Biologia humana

Biologia humana

(Parte 1 de 6)

Nome do Aluno

Organizadores Paulo Takeo Sano

Lyria Mori

Elaboradores Carlos Arturo Navas Iannini

José Guilherme Chauí Berlinck

Biologia

3 módulo

Governador: Geraldo Alckmin

Secretaria de Estado da Educação de São Paulo

Secretário: Gabriel Benedito Issac Chalita

Coordenadoria de Estudos e Normas Pedagógicas – CENP Coordenadora: Sonia Maria Silva

Reitor: Adolpho José Melfi Pró-Reitora de Graduação

Sonia Teresinha de Sousa Penin

Pró-Reitor de Cultura e Extensão Universitária Adilson Avansi Abreu

Presidente do Conselho Curador: Selma Garrido Pimenta Diretoria Administrativa: Anna Maria Pessoa de Carvalho Diretoria Financeira: Sílvia Luzia Frateschi Trivelato

Coordenadora Geral: Eleny Mitrulis

Vice-coordenadora Geral: Sonia Maria Vanzella Castellar Coordenadora Pedagógica: Helena Coharik Chamlian

Coordenadores de Área

Biologia:

Paulo Takeo Sano – Lyria Mori

Física:

Maurício Pietrocola – Nobuko Ueta

Geografia:

Sonia Maria Vanzella Castellar – Elvio Rodrigues Martins

História:

Kátia Maria Abud – Raquel Glezer

Língua Inglesa:

Anna Maria Carmagnani – Walkyria Monte Mór

Língua Portuguesa:

Maria Lúcia Victório de Oliveira Andrade – Neide Luzia de Rezende – Valdir Heitor Barzotto

Matemática:

Antônio Carlos Brolezzi – Elvia Mureb Sallum – Martha S. Monteiro

Química:

Maria Eunice Ribeiro Marcondes – Marcelo Giordan

Produção Editorial

Dreampix Comunicação

Revisão, diagramação, capa e projeto gráfico: André Jun Nishizawa, Eduardo Higa Sokei, José Muniz Jr. Mariana Pimenta Coan, Mario Guimarães Mucida e Wagner Shimabukuro

Cartas ao Aluno

Carta da Pró-Reitoria de Graduação

Caro aluno,

Com muita alegria, a Universidade de São Paulo, por meio de seus estudantes e de seus professores, participa dessa parceria com a Secretaria de Estado da Educação, oferecendo a você o que temos de melhor: conhecimento.

Conhecimento é a chave para o desenvolvimento das pessoas e das nações e freqüentar o ensino superior é a maneira mais efetiva de ampliar conhecimentos de forma sistemática e de se preparar para uma profissão.

Ingressar numa universidade de reconhecida qualidade e gratuita é o desejo de tantos jovens como você. Por isso, a USP, assim como outras universidades públicas, possui um vestibular tão concorrido. Para enfrentar tal concorrência, muitos alunos do ensino médio, inclusive os que estudam em escolas particulares de reconhecida qualidade, fazem cursinhos preparatórios, em geral de alto custo e inacessíveis à maioria dos alunos da escola pública.

O presente programa oferece a você a possibilidade de se preparar para enfrentar com melhores condições um vestibular, retomando aspectos fundamentais da programação do ensino médio. Espera-se, também, que essa revisão, orientada por objetivos educacionais, o auxilie a perceber com clareza o desenvolvimento pessoal que adquiriu ao longo da educação básica. Tomar posse da própria formação certamente lhe dará a segurança necessária para enfrentar qualquer situação de vida e de trabalho.

Enfrente com garra esse programa. Os próximos meses, até os exames em novembro, exigirão de sua parte muita disciplina e estudo diário. Os monitores e os professores da USP, em parceria com os professores de sua escola, estão se dedicando muito para ajudá-lo nessa travessia.

Em nome da comunidade USP, desejo-lhe, meu caro aluno, disposição e vigor para o presente desafio.

Sonia Teresinha de Sousa Penin. Pró-Reitora de Graduação.

Carta da Secretaria de Estado da Educação

Caro aluno,

Com a efetiva expansão e a crescente melhoria do ensino médio estadual, os desafios vivenciados por todos os jovens matriculados nas escolas da rede estadual de ensino, no momento de ingressar nas universidades públicas, vêm se inserindo, ao longo dos anos, num contexto aparentemente contraditório.

Se de um lado nota-se um gradual aumento no percentual dos jovens aprovados nos exames vestibulares da Fuvest — o que, indubitavelmente, comprova a qualidade dos estudos públicos oferecidos —, de outro mostra quão desiguais têm sido as condições apresentadas pelos alunos ao concluírem a última etapa da educação básica.

Diante dessa realidade, e com o objetivo de assegurar a esses alunos o patamar de formação básica necessário ao restabelecimento da igualdade de direitos demandados pela continuidade de estudos em nível superior, a Secretaria de Estado da Educação assumiu, em 2004, o compromisso de abrir, no programa denominado Pró-Universitário, 5.0 vagas para alunos matriculados na terceira série do curso regular do ensino médio. É uma proposta de trabalho que busca ampliar e diversificar as oportunidades de aprendizagem de novos conhecimentos e conteúdos de modo a instrumentalizar o aluno para uma efetiva inserção no mundo acadêmico. Tal proposta pedagógica buscará contemplar as diferentes disciplinas do currículo do ensino médio mediante material didático especialmente construído para esse fim.

O Programa não só quer encorajar você, aluno da escola pública, a participar do exame seletivo de ingresso no ensino público superior, como espera se constituir em um efetivo canal interativo entre a escola de ensino médio e a universidade. Num processo de contribuições mútuas, rico e diversificado em subsídios, essa parceria poderá, no caso da estadual paulista, contribuir para o aperfeiçoamento de seu currículo, organização e formação de docentes.

Prof. Sonia Maria Silva Coordenadora da Coordenadoria de Estudos e Normas Pedagógicas

Apresentação da área

Antes de virar estas páginas, faça uma pausa...

animaisVocê consegue enxergar tudo isso através dessas páginas? Sim?

Você se dá conta que, nesse exato momento, enquanto seus olhos percorrem cada letra deste texto, milhões de informações chegam até você pela retina? Pense nisso! Pense também que essas informações, para saírem do papel e alcançarem as células nervosas de seu cérebro, percorrem um caminho longo e fantástico! Caminho que pode começar muito antes do que a gente vê... Pode começar quando essa folha de papel era ainda uma árvore, que fazia parte de uma floresta, que por sua vez abrigava outras árvores e inúmeros Não? Vamos ajudá-lo: é sobre essas coisas tão próximas de você que vamos falar aqui...

Você vai saber um pouco mais sobre a célula e seus componentes; sobre o funcionamento de cada uma e do organismo que elas compõem. Aprenderá a respeito de como os seres vivos se organizam e se distribuem nesse nosso planetinha azul. Vamos falar de plantas e de bichos, de vírus e bactérias, de fungos e do ser humano. Sim, do ser humano, de você inclusive! Como você funciona por dentro e por fora. Como suas ações podem ter resultados que vão muito além daqueles que se espera.

sejam os melhores! Estamos aqui para colaborar com issoPorém, não se

E já que falamos de resultados, esperamos que os seus, durante a vida, esqueça: depende muito mais de você! Nós, aqui, só vamos direcionar um pouco seu olhar para algumas coisas importantes, mas quem vai enxergar, de fato, é você! Portanto, não confie só no que está ao longo dessas páginas. Vá além! Leia muito! Jornais, revistas, coisas sobre ciências e sobre o mundo - afinal, ele é grande demais para caber em alguns fascículos! Não se esqueça que acumular conhecimento é o ganho mais efetivo que se pode ter: não se desgasta e ninguém nos tira!

Conte conosco durante essa tarefa. Pode estar certo: torcemos por você!

Apresentação do módulo

Prezado aluno,

Este módulo sobre biologia humana foi escrito para ajudar você a entender como funciona o seu corpo, como ele é um sistema integrado no qual as diversas partes interferem umas com as outras. Partimos da dificuldade mais básica para os seres vivos: o problema da energia. Assim, como se obtém energia do alimento? O que se faz com essa energia? Como transformar a energia contida no alimento em atividade física, pensamento ou defesa contra agentes invasores?

Essas e muitas outras perguntas poderão ser esclarecidas com o auxílio deste texto. Primeiro, tratamos da obtenção de energia e nutrientes e a sua relação com os sistemas digestório e circulatório, o sistema de transporte interno do corpo. Depois, veremos que o sangue tem múltiplos papéis, e que a sua circulação guarda profunda relação com a ventilação pulmonar e a respiração.

Veremos, também, que o controle de sais e água depende tanto do sistema excretório (renal) quanto do cardiovascular. Discutimos as fontes de energia do corpo em movimento e os tipos de músculo presentes nos seres humanos. Tratamos, posteriormente, do controle do meio interno, utilizando como exemplo as funções reprodutivas e o comportamento sexual. Passamos, então, a falar de saúde, apresentando uma explicação geral sobre as defesas do organismo, para tratar, mais adiante, de assuntos de saúde publica tais como métodos contraceptivos e doenças sexualmente transmissíveis.

Ao longo do texto, você encontrará uma série de perguntas numeradas, que estão relacionadas com os diversos temas tratados. Essas perguntas apresentam um desafio. O que sugerimos é que na medida que você leia, vá tentando responder as perguntas com a ajuda de livros didáticos, anotações das aulas ou de qualquer outro material disponível. Depois, discuta as suas sugestões e idéias com os professores e monitores.

Boa sorte!

Organizadores Paulo Takeo Sano

Lyria Mori

Elaboradores

Carlos Arturo Iannini

José Guilherme Berlinck

Você precisa de energia para manter a temperatura do corpo elevada, crescer, pensar, movimentar-se ou se relacionar com o ambiente. A fonte dessa energia são os alimentos que você ingere a cada dia, principalmente doces e farinhas (carboidratos), gorduras (lipídeos) e proteínas. O aproveitamento desses alimentos requer, primeiramente, a quebra e a separação de tais substâncias em partes menores; em seguida, a sua assimilação e eventual armazenamento.

Tal armazenamento se dá em órgãos como fígado (carboidratos), músculos (carboidratos) e tecido adiposo (lipídeos) e tem como objetivo o seu uso posterior como substratos energéticos, ou seja, substâncias que podem ser utilizadas para a obtenção de energia. Os principais substratos energéticos são lipídeos e carboidratos, que uma vez transportados às células, podem ser utilizados para gerar um composto de alta energia chamado ATP (trifosfato de adenosina). Você pode pensar no ATP como “a moeda energética da célula”, ou seja, aquilo que contém a energia que a célula gasta para se manter viva e cumprir suas funções.

A conversão mais eficiente de alimento em ATP é a oxidação, um processo que ocorre nas organelas celulares chamadas mitocôndrias, e que requer grandes quantidades de oxigênio. Por isso precisamos obter oxigênio por meio da respiração – que, como veremos mais adiante, seria mais corretamente chamada de ventilação pulmonar – e transportá-lo às células via sangue. Quase todas as atividades do corpo, sejam mecânicas, como a contração muscular, ou bioquímicas, como a síntese de novas proteínas, requerem energia, ou seja, substratos energéticos e oxigênio.

Você certamente sabe que o corpo não é capaz de utilizar integralmente os alimentos consumidos. Além disso, diversos processos celulares liberam subs- tâncias que devem ser eliminadas, como o gás carbônico (CO2 ), um gás produ- zido como subproduto da oxidação nas mitocôndrias. O que aconteceria se essas substâncias fossem acumuladas? O seu corpo requer um mecanismo eficiente para coletar e eliminar aqueles resíduos de processos metabólicos que devem ser descartados. Agora pense: qual é o sistema de eliminação de resíduos do seu corpo? Se você está pensando nos rins acertou em parte, mas claro, o intestino grosso também toma conta de outra parte desta tarefa. O sistema respiratório também elimina um gás que não deve ser acumulado. Lembra qual é?

Então, de que serviriam todos os nutrientes e as substâncias que você assimila na dieta se não fosse possível distribuí-las pelo corpo? O sistema circulatório é o encarregado do transporte de elementos entre as diversas par- tes do organismo. Assim, resíduos do metabolismo celular, CO2 , hemácias,

Introdução leucócitos, substratos energéticos, oxigênio e muitos outros elementos são coletados e distribuídos no corpo pela circulação. O sistema circulatório faz mais ainda: ele participa do controle e da integração entre as diversas funções dos órgãos e sistemas, mais uma tarefa essencial do corpo. Esse controle depende em grande parte dos hormônios, substâncias que podem ter efeitos dramáticos sobre as células, e que geralmente são produzidas em locais do corpo diferentes daqueles onde atuam. A manutenção do equilíbrio energético do corpo, o desenvolvimento sexual, os ciclos reprodutivos e muitos outros aspectos da biologia humana dependem do sistema hormonal (ou endócrino), que depende do sistema circulatório para o transporte de substâncias.

A integração da informação sobre o estado interno do corpo com aquela que vem do ambiente constitui um outro aspecto essencial do seu dia-a-dia. Essas informações são coletadas pelos diversos sentidos do organismo e o processamento da informação é feito pelo sistema nervoso. Claro, o assunto da energia também é importante aqui, pois os sistemas endócrino e nervoso precisam, para funcionar, daquele ATP derivado da digestão, formado principalmente na presença de oxigênio, que, por sua vez, é disponibilizado pelo sistema respiratório e transportado pelo sistema circulatório.

QE 1:QE 1:QE 1:QE 1:QE 1:Fala-se freqüentemente de sistemas digestório, circulatório, respiratório etc. Quão independentes são esses sistemas?

QE 2:QE 2:QE 2:QE 2:QE 2:Durante a atividade física, é requerido o aumento da quantidade de substratos energéticos e de oxigênio que chega às células. Os músculos ativos geram grande quantidade de calor e a temperatura do corpo tende a aumentar, sendo necessário resfriá-lo. Pense na última vez que você fez uma atividade intensa: que mudanças no seu corpo você lembra terem ocorrido e como elas se relacionam com os temas tratados acima?

QE 3:QE 3:QE 3:QE 3:QE 3:Todos falam nos “5 sentidos do ser humano”: visão, audição, gustação, olfato e tato.

E a dor, é também um sentido? Qual a importância de sentirmos dor? Você sabia que, além desses, temos mais de outros dez sentidos que nos permitem perceber a nossa relação com o mundo que nos cerca? Faça uma breve pesquisa e procure responder qual o papel dos fusos musculares. Você irá começar a descobrir outros sentidos.

Bem, caro estudante, esperamos que esse texto ajude você a entender melhor um complexo e interessante organismo que existe na Terra: você!

Para se manter saudável, você precisa de três fatores na dieta: 1) substratos energéticos, 2) matéria prima para elaborar novos compostos, por exemplo membranas celulares, DNA ou proteínas (aliás, o tipo de composto orgânico mais comum no seu corpo) e 3) nutrientes, como minerais e vitaminas que, mesmo em quantidades muito pequenas, são essenciais por interferir em processos vitais. O que é a digestão? Onde ela acontece?

Obtenção de energia e nutrientes: o processo digestório

Unidade 1

QE 4: QE 4: QE 4: QE 4: QE 4: Uma dieta baseada quase exclusivamente em mandioca (aipim, macaxeira) faz parte da realidade em algumas regiões do Brasil. Isso cria um problema de saúde. Por quê?

QE 5: QE 5: QE 5: QE 5: QE 5: Além de nutrientes essenciais, como vitaminas e sais minerais, uma boa dieta deve incluir carboidratos, lipídeos e proteínas. Que alimentos ricos em cada um desses compostos você consumiu recentemente? Por que esses três tipos de alimento são necessários na dieta?

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