antígeno é um corpo estranho ao organismo; Anticorpo são substâncias produzidas

para combater os antígenos.

Sistema MN

Sistema proposto em 1927, por Landsteiner e Levine, observando a capacidade de aglutinação

de hemácias humanas em teste realizado em coelhos, sendo a partir de então possível a caracterização

de dois tipos de aglutinogênios presentes conjuntamente ou isolados na membrana dos eritrócitos: o

antígeno M e o antígeno N.

Portanto, trata-se de uma herança codominante (sem ação dominante ou recessiva) do grupo

sanguíneo, formado pelos alelos LM

e LN.

Nesse sistema, existem três tipos de genótipos para seus correspondentes fenótipos: dois

homozigóticos, sendo o primeiro deles LM

LM

do grupo M, o segundo LNL

N do grupo N e o terceiro

heterozigótico LM

LN do grupo MN.

Genótipo Fenótipo

LM

LM

Grupo M

LNL

N Grupo N

LM

LN Grupo MN

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Uma importante ressalva a este sistema é a sua não interferência quanto a processos de

transfusões sanguíneas, em razão da não produção de aglutininas contra os antígenos M e N no plasma

dos seres humanos.

Hereditariedade e cromossomos sexuais

Herança ligada ao sexo

A espécie humana possui 22 pares de cromossomos autossomos e 1 par de cromossomos sexuais

(mulheres possuem o par XX e homens o par de sexuais XY). A herança ligada ao sexo está

relacionada aos genes localizados nos cromossomos sexuais X e Y. Na espécie humana, é o

espermatozóide que determina o sexo. Se um óvulo é fecundado por um espermatozóide com

cromossomo X, o resultante será uma fêmea (XX). Se a fusão se dá com espermatozóide de

cromossomo Y, o resultado será macho (XY).

Como exemplo de uma herança ligada ao sexo temos o Daltonismo que é a incapacidade na

distinção de algumas cores. Alguns daltônicos confundem o verde e o vermelho, enxergando-os como

se fossem alaranjados; outros enxergam o vermelho como se fosse verde; alguns são distinguem o

azul. É um tipo de herança determinada por um gene recessivo ligado ao cromossomo X, sem

correspondência no cromossomo Y.

normais portadoras afetados

Mulheres XDX

D X

DX

d X

dX

d

Homens XDY - X

dY

Herança influenciada pelo sexo

É uma herança autossômica, isto é, condicionada por cromossomos não sexuais. Entretanto, o

fenótipo é tão fortemente influenciado pelo sexo e pelos hormônios sexuais que se tem a falsa

impressão de se tratar de herança ligada ao sexo.

Exemplos: Calvície comporta-se como dominante no homem e como recessivo na mulher.

Herança restrita ao sexo

Também conhecida como herança holândrica, ocorre nos genes que estão no cromossomo Y e

não possuem correspondentes no cromossomo X; transmitindo-se apenas de pai para filho.

Exemplo: Hipertricose auricular que se caracteriza pelo aparecimento abundante de pêlos nas orelhas.

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Herança Quantitativa

Ocorre quando uma característica é determinada pela soma dos efeitos de dois ou mais pares de

alelos situados em cromossomos homólogos diferentes. Alguns exemplos: cor da pele, dos olhos,

estatura, peso, produção de ovos em galinha, produção de sementes e frutos, etc.

Exemplos:

Cor da pele

Fenótipo Genótipo

Negro AABB

Mulato escuro AABb, AaBB

Mulato médio AAbb, AaBb,

aaBB

Mulato claro Aabb, aaBb

Branco aabb

LEITURA COMPLEMENTAR

Um passo adiante

Pesquisadores americanos descobrem método que poderá levar à descoberta de uma vacina universal contra o HIV

Uma nova estratégia de combate anima os cientistas envolvidos no desenvolvimento de vacinas

contra o vírus da Aids. O alvo máximo dos pesquisadores sempre foi encontrar um imunizante capaz

de neutralizar todos os subtipos de HIV conhecidos no mundo. Com isso, a mesma dose oferecida aos

americanos seria eficaz no Brasil, na África, na Tailândia ou em qualquer outro país afetado por uma

das nove formas diferentes do vírus. A possibilidade ainda é remota, mas o estudo publicado pela

revista Science na sexta-feira 15 indica um caminho promissor. Pela primeira vez, os cientistas

conseguiram produzir anticorpos contra a conformação do vírus pouco antes de invadir a célula sadia.

Com isso, foi possível neutralizar subtipos A, B, C, D e E e não só a forma B, mais comum nos

Estados Unidos e na Europa e associada às vacinas em teste.

O grupo liderado por Jack H. Nunberg e Rachel LaCasse, da Universidade de Montana, nos

Estados Unidos, encontrou uma nova forma de interferir na proteína gp120, a chave utilizada pelo

vírus para entrar nas células. A equipe notou que a proteína da membrana do vírus muda de formato

várias vezes, o que exige um antígeno para cada processo. A gp120 extraída de pacientes infectados foi

congelada no momento exato em que entrava na célula e sua estrutura injetada em camundongos

transgênicos. Os animais produziram anticorpos capazes de inibir a infecção pelo HIV de vários

Cor dos olhos

Fenótipo Genótipo

Preto AABB

Castanho escuro AABb, AaBB

Castanho médio AAbb, AaBb,

aaBB

Castanho claro Aabb, aaBb

Azul ou Verde aabb

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subtipos genéticos. Embora esse antígeno não seja por si só um candidato à vacina, os pesquisadores

acreditam que o princípio poderá levar ao surgimento de um imunizante.

No Brasil, são conhecidos os subtipos B, C, D, F e uma combinação entre B e F. A forma B é a

mais freqüente, embora 50% dos casos indiquem um B bem brasileiro, diferente da categoria

encontrada nos Estados Unidos e na Europa. Portanto, uma vacina desenvolvida apenas para esse

grupo não beneficiaria toda a população. A descoberta encoraja os especialistas brasileiros. "É um

passo importante, embora os anticorpos não tenham sido tão eficientes em alguns subtipos", comenta

Mariza Morgado, da Fundação Osvaldo Cruz (Fiocruz).

Sabe-se que o vírus precisa de três chaves para entrar na célula: duas localizam-se justamente

na proteína gp120 e outra na gp41. Em vez de tentar neutralizar a gp120 antes do momento da

infecção, como faziam antes, desta vez os cientistas optaram por combatê-la no formato exato que

adquire ao ligar-se aos receptores da célula do paciente. "Essa foi a grande descoberta e desponta como

o caminho mais correto a ser seguido", acredita Ricardo Diaz, da Universidade Federal de São Paulo.

Muitas pesquisas serão necessárias até surgir um produto para testes em humanos. Os Estados

Unidos iniciaram a fase 3, destinada a investigar a eficácia de uma vacina contra a gp120 do subtipo B

aplicada em um grupo numeroso de voluntários. O objetivo de toda vacina é copiar o que nosso

sistema imunológico faz naturalmente. No caso da Aids, a empreitada é muito mais difícil. Os

cientistas tentam imitar o que o corpo ainda não foi capaz de fazer. Disponível em: <

http://www.colband.com.br/ativ/nete/biot/textos/genetica/008.htm>

EVOLUÇÃO BIOLÓGICA

Durante boa parte da história, o pensamento da humanidade foi o fixismo, isto é, o de que a

vida existente nunca evoluiu, pois da mesma forma que foi criada, permanece fixa até os dias de hoje.

As teorias evolucionistas admitem que os seres vivos foram originados de ancestrais comuns.

Os evolucionistas afirmam que a vida é fruto de um longo e contínuo processo de evolução em que

espécies surgiram e foram extintas por meio de muitas alterações, desde que a Terra surgiu.

Teorias evolucionistas

Lamarckismo e a Lei do Uso e Desuso

Jean Baptiste Lamarck, naturalista francês, foi o primeiro a imaginar os seres vivos em

crescente processo de evolução. A sua teoria estava baseada na suposição de que os órgãos tornam-se

mais fortes ou mais fracos, mais ou menos importantes pelo uso e desuso. Quando é pouco utilizado,

um órgão tende a desaparecer; ao contrário, quanto mais utilizado, mais desenvolvido se torna. Além

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disso, ele admitia a influência do meio ambiente nas espécies e, sob essa influência, as modificações

adquiridas seriam transmitidas aos descendentes.

Segundo ele, o pescoço da girafa crescia de acordo com a necessidade; à medida que elas

necessitaram esticá-los para alcançarem os galhos das árvores mais altas, o pescoço tornava-se mais

comprido. Essa característica, obtida pelo uso freqüente dessa parte do corpo, foi transmitida aos seus

descendentes.

Hoje sabemos que não é possível a transmissão de características adquiridas; senão, como

seriam os filhos de um halterofilista que usa os músculos constantemente, ou de um paraplégico que já

não os coordena mais?

Darwinismo

Charles Robert Darwin publicou em 1859 sua obra A origem das espécies, em que propôs que

os seres vivos variam entre si, as espécies competem pela sobrevivência e somente aqueles mais

adaptados sobrevivem, sendo, portanto selecionados. A competição seria a peneira da evolução, pela

qual somente os mais aptos seriam selecionados e sobreviveriam.

Os indivíduos são selecionados pela própria natureza, apenas aqueles mais aptos sobrevivem.

P. ex: Numa época de seca, algumas girafas nascem com o pescoço curto e outras com o

pescoço um pouco mais longo. Essas últimas tanto podem comer arbustos quanto folhas de árvores

mais altas; por isso terão mais chance de sobrevivência. As outras tendem a desaparecer, mesmo antes

de procriarem e deixarem seus genes na população.

A teoria da Seleção Natural de Darwin baseia-se na variação, competição, adaptação e seleção.

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Neodarwinismo ou Teoria Sintética da Evolução

Reafirma as idéias de Darwin acrescentando as mutações como uma das causas pelas quais a

evolução acontece. Os fatores evolutivos mais importantes para o neodarwinismo: variabilidade e

recombinação gênica, mutação (ocorrem sem que se conheçam suas causas) e seleção natural.

Especiação

Espécie é um grupo de indivíduos que se reproduz naturalmente e origina descendente fértil. A

especiação é o processo pelo qual se formam novas espécies. Os fenômenos que promovem a

formação de novas espécies são:

Isolamento geográfico: ocorre quando uma população está isolada de outra e os indivíduos de

uma população não conseguem manter contato e se reproduzir com os da outra. Exemplos: ilhas

separadas por oceano, peixes restritos a um lago, um deserto...

Isolamento reprodutivo: ocorre quando as populações, isoladas, não têm como se reproduzir e

trocar genes entre si. Com o passar do tempo, a ocorrência de determinados genes será mais freqüente

em uma que em outra e conseqüentemente suas características também serão diferentes, até o

momento que não conseguem mais se cruzar entre si. Neste momento surge uma nova espécie.

Evidências da evolução

Fósseis: em diferentes camadas da superfície da Terra encontram-se fósseis, que são restos de

animais e vegetais que viveram no passado. Suas estruturas simples sugerem que a formação da vida

como se conhece mais complexa, evoluiu do mais simples, em um longo processo de evolução.

Semelhanças embrionárias: Às vezes é difícil olhar um embrião no início de seu

desenvolvimento e reconhecer se ele pertence a um peixe, anfíbio, réptil, ave ou mamífero. Isso sugere

que a estrutura básica do corpo foi herdada de um ancestral comum.

Semelhanças anatômicas: ao comparar os membros anteriores de ave, ser humano e golfinho,

p. ex., pode-se ver que a estrutura da anatomia desses seres de espécies diferentes tem uma semelhança

incrível na disposição dos ossos.

Órgãos e estruturas vestigiais: determinados órgãos de alguns seres vivos mostram-se

atrofiados, embora em outros seres vivos esses mesmos órgãos permanecem ativos e importantes,

indicando que mesmo em diferentes espécies, esses seres vivos tiveram ancestrais comuns.

19

LEITURA COMPLEMENTAR

Evolução

A evolução pode ser definida, em poucas palavras, como o processo de variação e adaptação de

populações ao longo do tempo, podendo inclusive provocar o surgimento de novas espécies a partir de

uma preexistente. Dessa forma, a grande diversidade de organismos presentes em nosso planeta pode

ser explicada por meio dessa teoria.

Registros escritos de grandes filósofos pré-socráticos nos mostram que o pensamento

evolucionista não se deu, basicamente, e tampouco unicamente, por Charles Darwin. Aliás, a

apresentação desta teoria à Linnean Society, em 1858, foi feita com a coautoria de Alfred Wallace:

naturalista menos abastado que, sem o prévio conhecimento das ideias de Darwin, conseguiu

compreender da mesma forma o aparecimento e perpetuação de espécies variadas e de formas

específicas.

A evolução por meio da seleção natural, proposta por esses dois pesquisadores, enuncia que

indivíduos que possuem características específicas que os tornam mais aptos a viver em determinado

ambiente têm mais probabilidade de se reproduzir e gerar descendentes. Quando tais vantagens são

hereditárias, a prole poderá adquiri-la, fazendo com que, ao longo do tempo, maior número de

indivíduos daquela população a possua, com consequente modificação das características globais

daquela espécie. Sob esta ótica, indivíduos menos aptos tendem a desaparecer, resultando em uma

população mais bem-adaptada ao ambiente.

Este fato justifica porque a evolução não deve ser vista como sinônimo de progresso, já que

uma mesma característica que garante o sucesso, em um determinado momento, pode não ser tão

favorável em outro momento. Quanto a isso, por exemplo, acredita-se que a anemia falciforme surgiu

na África, há milhões de anos atrás. Como indivíduos com a doença falciforme eram mais resistentes à

malária; por seleção natural, aqueles com suas hemácias normais tinham mais chances de não resistir à

parasitose.

A seleção natural é apenas um dos mecanismos evolutivos conhecidos. Seleção sexual, deriva

genética, mutação, recombinação e fluxo genético são os outros, podendo agir de forma a reduzir ou

aumentar a variação genética. Disponível em: < http://www.brasilescola.com/biologia/evolucao.htm>

20

ECOLOGIA

A Ecologia estuda os seres vivos a partir do nível de população. Estuda, portanto, a dinâmica

das populações numa comunidade e suas interações com o ambiente.

ECOSSISTEMA

O ecossistema é a unidade principal de estudo da ecologia e pode ser definido como um

sistema composto pelos seres vivos (meio biótico) e o local onde eles vivem (meio abiótico, onde estão

inseridos todos os componentes não vivos do ecossistema como os minerais, as pedras, o clima, a

própria luz solar, e etc.) e todas as relações destes com o meio e entre si.

DINÂMICA NOS ECOSSITEMAS

Os indivíduos que compõem os ecossistemas são denominados BIOTAS, que organizam-se em

três categorias: PRODUTORES; CONSUMIDORES; DECOMPOSITORES.

Estes grupos formam a CADEIA ALIMENTAR – série de sucessivas transferências pela qual

passa a matéria em vários níveis tróficos; desde os produtores até os decompositores, tendo

como intermediários os consumidores.

EXEMPLO DE UMA CADEIA ALIMENTAR

NIVEIS TRÓFICOS

PRODUTORES: representados pelos seres autótrofos, vegetais clorofilados (vegetais

inferiores – algas, ex. fitoplâncton; vegetais intermediários e superiores), que produzem a matéria

orgânica (ex: Carboidratos - glicídios) que acumula em suas cadeias de carbono a energia retida do sol.

Ao passarem de um organismo para outro são reprocessados e reajustados nas cadeias moleculares.

CONSUMIDORES: são organismos heterótrofos, que não produzem matéria orgânica, mas

obtém consumindo-a de outro organismos. Pode valer-se do predatismo (matar) ou parasitismo

(instala-se no corpo de outro organismo prejudicando-o).

Os animais herbívoros são os primeiros a consumir a matéria orgânica elaborada pelos

produtores – CONSUMIDORES PRIMÁRIOS ou de 1ª ordem .

Os animais carnívoros são os que consomem os herbívoros nutrindo-se da matéria

orgânica do herbívoro – CONSUMIDORES SECUNDÁRIOS ou de 2ª ordem

21

Os animais carnívoros quando consomem outro carnívoro utilizando a matéria orgânica

do animal consumidor secundário – CONSUMIDORES TERCIÁRIOS ou de 3ª ordem

Os animais carnívoros que consomem o carnívoro terciário, utilizando a matéria

orgânica do terciário – CONSUMIDORES QUARTENÁRIOS ou de 4ª ordem

DECOMPOSITORES: No solo, em fundos de ecossistemas aquáticos, temos as bactérias e fungos,

que decompõem a proteína e outros compostos orgânicos em uréia, amônia, nitratos, nitritos e

nitrogênio livre, restaurando o suprimento de matéria inorgânica no meio abiótico. Este consumo é de

restos cadavéricos e dejetos.

TEIA ALIMENTAR

No complexo inter-relacionamento dos seres vivos observa-se que muitas vezes as cadeias alimentares

se sobrepõem, formando um emaranhado de linhas que indicam os caminhos que podem seguir os

fluxos da matéria e da energia dos ecossistemas

FLUXO DECRESCENTE E UNIDIRECIONAL

Cada componente da cadeia alimentar consome em sua atividade metabólica a maior parte da

energia que adquire com os alimentos. Cada nível trófico transfere para o nível trófico seguinte

apenas uma parcela de energia que recebeu. A energia tem um fluxo decrescente e

unidirecional na cadeia.

A energia penetra em forma de luz e se perdem em forma de calor, não podendo ser mais

reaproveitada.

O calor liberado resulta da extração de energia dos alimentos e do seu emprego nos diversos

tipos de trabalho executado pelo organismo. Nesse processo apenas uma parte química dos

alimentos se transforma em energia de trabalho, a maior parte da energia se perde para o

ambiente na forma de calor.

Ao contrário da energia, a matéria tem fluxo cíclico num ecossistema, pois penetrando no

mundo através dos produtores na forma de substâncias simples como CO2, H2O e sais

minerais, é posteriormente decomposta e transformada em substância inorgânicas simples que

pode ser utilizada pelo mundo vivo

OBS: Na TEIA ALIMENTAR o fluxo é multidirecional, pois pode seguir diversos rumos

opcionais. A teia alimentar é uma superposição de diversas cadeias alimentares

22

INTERAÇÕES ECOLÓGICAS

Diversas populações que formam a comunidade estabelecem entre si relações mais ou menos

íntimas que podem ser divididas da seguinte forma:

- Relações intra – específicas: compreende relações estabelecidas entre indivíduos

pertencentes à mesma espécie

- Relações inter – específicas: trata-se das relações estabelecidas entre indivíduos

pertencentes a espécies diferentes

- Relações harmônicas ou positivas: compreendem as relações nas quais não se verifica

nenhum tipo de prejuízo entre os organismos associados e pelo menos uma espécie é

beneficiada.

- Relações desarmônicas ou negativas: são as relações nas quais pelo menos uma espécie é

prejudicada

Tipos de relações harmônicas:

RELAÇÕES INTRA-ESPECÍFICAS

COLÔNIAS: são grupamentos de indivíduos da mesma espécie que revelam profundo grau de

interdependência e se mostram ligados uns aos outros, sendo-lhes impossível a vida quando isolados

do conjunto. Revelam um pequeno grau de liberdade em termo de locomoção e profundo grau de

dependência fisiológica. (ex. bactérias, algas, caravelas-celenterado)

Há colônias com divisão de trabalho, cujos indivíduos da colônia desempenham atividades

diferentes.

SOCIEDADES: são grupamentos de indivíduos de uma mesma espécie que têm plena capacidade de

vida isolada mas preferem viver em coletividade. Os indivíduos tem independência física uns dos

outros.

Ao contrário da colônia onde os indivíduos locomovem-se, quando muito apenas dentro dos

limites da própria colônia, os organismos sociais podem apenas locomover-se dentro da sociedade,

abandonar o substrato para busca de alimentos.

RELAÇÕES INTER-ESPECÍFICAS

SIMBIOSE e COEVOLUÇÃO -

SIMBIOSE: significa viver juntos, que inclui neutralismos, protocooperação, mutualismo,

comensalismo.

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COEVOLUÇÃO: a coevolução é resultado de um processo evolutivo conjunto afetando dois

ou mais táxons que tem relações ecológicas estreitas, mas não trocam genes entre si e sobre os

quais pressões seletivas recíprocas operam para fazer a evolução de cada táxon parcialmente

dependente da evolução do outro. Pode incluir competição, predação, mutualismo e outro tipos

de protocooperação.

PROTOCOOPERAÇÃO: é uma relação não obrigatória que envolve benefício mútuo.

Constituem exemplos as plantas e seus polinizadores ou seus agentes dispersores. (ex. plantas e

formigas, ectoparasitos em vertebrados no dorso de grandes mamíferos que servem de alimento

para pássaros, insetos ao sugar néctar se lambuzam de pólen e o levam para fecundar outras flores)

MUTUALISMO: é uma relação obrigatória que envolve benefício mútuo. È menos comum que a

protocooperação.

OBS:

- Existe mutualismo obrigatório (liquens, cupins e protozoários, ruminantes, bactérias nas

raízes de leguminosas, micorrizas (fungos e raízes) e não obrigatório (pássaro com crocodilo,

caranguejo com celenterado).

- A protocooperação e o mutualismo se diferenciam pelo grau de interdependência dos

associantes.

- Algum tempo atrás era utilizado o termo Simbiose para definir Mutualismo, atualmente é

utilizado o termo simbiose (syn-união) toda forma de associação entre seres vivos.

NEUTRALISMO: è uma relação na qual as espécies não tem nenhum efeito reciprocamente.

Verdadeiramente, esta é uma relação que não existe ou é extremamente rara na natureza, já que as

espécies sempre tem algum tipo de efeito sobre as outras

Estas relações se caracterizam pela bilateralidade, isto é, por proporcionarem aos associados

benefício mútuos.

COMENSALISMO: relação unilateral, somente um individuo se beneficia sem prejudicar o

outro ou beneficiá-lo. Muitos organismos se alimentam dos restos do outro com o consentimento do

mesmo. COMENSAL – Come com alguém (Tuins -pássaros que constroem seus ninhos nos buracos da

madeira feito pelos pica-paus;Rêmoras – tubarões)

Tipos de comensalismo:

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Sinfilia ou Trofobiose: Relação unilateral observada entre formiga e pulgões. (ex. Os pulgões

sugam a seiva das plantas e eliminam pelo ânus um líquido açucarado que é procurado pelas

formigas. As formigas seqüestram os pulgões e nos formigueiros roçam suas antenas no ventre

estimulando a eliminar o líquido. Não há dano para o pulgão mas não há beneficio real para

ele).

Inquilinismo: relação unilateral pela qual uma espécie procura habitat o corpo de outra ou

viver sobre ele, não lhe causando danos, mas utilizando –a unicamente como domicilio. (peixe

que se abriga no intestino de holuturóides – pepino do mar)Não prejudica as holotúrias.

Epibiose: Variante de inquilinismo, que abrange o epifitismo (realizado por plantas que se

desenvolve sobre outras plantas como as orquídeas). O epizoísmo, animais sobre animais

(cracas, pequenos crustáceos que se desenvolve sobre tegumento de baleias, conchas e ostras)

OBS: Algumas orquídeas podem emitir raízes sugadoras (haustórios) e praticar o parasitismo

Tipos de relações desarmônicas:

AMENSALISMO : competição alimentar entre espécies que ocupam numa mesma área, nichos

similares, ou simplesmente a competição territorial, tão comum entre animais de uma comunidade

biótica. É uma relação, na qual uma espécie bloqueia o crescimento ou a reprodução de outra espécie.

Ex: fungo Penicilium notatum que libera a penicilina, antibiótico que impede o

desenvolvimento das bactérias suscetíveis a esta substância e Maré vermelha, proliferação

excessiva de algas que liberam toxinas provocando a morte de outros indivíduos.

PREDATISMO: ato de um anima consumir outro organismo para dele se alimentar. Envolve na

maioria dos casos, a morte da presa, só se caracteriza como tal quando a vitima é devorada pelo

agressor. O atos de simplesmente matar a vítima por questões de territorialidade ou de forma

competitiva, não se qualifica com predatismo.

OBS: o homem é considerado um predador nato, mas o fato de apenas matar organismos como

agressor, é considerado crime contra a natureza.

O Predatismo é um dos fatores ecológicos mais importantes, pois afeta não somente as

populações como toda a comunidade.

Tipos de predatismo:

- Carnívoros de primeira ordem: são os predadores típicos, consumidores de herbívoros

- Insetos parasitóides: predadores que depositam seus ovos sobre ou próximo ao hospedeiro

que será subseqüente consumido pelas larvas do parasitóide

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- Canibais: são predadores que consomem indivíduos da própria espécie.

PARASITISMO: é mais comum que a antibiose, caracteriza-se por uma espécie (hospedeiro) que se

instala no corpo de outra, retirando dela material para sua nutrição, causando-lhes danos cuja

gravidade pode ser variável, até a morte. Sendo que a morte do hospedeiro não é conveniente para o

parasita.

Tipos de parasitas:

- Microparasitas (fungos, bacterias, protozoários); Macroparasitas (vermes intestinais)

- Ectoparasitas (carrapatos, pulgas, piolhos, sanguesugas) Endoparasitas (compreende os

micro e macroparasitas)

- Obrigatórios (o parasitismo com único meio de vida) Facultativo (tem outros meio de

sobrevivência (orquídeas que são epífitas, mas em condições excepcionais emitem raízes

sugadoras)

- Temporário (só utiliza o hospedeiro quando é necessário posteriormente ele o abandona,

pulgas, mosquitos, sanguesugas)

- Provisório (utiliza o hospedeiro uma fase depois assume outra forma de vida, moscas do

berne, fase larval no hospedeiro)

- Hemiparasitas (parasitismo incompleto, erva de passarinho que suga a seiva bruta, mas ela

tem que transformar em seiva elaborada)

- Holoparasita (o cipó chumbo que penetram no caule e vão até os vasos liberianos para

sugar a seiva elaborada)

- Hiperparasitas (parasita de outro parasita (bacteriófago ou fagos, vírus que atacam as

bactérias)

- Monogenéticos ou autóxenos (parasitas que todo o seu ciclo de vida num único hospedeiro ,

ascaris – lombriga)

- Digenéticos, Trigenéticos ou heteróxenos (dois ou mais hospedeiro - Taenia)

- Eurixenos (larga adaptação em diversos hospedeiros – Trypanosoma - doença de chagas –

homem, tatu, cão e gambá)

- Estenóxenos (parasitam acentuada especificidade de hospedeiro, parasitam sempre a

mesma espécie. (Taenia solium e T. saginata cujo o único hospedeiro é o homem)

26

PIRÂMIDES ECOLÓGICAS

Pode-se representar a cadeia alimentar através de uma pirâmide ou simplesmente em forma de

triângulo

A energia recolhida da luz pelas plantas clorofiladas fica acumulada sob a forma de matéria

orgânica e passa por diversos níveis tróficos das cadeias alimentares.

Entretanto o fluxo de energia decai a cada nível trófico e todos os organismos estão em

processo de oxidação da matéria orgânica para obtenção da energia (calorias) necessárias as

suas atividades e boa parte destas calorias o organismos perdem para o meio ambiente

A matéria obtida nos alimentos não é totalmente assimilada pelos organismos, apenas uma

parte é incorporada ao patrimônio orgânico que em torno de 10% disponível no grupo trófico.

Essa disponibilidade de energia pode ser representado por uma PIRÂMIDE ECOLÓGICA que

pode ser:

- Pirâmide de energia: expressa quantidade de energia acumulada em cada nível

trófico, que apresenta um fluxo decrescente ao longo da cadeia. Significa quanto mais

distante dos produtores estiver o nível trófico menor será menor a quantidade de

energia.

Considera-se em média que um nível transfere para outro cerca de 10% de

energia útil recebida. Por este motivo as cadeias não possuem mais do que

quatro ou níveis tróficos

- Pirâmide de Massas ou Biomassas (somatório de todos os representantes de cada

nível trófico, toda matéria viva acumulada).

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Uma pequena parcela adquirida através dos alimentos é verdadeiramente transformada

em matéria viva. A maior parte dessa biomassa é utilizada como fonte de energia e

eliminada para o meio na forma de excretas (uréia e fezes)

- Pirâmides de números: a Pirâmide de Massas de certa maneira reflete na Pirâmide de

Números, que considera o n° de indivíduos para cada nível trófico, onde se evidencia

que a densidade populacional dos níveis mais baixos deves ser maior para suprir os

níveis mais altos.

OBS: Pode-se deduzir que o n° de indivíduos tende a diminuir a medida que se sobe em direção ao

vértice o valor energético decresce da mesma forma;

Em certos casos pode também apresentarem-se invertidas, com o vértices para baixo e base para cima

CICLOS BIOGEOQUÍMICOS

Ciclo biogeoquímico é a permuta cíclica de elementos químicos que ocorre entre os seres vivos

e o ambiente. Tais ciclos envolvem etapas biológicas, físicas e químicas, alternadamente, daí a

denominação usada.

CICLO DE CARBONO:

Apesar de apresentar pequena porcentagem (0,04%) na composição do ar, responsável pela

poluição do ar. Há evidencias que o acumulo deste na atmosfera, vem provocando um acentuado

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aumento do aquecimento global atuando como um manto que impede a perda de calor para o

espaço exterior causando efeito estufa.

Presente em todas estruturas das moléculas, o carbono é portanto essencial para vida. Na natureza

encontra-se a disposição dos seres vivos na forma de CO2, na atmosfera ou dissolvido em água.

Ao fim dos mecanismos respiratórios que visam a liberação de energia, o CO2 reaparece como um

dos produtos finais, sendo então novamente devolvido ao meio biótico.

Através da fotossíntese o CO2 é fixado e transformado em matéria orgânica pelos produtores. Os

consumidores somente adquirem carbono através da nutrição. Tanto os produtores como os

consumidores porém perdem carbono da mesma forma:

Respiração: que libera CO2 para o ambiente

Cadeia alimentar: ao servir de alimento para um organismo qualquer.

Fornecimento de material para a composição do húmus (detrito animal)

Nos animais há eliminação do carbono através da excreção e de resíduos digestórios. Os

decompositores atuam sobre os detritos orgânicos liberando CO2, que retorna a atmosfera e se

reintegra a seu reservatório natural.

As queimadas de florestas, o desmatamento, o envenenamento dos mares e rios, combustão do

carvão e derivados de petróleo constituem exemplo de atividades humano que vem provocando um

considerável desequilíbrio no ciclo do carbono.

29

CICLO DO OXIGENIO

Ocorre em paralelo, estando intimamente vinculado ao ciclo do carbono, na mesma proporção

que o CO2 é retirado pelas plantas o Oxigênio é devolvido. O Oxigênio consumido pelos

organismos aeróbico é retirado na mesma proporção que o CO2 é liberado.

O oxigênio é indispensável na a respiração aeróbica é segundo componente mais abundante da

atmosfera onde existe na proporção de 21%

Origem:

- atividade respiratória dos seres vivos aeróbicos

- combustão

- degradação, principalmente pela ação de raios ultravioleta, com formação de ozônio

- combinação de metais do solo (principalmente ferro) formando óxidos metálicos

Os fenômenos devem ser equilibrado na natureza pelos processos de fotossíntese e da

respiração. O oxigênio liberado para a natureza é proveniente da quebra de moléculas de água

na estrutura celular das plantas clorofiladas durante a fotossíntese.

Pressupõem que a massa de água existente em nosso planeta (1,5 bilhão de m3) deve passar

pelo processo de quebra molecular originando oxigênio livre de origem fotossintética a cada

período de 2 milhões de anos.

Mas ao mesmo tempo em que a água vai originando 02 livre esse gás vai sendo reprocessado

na respiração dos animais e vegetais, restaurando a água como produto final

30

CICLO DO NITROGENIO

A alta percentagem de N2 na atmosfera, as plantas não conseguem absorve-lo e fixá-lo em

suas células para obtenção de proteínas.

É sem duvida imprescindível para formação das proteínas. É constituída de aminoácidos e

todo aminoácido possui uma carboxila (função ácida), também um grupamento amina (NH2).

As plantas obtêm nitrogênio do ambiente sob a forma de nitratos, graças a três tipos de

microorganismos existentes no solo e na água – ORGANISMOS FIXADORES DE

NITROGENIO (bactérias nitrificantes e os decompositores)

Uma vez estabelecido que as plantas superiores obtém o nitrogênio quase sempre sob a forma

de nitratos, como surgem os nitratos

quando ocorre os relâmpagos na atmosfera com descargas elétricas há combinação de átomos de

nitrogênio com átomos de oxigênio. Determinando o aparecimento de nitratos (NO3) que se

precipitam no solo. Os microorganismos (bactérias, fungos e algas cianofitas) do solo e da água atuam

no ciclo do nitrogênio.

A bactéria Rhizobium se associam as plantas leguminosas e tem notável capacidade de reter o

nitrogênio livre formando nitratos.caso típico de mutualismo. As algas azuis–verdes assimilam

o nitrogênio livre do ar. Os fungos também assimilam o nitrogênio livre do ar se associam-se as

raízes formando as micorrizas.

Um papel notável são os decompositores (bacterias nitrificantes) Clostridium, bacillus e

Proteu. Decompõem os restos mortais e excrementos em proteoses, peptonas, polipeptideos e

aminoácidos. Neste processo surgem como produto final a amônia, íons amônio, uréia, o

metano, ácido sulfídrico e outros gases fétidos..

As plantas superiores obtém os nitratos dos solo com a ajuda das bactérias nitrificantes .

Também tem certas bactérias no solo que promove a decomposição da uréia e da amônia,

liberando o nitrogênio para atmosfera (N2), são chamadas de desnitrificantes.

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CICLO DA ÁGUA

A água é o componente mais abundante da matéria viva e sua reciclagem é fundamental para

a vida do planeta. Surgiu na terra pelas atividades vulcânicas.

A água evapora da superfície aquáticas e terrestre formando as nuvens, condensa-se e precipita

sob forma de chuva, neve ou granizo.

No solo a água pode percolar através das camadas de solo atraída pela força da gravidade e

atingir lençol freático, de onde chega até um rio, riacho, mar.

A precipitação pluvial nas montanhas ocasiona a formação de lençóis subterrâneos e de

nascentes de rios, os rios drenam para as marés e lavam as rochas, conduzem os sais,

aumentando a salinidade dos mares.

É encontrada no talassociclo e limnociclo e está sujeita a evaporação. Nas altas camadas

atmosféricas aos níveis das montanhas, há condensação de vapor d água nas nuvens e resulta

em chuvas.

Parte da água precipitada pode ser retida pelo solo e absorvida pelas plantas por seu sistema

radicular. Nos vegetais, a perda de água ocorre por transpiração, sudação ou transferência

alimentar à cadeia de consumidores.

Os animais, por sua vez, participam do ciclo ingerindo água através dos alimentos. O processo

de eliminação é variável, através da urina, fezes, respiração, suor, etc.

As plantas absorvem por suas raízes, os animais ingerindo-as isolada ou combinadas com os

alimentos. E interessante lembrar que no protoplasma celular, a água surge de muitas reações,

principalmente na síntese de proteínas, lipídios, polissacarídeos e ácidos nucléicos, bem como

se constitui em produto final da cadeia respiratória

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CICLO DO FOSFORO

Os organismos requerem fósforo em um nível relativamente alto, como um grande constituinte

dos ácidos nucléicos, membranas celulares, transferência de energia, osso e dentes.

Considera-se que o fósforo limita a produtividade das plantas em muitos habitats e o influxo do

fósforo nos rios e lagos na forma de esgoto e arraste em terras fertilizadas para cultivo estimula

a produção em habitas aquáticos de forma indesejável.

O ciclo do fósforo tem menos passos que o ciclo do nitrogênio. As plantas assimilam em forma

de íon fosfato (PO4) diretamente do solo ou da água e incorporam em várias formas de

compostos orgânicos na forma de ésteres de fosfato.

Os animais eliminam excesso na urina as bactérias fosfatizantes também convertem fósforo

orgânico dos detritos em íons fosfato.

O fósforo não entra na atmosfera em qualquer forma que não seja em forma de poeira, ou seja

só é encontrado somente no solo e no meio aquático (não gás).

A acidez do ambiente afeta grandemente a disponibilidade de fósforo e conseqüentemente

sua assimilação pelas plantas.

Em condições de pH baixo o fósforo liga-se as partículas de argila e forma compostos

insolúveis com férrico e alumínio.

Em pH alto forma outros compostos insolúveis (com cálcio), quando férrico, alumínio ou

cálcio estão presentes a mais alta concentração de fosfato é dissolvido. A maior disponibilidade

de fósforo ocorre em pH 6 e 7,0.

Sob condições anaeróbicas, em sedimentos aquáticos, o fósforo dissolve-se e entra na coluna

d´água , quando o ferro é reduzido do estado férrico para ferroso, porque o ferro forma então

sulfetos em vez de compostos de fosfato.

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LEITURA COMPLEMENTAR ECOLOGIA E A CRISE AMBIENTAL

O homem se defronta com uma crise ecológica. Esta crise evoluiu em conseqüência da má administração crescente

do meio natural e do crescimento desenfreado das populações humanas. A crise não apenas ameaça suas chances de

realizar um modelo de vida condizente com a presente população humana mas também suas possibilidades de continuar a

existir como espécie.

Os sinais de ameaça da crise aparecem em problemas específicos, tais como o (a) desequilíbrio da produção de

alimentos e do crescimento da população humana, (b) a redução da produtividade de vastas áreas de terra, (c) o mau uso e a

poluição das águas, (d) a mudança gradual dos climas regionais e globais como resultado das atividades urbanas e das

técnicas agrícolas, (e) a destruição de importantes espécies da fauna selvagem e a alteração das comunidades naturais e a (f)

proliferação de organismos transmissores de doenças e epidemias. Estes problemas são sintomas de distúrbios de processos

efetuados a nível de Biosfera como um todo, distúrbios esses capazes de reduzir a níveis mortais a qualidade e a

produtividade do meio natural mundial. Por último, contribuem em grande escala para criar a instabilidade política do

mundo moderno.

Muitos fatores de ordem cultural, econômica e histórica contribuíram para o surgimento destes problemas (White,

1967; Cole, 1970; Marx, 1970). Na origem, porém, está a exploração cada vez maior por parte do homem dos recursos

naturais, sua ignorância das leis que regem os sistemas biológicos, a exploração incontrolada e a inabalável fé na tecnologia

para resolver tais problemas que evoluem em proporções cada vez maiores.

A população humana atingiu um nível em que as exigências de recursos naturais requerem uma exploração maciça

de todos os ambientes terrestres, fluviais e marítimos. A exploração de certos recursos alimentares tais como a pesca

marítima (Borgstrom, 1970) está se aproximando de um nível máximo possível. Ao mesmo tempo, o homem mostra-se

profundamente ignorante em relação aos fatores básicos responsáveis pela produção destes recursos e relativamente às

conseqüências, a longo prazo, de seus métodos de exploração.

A tecnologia acarretou maiores problemas além dos da super exploração. As atividades agrícolas, industriais e

urbanas tornaram-se agentes de padrões globais de poluição, alguns dos quais ameaçam os processos básicos da Biosfera.

A tecnologia chegou a um ponto tal que novos desenvolvimentos podem levar a conseqüências prejudiciais, de caráter

universal, antes que possam ser avaliados seus efeitos. (Commoner, 1966).

A Ecologia tem sido tradicionalmente definida como o ramo da Biologia que estuda os relacionamentos entre os

organismos e seu ambiente. Porém, no contexto da evolução da crise ambiental, a ecologia torna-se algo mais, a "ciência da

sobrevivência" . Para mostrar este aspecto e também a diversidade e complexidade dos efeitos ecológicos das atividades

atuais do homem, vamos tomar um exemplo em particular. Este exemplo, apenas um entre os muitos que poderíamos

escolher, tornou-se um caso clássico da ignorância ecológica e estreiteza de vista humana. Refere-se à Represa de Assuã,

que foi concluída no rio Nilo, na República Árabe Unida (RAU) - Egito.

A Represa de Assuã

A economia inteira do Egito depende da ecologia do Nilo. O rio Nilo, o maior do mundo, entra no Egito pelo sul,

arrastando água, limo e nutrientes das montanhas da Etiópia, 1.500 milhas ao sul. Corre em direção ao norte através do

deserto de Saara, onde o índice pluviométrico anual vai de 10 polegadas até aproximadamente zero e, em seguida, deságua

no Mar Mediterrâneo por um rico delta com cerca de 100 milhas de extensão.

O vale do rio Nilo, abrangendo cerca 1/3 da área total do Egito, constitui assim, o centro da agricultura e da

população. A maioria dos 33 milhões de habitantes da RAU ali reside. Até a construção da Represa de Assuã, esta

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população dependia da produção agrícola de cerca de 6 milhões de acres da várzea do rio, aumentada por uma crescente

atividade pesqueira no Mediterrâneo e pela importação de alimentos.

Historicamente, o modelo agrícola do vale do rio Nilo depende estreitamente do ciclo anual do rio. O seu curso é

rigorosamente periódico. De agosto a novembro é o período das chuvas estacionais nas montanhas da Etiópia e,

consequentemente, o período do volume máximo do Nilo. No baixo vale do Nilo é este um período de inundações de

grande parte das terras planas das margens do rio. Embora esta inundação possa ser ocasionalmente prejudicial, é sobretudo

benéfica. Supre de água o solo, arrasta os sais, e deposita uma nova camada de limo orgânico que age como fertilizante.

Com efeito, esta inundação anual conservou o vale do Nilo como uma das áreas mais férteis do planeta, não obstante o

cultivo ininterrupto por milhares de anos.

Os moradores do vale do Nilo nunca ignoraram sua dependência do rio, bem como das enchentes anuais que

regavam grandes extensões de sua terra cultivada. As pressões duma população explosiva levaram a tentativa de expandir e

intensificar a agricultura ao longo do Nilo, principalmente através do controle do rio por represas e pelo desvio das águas

para a irrigação durante o ano. O Nilo, de fato, está represado em vários lugares. Em Assuã, ao sul, a represa elevada de

Assuã é a quarta duma série que vem desde 1902.

A Represa de Assuã, planejada pelo Presidente Gamal Abdul Nasser e quase totalmente financiada por recursos

externos da Rússia, visava, de uma vez por todas, modernizar a agricultura e possibilitar a industrialização da RAU.

Destinava-se a acrescentar 1,3 milhões de acres à área de terra cultivada e possibilitar a colheita, durante todo o ano, de

grande parte do solo cultivado. Tratava-se também de obter energia elétrica barata para acelerar a industrialização. Com

estes resultados Nasser tinha a intenção de fazer da Represa de Assuã um monumento vivo de sua chefia frente a RAU.

A Represa de Assuã, a maior do mundo no gênero, foi concluída em 1970, depois de 11 anos de trabalho e ao

custo de um bilhão de dólares. O Lago Nasser, formado pela represa, foi projetado para 310 milhas de comprimento e uma

superfície de aproximadamente 2000 milhas quadradas. Destinava-se o lago a acumular 163 milhões de metros cúbicos de

água - suficientes para proporcionar uma reserva de irrigação para um período de vários anos de baixo fluxo do rio

(Sterling, 1971). Os 12 geradores da represa foram projetados para produzir anualmente 10 bilhões de quilowatts de energia

elétrica.

Tudo isso foi planejado para permitir a recuperação das margens da represa em dois anos, e realizar a duplicação

da economia nacional em 10 anos (Sterling, 1970). No estado atual e como tudo indica, parece que a Represa de Assuã vai

tornar-se mais um monumento da ignorância humana a respeito dos efeitos ecológicos duma intervenção maciça sobre o

ambiente natural. Sabe-se agora que a represa perturbou seriamente os relacionamentos ecológicos básicos, não apenas no

baixo Vale do Nilo, mas também no Mar Mediterrâneo oriental. A natureza destes distúrbios demonstra claramente a

necessidade do conhecimento dos princípios básicos da ecologia por parte de todas as pessoas responsáveis.

Os problemas específicos que ocorreram nesta área resultaram principalmente dos efeitos da represa sobre a

qualidade da água, sobre a qualidade dos nutrientes e sobre o fornecimento de limo abaixo da represa. Um dos principais

objetivos da represa foi assegurar abundante suprimento de água. A armazenagem de água acima da represa começou em

1964; a data marcada para encher o lago era 1970. Em começos de 1971, porém, o lago não estava coberto nem pela

metade e cálculos recentes indicam que serão necessário entre 12 e 200 anos para completar o enchimento (Sterling, 1971).

O lento índice de enchimento é atribuído a dois fatores. Em primeiro lugar, foi calculado que as perdas anuais por

infiltração subterrânea chegam a cerca de 15 bilhões de metros cúbicos, principalmente nos arenitos altamente porosos que

formam toda a margem ocidental do lago. No começo esperava-se que o limo iria encher os poros destas rochas e

compensar em pouco tempo as perdas. Agora, porém, consta que a maior parte do depósito sedimentar ocorre no centro do

lago, ao longo do primitivo leito do rio, e que as perdas por infiltrações permanecem elevadas ao longo das margens

ocidentais. Em segundo lugar, as perdas por evaporação tem sido mais altas do que se previa. É claro que se contava com

35

elevadas perdas, já que a represa se localiza numa das regiões mais quentes e secas do mundo. A perda anual de 15 bilhões

de metros cúbicos, agora calculada, está cerca de 50% acima das estimativas feitas durante o período de planejamento. Ao

que parece, estes cálculos prévios erraram por não tomarem em conta a influência da ação dos ventos sobre a evaporação

na superfície do lago. As perdas por infiltração e evaporação são aproximadamente iguais à descarga anual total do Nilo no

Mediterrâneo antes da construção da represa. Deste modo a represa está perdendo a mesma água que se desejava preservar.

Contudo, os problemas nas áreas abaixo da represa ultrapassam de longe os aspectos de volume de água. Depois

que a represa foi concluída, cerca de 700.000 acres de solo foram transformados de irrigados pelo rio em irrigados por

canais, conquistando-se perto de 300.000 acres. Estas áreas podem agora ser cultivadas durante todo o ano. Embora tal

medida tenha aumentado sensivelmente a produção agrícola, originaram-se alguns problemas sérios. Primeiro: nas áreas

não ocorre mais nenhuma deposição de limo durante o período das cheias. Quase todo o limo do Nilo é agora depositado no

fundo do Lago Nasser . Em conseqüência, aumentou a necessidade de fertilizantes artificiais para os solos irrigados. Porém

o uso maior de fertilizantes não iguala a fertilização feita pelo limo, o que afeta, tanto a quantidade quanto a qualidade das

colheitas.

Além disto, as águas das cheias, antes serviam para lavar o solo dos sais, sobretudo na área do delta, já que eram

os principais solos abertos as inundações. Nestes solos, o movimento capilar da água sobre a superfície da terra serve para

transportar e concentrar os sais provindos das camadas mais profundas do solo. Esta ação de "limpeza" já não ocorre, e

grandes áreas de terra irrigada, tanto no delta como nas regiões superiores do vale, sofrem aumento da salinidade.

Calculou-se que grande parte deste solo vai tornar-se rapidamente imprestável se não forem tomadas medidas preventivas,

no valor de no mínimo um bilhão de dólares (Sterling, 1971).

Um terceiro problema, relacionado com o volume reduzido de limo nas águas abaixo da represa, é a erosão das

margens do rio, dos canais e do delta. A água desprovida de limo abaixo da represa, aumenta sua correnteza e procura

adquirir sua carga normal de limo. A erosão resultante ameaça minar os fundamentos das três represas e das 550 pontes

entre a represa de Assuã e o mar Mediterrâneo. Um projeto conhecido como a "Cascata do Nilo" foi proposto para reduzir a

erosão. Este projeto inclui a construção de 10 novos diques para diminuir o fluxo do rio, e custará cerca de 250 milhões de

dólares. A linha costeira do delta, protegida antes pelo depósito de milhões de toneladas de limo, está agora recuando - em

algumas áreas à razão de várias jardas por ano (1 jarda = 914 mm).

Além disso tudo, a expansão da irrigação por canais aumentou a incidência de algumas doenças, entre elas a

esquistossomose, a malária e o tracoma, que são transmitidos por invertebrados aquáticos (Wagner, 1971). A

esquistossomose é uma verminose causada por vermes trematodos parasitas (Schistoma haematobium e Schistosoma

mansoni). Estes parasitas possuem ciclos vitais alternando entre homem e diversas espécies de caramujos pulmonados de

água doce. O parasita contamina o homem no estágio de cercária. Cercárias são formas diminutas, livres, que são liberadas

pelos caramujos e que podem prender-se e penetrar na pele das pessoas que entram na água. No interior do corpo humano,

as cercárias penetram pelos vasos da bexiga, do reto e dos intestinos. Mostram especial preferência pelo sistema porta que

leva o sangue do intestino ao fígado. Ali, depois de alguns meses tornam-se adultas, com mais de 2 cm de comprimento. Os

ovos destes vermes adultos saem do corpo humano através da urina e das fezes, e se alcançam água doce, nascem como

miracídios minúsculos e ciliados, capazes de infestar caramujos aquáticos.

A esquistossomose não é ordinariamente fatal ao homem, mas é uma doença debilitante. Nos casos crônicos, o

homem se torna fraco e magro, com o abdome cheio de líquido e inchado, indicando a circulação deficiente do sistema

venoso intestinal. A esquistossomose foi sempre uma doença comum no Vale do Nilo. Antes da construção da Represa de

Assuã, sua incidência era estimada em cerca de 47%. Com a construção de sistemas de irrigação permanente, porém,

aumentou muito a incidência. Ocorreu isso porque os caramujos de água doce se espalharam dentro das valas de irrigação

permanente. Outrora, estes caramujos eram exterminados pela secagem periódica das valetas e dos açudes. Lá onde se deu

36

esta expansão, a incidência de esquistossomose passou de um índice quase zero a aproximadamente 80% (Sterling, 1971).

O aumento da esquistossomose acrescentou alguns milhões de novos casos ao lastro de uma doença que já estava exigindo

um gasto econômico da ordem de aproximadamente 56 milhões de dólares/ano (Bernarde, 1970). Estas mesmas valetas de

irrigação também estão proporcionando áreas de criação para mosquitos da malária Anopheles sp) e para uma mosca que

transmite o tracoma (Wagner, 1971).

A influência da Represa de Assuã não se restringe às fronteiras do Egito. Antes da construção da represa, uma

média de 30 bilhões de metros cúbicos de água de inundação, carregada de limo, eram anualmente carregados para o Mar

Mediterrâneo. Esta descarga ocorria tão somente durante o período das cheias, enquanto que, nos demais períodos, diques

temporários de terra fechavam os dois maiores desaguadouros do Nilo. Estes diques permitiam a irrigação de grandes

extensões de terras do delta. Quando a enchente começava a atingir o delta, abria-se, primeiro um, depois o outro dique

(Oren, 1969).

A descarga do Nilo influenciava toda a ecologia do Mediterrâneo oriental. A salinidade foi claramente afetada

numa extensão de 600 milhas de águas continentais, desde o delta até o Líbano, em direção leste. Reduções de salinidade

de mais de 25% foram registradas na costa de Israel (Oren, 1969). Formações de fitoplâncton e zooplâncton ocorriam no

período de descarga do Nilo (Oren, 1969). Estas formações, na maioria das vezes, eram certamente conseqüência do

acréscimo de nutrientes vindos pelo rio.

Que este efeito era também fator importante na ecologia das espécies de peixes, evidenciou-se por declínio

imediato da captura de pescado após o fechamento da Represa de Assuã. Em 1964, último ano em que as águas das cheia

atingiram o mar, a captura total de pescado por barcos do Egito era de 135 mil toneladas. Em 1967 desceu para 85 mil

toneladas (Anon, 1970). Antes de 1965, só a captura de sardinhas atingia uma média de 15 mil toneladas/ano. Em 1968

caiu para 500 toneladas e, em 1971, informou-se que a captura da sardinhas desaparecera por completo (Mayhew, 1971).

Ainda que esteja prevista a pesca em águas doces do Lago Nasser, calcula-se o suprimento apenas de 12 mil toneladas,

quando em plena atividade (Wagner, 1971). A perda destas capturas no mar constitui um sério problema para o povo do

Egito - país em que o consumo per capita de proteínas atinge somente 10 Kg por ano (Anon, 1970).

O prognóstico e a solução de tais problemas requer sem dúvida, um conhecimento dos relacionamentos ecológicos

em vários níveis de complexidade. Exige o conhecimento de como os fatores ambientais atuam para controlar a distribuição

de determinadas espécies particulares, tais como os vetores da esquistossomose e da malária. Requer o conhecimento das

interações dinâmicas dentro e entre as populações de diferentes espécies, por exemplo do homem, dos esquistossomas e dos

caramujos aquáticos. Exige um conhecimento da dinâmica de agrupamentos complexos, tais como de fitoplâncton,

zooplâncton e peixes do leste do Mediterrâneo. De mais a mais, requer uma apreciação dos padrões de acúmulo e do ciclo

dos nutrientes, sais e minerais do solo, e uma apreciação de como eles controlam a fertilidade básica das terras e das águas

do Vale do Nilo. A Represa de Assuã é apenas um exemplo do grau em que a tecnologia humana está atualmente

modificando o meio natural. Disponível em : < http://www.photographia.com.br/texto1.htm>

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LISTA DE EXERCÍCIOS

Exercícios - Genética

1) Relacione as colunas:

(a) Alelo ( ) cromossomos de um mesmo par

(b) Lócus ( ) genes que ocupam um mesmo lugar em cromossomos homólogos

(c) Homólogo ( ) posição do gene no cromossomo

(d) Heterozigotos ( ) característica que se manifesta em heterozigose

(e) Dominante ( ) qualquer cromossomo não sexual

(f) Autossomo ( ) indivíduos que apresenta alelos diferentes

(g) Recessiva ( ) característica que se manifesta em homozigose

2) O gene para o albinismo é _________ e não se manifesta nos indivíduos ________. São albinos

apenas os indivíduos _________.Casais com pigmentação de pele normal, que apresentam genótipo

________, podem ter filhos albinos. A alternativa que completa respectivamente as lacunas é:

a) recessivo, heterozigotos, aa, Aa

b) dominante, homozigotos, aa, Aa

c) recessivo, homozigotos, AA, Aa

d) recessivo, heterozigotos, AA, aa

3) Cruzaram-se indivíduos Aa entre si. Qual a probabilidade da existência de indivíduos heterozigotos

entre os seus descendentes?

4) Em urtigas, a borda recortada das folhas é determinada pelo gene B e a borda lisa pelo gene b.

Indique qual o cruzamento abaixo resultará no maior número de descendentes heterozigotos:

a) Bb x Bb

b) BB x bb

c) bb x bb

d) BB x BB

5) Em coelhos, a cor branca da pelagem é condicionada por um gene dominante A, que em

homozigose é letal (mortal). O alelo a determina pelagem de cor preta e não é letal. Cruzando-se

dois coelhos heterozigotos, teremos qual prole do cruzamento?

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6) Em carneiros, a produção de lã preta é devida ao alelo recessivo p e a de lã branca ao alelo

dominante P. Do cruzamento de dois animais brancos originou-se um carneiro preto que é

retrocruzado com a ovelha genitora. Qual a probabilidade de nascer um animal branco deste retro

cruzamento?

7) Em coelhos, a cor preta da pelagem é dominante sobre a cor branca. O cruzamento de dois

indivíduos produziu dez descendentes de pelagem preta e dez descendentes de pelagem branca. O

provável genótipo dos pais é:

a) AA x Aa

b) Aa x Aa

c) Aa x aa

d) aa x aa

8) Um touro da raça shouthorn com pelagem vermelha (VV) foi cruzado com uma vaca de pelagem

branca (BB). Qual a probabilidade de nascer um bezerro ruão (VB)?

9) Quanto à forma, os rabanetes podem ser compridos (LL), arredondados (RR) ou ovalados (LR). A

partir de plantas que produzem rabanetes ovalados, foram obtidos 120 descendentes. Destes, quantos

deverão produzir rabanetes compridos?

a) 30

b) 80

c) 90

d) 120

10) Para os grupos sanguíneos do sistema ABO, existem três alelos comuns na população humana.

Dois (alelos A e B) são codominantes entre si e o outro (alelo O) é recessivo em relação aos outros

dois. De acordo com essas informações, pode-se afirmar:

I. Se os pais são do grupo sanguíneo O, os filhos também serão do grupo sanguíneo O.

II. Se um dos pais é do grupo sanguíneo A e o outro é do grupo sanguíneo B, todos os filhos serão do

grupo sanguíneo AB.

III. Se os pais são do grupo sanguíneo A, os filhos poderão ser do grupo sanguíneo A ou O.

Está(ão) correta(s):

a) Apenas I

b) Apenas II

c) Apenas III

d) Apenas I e III

e) I, II e III

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11) Assinale a afirmativa incorreta:

a) Pessoas pertencentes ao grupo sanguíneo B possuem aglutinogênios B em suas hemácias e

aglutinina anti-A em seu plasma sanguíneo.

b) Pessoas do grupo sanguíneo AB podem ser chamadas de receptores universais por não apresentarem

nenhum tipo de aglutininas em seu plasma sanguíneo.

c) Pessoas do grupo sanguíneo do tipo B podem doar sangue para pessoas com os tipos sanguíneos do

tipo B e AB e podem receber de B e O.

d) Pessoas do tipo sanguíneo do tipo O apresentam aglutinogênios do tipo anti-A e anti-B e por isso

são chamados de doadores universais.

12) De acordo com seus conhecimentos sobre transfusão sanguínea, complete as frases abaixo.

a) Uma pessoa do grupo sanguíneo A pode receber sangue de __ e __, e doar sangue para __ e __.

b) Uma pessoa do grupo sanguíneo __ pode receber sangue de B e __, e doar sangue para __ e AB.

c) Uma pessoa do grupo sanguíneo __ pode receber sangue de __ e doar sangue para todos os outros

tipos sanguíneos.

d) Uma pessoa do grupo sanguíneo __ pode doar sangue para todos os outros grupos sanguíneos, mas

pode receber somente de __.

13) Assinale a alternativa correta relacionada à lei de segregação independente estabelecida por Gregor

Mendel.

a) Gametas parentais são aqueles que apresentam as novas combinações gênicas resultantes da

permutação. Gametas recombinantes são os que apresentam as combinações gênicas não-resultantes da

permutação.

b) Os filhos de um homem de olhos castanho claros (AaBb) e de uma mulher, poderão apresentar para a

mesma característica fenótipo castanho-claro, castanho-escuro, castanho-médio, azul e verde .

c) A proporção genotípica é 9:3:3:1.

d) A herança da cor dos olhos na espécie humana é explicada pela primeira Lei de Mendel.

e) A cor da pelagem dos cães e da plumagem dos periquitos é uma situação de herança quantitativa.

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Gabarito - Genética

1) A sequência correta de cima para baixo é: C-A-B-E-F-D-G.

2) A

3) 50%

4) B

5) 25% AA (morre); 50% Aa (branco heterozigoto); 25% aa (preto homozigoto)

6) 50%

7) C

8) 100%

9) 30 rabanetes compridos

10) D

11)D

12)

a) Uma pessoa do grupo sanguíneo A pode receber sangue de A e O, e doar sangue para A e AB.

b) Uma pessoa do grupo sanguíneo B pode receber sangue de B e O, e doar sangue para B e AB.

c) Uma pessoa do grupo sanguíneo O pode receber sangue de O.

d) Uma pessoa do grupo sanguíneo AB pode doar sangue para todos os outros grupos sanguíneos,

mas pode receber somente de AB.

13) B

Exercícios - Ecologia

1) Os seres vivos não são entidades isoladas. Eles interagem em seu ambiente com outros seres vivos e

com componentes físicos e químicos. São afetados pelas condições desse ambiente. Com relação ao

ecossistema marinho, assinale a alternativa correta:

a) O Zooplâncton e o Fitoplâncton representam os organismos produtores (autotróficos) nas cadeias

alimentares marinhas.

b) Os consumidores secundários e terciários, nos mares, são representados principalmente por peixes.

c) No ambiente marinho, não existem decompositores.

d) As diatomáceas são os principais representantes do Zooplâncton.

e) Todos os seres do Zooplâncton marinho são macroscópicos.

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2) Quando nos referimos ao ecossistema de um lago, dois conceitos são muito importantes: o ciclo dos

nutrientes e o fluxo de energia. A energia necessária aos processos vitais de todos os elementos desde

lago é reintroduzida neste ecossistema:

a) Pela respiração dos produtores.

b) Pela captura direta por parte dos consumidores.

c) Pelo processo fotossintético.

d) Pelo armazenamento da energia nas cadeias tróficas.

e) Pela predação de níveis tróficos inferiores.

3) Leia com atenção o texto a seguir.

“Todo ano o ciclo da vida se repete no Pantanal Matogrossense. Durante a estação das chuvas,

os rios transbordam e alagam os campos onde se formam banhados, lagoas e corixos temporários. O

gado é levado em comitivas para as partes altas. Aproveitando a inundação, os peixes saem dos rios e

espalham-se por toda a área inundada. Quando as chuvas param e os rios voltam a seus leitos, milhões

de peixes ficam aprisionados nas lagoas. É um banquete para aves, jacarés e ariranhas. Os pastos,

renovados pela matéria orgânica trazida pela água, crescem verdes atraindo cervos, capivaras e outros

animais que convivem com o gado, os quais, por sua vez, atraem onças e jaguatiricas.”

(Revista VEJA, 02 de junho de 1999)

Com base no texto anterior, assinale a alternativa que representa uma cadeia alimentar,

começando pelos produtores e terminando com os consumidores secundários:

a) Rios, ariranhas e peixes.

b) Pastos, capivaras e onças.

c) Campos, gado e capivaras.

d) Pastos, jacarés e aves.

e) Campos, jaguatiricas e cervos.

4) Leia as afirmativas abaixo relativas às cadeias alimentares:

I. As cadeias alimentares podem ocorrer isoladamente em um ecossistema.

II. Podemos definir cadeias alimentares como sendo uma sequência de organismos que dependem uns

dos outros para se alimentarem.

III. Em alguns casos, encontramos organismos produtores no primeiro trófico de uma cadeia alimentar.

IV Os decompositores são fungos e bactérias que também participam da cadeia alimentar e são eles os

responsáveis por devolverem à natureza os nutrientes que retiram da matéria orgânica.

Estão corretas as afirmativas:

a) I e II b) III e IV c) Somente IV d) II e IV e) I e III

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5) Animais carnívoros que se alimentam somente de roedores são classificadas como:

a) Consumidores primários

b) Consumidores secundários

c) Consumidores terciários

d) Decompositores

6) Assinale a alternativa que contém as palavras que completam a seguinte frase:

Em uma cadeia alimentar, os __________se alimentam dos _________, pois eles são seres

_______ capazes de produzirem o próprio alimento e sempre ocupam o ________ nível trófico de

qualquer cadeia alimentar.

a) Consumidores primários, produtores, autótrofos, primeiro.

b) Consumidores secundários, Consumidores primários, heterótrofos, primeiro.

c) Consumidores primários, decompositores, autótrofos, segundo.

d) Consumidores terciários, saprófagos, heterótrofos, último.

7) "O uso de combustíveis fósseis pelos seres humanos tem devolvido à atmosfera, na forma de CO2,

átomos de carbono que ficaram fora de circulação por milhões de anos. Devido à queima de

combustíveis fósseis, a concentração de gás carbônico na atmosfera tem aumentado muito, trazendo

alguns prejuízos.”

Levando em consideração a afirmação acima, marque a alternativa incorreta:

a) O aumento na concentração de gás carbônico na atmosfera intensifica o efeito estufa, um fenômeno

natural que possibilita a vida no planeta Terra.

b) A quantidade de gás carbônico vem aumentando significativamente na atmosfera desde a Revolução

Industrial, quando a humanidade começou a empregar a queima de combustíveis fósseis.

c) Os principais responsáveis pelo aumento na concentração de gás carbônico na atmosfera são os

motores de veículos, as indústrias, a incineração de lixo doméstico e as queimadas de campos e

florestas.

d) O CO2, em contato com o ar úmido, se oxida e se transforma em ácido sulfúrico, que corrói

construções.

8) A associação entre plantas leguminosas e bactérias do gênero Rhizobium é um exemplo de

mutualismo envolvendo membros de reinos distintos. Por tratar-se de um mutualismo, ambos os

organismos são beneficiados. O papel das bactérias do gênero Rhizobium nessa associação contribui

significativamente para o ciclo global:

a) Do carbono b) Do nitrogênio c) Da água d) Do fósforo e) Do enxofre

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9) De acordo com o ciclo do oxigênio, marque a alternativa incorreta:

a) O oxigênio, além de participar da composição do ar e do gás carbônico, também participa da

formação de compostos orgânicos e inorgânicos.

b) Parte do oxigênio encontrado na atmosfera se transforma em ozônio, formando, dessa forma, a

camada de ozônio, que é responsável por impedir que os raios ultravioletas penetrem no planeta.

c) O único responsável pela destruição da camada de ozônio é a emissão de dióxido de carbono, que se

acumula na atmosfera causando diversos prejuízos.

d) Fotossíntese e respiração são os dois processos responsáveis pela manutenção da concentração de

oxigênio e também de gás carbônico no ambiente.

10) Com relação aos ciclos biogeoquímicos, analise as seguintes afirmativas:

I. No ciclo do carbono: as cadeias de carbono formam as moléculas orgânicas através dos seres

autotróficos por meio da fotossíntese, na qual o gás carbônico é absorvido, fixado e transformado em

matéria orgânica pelos produtores. O carbono volta ao ambiente através do gás carbônico por meio da

respiração.

II. No ciclo do oxigênio: o gás oxigênio é produzido durante a construção de moléculas orgânicas pela

respiração e consumido quando essas moléculas são oxidadas na fotossíntese.

III. No ciclo da água: a energia solar possui um papel importante, pois ela permite que a água em

estado líquido sofra evaporação. O vapor de água, nas camadas mais altas e frias, condensa-se e forma

nuvens que, posteriormente, precipitam-se na forma de chuva, e a água dessa chuva retorna ao solo

formando rios, lagos, oceanos ou ainda se infiltrando no solo e formando os lençóis freáticos.

IV. No ciclo do nitrogênio: uma das etapas é a de fixação do nitrogênio, na qual algumas bactérias

utilizam o nitrogênio atmosférico e fazem-no reagir com oxigênio para produzir nitrito, que será

transformado em amônia no processo de nitrificação.

Assinale a alternativa correta.

a) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras.

b) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras.

c) Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras.

d) Somente as afirmativas II, III e IV são verdadeiras.

e) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras.

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Gabarito - Ecologia

1) B

2)C

3) B

4) D

5) B

6) A

7) D

8) B

9)C

10) E

Exercícios – Evolução

1)Em Manchester, no século passado os troncos das árvores dos arredores da cidade eram cobertos por

mariposas Biston betularia de cor clara. Com o decorrer dos anos, a instalação de complexos

industriais proporcionou grande poluição que enegreceu os troncos das árvores; atualmente eles

apresentam um alto número de mariposas escuras, e as claras estão muito reduzidas. Analise as

explicações a respeito deste fato:

Explicação I. As mariposas de cor escura foram favorecidas porque não poderiam ser mais

visualizadas facilmente e comidas pelos predadores, passando a reduzir-se e a constituir a maior parte

da população de mariposas.

Explicação II. As mariposas de cor clara necessitam adquirir a cor escura para se confundir com os

troncos e se proteger dos predadores, transmitindo aos descendentes essa característica, e dessa

maneira ocorreu a mudança de cor das mariposas.

Verifique qual explicação está de acordo com Lamarck e qual é Darwinista.

2) A especiação é o processo pelo qual se formam novas espécies. Par a isso ocorrer, é necessário que

vários indivíduos de uma espécie isolem-se dos outros (isolamento geográfico) e comecem reproduzir-

se somente dentro deste mesmo grupo, provocando um isolamento também reprodutivo. Os dois

grupos separados um dos outros terão indivíduos que não se cruzarão entre si, o que caracteriza

espécies distintas. Sobre o parágrafo é correto afirmar que:

a)o isolamento geográfico pode levar à formação de novas espécies.

b) os indivíduos isolados, após alguns mil anos continuarão a se reproduzir normalmente.

c) o fluxo genético de ambos grupos continua diversificando estas populações.

d) os isolamento reprodutivo é eliminado quando as duas espécies distintas são colocadas em

cativeiro.

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3) Um estudante levantou algumas hipóteses para explicar por que em alguns rios de caverna os peixes

são cegos. Qual delas está de acordo com a teoria sintética da evolução?

a) no ambiente escuro das cavernas, os olhos se atrofiaram como conseqüência da falta de uso.

b) no ambiente escuro das cavernas, os peixes cegos apresentaram vantagens adaptativas em relação

aos não-cegos.

c) a falta de luz nas cavernas induziu mutação drástica a nível de DNA, que levou a regressão dos

olhos num curto espaço de tempo.

d) A falta de luz foi o fator que induziu a regressão dos olhos.

4) Indique L para Lamarck e D para Darwin:

a) ( ) O desuso provoca atrofia e conseqüentemente o desaparecimento do órgão.

b) ( ) Na luta pela sobrevivência, prevalecem os indivíduos portadores de características adaptativas.

c) ( ) Os caracteres adquiridos podem ser transmitidos para as nova gerações.

d) ( ) Não devemos nos automedicar, pois as bactérias mais aptas sobrevivem e produzem

descendentes também resistentes à medicação.

5) Analise as proposições:

I) As girafas ficaram com pescoço comprido para comerem as folhas situadas em árvores altas.

II) Algumas girafas, por terem pescoço comprido, podiam comer as folhas situadas em árvores altas.

III) Um halterofilista, com a musculatura desenvolvida à custa de muito exercício, deverá ter filhos com

grande desenvolvimento muscular.

Essas proposições podem ser atribuídas respectivamente a:

a) Lamarck, Lamarck, Darwin

b) Darwin, Lamarck, Lamarck

c) Darwin, Lamarck, Darwin

d) Lamarck, Darwin, Lamarck

6) Existem, pelo menos, dois gêneros de siris habitando o litoral gaúcho em deles, o Arenaeus, se

confunde facilmente com a areia do fundo do mar, já que sua carapaça assume cor e desenho

semelhante. Essa semelhança:

a) de alimentação.

b)é resultante da seleção natural.

c)lembra a origem evolutiva dos animais que foram originários no solo.

d)é devida à forma que o animal passa a ter para poder se defender

46

7) Um paleontólogo explica o surgimento de carapaças em tartarugas: “Tudo começou a 245 milhões

de anos com o Pareiassauro, um lagartão herbívoro que tinha uma digestão muito lenta e precisava se

entupir de comida. Então desenvolveu a carapaça para se proteger dos predadores enquanto fazia sua

demorada digestão”. Este pesquisador está de acordo com qual teoria evolutiva?

Gabarito - Evolução

1) I- Darwinista; II- Lamarck

2) A

3) C

4)

a) L

b)D

c) L

d) L

5) D

6) D

7) Lamarck

Sugestão de sites para consulta

Com Ciência - Revista Eletrônica de Jornalismo Científico da SBPC .

<http://www.comciencia.br/comciencia/>

SBPC - Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência. < http://www.sbpcnet.org.br>

Ciência Hoje . <http://cienciahoje.uol.com.br/>

Só Biologia - Portal de Biologia e Ciências. < http://www.sobiologia.com.br/

Portal do Jornalismo Científico. <www.jornalismocientifico.com.br/>

Bio Mania. < http://www.biomania.com.br/bio/>

Planeta Bio. < http://www.planetabio.com/>

Toda Biologia. < http://www.todabiologia.com/>

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