1- Considere os itens a seguir:
I- Solo
II- Água líquida
III- Plantas
IV- Animais
Perdem água para a atmosfera:
A) Apenas I, II e III
B) Apenas I, II e IV
C) Apenas I, III e IV
D) Apenas II, III e IV
E) I, II, III e IV
2- O reservatório principal de carbono inorgânico acessível a organismo é:
A) Celulose
B) Carvão
C) Dolomita
D) Dióxido de carbono
E) Organismos mortos
3- Relacione os processos biológicos listados (1, 2 e 3) com um ou mais dos ciclos biogeoquímicos na coluna a seguir (a, b e c):
1. Fotossíntese
2. Respiração vegetal
3. Decomposição aeróbica de restos orgânicos por microrganismos
a. Ciclo do carbono
b. Ciclo do oxigênio
c. Ciclo do nitrogênio
Assinale a alternativa que melhor representa estas relações:
A) 1 (a) (b) - 2 (a) (b) - 3 (a) (b) (c)
B) 1 (a) (b) - 2 (a) (b) - 3 (c)
C) 1 (b) - 2 (a) - 3 (a) (b)
D) 1 (b) - 2 (a) - 3 (b) (c)
E) 1 (b) (c) - 2 (c) - 3 (b) (c)
4- Considere as reações em que os organismos convertem:
I- Aminoácidos em sais minerais
II- Açucares em aminoácidos
III- Sais minerais em aminoácidos
Organismos decompositores realizam apenas as reações:
A) I
B) II
C) III
D) I e II
E) II e III
Gabarito:
1- letra E) I, II, III e IV
2- letra D) Dióxido de carbono
3- letra D) Dióxido de carbono
4- letra D) Dióxido de carbono
segunda-feira, 19 de junho de 2017
Ciclos Biogeoquímicos
Ciclo da água
A água tem importante papel na composição dos seres vivos, atuando como solvente, regulador térmico e amortecedor contra choques mecânicos, entre outras funções. É a molécula mais abundante no planeta compondo 3/4 de sua superfície. Deste total 97% é de água salgada e os outros 3% estão distribuídos entre rios, lagos, geleiras e solo. Isto significa que o principal reservatório de água no planeta é o mar.
A água existente no ambiente: rios, lagos, geleiras, solo e principalmente a do mar, sofre evaporação devido à radiação solar e calor ambiental, passando para o estado gasoso, originando as nuvens. Na atmosfera o vapor d'água se condensa e através da precipitação (chuva), a água líquida retorna à superfície. Note que este ciclo é apenas geoquímico, ou seja, ocorre se a participação dos seres vivos.
Os vegetais absorvem a água presente no solo através de suas raízes, usando-a em seus processos metabólicos, principalmente a fotossíntese, através da qual as plantas fabricam a glicose. Os vegetais devolvem a água para o ambiente através da transpiração que ocorre em suas folhas.
Os animais conseguem água através dos alimentos ingeridos ou simplesmente bebendo-a. A água ingerida será utilizada em vários processos de seu metabolismo, atuando como solvente e reagente. Os animais perdem água para o ambiente através da transpiração, respiração, urina e fezes. Devemos salientar também que a água incorporada aos tecidos dos animais e vegetais, acaba sendo devolvida para o ambiente, quando estes morrem, graças à ação dos decompositores.
As moléculas orgânicas que compõem os seres vivos (proteínas, carboidratos, lipídios, etc...), são fundamentadas em uma longa cadeia de carbonos, aos quais se ligam outros átomos. A principal fonte de carbono para os seres vivos é o CO2 atmosférico. Os organismo autótrofos têm, através da fotossíntese, a capacidade de retirar o CO2 do ar e produzir matéria orgânica, principalmente carboidratos, que serão utilizados como fonte de energia. Através da respiração, os seres vivos devolvem continuamente o CO2 para o ar. Quando um ser vivo morre, a ação dos decompositores, degradando a matéria orgânica que os compõem, acaba liberando CO2 para o ar.
A combustão de matéria orgânica também libera CO2, o que torna as queimadas de florestas e a utilização de combustíveis fósseis, fatores que aumentam a concentração de CO2 no ar, o que acaba influenciando, através do efeito estufa a temperatura média de nosso planeta.
Ciclo do nitrogênio
O nitrogênio é um elemento de grande importância para os seres vivos, pois é componente obrigatório dos aminoácidos, que formam as proteínas e dos nucleotídeos que constituem os ácidos nucléicos. Proteínas e ácidos nucléicos (DNA e RNA), são moléculas orgânicas fundamentais para a manutenção da vida.
A principal fonte de nitrogênio em nosso planeta é o gás nitrogênio, o N2, que representa cerca de 78% do volume atmosférico. Apesar disso, a maior parte dos seres vivos, não tem capacidade de fixar o nitrogênio em suas moléculas orgânicas, diretamente a partir do N2 atmosférico, dependendo de microrganismos que tem essa capacidade ou da cadeia alimentar, para obtê-lo.
O ciclo do nitrogênio pode ser dividido em 4 fases: fixação atmosférica, fixação biológica, nitrificação e desnitrificação.
Fixação atmosférica: na atmosfera, o N2 pode reagir com o O2 formando o NO-3, desde que haja grande fornecimento de energia, o que ocorre em dias de tempestades, através dos relâmpagos. O NO-3 formado se precipita junto com a chuva e pode ser utilizado como fonte de nitrogênio pelos produtores, que vão utilizá-los para fabricar moléculas orgânicas.
Fixação biológica: as cianofíceas (algas azuis) e algumas bactérias, são capazes de converter N2 atmosférico em amônia, que posteriormente é convertida em nitrato e aproveitado pelos produtores. As plantas da família das leguminosas apresentam em suas raízes nódulos de bactérias do gênero Rhyzobium, que são capazes de realizar a fixação biológica, permitindo a sobrevivência destes vegetais em solos pobres em nitrogênio. Esta capacidade permite a utilização das leguminosas, em técnicas de reposição de nutrientes, em solos utilizados para cultivo agrícola. Duas destas técnicas se destacam (estas duas técnicas podem ser denominadas geneticamente por adubação verde):
- Rotação de culturas: quando se planta em um área, uma cultura de ciclo anual como arroz, trigo ou milho, ocorre a retirada de nutrientes do solo, inclusive compostos nitrogenados. Após a colheita, planta-se uma leguminosa que vai repor o nitrogênio retirado do solo e depois novamente planta-se a cultura anterior. Este tipo de manejo garante a constante utilização do solo, sem grandes investimentos em fertilizantes artificiais.
- Plantio simultâneo: quando a espécie cultivada é perene, ou seja, apresenta ciclo vital de vários anos, como o café ou a laranja, o agricultor pode cultivar entre as plantas uma leguminosa, que depois de formada é cortada, triturada e jogada ao solo, enriquecendo-o com compostos nitrogenados, melhorando a produtividade de área cultivada.
Nitrificação: a maioria dos seres vivos não consegue assimilar diretamente o N2 atmosférico, sendo dependentes das bactérias que realizam a nitrificação, processo que resulta em nitrato (NO-3), forma absorvível pelos produtores e que pode ser dividido em duas fases:- Nitrosação: nesta fase a amônia (NH3) existente no ambiente, proveniente da excreção animal, fixação biológica, fixação atmosférica ou decomposição de seres vivos é convertida em nitrito (NO-2) por bactérias dos gêneros Nitrosococcus e Nitrosomonas. Estas bactérias são quimiossintetizantes, usam a energia liberada nesta conversão, para fabricar moléculas de glicose, que serão utilizadas como fonte de energia para seus processos metabólicos e liberam o nitrito produzido para o ambiente.
- Nitratação: nesta fase, o nitrito obtido na nitrosação é convertido em nitrato, por outro grupo de bactérias nitrificantes, pertencentes ao gênero Nitrobacter. Estas bactérias também vão utilizar a energia liberada para produzir glicose e eliminar para o ambiente o nitrato, que será então absorvido e posteriormente utilizados pelos produtores, como fonte de nitrogênio para fabricar moléculas orgânicas, principalmente proteínas. Desta forma o nitrogênio é introduzido na cadeia alimentar e aproveitado por todos integrantes da teia alimentar.
domingo, 28 de maio de 2017
Exercícios
Texto para as questões 1 e 2
Uma preá que vivia na beira de um charco, alimentando-se de capim, foi capturada por uma cobra que, mais tarde, foi apanhada por um gavião. Mas a história poderia ser outra, e o gavião poderia ter caçado um rato ou outra ave. Por sua vez, a cobra poderia ter capturado um passarinho que havia comido um inseto.
1- Tendo em vista os conceitos de cadeia e teia alimentar, bem como de população e comunidade, podemos afirmar que:
A) A preá, a cobra e o gavião representam uma população e um exemplo de cadeia alimentar.
B) O conjunto de preás da região forma uma população, e os consumidores, entredevorando-se, formam uma teia alimentar.
C) Preás e cobras do charco formam uma população e, para as cobras, as preás são produtoras de alimentos.
D) Preás, cobras e gaviões formam uma comunidade, as cobras são consumidores primários e os gaviões consumidores secundários.
E) O conceito de produtor está associado ao fornecimento de alimento e, o de consumidor, aquele que o utiliza.
2- Com relação aos conceitos de habitat e nicho ecológico, marque a opção correta relacionada a seguir:
A) Cobra e gavião ocupam o mesmo habitat.
B) Preá e cobra estão num mesmo nicho ecológico.
C) Gavião, cobra e preá estão num mesmo nicho ecológico.
D) Cobras de um mesmo local ocupam o mesmo nicho ecológico.
E) Preá podem ocupar o mesmo habitat, mas tem nichos ecológicos diferentes.
3- Uma simples noz caída na floresta pode garantir a sobrevivência de besouros, formigas, musgos, etc. A noz, ambiente abiótico, abrigando uma série de seres vivos interagindo uns com os outros, é um exemplo de:
A) Comunidade
B) População
C) Ecossistema
D) Habitat
E) Biosfera
4- Considere as seguintes frases:
I- O uacari-vermelho, Cacajao calvus, é um macaco da Amazônia ameaçado de extinção, assim como o uacari-preto, Cacajao melanocephalus.
II- Os guarás da espécie Chrysocyon brachyurus vivem nos campos brasileiros encontrando-se representantes da mesma espécie também em campos argentinos.
III- Dentre os botos marinhos, os mais conhecidos são os da baía do Rio de Janeiro pertencentes à espécie Sotalia brasiliensis e com habitat restrito a essa areá.
Gabrito:
1- letra B) O conjunto de preás da região forma uma população, e os consumidores, entredevorando-se, formam uma teia alimentar.
2- letra D) Cobras de um mesmo local ocupam o mesmo nicho ecológico.
3- letra C) Ecossistema.
4- letra C) III, apenas.
5- letra E) 3, 5, 1, 4 e 2
Uma preá que vivia na beira de um charco, alimentando-se de capim, foi capturada por uma cobra que, mais tarde, foi apanhada por um gavião. Mas a história poderia ser outra, e o gavião poderia ter caçado um rato ou outra ave. Por sua vez, a cobra poderia ter capturado um passarinho que havia comido um inseto.
1- Tendo em vista os conceitos de cadeia e teia alimentar, bem como de população e comunidade, podemos afirmar que:
A) A preá, a cobra e o gavião representam uma população e um exemplo de cadeia alimentar.
B) O conjunto de preás da região forma uma população, e os consumidores, entredevorando-se, formam uma teia alimentar.
C) Preás e cobras do charco formam uma população e, para as cobras, as preás são produtoras de alimentos.
D) Preás, cobras e gaviões formam uma comunidade, as cobras são consumidores primários e os gaviões consumidores secundários.
E) O conceito de produtor está associado ao fornecimento de alimento e, o de consumidor, aquele que o utiliza.
2- Com relação aos conceitos de habitat e nicho ecológico, marque a opção correta relacionada a seguir:
A) Cobra e gavião ocupam o mesmo habitat.
B) Preá e cobra estão num mesmo nicho ecológico.
C) Gavião, cobra e preá estão num mesmo nicho ecológico.
D) Cobras de um mesmo local ocupam o mesmo nicho ecológico.
E) Preá podem ocupar o mesmo habitat, mas tem nichos ecológicos diferentes.
3- Uma simples noz caída na floresta pode garantir a sobrevivência de besouros, formigas, musgos, etc. A noz, ambiente abiótico, abrigando uma série de seres vivos interagindo uns com os outros, é um exemplo de:
A) Comunidade
B) População
C) Ecossistema
D) Habitat
E) Biosfera
4- Considere as seguintes frases:
I- O uacari-vermelho, Cacajao calvus, é um macaco da Amazônia ameaçado de extinção, assim como o uacari-preto, Cacajao melanocephalus.
II- Os guarás da espécie Chrysocyon brachyurus vivem nos campos brasileiros encontrando-se representantes da mesma espécie também em campos argentinos.
III- Dentre os botos marinhos, os mais conhecidos são os da baía do Rio de Janeiro pertencentes à espécie Sotalia brasiliensis e com habitat restrito a essa areá.
Menção a uma única população é feita na frase:
A) I, apenas.
B) II, apenas.
C) III, apenas.
D) I e na II.
E) II e na III.
5- Vários conceitos básicos são importantes no estudo da Ecologia. Relacione as colunas:
1- Ecossistemas
2- Habitat
3- População
4- Nicho ecológico
5- Biocenose
( ) Conjunto de organismos de uma mesma espécie, que vive em uma mesma área geográfica.
( ) Parte viva de um Ecossistema.
( ) Constituído pela comunidade e pelo ambiente físico.
( ) Papel desempenhado pelo ser vivo no seu habitat.
( ) Local onde existem populações de uma certa espécie.
A sequência correta é:
A) 3, 2, 1, 4 e 5
B) 4, 5, 2, 3 e 1
C) 1, 3, 5, 2 e 4
D) 2, 5, 1, 4 e 3
E) 3, 5, 1, 4 e 2
A) I, apenas.
B) II, apenas.
C) III, apenas.
D) I e na II.
E) II e na III.
5- Vários conceitos básicos são importantes no estudo da Ecologia. Relacione as colunas:
1- Ecossistemas
2- Habitat
3- População
4- Nicho ecológico
5- Biocenose
( ) Conjunto de organismos de uma mesma espécie, que vive em uma mesma área geográfica.
( ) Parte viva de um Ecossistema.
( ) Constituído pela comunidade e pelo ambiente físico.
( ) Papel desempenhado pelo ser vivo no seu habitat.
( ) Local onde existem populações de uma certa espécie.
A sequência correta é:
A) 3, 2, 1, 4 e 5
B) 4, 5, 2, 3 e 1
C) 1, 3, 5, 2 e 4
D) 2, 5, 1, 4 e 3
E) 3, 5, 1, 4 e 2
Gabrito:
1- letra B) O conjunto de preás da região forma uma população, e os consumidores, entredevorando-se, formam uma teia alimentar.
2- letra D) Cobras de um mesmo local ocupam o mesmo nicho ecológico.
3- letra C) Ecossistema.
4- letra C) III, apenas.
5- letra E) 3, 5, 1, 4 e 2
domingo, 21 de maio de 2017
Ecologia: conceito fundamentais e relações alimentar
Conceitos fundamentais
A ecologia estuda as relações dos seres vivos entre si e deles com o ambiente onde vivem. O termo ecologia foi criado pelo biólogo alemão Ernest Haeckel em 1866, desde então, esta ciência vem ganhando destaque dentro da Biologia. Fatores como a destruição e poluição ambiental, aumento desenfreado da população humana e a escassez cada vez maior de recursos naturais, fazem da ecologia um dos temas mais importantes da atualidade.
A ecologia enquanto ciência se vale de diversos ramos do conhecimento humano, tais como: Biologia, Física, Química, Matemática, Estatística, Geografia, Meteorologia e Ciências Sociais, entre outras. Tudo isso para compreender e tentar explicar a complexidade das relações existentes entre o homem, os seres vivos em geral e o ambiente.
População: é o conjunto de organismos de uma mesma espécie que coabitam uma determinada área. Esta área é delimitada pelo pesquisador, em função de suas necessidades de pesquisa. Podemos citar como exemplo a seguinte situação: para um pesquisador que trabalhe na floresta amazônica temos uma população de onças e para outro que trabalhe na mata atlântica outra população. Para um pesquisador que esteja fazendo um senso nacional as duas populações são partes de uma única: a população de onças do Brasil. Como podemos perceber, a definição de população está amarrada à determinação da área geográfica a ser considerada.
Comunidade: em uma área geográfica predeterminada encontramos inúmeras espécies, constituindo diferentes populações. A este conjunto denominamos comunidade ou biocenose. Essas populações estão relacionadas de diversas maneiras, principalmente no aspecto alimentar. Uma população serve de alimento para outra, criando uma complexa e auto-suficiente teia alimentar. Assim, um grupo de diferentes animais em cativeiro, como os de um zoológico por exemplo, não pode ser considerado uma comunidade, pois são dependentes de seus tratadores para os alimentarem, ou seja, estão sob a tutela do homem.
A ecologia estuda as relações dos seres vivos entre si e deles com o ambiente onde vivem. O termo ecologia foi criado pelo biólogo alemão Ernest Haeckel em 1866, desde então, esta ciência vem ganhando destaque dentro da Biologia. Fatores como a destruição e poluição ambiental, aumento desenfreado da população humana e a escassez cada vez maior de recursos naturais, fazem da ecologia um dos temas mais importantes da atualidade.
A ecologia enquanto ciência se vale de diversos ramos do conhecimento humano, tais como: Biologia, Física, Química, Matemática, Estatística, Geografia, Meteorologia e Ciências Sociais, entre outras. Tudo isso para compreender e tentar explicar a complexidade das relações existentes entre o homem, os seres vivos em geral e o ambiente.
População: é o conjunto de organismos de uma mesma espécie que coabitam uma determinada área. Esta área é delimitada pelo pesquisador, em função de suas necessidades de pesquisa. Podemos citar como exemplo a seguinte situação: para um pesquisador que trabalhe na floresta amazônica temos uma população de onças e para outro que trabalhe na mata atlântica outra população. Para um pesquisador que esteja fazendo um senso nacional as duas populações são partes de uma única: a população de onças do Brasil. Como podemos perceber, a definição de população está amarrada à determinação da área geográfica a ser considerada.
Comunidade: em uma área geográfica predeterminada encontramos inúmeras espécies, constituindo diferentes populações. A este conjunto denominamos comunidade ou biocenose. Essas populações estão relacionadas de diversas maneiras, principalmente no aspecto alimentar. Uma população serve de alimento para outra, criando uma complexa e auto-suficiente teia alimentar. Assim, um grupo de diferentes animais em cativeiro, como os de um zoológico por exemplo, não pode ser considerado uma comunidade, pois são dependentes de seus tratadores para os alimentarem, ou seja, estão sob a tutela do homem.
Ecossistema: sobre uma comunidade atuam diversos fatores ambientais, tais como: luminosidade, temperatura, umidade, pressão, salinidade, etc. A esta somatória, fatores ambientais mais comunidade, chamamos ecossistema. Podemos também usar termos técnicos para definir ecossistema: os fatores ambientais ou físicos podem ser denominados por fatores abióticos e os seres vivos por fatores bióticos. Sendo assim, o ecossistema seria formado pela soma dos fatores bióticos e abióticos de uma determinada área. É importante compreendermos também que um ecossistema não tem tamanho definido. Ele pode ter dimensões continentais como a floresta amazônica ou ser reduzido a uma pequena poça d'água, ou até mesmo a uma superfície localizada no chão, abaixo de uma folha, caída de uma árvore, onde pode se criar condições para o estabelecimento de uma pequena comunidade com seres microscópicos. Como podemos ver, para definir ecossistema, devemos aplicar o conceito sem levar em conta a extensão da área ocupada pelo mesmo.
Biosfera: é o conjunto de todos os ecossistemas de um planeta. A biosfera da Terra seria a soma de todas as áreas que contém vida no planeta Terra.
Habitat: compreende o lugar ou espaço físico onde vive uma determinada espécie, por exemplo, a montanha onde vive o urso, o campo onde vive o coelho e assim por diante.
Biosfera: é o conjunto de todos os ecossistemas de um planeta. A biosfera da Terra seria a soma de todas as áreas que contém vida no planeta Terra.
Habitat: compreende o lugar ou espaço físico onde vive uma determinada espécie, por exemplo, a montanha onde vive o urso, o campo onde vive o coelho e assim por diante.
Nicho Ecológico: representa o papel desempenhado por uma espécie dentro de seu habitat. Uma zebra, por exemplo, alimenta-se da vegetação, sendo portanto, herbívora. O leão alimenta-se de animais herbívoros como a própria zebra, caracterizando-se assim, como um animal carnívoro. Pode,os concluir então, que o leão e a zebra ocupam nichos ecológicos diferentes, embora vivam no mesmo habitat, que é a savana africana. Para definirmos nicho ecológico, amém da alimentação, devemos também analisar aspectos referentes a hábitos comportamentais, tais como: se o vivo é noturno ou diurno, se o seu abrigo se localiza em árvore, toca, ou outo lugar, se é ou não territorialista, etc. Quando duas espécies ocupam o nichos ecológicos semelhantes, ela competem entre si. Isso pode ocorrer, por exemplo, entre hienas e leões, ambos são carnívoros na savana africana. Quanto maior a semelhança entre os nichos ecológicos, mais intensa é a competição.
Bioma: são as grandes comunidades que compõem os grandes ecossistemas do planeta. São estáveis e uniformes, pouco sujeitos a variações. Como exemplos podemos citar florestas tropicais e campos (savanas, cerrados, etc.)
Ecótono: faixa de transição entre dois grandes ecossistemas ou biomas. No ecótono, normalmente, a variedade de espécies é grande, pois são encontradas espécies dos dois ecossistemas em intersecção. Entre a floresta amazônica e o cerrado, por exemplo existe ecótono.
Biociclos: são as grandes divisões da biosfera: Talassociclo (mar), Limnociclo (água doce) e Epinociclo (Terra).
Cadeia e teia alimentar
Em todo ecossistema, as populações que formam a comunidade se relacionam através pela alimentação, uma servindo de alimento para a outra, formando uma sequência definida como cadeia alimentar. Uma cadeia alimentar pode ser dividida em 3 partes, denominadas níveis tróficos: produtores, consumidores e os decompositores.
Produtores: no nível trófico dos produtores estão os organismos autótrofos, ou seja, capazes de produzir matéria orgânica e armazenar energia a partir, principalmente, da fotossíntese. Neste processo, os produtores se utilizam da água, gás carbônico e luz solar para fabricar a glicose, que é a principal fonte de energia, para as atividades desempenhadas pelos seres vivos. Todos os outros componentes da cadeia alimentar são dependentes dos produtores, pois são heterótrofos, isto é, não são capazes de fabricar matéria orgânica a partir de moléculas inorgânicas.
Consumidores: os seres vivos que ocupam o nível trófico dos consumidores, são heterótrofos e se alimentam uns dos outros, em sequência. Os seres vivos que se alimentam dos autótrofos são denominados consumidores primários, que por sua vez, servem de alimento para os consumidores secundários e estes, para os consumidores terciários, e assim por diante.
Decompositores: no nível trófico dos decompositores, estão os organismos que se utilizam dos cadáveres de produtores e consumidores mortos, para obter se alimento. Ao realizar o seu trabalho, os decompositores transformam a matéria orgânica dos cadáveres em matéria inorgânica, que perderão, então, ser reaproveitados pelos produtores. Os decompositores realizam um importante trabalho de reciclagem, sem o qual não seria possível manter a vida em nosso planeta.
Em um ecossistema existem várias cadeias que se inter-relacionam, formando o que chamamos de teia alimentar. Note que um mesmo consumidor pode ocupar níveis tróficos diferentes em cadeias diferentes de uma determinada teia.
Fluxo de matéria e energia em um ecossistema Os decompositores fazem a reciclagem da matéria, decompondo moléculas orgânicas de cadáveres, transformando-as em moléculas inorgânicas simples, que são absorvidas e reutilizadas pelos produtores, para produzir novas moléculas organificas. Isto significa que a transferência de matéria em uma cadeia alimentar ao ecossistema é cíclica.
Os organismos produtores (autótrofos), são capazes de captar a energia luminosa do sol, através da fotossíntese, e transformá-la em energia química, que fica armazenada nas ligações químicas das moléculas orgânicas. Os produtores utilizam o necessário para a sua sobrevivência, armazenando o restante. Os consumidores primários se alimentam dos produtores obtendo energia para os seus processos vitais. Os consumidores secundários fazem o mesmo com os consumidores primários e assim sucessivamente até o último consumidor da sequencia.
Podemos observar que a transferência de energia na cadeia, e no ecossistema é unidirecional, pois não há retorno para os produtores. A única fonte primária de energia para a vida é o sol. É importante salientar, que os únicos integrantes da cadeia alimentar capazes de introduzir energia na sequencia, são os produtores. Todos os outros componentes, consumidores e decompositores. são dependentes dos produtores.
A cada passagem de um nível trófico para outro, ocorrem perdas, por exemplo, através da dissipação de calor corporal para o ambiente. Somados esses fatores, podemos concluir que uma cadeia alimentar não pode ter muitos componentes em sequencia, pois faltaria energia para os níveis tróficos terminais, sendo por esse motivo, importante, a interação de cadeias, formando teias alimentares, onde os consumidores vão ocupar níveis diferentes.
Pirâmides ecológicas
A ecologia, assim como a História, a Geografia e outras ciências, utiliza gráficos, tabelas e pirâmides para representar dados. A pirâmide é construída com retângulos sobrepostos, sendo que a área de cada retângulo é proporcional, quantitativamente, ao conjunto de dados que estão sendo representados. O retângulo da base deverá se sempre relativo ao nível trófico dos produtores e sobre ele o retângulo dos consumidores primários, depois ao secundário, o terciário até chegar ao último consumidor da cadeia ou ecossistema representado. São três os tipos de pirâmides:
Pirâmide de números: nesta pirâmide os retângulos são utilizados para representar a quantidade de indivíduos de cada nível trófico.
Bioma: são as grandes comunidades que compõem os grandes ecossistemas do planeta. São estáveis e uniformes, pouco sujeitos a variações. Como exemplos podemos citar florestas tropicais e campos (savanas, cerrados, etc.)
Ecótono: faixa de transição entre dois grandes ecossistemas ou biomas. No ecótono, normalmente, a variedade de espécies é grande, pois são encontradas espécies dos dois ecossistemas em intersecção. Entre a floresta amazônica e o cerrado, por exemplo existe ecótono.
Biociclos: são as grandes divisões da biosfera: Talassociclo (mar), Limnociclo (água doce) e Epinociclo (Terra).
Cadeia e teia alimentar
Em todo ecossistema, as populações que formam a comunidade se relacionam através pela alimentação, uma servindo de alimento para a outra, formando uma sequência definida como cadeia alimentar. Uma cadeia alimentar pode ser dividida em 3 partes, denominadas níveis tróficos: produtores, consumidores e os decompositores.
Produtores: no nível trófico dos produtores estão os organismos autótrofos, ou seja, capazes de produzir matéria orgânica e armazenar energia a partir, principalmente, da fotossíntese. Neste processo, os produtores se utilizam da água, gás carbônico e luz solar para fabricar a glicose, que é a principal fonte de energia, para as atividades desempenhadas pelos seres vivos. Todos os outros componentes da cadeia alimentar são dependentes dos produtores, pois são heterótrofos, isto é, não são capazes de fabricar matéria orgânica a partir de moléculas inorgânicas.
Consumidores: os seres vivos que ocupam o nível trófico dos consumidores, são heterótrofos e se alimentam uns dos outros, em sequência. Os seres vivos que se alimentam dos autótrofos são denominados consumidores primários, que por sua vez, servem de alimento para os consumidores secundários e estes, para os consumidores terciários, e assim por diante.
Decompositores: no nível trófico dos decompositores, estão os organismos que se utilizam dos cadáveres de produtores e consumidores mortos, para obter se alimento. Ao realizar o seu trabalho, os decompositores transformam a matéria orgânica dos cadáveres em matéria inorgânica, que perderão, então, ser reaproveitados pelos produtores. Os decompositores realizam um importante trabalho de reciclagem, sem o qual não seria possível manter a vida em nosso planeta.
Em um ecossistema existem várias cadeias que se inter-relacionam, formando o que chamamos de teia alimentar. Note que um mesmo consumidor pode ocupar níveis tróficos diferentes em cadeias diferentes de uma determinada teia.
Fluxo de matéria e energia em um ecossistema Os decompositores fazem a reciclagem da matéria, decompondo moléculas orgânicas de cadáveres, transformando-as em moléculas inorgânicas simples, que são absorvidas e reutilizadas pelos produtores, para produzir novas moléculas organificas. Isto significa que a transferência de matéria em uma cadeia alimentar ao ecossistema é cíclica.
Os organismos produtores (autótrofos), são capazes de captar a energia luminosa do sol, através da fotossíntese, e transformá-la em energia química, que fica armazenada nas ligações químicas das moléculas orgânicas. Os produtores utilizam o necessário para a sua sobrevivência, armazenando o restante. Os consumidores primários se alimentam dos produtores obtendo energia para os seus processos vitais. Os consumidores secundários fazem o mesmo com os consumidores primários e assim sucessivamente até o último consumidor da sequencia.
Podemos observar que a transferência de energia na cadeia, e no ecossistema é unidirecional, pois não há retorno para os produtores. A única fonte primária de energia para a vida é o sol. É importante salientar, que os únicos integrantes da cadeia alimentar capazes de introduzir energia na sequencia, são os produtores. Todos os outros componentes, consumidores e decompositores. são dependentes dos produtores.
A cada passagem de um nível trófico para outro, ocorrem perdas, por exemplo, através da dissipação de calor corporal para o ambiente. Somados esses fatores, podemos concluir que uma cadeia alimentar não pode ter muitos componentes em sequencia, pois faltaria energia para os níveis tróficos terminais, sendo por esse motivo, importante, a interação de cadeias, formando teias alimentares, onde os consumidores vão ocupar níveis diferentes.
Pirâmides ecológicas
A ecologia, assim como a História, a Geografia e outras ciências, utiliza gráficos, tabelas e pirâmides para representar dados. A pirâmide é construída com retângulos sobrepostos, sendo que a área de cada retângulo é proporcional, quantitativamente, ao conjunto de dados que estão sendo representados. O retângulo da base deverá se sempre relativo ao nível trófico dos produtores e sobre ele o retângulo dos consumidores primários, depois ao secundário, o terciário até chegar ao último consumidor da cadeia ou ecossistema representado. São três os tipos de pirâmides:
Pirâmide de números: nesta pirâmide os retângulos são utilizados para representar a quantidade de indivíduos de cada nível trófico.
Pirâmide de biomassa: os retângulos dessa pirâmide representa a quantidade de matéria orgânica armazenada em cada nível trófico.
Pirâmide de energia: esta é a pirâmide que mais se aproxima dos acontecimentos de um ecossistema pois representa a transferência de energia de um nível trófico para outro, indicando inclusive as perdas decorrentes desta transferência.
sábado, 6 de maio de 2017
Exercícios
1-Um antibiótico que atue nos ribossomos mata:
A) Bactérias por interferir na síntese de proteína.
B) Bactérias por provocar plasmólise.
C) Fungos por interferir na síntese de lipídios.
D) Vírus por alterar DNA.
E) Vírus por impedir recombinação gênica.
2-Organelas citoplasmáticas que contêm DNA:
A) Mitocôndria e ribossomo.
B) Mitocôndria e cloroplasto.
C) Nucléolo e cloroplasto.
D) Lisossomo e ribossomo
E) Ribossomo e cromossomo.
3-Não é característica do DNA:
A) O açúcar com cinco átomos de carbono.
B) A presença das bases nitrogenadas uracila, guanina, citosina e adenina.
C) A presença de ácido fosfórico.
D) É polinucleotídeo.
E) Ocorre nos cromossomos.
4-Observe:
1- O código genético descreve a relação entre a sequência de bases nitrogenadas e a sequência de aminoácidos, na proteína que ele especifica.
2- A sequência de aminoácidos que forma uma cadeia polipeptídica compreende a estrutura secundária de uma proteína.
3- Três bases nitrogenadas adjacentes codificam um aminoácido e formam um códon.
Está(ão) correta(s):
A) 1, apenas
B) 1 e 3
C) 3, apenas
D) 1, 2 e 3
E) 2, apenas
Gabarito:
1- letra A) Bactérias por interferir na síntese de proteína.
2- letra B) Mitocôndria e cloroplasto.
3- letra B) A presença das bases nitrogenadas uracila, guanina, citosina e adenina.
4- letra B) 1 e 3.
A) Bactérias por interferir na síntese de proteína.
B) Bactérias por provocar plasmólise.
C) Fungos por interferir na síntese de lipídios.
D) Vírus por alterar DNA.
E) Vírus por impedir recombinação gênica.
2-Organelas citoplasmáticas que contêm DNA:
A) Mitocôndria e ribossomo.
B) Mitocôndria e cloroplasto.
C) Nucléolo e cloroplasto.
D) Lisossomo e ribossomo
E) Ribossomo e cromossomo.
3-Não é característica do DNA:
A) O açúcar com cinco átomos de carbono.
B) A presença das bases nitrogenadas uracila, guanina, citosina e adenina.
C) A presença de ácido fosfórico.
D) É polinucleotídeo.
E) Ocorre nos cromossomos.
4-Observe:
1- O código genético descreve a relação entre a sequência de bases nitrogenadas e a sequência de aminoácidos, na proteína que ele especifica.
2- A sequência de aminoácidos que forma uma cadeia polipeptídica compreende a estrutura secundária de uma proteína.
3- Três bases nitrogenadas adjacentes codificam um aminoácido e formam um códon.
Está(ão) correta(s):
A) 1, apenas
B) 1 e 3
C) 3, apenas
D) 1, 2 e 3
E) 2, apenas
Gabarito:
1- letra A) Bactérias por interferir na síntese de proteína.
2- letra B) Mitocôndria e cloroplasto.
3- letra B) A presença das bases nitrogenadas uracila, guanina, citosina e adenina.
4- letra B) 1 e 3.
domingo, 30 de abril de 2017
Composição Química dos Seres Vivos II
Ácidos Nucleicos
Os ácidos nucleicos são as maiores moléculas encontradas nos seres vivos. São responsáveis pelo controle dos processos vitais e constituem o código genético, ou seja, o conjunto de informações que determinam as características dos seres vivos.
Os ácidos nucleicos são macromoléculas formadas por unidades denominadas nucleotídeos. Cada nucleotídeo é formado por um grupo fosfato, ligado a uma pentose e esta, por sua vez, está ligada a uma base nitrogenada.
Um nucleotídeo se une a outro, através de uma ligação estabelecida entre a pentose de um nucleotídeo e o fosfato do nucleotídeo vizinho formando o que chamamos de polinucleotídeo, ou cadeia de nucleotídeos.
Síntese de proteína
Um gene, como sendo à porção de DNA capaz de codificar a síntese de uma proteína. De acordo com a sequência de bases nitrogenadas dos nucleotídeos que o constituem, o gene vai determinar a sequência de aminoácidos da molécula de proteína a ser sintetizada. E o que chamamos de código genético.
Na verdade, a síntese de proteínas não é feita diretamente pelo DNA, ocorrendo a participação intermediária do RNA. O processo todo ocorre em duas fases: a Transcrição e a Tradução.
O código genético: não podemos nos esquecer que todas as proteínas são formadas por apenas 20 aminoácidos, sendo portanto, a sequência de ligação entre eles, fundamental para diferenciar as proteínas. Além disso, as moléculas de DNA das várias especies de seres vivos, diferenciam-se apenas na sequência de bases nitrogenadas de seus nucleotídeos.
A sequência de bases do DNA determina a sequência de aminoácidos da proteína. Cada trinca, isto é, cada sequência de três bases nitrogenadas do DNA, codifica a posição de um determinado aminoácido na proteína. Como são 4 bases diferentes, combinadas 3 a 3, são 64 trincas possíveis. Isto quer dizer que o código genético é degenerado, ou seja, um mesmo aminoácido pode ser codificado por mais de uma trina. Após a transcrição, cada trinca de bases da fita ativa de DNA vai ter uma trinca correspondente no RNAm a qual denominamos códon.
Mutações gênicas
Chamamos de mutação gênica qualquer alteração ocorrida no código genético, seja ela natural, ou induzida por agentes externos, como a radiação ou substâncias químicas. Existem diferentes tipos de mutação.
Sistema reparador de erros gênicos: as células possuem um eficiente sistema de correção de erros que ocorre na duplicação do DNA. Este sistema de reparos conta com um sequência de enzimas:
Os ácidos nucleicos são as maiores moléculas encontradas nos seres vivos. São responsáveis pelo controle dos processos vitais e constituem o código genético, ou seja, o conjunto de informações que determinam as características dos seres vivos.
Os ácidos nucleicos são macromoléculas formadas por unidades denominadas nucleotídeos. Cada nucleotídeo é formado por um grupo fosfato, ligado a uma pentose e esta, por sua vez, está ligada a uma base nitrogenada.
Fórmula geral de um nucleotídeo. |
Existem dois tipos de ácidos nucleicos:
Ácido desoxirribonucleico (DNA): os nucleotídeos de um mesmo filamento estão ligados entre si, através de uma ligação que ocorre entre a pentose de um nucleotídeo e o fosfato do nucleotídeo seguinte. Os dois filamentos da molécula de DNA, permanecem ligados, por pontes de hidrogênio, entre bases nitrogenadas correspondentes.
Observe que a base Timina (T) liga-se sempre à base Adenina (A) e a base Guanina (G) liga-se sempre à Citosina (C). Isso significa que em uma molécula de DNA, a quantidade de nucleotídeos com adenina é sempre igual ao número de nucleotídeo com timina e o número de nucleotídeos com citosina é igual ao nucleotídeo com guanina. Podemos então estabelecer algumas relações:
O DNA tem uma importante e peculiar característica, que é a capacidade de autoduplicação, ou seja, produzir cópias de si mesmo. Esta capacidade é fundamental para o mecanismo de reprodução dos seres vivos, pois possibilita que uma célula, ao se dividir, produza dua células filhas idênticas a ela, e portanto, com as mesmas capacidades e características. No mecanismo de autoduplicação do DNA, ocorre a seguinte sequência de fenômenos:
O processo de duplicação do DNA tem a participação de várias enzimas. Algumas rompem as pontes de hidrogênio que unem as bases dos dois filamentos, outras desmancham a dupla-hélice. A DNA polimerase promove a ligação, entre as bases correspondentes dos filamentos separados, formando as duas moléculas-filhas.
Ácido ribonucleico (RNA): diferentemente do DNA, a molécula de RNA é constituída por apenas um filamento de nucleotídeos. Estes nucleotídeos apresentam a ribose como pentose e como bases, a Adenina (A), Citosina (C), Guanina (G) e a Uracila (U). Note que a uracila é exclusiva do RNA, e que a timina não aparece em sua constituição.
Uma molécula de RNA é sintetizada diretamente a partir de uma molécula de DNA, quando ocorre a seguinte sequência de fenômeno:
- DNA: ácido desoxirribonucleico
- RNA: ácido ribonucleico
Diferenças entre DNA e RNA. |
As bases nitrogenadas podem ser classificadas em dois grupos:
- Púricas: Adenina e Guanina são maiores e constituídas por um anel duplo de carbono e nitrogênio.
- Pirimídicas: Citosina, Timina e Uracila são menores e apresentam um anel simples.
- Separação dos dois filamentos de nucleotídeos, que formam a molécula de DNA, devido ao rompimento das pontes de hidrogênio, que ligam as bases nitrogenadas.
- Ligação de nucleotídeos livres do citoplasma, aos nucleotídeos separados dos dois filamentos. A ligação se dá através de bases correspondentes:
A→T
T→A
C→G
G→C
- Formação das duas cadeias complementares e consequentemente da molécula de DNA. A duplicação da molécula de DNA é semiconservativa, ou seja, em cada molécula que foi formada, um filamento é originário da molécula mãe e o outro é novo.
Ácido ribonucleico (RNA): diferentemente do DNA, a molécula de RNA é constituída por apenas um filamento de nucleotídeos. Estes nucleotídeos apresentam a ribose como pentose e como bases, a Adenina (A), Citosina (C), Guanina (G) e a Uracila (U). Note que a uracila é exclusiva do RNA, e que a timina não aparece em sua constituição.
Uma molécula de RNA é sintetizada diretamente a partir de uma molécula de DNA, quando ocorre a seguinte sequência de fenômeno:
- Separação total ou parcial dos dois filamentos que formam a molécula de DNA.
- Emparelhamento de nucleotídeos de RNA, em relação a um dos filamentos de DNA. Estes nucleotídeos vão se ligando uns aos outros, sob o comando da enzima RNA polimerase. Este processo de emparelhamento obedece as seguintes relações:
Emparelhamento de bases do RNA ao DNA. |
- A molécula de RNA se desprende da molécula de DNA.
- O filamento de nucleotídeos que serviu de molde para a síntese de RNA é denominado fita ativa.
- Repareamento das duas fitas de DNA que se separaram no início do processo, reconstituindo a molécula de DNA.
Síntese de proteína
Um gene, como sendo à porção de DNA capaz de codificar a síntese de uma proteína. De acordo com a sequência de bases nitrogenadas dos nucleotídeos que o constituem, o gene vai determinar a sequência de aminoácidos da molécula de proteína a ser sintetizada. E o que chamamos de código genético.
Na verdade, a síntese de proteínas não é feita diretamente pelo DNA, ocorrendo a participação intermediária do RNA. O processo todo ocorre em duas fases: a Transcrição e a Tradução.
- Transcrição: transferência de informações do DNA para o RNA.
- Tradução: orientação dos tipos e sequência dos aminoácidos da proteína.
A sequência de bases do DNA determina a sequência de aminoácidos da proteína. Cada trinca, isto é, cada sequência de três bases nitrogenadas do DNA, codifica a posição de um determinado aminoácido na proteína. Como são 4 bases diferentes, combinadas 3 a 3, são 64 trincas possíveis. Isto quer dizer que o código genético é degenerado, ou seja, um mesmo aminoácido pode ser codificado por mais de uma trina. Após a transcrição, cada trinca de bases da fita ativa de DNA vai ter uma trinca correspondente no RNAm a qual denominamos códon.
Tipos de RNA: na síntese proteica verificamos a participação de 3 tipos diferentes de RNA:
Os ribossomos, percorrem a molécula de RNAm, permitindo o acoplamento dos RNAt aos códons do RNAm. Os ribossomos prendem-se as extremidades do RNAm, abrangendo dois códons. Ao primeiro códon, liga-se o anticódon correspondente de um RNAt. O mesmo ocorre com o segundo códon e entre os dois aminoácidos transportados se estabelece uma ligação peptídica. O primeiro RNAt desliga-se do RNAm e do aminoácido que transportava e vai para o citoplasma ligar-se a outro aminoácido igual ao anterior. Neste momento o ribossomo se desloca para o terceiro códon e um terceiro RNAt se liga ao RNAm. O segundo RNAt se desprende e o ribossomo se desloca para o quarto códon. E assim o ribossomo vai deslizando pelo RNAm, fazendo a leitura de código e no final do processo a molécula de proteína estará formada. Enquanto um ribossomo desliza sobre um RNAm, outro pode também iniciar a síntese de proteína no mesmo RNAm. Vários ribossomos podem se encaixar sucessivamente, estabelecendo uma ''linha de montagem'' de proteínas. Ao conjunto formado por um RNAm unido a vários ribossomos denominamos polirribossomo ou polissomo.
- RNA mensageiro (RNAm): É produzido no processo de transcrição que ocorre no núcleo da célula. Depois migra para o citoplasma, onde participa, nos ribossomos, da síntese de proteínas.
- RNA transportador ou de transferência (RNAt): Produzido a partir do DNA, no núcleo da célula, migra para o citoplasma, onde vai capturar aminoácidos que estão dispersos pelo citoplasma, transportando-os para os ribossomos. O RNAt apresenta uma região especifica para o aminoácido. Como são 20 aminoácidos diferentes, devem existir pelo menos 20 tipos de RNAt. A especificidade do RNAt se deve a uma trinca de bases, que se acopla aos códons do RNAm, sendo por isso, chamada anticódon.
- RNA ribossômico (RNAr): É o RNA de cadeia mais longa. Faz parte da constituição dos ribossomos. Os ribossomos permitem que o RNAr, se acople ao RNAm, que codifica a proteína.
Os ribossomos, percorrem a molécula de RNAm, permitindo o acoplamento dos RNAt aos códons do RNAm. Os ribossomos prendem-se as extremidades do RNAm, abrangendo dois códons. Ao primeiro códon, liga-se o anticódon correspondente de um RNAt. O mesmo ocorre com o segundo códon e entre os dois aminoácidos transportados se estabelece uma ligação peptídica. O primeiro RNAt desliga-se do RNAm e do aminoácido que transportava e vai para o citoplasma ligar-se a outro aminoácido igual ao anterior. Neste momento o ribossomo se desloca para o terceiro códon e um terceiro RNAt se liga ao RNAm. O segundo RNAt se desprende e o ribossomo se desloca para o quarto códon. E assim o ribossomo vai deslizando pelo RNAm, fazendo a leitura de código e no final do processo a molécula de proteína estará formada. Enquanto um ribossomo desliza sobre um RNAm, outro pode também iniciar a síntese de proteína no mesmo RNAm. Vários ribossomos podem se encaixar sucessivamente, estabelecendo uma ''linha de montagem'' de proteínas. Ao conjunto formado por um RNAm unido a vários ribossomos denominamos polirribossomo ou polissomo.
Mutações gênicas
Chamamos de mutação gênica qualquer alteração ocorrida no código genético, seja ela natural, ou induzida por agentes externos, como a radiação ou substâncias químicas. Existem diferentes tipos de mutação.
Tipos de mutação. |
Mutação por substituição de base. |
Mutação por perda de bases. |
- Enzimas que reconhecem o DNA alterado, cortam e eliminam o pedaço defeituoso.
- A DNA polimerase, que elabora um novo segmento, idêntico ao original, sem erro.
- Enzimas que ligam o novo segmento à molécula de DNA.
- Para a manutenção da vida, as células devem realizar centenas de vias metabólicas envolvendo milhares de reações químicas diferentes, catalizadas por enzimas. Isto nos da uma ideia da importância dos genes no controle da química da vida.
segunda-feira, 24 de abril de 2017
Exercícios
1-Escreva no espaço apropriado a soma dos itens corretos. Sobre as substâncias que compõem os seres vivos, é correto afirmar que:
(01) Os carboidratos, os lipídios e as vitaminas são fontes de energia para os seres vivos;
(02) A água é a substância encontrada em maior quantidade nos seres vivos;
(04) Além da sua função energética, os carboidratos estão presentes na formação de algumas estruturas dos seres vivos;
(08) As gorduras constituem o principal componente estrutural dos seres vivos;
(16) Os seres vivos apresentam uma composição química mais complexa do que a matéria bruta, sendo formados por substâncias orgânicas, como as proteínas, os lipídios, os carboidratos, as vitaminas e os ácidos nucleicos.
Soma=( )
2-A porcentagem de água é progressivamente decrescente nos seguintes tecidos:
A) Adiposo, muscular, substância cinzenta do cérebro.
B) Muscular, tecido nervoso do embrião, tecido nervoso do adulto.
C) Muscular, ósseo e adiposo.
D) Epitelial, ósseo e nervoso.
E) Nervoso, adiposo e muscular.
3-São funções da água no protoplasma:
I. Constitui o solvente da maioria das substância.
II. Participa das reações de hidrólise.
III. Participa da manutenção da temperatura e do equilíbrio osmótico.
São funções verdadeiras:
A) I, II e III
B) Apenas I e II
C) Apenas I e III
D) Apenas II e III
E) Apenas I
4-Os elementos químicos mais comumente encontrados na matéria orgânica são:
A) Oxigênio, hidrogênio e ferro
B) Hidrogênio, carbono e magnésio
C) Magnésio, cálcio e fósforo
D) Carbono, sódio e potássio
E) Carbono, oxigênio e hidrogênio
5-Muitas estruturas do nosso organismo possuem em sua estrutura o colágeno. Quimicamente, o colágeno pertence ao grupo de:
A) Carboidratos
B) Lipídeos
C) Proteínas
D) Glicídeos
E) Ácidos nucleicos
6-A água é a substância que se encontra em maior quantidade no interior da célula. Isso se justifica pelos importantes papéis que exerce nos processos metabólicos.
A) Qual é o papel da água na regulação térmica de animais homeotermos?
B) Por que as pessoas desidratadas correm risco de vida?
Gabarito:
1- Soma: 02+04+16=22
2- letra C) Muscular, ósseo e nervoso
3- letra A) I, II e III
4- letra E) Carbono, oxigênio e hidrogênio
5- letra C) Proteínas
6- A) Ajuda a manter a temperatura corporal, em nível compatível com a vida, devido ao seu elevado calor específico.
B) Devido às várias funções que executa, a quantidade de água não pode variar muito. A perda de 10% da total em 24 horas leva à morte.
(01) Os carboidratos, os lipídios e as vitaminas são fontes de energia para os seres vivos;
(02) A água é a substância encontrada em maior quantidade nos seres vivos;
(04) Além da sua função energética, os carboidratos estão presentes na formação de algumas estruturas dos seres vivos;
(08) As gorduras constituem o principal componente estrutural dos seres vivos;
(16) Os seres vivos apresentam uma composição química mais complexa do que a matéria bruta, sendo formados por substâncias orgânicas, como as proteínas, os lipídios, os carboidratos, as vitaminas e os ácidos nucleicos.
Soma=( )
2-A porcentagem de água é progressivamente decrescente nos seguintes tecidos:
A) Adiposo, muscular, substância cinzenta do cérebro.
B) Muscular, tecido nervoso do embrião, tecido nervoso do adulto.
C) Muscular, ósseo e adiposo.
D) Epitelial, ósseo e nervoso.
E) Nervoso, adiposo e muscular.
3-São funções da água no protoplasma:
I. Constitui o solvente da maioria das substância.
II. Participa das reações de hidrólise.
III. Participa da manutenção da temperatura e do equilíbrio osmótico.
São funções verdadeiras:
A) I, II e III
B) Apenas I e II
C) Apenas I e III
D) Apenas II e III
E) Apenas I
4-Os elementos químicos mais comumente encontrados na matéria orgânica são:
A) Oxigênio, hidrogênio e ferro
B) Hidrogênio, carbono e magnésio
C) Magnésio, cálcio e fósforo
D) Carbono, sódio e potássio
E) Carbono, oxigênio e hidrogênio
5-Muitas estruturas do nosso organismo possuem em sua estrutura o colágeno. Quimicamente, o colágeno pertence ao grupo de:
A) Carboidratos
B) Lipídeos
C) Proteínas
D) Glicídeos
E) Ácidos nucleicos
6-A água é a substância que se encontra em maior quantidade no interior da célula. Isso se justifica pelos importantes papéis que exerce nos processos metabólicos.
A) Qual é o papel da água na regulação térmica de animais homeotermos?
B) Por que as pessoas desidratadas correm risco de vida?
Gabarito:
1- Soma: 02+04+16=22
2- letra C) Muscular, ósseo e nervoso
3- letra A) I, II e III
4- letra E) Carbono, oxigênio e hidrogênio
5- letra C) Proteínas
6- A) Ajuda a manter a temperatura corporal, em nível compatível com a vida, devido ao seu elevado calor específico.
B) Devido às várias funções que executa, a quantidade de água não pode variar muito. A perda de 10% da total em 24 horas leva à morte.
domingo, 23 de abril de 2017
Composição Química dos Seres Vivos
A Composição química da célula
Os componentes químicos são semelhantes em todos os seres vivos, podendo ser divididos em dois grupos.
Água
A água é o componente mais abundante das células, sua molécula é formada por dois átomos de hidrogênio ligados a um átomo de oxigênio(H2O). Suas propriedades permitem que ela tenha várias funções nos seres vivos:
Espécies diferente podem apresentar diferentes porcentagens do seu peso em água, por exemplo: o homem 63%, fungos 83%, águas-vivas 98% e sementes de 10 a 20%. De qualquer modo, a quantidade de água não pode variar muito, No homem por exemplo, a perda de 10% do total da água, em 24 horas, leva á morte.
Sais minerais:
Os sais minerais podem ser encontrados nos seres vivos de duas maneiras diferentes:
Carboidratos:
Os carboidratos são moléculas orgânicas formadas por átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio. Também são conhecidos como glicídios, glucídios, açúcares, sacarídeos ou hidratos de carbono. Podem ser divididos em três grandes grupos: monossacarídeos, dissacarídeos e polissacarídeos.
Os lipídios são moléculas orgânicas, formadas pela associação entre ácidos graxos e um álcool orgânico. Sua principal característica é a insolubilidade em água e a solubilidade em solventes orgânicos como a benzina, o éter e o álcool etílico. Os lipídios são divididos em dois grupos principais: os lipídios simples e os lipídios complexos.
Lipídios simples:
Apresentam em sua constituição apenas átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio. Podem ser três tipos diferentes: glicerídeos, cerídeos e esterídeos.
Apresentam em sua formação, além dos átomos de carbono, hidrogênio e o oxigênio que aparecem nos lipídios simples, átomos de fósforo ou nitrogênio. Veja abaixo os principais:
Aminoácidos: os aminoácidos são moléculas orgânicas que possuem um carbono central (carbono α), ao qual se ligam um átomo de hidrogênio (— H), um grupamento amina(—NH2), um grupamento carboxila (— COOH) e um radical (— R). Conhecemos hoje cerca de 20 tipos diferentes de aminoácidos, que fazem parte da constituição das proteínas dos seres vivos. É o radical que caracteriza e diferencia os aminoácidos, já que os outros componentes da molécula são idênticos em todos eles.
Os componentes químicos são semelhantes em todos os seres vivos, podendo ser divididos em dois grupos.
No passado, os químicos definiram substâncias orgânicas como sendo aquelas que só poderiam ser fabricadas e encontradas no interior dos seres vivos, enquanto as substâncias inorgânicas seriam encontradas também, fora dos seres vivos. Em 1928 Woler conseguiu sintetizar, pela primeira vez, uma molécula orgânica em laboratório, a ureia (componente da urina) a partir de um composto inorgânico, o cianeto de amônio. Tal feito tornou esses conceitos inadequados para os tempos atuais e sendo assim, modernamente, consideramos substâncias orgânicas como sendo aquelas cuja estrutura molecular está fundamentada em uma cadeia de carbonos. O gráfico a seguir nos dá ideia da porcentagem média das substâncias encontradas nas células dos seres vivos.
A água é o componente mais abundante das células, sua molécula é formada por dois átomos de hidrogênio ligados a um átomo de oxigênio(H2O). Suas propriedades permitem que ela tenha várias funções nos seres vivos:
- Solvente de várias substâncias químicas possibilitando o seu transporte e distribuição no interior das células e fora delas, além de facilitar o intercâmbio entre os meios intracelular e extracelular.
- Facilita a ocorrência de reações químicas.
- Atua como reagente em várias reações químicas, principalmente reações de síntese por desidratação e reações de quebra por hidrólise.
- Ajuda a manter a temperatura corporal, em nível compatível com a vida, ou seja, participa da regulação térmica dos seres vivos.
- Atua com lubrificante, diminuindo o atrito entre tecidos e órgãos.
Espécies diferente podem apresentar diferentes porcentagens do seu peso em água, por exemplo: o homem 63%, fungos 83%, águas-vivas 98% e sementes de 10 a 20%. De qualquer modo, a quantidade de água não pode variar muito, No homem por exemplo, a perda de 10% do total da água, em 24 horas, leva á morte.
Sais minerais:
Os sais minerais podem ser encontrados nos seres vivos de duas maneiras diferentes:
- Insolúveis: neste caso estão na forma molecular e imobilizados fazendo parte de estruturas esqueléticas, como os fosfatos de cálcio que fazem parte dos ossos dos vertebrados, conferindo-lhes dureza e resistência, carbonatos de cálcio nos corais de recife e sais de silício em certas algas.
- Solúveis: encontram-se na forma iônica e dissolvidos em água, sendo importantes em vários fenômenos e reações químicas.
Alguns íons encontrados nos seres vivos e suas respectivas funções. |
Os carboidratos são moléculas orgânicas formadas por átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio. Também são conhecidos como glicídios, glucídios, açúcares, sacarídeos ou hidratos de carbono. Podem ser divididos em três grandes grupos: monossacarídeos, dissacarídeos e polissacarídeos.
- Monossacarídeos: são os carboidratos mais simples e podem ser representados pela fórmula geral Cn(H2O)n, sendo que n pode variar de 3 até 7. Os monossacarídeos são classificados de acordo com o número de átomos de carbono. Os monossacarídeos mais importantes são as pentoses e hexoses.
Exemplos de monossacarídeos. |
As principais pentoses. |
As principais hexoses. |
- Dissacarídeos: os dissacarídeos são moléculas formadas pela ligação entre dois monossacarídeos. Esta ligação é do tipo síntese por desidratação, ou seja, os dois monossacarídeos se unem, liberando uma molécula de água.
Os principais dissacarídeos. |
- Polissacarídeos: os polissacarídeos são macromoléculas, formadas por centenas ou milhares de monossacarídeos, ligados entre si, através de síntese por desidratação.
Os lipídios são moléculas orgânicas, formadas pela associação entre ácidos graxos e um álcool orgânico. Sua principal característica é a insolubilidade em água e a solubilidade em solventes orgânicos como a benzina, o éter e o álcool etílico. Os lipídios são divididos em dois grupos principais: os lipídios simples e os lipídios complexos.
Lipídios simples:
Apresentam em sua constituição apenas átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio. Podem ser três tipos diferentes: glicerídeos, cerídeos e esterídeos.
- Glicerídeos: também denominados triglicérides. São formados por três ácidos graxos, ligados a uma molécula de glicerol (álcool de três carbonos). Em temperatura ambiente( em torno de 20º), os glicídios que se apresentam sólidos são denominados gorduras e os que se apresentam líquidos são denominados óleos. Animais armazenam gordura e os vegetais armazenam óleo como reserva energética. Além disso, a gordura, armazenada sob a pele das aves e dos mamíferos (animais homeotermos) tem importante papel isolante térmico, ajudando a manter a temperatura corporal.
- Cerídeos: também denominados ceras, são formados por ácidos graxos ligados a um álcool, de cadeia mais longa que o glicerol. São extremamente insolúveis em água, e por isso, utilizados como impermeabilizantes de folhas e frutos nos vegetais, evitando a desidratação excessiva. Nos animais podemos citar a cera produzida e utilizada pelas abelhas como material de construção da sua colmeia.
- Esterídeos: também denominados esteroides, são bem diferentes dos demais lipídios, sendo formados pela união de ácidos graxos com álcoois de cadeia fechada denominados esteróis. O esteroide mais conhecido é o colesterol, presente nas membranas celulares e precursor dos hormônios sexuais: a testosterona (masculino), o estrógeno e a progesterona (femininos).
Apresentam em sua formação, além dos átomos de carbono, hidrogênio e o oxigênio que aparecem nos lipídios simples, átomos de fósforo ou nitrogênio. Veja abaixo os principais:
- Fosfolipídios: apresentam fosfato em sua constituição e fazem parte da constituição da membrana plasmática das células em geral.
- Esfingolipídios: apresentam nitrogênio na sua constituição e são abundantes no tecido nervoso (esfingomielina), onde formam a bainha de mielina que envolve os neurônios, funcionando como isolante elétrico.
As proteínas são macromoléculas, de elevado peso molecular, formadas por unidades que são denominadas aminoácidos. As proteínas são, portanto, polímeros e os aminoácidos, monômeros. As proteínas são os compostos orgânicos de maior abundancia na matéria viva (10-15%) e na composição total de um ser vivo só perde para a água (75-85%).
Aminoácidos: os aminoácidos são moléculas orgânicas que possuem um carbono central (carbono α), ao qual se ligam um átomo de hidrogênio (— H), um grupamento amina(—NH2), um grupamento carboxila (— COOH) e um radical (— R). Conhecemos hoje cerca de 20 tipos diferentes de aminoácidos, que fazem parte da constituição das proteínas dos seres vivos. É o radical que caracteriza e diferencia os aminoácidos, já que os outros componentes da molécula são idênticos em todos eles.
Alguns exemplos de aminoácidos. |
Os aminoácidos de um organismo podem ser classificados em dois tipos: os essenciais, que ele não consegue sintetizar, tendo que obrigatoriamente consegui-los através de sua dieta alimentar e os naturais que ele pode produzir. Os vegetais e algumas bactérias conseguem fabricar todos os aminoácidos. Já os animais conseguem fabricar apenas alguns.
Ligação peptídica: as proteínas são formadas por dezenas de moléculas de aminoácidos ligados entre si, através de ligações denominadas peptídicas. Uma ligação peptídica consiste na união entre o carbono do grupo carboxila de um aminoácido, com a liberação de uma molécula de água.
A identidade de uma proteína: três fatores podem diferencias uma proteína da outra:
Estruturas das proteínas: quando se considera apenas a sequencia linear de aminoácidos ligados uns aos outros, por ligações peptídicas, fala-se em estrutura primária. À medida que o filamento proteico vai sendo produzido ele vai se dobrando, devido à atração existente entre os aminoácidos (pontes de hidrogênio), dando à molécula uma forma helicoidal, denominada estrutura secundária. A proteína então, dobra-se sobre si mesma formando a estrutura terciária. Algumas proteínas podem ser formadas por duas ou mais cadeias polipeptídicas, unidas entre si, formando, o que denominamos estrutura quaternária.
Tipos de proteínas:
A desnaturação ou desnaturação proteica: já sabemos que a sequencia de aminoácidos a função desempenha pela proteína. É importante salientar que a forma final da proteína (estruturada terciária ou quaternária) também está associada à funcionalidade de uma proteína.
Quando uma proteína se deforma, perdendo a sua funcionalidade, dizemos que ela está desnaturada. A desnaturação de um proteína pode ser um processo irreversível. Dois fatores principais, levam a desnaturação proteica:
Para manter-se viva, uma célula precisa realizar reações químicas bastante complexas, em baixa temperatura e alta velocidade. No meio extracelular estas mesmas reações seriam lentar e exigiriam temperaturas elevadas, o que levaria à desnaturação proteica. Para que estas reações aconteçam na velocidade e temperatura compatíveis com a vida, as enzimas atuam como biocatalizadores, ou seja, aceleradores de reações.
Frequentemente, a nomenclatura das enzimas é baseada no substrato, que é a molécula sobre a qual a enzima atua, acrescentando-se o final ase.
Fatores que interferem na ação enzimática:
Chamamos de imunização a capacidade de se criar imunidade, ou seja, resistência a agentes invasores do organismo. Estes agentes invasores são chamados antígenos. Esta resistência resulta da produção de anticorpos por células do tecido sanguíneo, denominadas glóbulos brancos do tipo linfócitos.
Os anticorpos são específicos e capazes de reconhecer e ligar-se aos antígenos, inativando-os e facilitando a sua destruição.
Tipos de imunização:
Aminoácidos essenciais e naturais da espécie humana. |
Ligação peptídica: as proteínas são formadas por dezenas de moléculas de aminoácidos ligados entre si, através de ligações denominadas peptídicas. Uma ligação peptídica consiste na união entre o carbono do grupo carboxila de um aminoácido, com a liberação de uma molécula de água.
Ligação peptídica entre dois aminoácidos. |
Dois aminoácidos unidos formam um dipeptídio, três formam um tripeptídios e vários formam um polipeptídio. Para que um polipeptídio possa ser considerado uma proteína ele deve ser capaz de executar alguma função.
A identidade de uma proteína: três fatores podem diferencias uma proteína da outra:
- Os tipos de aminoácidos.
- O número de aminoácidos.
- A sequencia de aminoácidos.
Estruturas das proteínas: quando se considera apenas a sequencia linear de aminoácidos ligados uns aos outros, por ligações peptídicas, fala-se em estrutura primária. À medida que o filamento proteico vai sendo produzido ele vai se dobrando, devido à atração existente entre os aminoácidos (pontes de hidrogênio), dando à molécula uma forma helicoidal, denominada estrutura secundária. A proteína então, dobra-se sobre si mesma formando a estrutura terciária. Algumas proteínas podem ser formadas por duas ou mais cadeias polipeptídicas, unidas entre si, formando, o que denominamos estrutura quaternária.
As diferentes formas estruturais das proteínas. |
- Proteínas simples: constituídas apenas por cadeias polipeptídicas.
- Proteínas conjugadas: ocorre principalmente em enzimas e são constituídas por uma parte proteica denominada apoenzima e outra não proteica denominada coenzima ou grupo prostético. A apoenzima sozinha não é ativa.
Quando uma proteína se deforma, perdendo a sua funcionalidade, dizemos que ela está desnaturada. A desnaturação de um proteína pode ser um processo irreversível. Dois fatores principais, levam a desnaturação proteica:
- O calor excessivo (a partir de 45º) rompe as ligações que mantem a forma terciária da proteína. Podemos citar, como exemplo, o que ocorre com a clara do ovo, que apresenta grande quantidade de uma proteína denominada albumina dissolvida em água. Em condições naturais a clara se apresenta líquida e transparente. Com o cozimento, ela se torna sólida e opaca, porque as proteínas desnaturadas enrolam-se umas nas outras tornando-se insolúveis em água, solidificando-se.
- A variação muito ampla do pH, ou seja, em meio muito ácido ou muito básico, ocorre o rompimento de ligações que ajudam a manter a forma terciária das proteínas. Isto ocorre, por exemplo, na fabricação de queijos e iogurtes: acrescenta-se ao leite bactérias fermentadoras (lactobacilos), que liberam o ácido láctico, que acidificando ao leite, desnaturam suas proteínas, as quais se solidificam.
- Estrutural: são fundamentais na estrutura dos seres vivos, participando da arquitetura e consistência das células, além de dar sustentação aos tecidos através de fibras que se distribuem por entre as células.
Exemplos de proteínas com função estrutural. |
- Hormonal: hormônios são substancias de várias naturezas químicas (lipídios e proteínas, principalmente) produzidas por determinadas glândulas, denominadas endócrinas. Estas substancias podem estimular ou inibir a atividade de um órgão. Como exemplo de uma proteína que atue como hormônio podemos citar a insulina, produzida pelo pâncreas e que regula o metabolismo do açúcar.
- Nutritiva: as proteínas podem ser utilizadas como fonte de aminoácidos (principalmente os essenciais), na dieta animal, para que ele( o animal) possa produzir suas próprias proteínas. Em certos casos, algumas proteínas podem ser utilizadas como fonte de energia para o metabolismo celular.
- Enzimática: as enzimas são proteínas especiais, que atuam como catalisadores, ou seja, aceleram e regulam reações químicas que ocorrem nas células.
- Defesa: algumas proteínas atuam como anticorpos, que compõe o sistema imunológico, responsável pela defesa do corpo. Vamos estudar a ação enzimática e a imunologia com detalhes.
Para manter-se viva, uma célula precisa realizar reações químicas bastante complexas, em baixa temperatura e alta velocidade. No meio extracelular estas mesmas reações seriam lentar e exigiriam temperaturas elevadas, o que levaria à desnaturação proteica. Para que estas reações aconteçam na velocidade e temperatura compatíveis com a vida, as enzimas atuam como biocatalizadores, ou seja, aceleradores de reações.
Frequentemente, a nomenclatura das enzimas é baseada no substrato, que é a molécula sobre a qual a enzima atua, acrescentando-se o final ase.
As enzimas são denominadas em função do substrato. |
As enzimas são altamente específicas. Cada tipo de reação química que ocorre na célula é catalisada por um tipo de enzima. Esta especificidade deve-se ao fato da molécula da enzima encaixar-se perfeitamente na molécula do substrato, como uma chave de sua fechadura.
Note que após catalisar a reação, a enzima se desprende e permanece inalterada, podendo se combinar à outra molécula de substrato. Isto significa que a enzima não é consumida durante a reação.Fatores que interferem na ação enzimática:
- Temperatura: a velocidade da reação enzimática tende a aumentar com o aumento da temperatura do meio onde a enzima atua. Geralmente, a cada 10º de elevação da temperatura do ambiente, ocorre duplicação ou triplicação da atividade enzimática. No entanto existe um limite para essa influencia da temperatura, pois enzimas são proteínas e portanto, em temperaturas elevadas, sofrem desnaturação, perdendo a capacidade de atuação adequada. A temperatura limite para a atividade enzimática varia de acordo com a espécie de ser vivo, mas de maneira geral fica em torno de 40º.
- pH: cada enzima tem um pH ótimo, no qual a velocidade da reação catalisada é máxima. Em pH mais ácido ou mais básico a atividade enzimática diminui. Observe que o pH ótimo varia de acordo com a enzima. Normalmente, a inibição da atividade enzimática pelo pH é reversível. Se submetermos, por exemplo, uma enzima de pH ácido a um meio onde o pH esteja alcalino, a velocidade da reação diminui, mas se voltarmos a enzima para o pH ácido a velocidade de ração aumenta novamente. Porém, em pH muito ácido, algumas enzimas podem sofrer desnaturação, perdendo definitivamente a capacidade de atuar.
- Concentração do substrato: Se mantivermos constante a concentração de uma determinada enzima e ao mesmo tempo aumentarmos a concentração de substrato,vamos verificar que a velocidade de reação vai sofrendo aumentos progressivamente menores, até atingir um ponto, no qual novos aumentos (da concentração do substrato) não elevam mais a velocidade de reação, atingindo-se a saturação da concentração do substrato.
Chamamos de imunização a capacidade de se criar imunidade, ou seja, resistência a agentes invasores do organismo. Estes agentes invasores são chamados antígenos. Esta resistência resulta da produção de anticorpos por células do tecido sanguíneo, denominadas glóbulos brancos do tipo linfócitos.
Os anticorpos são específicos e capazes de reconhecer e ligar-se aos antígenos, inativando-os e facilitando a sua destruição.
Tipos de imunização:
- Ativa: neste caso o corpo produz os anticorpos. Pode ser de dois tipos:
- Naturalmente Adquirida: O organismo adquire o antígeno e fabrica anticorpos contra ele, tornando-se imune. Por exemplo, se uma pessoa contrai o vírus do sarampo, ela passa a fabricar os anticorpos e depois torna-se imune a essa doença.
- Artificialmente Adquirida: é o que chamamos de Vacina. Inocula-se no organismo antígenos atenuados, quer dizer, enfraquecidos a ponto de não causarem doença. O organismo estimulado pela vacina "aprende" a produzir os anticorpos e passa a ser imune ao antígeno. A vacinação é portanto, uma maneira de combate preventivo à doença. Quando um organismo é exposto, uma segunda vez, a um determinado antígeno, a produção de anticorpos ocorre com maior rapidez e intensidade.
- Passiva: o organismo recebe os anticorpos prontos. Também pode ser de dois tipos:
- Naturalmente Adquirida: ocorre em mamíferos como o ser humano, por exemplo. A mãe transfere anticorpos para o embrião através da placenta e depois para o recém-nascido através do leite materno.
- Artificialmente Adquirida: é o que chamamos de Soro. É utilizado quando o antígeno age rapidamente, não dando tempo ao organismo de produzir anticorpos. É o que ocorre quando uma pessoa é picada por cobras. Injeta-se soro com anticorpos prontos para anular rapidamente a ação do veneno. Note que ao contrário da vacina o soro não tem ação preventiva, mas sim curativa ou terapêutica.
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