C.F.B 7° ano - Biodiversidade

C.F.B 7° ano - Biodiversidade

(Parte 1 de 3)

m bient e e S aúde

7º Ano

A biodiversidade; A classificação dos seres vivos; Observando melhor; Investigando o Reino Monera

Professor: Roger Leomar 2º BIMESTRE - 2010

Ciências Físicas e Biológicas – C.F.B7° ano - Manhã
Profº Roger LeomarDATA:_/_/2010

Colégio Científico de Belém 2° Bimestre-2010

UNIDADE I – BIODIVERSIDADE DA VIDA Capitulo 1 – A biodiversidade

Classificação dos seres vivos

Uma característica inerente ao ser humano é a tendência de reunir em grupos os objetos ou seres que apresentam características semelhantes. O homem primitivo, por exemplo, já distribuía os seres vivos em dois grupos: comestíveis e não comestíveis.

A distribuição de objetos ou seres em grupos, de acordo com suas semelhanças e diferenças, é o que se chama de classificação.

O ramo da Biologia que trata da descrição, nomenclatura e classificação dos seres vivos denomina-se sistemática ou taxonomia.

A tentativa de sistematizar o mundo vivo é muito antiga e os critérios empregados pelos naturalistas variavam muito. Alguns classificavam em voadores e não-voadores, tomando por base a locomoção; outros os classificavam em aquáticos, aéreos e terrestres, tomando por base o hábitat.

Esses sistemas de classificação que utilizam critérios arbitrários, são chamados sistemas artificiais. Eles são reflexos as semelhanças e diferenças fundamentais entre os seres vivos.

Atualmente, os sistemas de classificação consideram um conjunto de caracteres relevantes, os quais permitem verificar as relações de parentesco evolutivo e estabelecer a filogenia dos diferentes grupos, ou seja, estabelecer as principais linhas de evolução desses grupos. São conhecidas por sistemas naturais, pois ordenam naturalmente os organismos, visando o estabelecimento das relações de parentesco evolutivo entre eles.

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Árvore filogenética dos seres vivos.

Assim dentro das características evolutivas, ao falarmos de animais e plantas, por exemplo, podemos usar como critério de classificação o tipo de nutrição: animais são seres heterótrofos; plantas seres autótrofos. Ao considerarmos bactérias e animais, podemos usar como critério de classificação o número e o tipo de células: bactérias são unicelulares e procariontes; animais são pluricelulares e eucariontes.

Espécie: a unidade de classificação dos seres vivos

Voce já viu a palavra "espécie" diversas vezes, mas o que ela realmente significa?

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Pense, por exemplo, no cavalo e na égua. Eles podem acasalar-se e dar origem a um descendente fértil, isto é, que também pode gerar seus próprios descendentes. Dizemos, por isso, que cavalos e éguas são animais que pertencem a uma mesma espécie.

Podemos, então, definir: espécie é um conjunto de organismos semelhantes entre si, capazes de se cruzar e gerar descendentes férteis.

Espécies mais aparentadas entre si do que com quaisquer outras formam um gênero. O gato-do-mato, encontrado em todas as florestas do Brasil, pertence a espécie Leopardus wiedii; a nossa jaguatirica, o maior entre os pequenos felinos silvestres brasileiros, pertence à espécie Leopardus pardalis; e o gato- do-mato-pequeno, o menor dos pequenos felinos silvestres brasileiros, pertence à espécie Leopardus tigrinus. Todos esse animais são de espécies diferentes, porque NÃO são capazes de cruzar-se entre si gerando descendentes férteis. Mas como estas espécies são mais aparentadas entre si do que com quaisquer outras, elas formam um gênero chamado Leopardus.

Além do gênero existem outros graus de classificação

Espécie - Gênero - Família - Ordem - Classe - Filo - Reino

Gêneros semelhantes formam um grupo maior: a família. As famílias formam a ordem.

As ordens formam a classe.

As classes forma o filo

Os filos, finalmente formam o reino.

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Para entendermos melhor as categorias taxonômicas, vamos utilizar como exemplo o reino Animal tendo como referência o cão.

Do filo dos cordados fazem parte, entre outros, os animais que têm coluna vertebral, conhecidos como vertebrados (em oposição aos não cordados, chamados de invertebrados). Dentre os cordados temos, os anfíbios, os peixes, os répteis, as aves e os mamíferos.

O conjunto de filos de animais cordados e não-cordados forma o reino dos animais - reino Animalia.

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Reinos

É o grupo mais abrangente da classificação dos seres vivos. Grande parte dos pesquisadores aceitam, atualmente, cinco reinos:

Monera - Seres unicelulares (formados por uma única célula), procariontes (células sem núcleo organizado, o tipo mais simples de célula existente). São as bactérias e as algas cianofíceas ou cianobactérias (algas azuis), antes consideradas vegetais primitivos.

Protista - Seres unicelulares eucariontes (que possuem núcleo individualizado) Apresentam características de vegetal e animal. Representados por protozoários, como a ameba, o tripanossomo (causador do mal de Chagas) o plasmódio (agente da malária), a euglena.

Fungi - Seres eucariontes uni e pluricelulares. Já foram classificados como vegetais, mas sua membrana possui quitina, molécula típica dos insetos e que não se encontra entre as plantas. São heterótrofos (não produzem seu próprio alimento), por não possuírem clorofila. Têm como representantes as leveduras, o mofo e os cogumelos.

Plantae ou Metafita - São os vegetais, desde as algas verdes até as plantas superiores. Caracterizam-se por ter as células revestidas por uma membrana de celulose e por serem autótrofas (sintetizam seu próprio alimento pela fotossíntese). Existem cerca de 400 mil espécies de vegetais classificados.

Animali ou Metazoa - São organismos multicelulares e heterótrofos (não produzem seu próprio alimento), pois são aclorofilados. Englobam desde as esponjas marinhas até o ser humano.

Uma observação deve ser feita: os VÍRUS são seres que são classificados à parte, sendo considerados como seres sem reino. Isto acontece devido às características únicas que eles apresentam, como a ausência de organização celular, ausência de metabolismo próprio para obter energia, reproduz-se somente em organismo hospedeiro, entre

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Colégio Científico de Belém 2° Bimestre-2010 outras. Mas eles possuem a faculdade de sofrer mutação, a fim de adaptar-se ao meio onde se encontram.

Vírus

Vírus são os únicos organismos acelulares da Terra atual.

Os vírus são seres muito simples e pequenos (medem menos de 0,2 µm), formados basicamente por uma cápsula protéica envolvendo o material genético, que, dependendo do tipo de vírus, pode ser o DNA, RNA ou os dois juntos (citomegalovirus). A palavra vírus vem do Latim virus que significa fluído venenoso ou toxina. Atualmente é utilizada para descrever os vírus biológicos, além de designar, metaforicamente, qualquer coisa que se reproduza de forma parasitária, como ideias. O termo vírus de computador nasceu por analogia. A palavra vírion ou víron é usada para se referir a uma única partícula viral que estiver fora da célula hospedeira.

Das 1.739.600 espécies de seres vivos conhecidos, os vírus representam 3.600 espécies.

Vírus é uma partícula basicamente protéica que pode infectar organismos vivos. Vírus são parasitas obrigatórios do interior celular e isso significa que eles somente se reproduzem pela invasão e possessão do controle da maquinaria de auto-reprodução celular. O termo vírus geralmente refere-se às partículas que infectam eucariontes (organismos cujas células têm carioteca), enquanto o termo bacteriófago ou fago é utilizado para descrever aqueles que infectam procariontes (domínios bacteria e archaea).

Tipicamente, estas partículas carregam uma pequena quantidade de ácido nucléico (seja DNA ou RNA, já se há conhecimento hoje de vírus que possuem os dois) sempre envolto por uma cápsula protéica denominada capsídeo. As proteínas que compõe o capsídeo são específicas para cada tipo de vírus. O capsídeo mais o ácido nucléico que ele envolve são denominados nucleocapsídeo. Alguns vírus são formados apenas pelo núcleo capsídeo, outros no entanto, possuem um envoltório ou envelope externo ao

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Colégio Científico de Belém 2° Bimestre-2010 nucleocapsídeo. Esses vírus são denominados vírus encapsulados ou envelopados.

Esquema do Vírus HIV

Ilustração do vírus HIV mostrando as proteínas do capsídeo responsáveis pela aderencia na célula hospedeira.

O envelope consiste principalmente em duas camadas de lipídios derivadas da membrana plasmática da célula hospedeira e em moléculas de proteínas virais, específicas para cada tipo de vírus, imersas nas camadas de lipídios.

São as moléculas de proteínas virais que determinam qual tipo de célula o vírus irá infectar. Geralmente, o grupo de células que um tipo de vírus infecta é bastante restrito. Existem vírus que infectam apenas bactérias, denominadas bacterófagos, os que infectam apenas fungos, denominados micófagos; os que

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Colégio Científico de Belém 2° Bimestre-2010 infectam as plantas e os que infectam os animais, denominados, respectivamente, vírus de plantas e vírus de animais.

Os vírus não são constituídos por células, embora dependam delas para a sua multiplicação. Alguns vírus possuem enzimas. Por exemplo o HIV tem a enzima Transcriptase reversa que faz com que o processo de Transcrição reversa seja realizado (formação de DNA a partir do RNA viral). Esse processo de se formar DNA a partir de RNA viral é denominado retrotranscrição, o que deu o nome retrovírus aos vírus que realizam esse processo. Os outros vírus que possuem DNA fazem o processo de transcrição (passagem da linguagem de DNA para RNA) e só depois a tradução. Estes últimos vírus são designados de adenovírus.

Vírus são parasitas intracelulares obrigatórios: a falta de hialoplasma e ribossomos impede que eles tenham metabolismo próprio. Assim, para executar o seu ciclo de vida, o vírus precisa de um ambiente que tenha esses componentes. Esse ambiente precisa ser o interior de uma célula que, contendo ribossomos e outras substâncias, efetuará a síntese das proteínas dos vírus e, simultaneamente, permitirá que ocorrra a multiplicação do material genetico viral.

Em muitos casos os vírus modificam o metabolismo da célula que parasitam, podendo provocar a sua degeneração e morte. Para isso, é preciso que o vírus inicialmente entre na célula: muitas vezes ele adere à parede da célula e "injeta" o seu material genético ou então entra na célula por englobamento - por um processo que lembra a fagocitose, a célula "engole" o vírus e o introduz no seu interior.

Virus seres vivos ou não?

Vírus não têm qualquer atividade metabólica quando fora da célula hospedeira: eles não podem captar nutrientes, utilizar energia ou realizar qualquer atividade biossintética. Eles obviamente se reproduzem, mas diferentemente de células, que crescem, duplicam seu conteúdo para então dividir-se em duas células filhas, os vírus replicam-se através de uma

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Colégio Científico de Belém 2° Bimestre-2010 estratégia completamente diferente: eles invadem células, o que causa a dissociação dos componentes da partícula viral; esses componentes então interagem com o aparato metabólico da célula hospedeira, subvertendo o metabolismo celular para a produção de mais vírus. Há grande debate na comunidade científica sobre se os vírus devem ser considerados seres vivos ou não, e esse debate e primariamente um resultado de diferentes percepções sobre o que vem a ser vida, em outras palavras, a definição de vida. Aqueles que defendem a idéia que os vírus não são vivos argumentam que organismos vivos devem possuir características como a habilidade de importar nutrientes e energia do ambiente, devem ter metabolismo (um conjunto de reações químicas altamente interrelacionadas através das quais os seres vivos constroem e mantêm seus corpos, crescem e performam inúmeras outras tarefas, como locomoção, reprodução, etc.); organismos vivos também fazem parte de uma linhagem continua, sendo necessariamente originados de seres semelhantes e, através da reprodução, gerar outros seres semelhantes (descendência ou prole), etc. Os vírus preenchem alguns desses critérios: são parte de linhagens contínuas, reproduzem-se e evoluem em resposta ao ambiente, através de variabilidade e seleção, como qualquer ser vivo. Porém, não têm metabolismo próprio, por isso deveriam ser considerados "partículas infecciosas", ao invés de seres vivos propriamente ditos. Muitos, porém, não concordam com essa perspectiva, e argumentam que uma vez que os vírus são capazes de reproduzir-se, são organismos vivos; eles dependem do maquinário metabólico da célula hospedeira, mas até ai todos os seres vivos dependem de interações com outros seres vivos. Outros ainda levam em consideração a presenca massiva de vírus em todos os reinos do mundo natural, sua origem-aparentemente tão antiga como a própria vida-sua importância na história natural de todos os outros organismos, etc. Conforme já mencionado, diferentes conceitos a respeito do que vem a ser vida formam o cerne dessa discussão. Definir vida tem sido sempre um grande problema, e já que qualquer definição provavelmente será evasiva ou arbitraria, dificultando assim uma definição exata a respeito dos vírus.

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Doenças humanas virais

No homem, inúmeras doenças são causadas por esses seres acelulares.

Praticamente todos os tecidos e órgãos humanos são afetados por alguma infecção viral. Abaixo você encontra as viroses mais freqüentes na nossa espécie. Valorize principalmente os mecanismos de transmissão e de prevenção. Note que a febre amarela e dengue são duas viroses que envolvem a transmissão por insetos (mosquito da espécie Aedes aegypti). Para a primeira, existe vacina. Duas viroses relatadas abaixo, AIDS e condiloma acuminado, são doenças sexualmente trasmissíveis (DSTs). A tabela também relaciona viroses comuns na infância, rubélola, caxumba, sarampo, poliomelite - para as quais existem vacinas.

Algumas das principais viroses que acometem os seres humanos: Resfriado Comum;

Caxumba;

Rubéola;

Sarampo;

Hepatites;

Dengue;

Poliomielite;

Febre amarela;

Varicela ou Catapora; Varíola;

Meningite viral;

Mononucleose Infecciosa;

Herpes

Condiloma

Hantavirose

Prevenção e tratamento de doenças virais

Devido ao uso da maquinaria das células do hospedeiro, os vírus tornam-se difíceis de matar. As mais eficientes soluções médicas para as doenças virais são, até agora, as vacinas para prevenir as infecções, e drogas que tratam os sintomas das infecções virais. Os pacientes freqüentemente pedem

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Colégio Científico de Belém 2° Bimestre-2010 antibióticos, que são inúteis contra os vírus, e seu abuso contra infecções virais é uma das causas de resistência antibiótica em bactérias. Diz-se, às vezes, que a ação prudente é começar com um tratamento de antibióticos enquanto espera-se pelos resultados dos exames para determinar se os sintomas dos pacientes são causados por uma infecção por vírus ou bactérias.

Bacteriófagos

Os bacteriófagos podem ser vírus de DNA ou de RNA que infectam somente organismos procariotos. São formados apenas pelo nucleocapsídeo, não existindo formas envelopadas. Os mais estudados são os que infectam a bacteria intestinal Escherichia coli, conhecida como fagos T. Estes são constituídos por uma cápsula protéica bastante complexa, que apresenta uma região denominada cabeça, com formato poligonal, envolvendo uma molécula de DNA, e uma região denominada cauda, com formato cilíndrico, contendo, em sua extremidade livre, fibras protéicas.

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