BIOLOGIA - AULAS 49 E 50 – PRO. ZAIAS Síntese da aula 49– As bactérias operárias As pessoas que não conseguem produzir a insulina, como os diabéticos, precisam toma-la em forma de remédio. A maneira mais antiga, e ainda hoje, bastante utilizada, é fazer a extração da insulina a partir de pâncreas de bois e porcos. A insulina que esses animais fabricam é muito parecida com a do ser humano. Entretanto, algumas pessoas reagem com manifestações alérgicas a essa insulina. Hoje em dia já é possível fabricar insulina a partir de bactérias que não produzem essa substância. Em aulas anteriores vimos um pouco sobre RNA e DNA. O DNA é o ácido desoxirribonucleico, ele também é formado por unidades compostas por desoxirribose (um açúcar), fosfato e uma base nitrogenada, mas ao invés de ser uma cadeia simples como o RNA, ele é uma cadeia dupla. Observe a figura abaixo: As bases nitrogenadas que entram na composição do DNA são: Adenina, Citosina, Guanina e Timina. A ligação entre as bases nitrogenadas de cada fita do DNA mantém as duas fitas unidas como uma cadeia dupla. A base Adelina se liga a base Timina, e a base guanina se liga à base citosina. Adenina – Timina →A-T Guanina – Citosina →G-C A cadeia dupla do DNA se mantém como uma espiral, e em determinadas situações, por ação de uma enzima, abre as ligações entre as bases que mantêm unidas e começa a sintetizar moléculas de RNA. O DNA é o material genético de todas as nossas células. E é ele que contém as informações necessárias para que nosso organismo sintetize proteínas. Cada seguimento de DNA, chamado de gene, é responsável pela síntese de uma molécula de RNA, que por sua vez é responsável pela síntese de uma determinada proteína. 1 Quando há uma troca de bases na molécula de DNA, o RNA sintetizado também terá uma base trocada e, em consequência, a proteína sintetizada será alterada. É o que chamamos de mutação. O DNA pode também se autoduplicar. Quando a célula se reproduz, o DNA faz uma cópia de si mesmo, e cada uma das moléculas vai para uma das células-filhas. Quando um DNA faz uma cópia de si mesmo, chamamos de duplicação. Quando um DNA sintetiza moléculas de RNA, falamos em transcrição. Todas as características que são determinadas geneticamente, como a sensibilidade ou insensibilidade aos inseticidas, a produção dos hormônios testosterona e estrógeno, a produção de melanina, etc.; são definidas por informações contidas no DNA. O DNA passa essas informações de uma geração para outra por meio da formação dos gametas. Todos os seres vivos têm DNA (exceto alguns vírus). As bactérias também têm DNA e elas se reproduzem muito rapidamente. Para a bactéria poder produzir insulina humana, ela precisa ter o RNA específico para sintetizar essa proteína. Para ter o RNA específico para essa proteína, ela precisa ter o DNA com as informações corretas. Nenhuma bactéria produz insulina normalmente. Então como é possível que produzam insulina humana? É possível graças à engenharia genética. Em outros momentos, estudamos que a falta de vitamina A no organismo, pode causar cegueira noturna, sensibilidade maior a infecções e escamação da pele. As crianças e adolescentes são os mais suscetíveis a problemas de saúde causados pela avitaminose A. Filhos recém-nascidos de grávidas com alimentação pobre em vitamina A apresentam mais problemas de saúde do que filhos de grávidas que receberam doses de vitamina A como suplemento alimentar. O controle da avitaminose A pode ser realizado com uma alimentação rica em betacaroteno e/ ou retinol. Portanto se melhorarmos a qualidade (variedade e quantidade) da alimentação da população eliminamos muitos problemas nutricionais, entre eles várias avitaminoses e carências minerais. Betacaroteno→ substância produzida por diversos vegetais, que quando ingerida pelo ser humano (e muitos outros animais) é transformada em vitamina A. Retinol→ é o mesmo que vitamina A. Síntese da aula 50– A evolução das espécies 2 O princípio da evolução postula que as espécies que habitaram e habitam o nosso planeta não foram criadas independentemente, mas descendem umas das outras, ou seja, estão ligadas por laços evolutivos. Esta transformação, denominada evolução das espécies, foi apresentada e explicada satisfatoriamente por Charles Darwin, no seu tratado A origem das espécies, em 1859. A base da evolução biológica é a existência da variedade, ou seja, as diferenças individuais entre os organismos de uma mesma espécie. Na grande maioria das vezes, os indivíduos produzem uma grande quantidade de descendentes, dos quais apenas uma parte sobrevive até a fase adulta. No entanto, as populações das espécies em um ecossistema em equilíbrio não crescem indiscriminadamente. Isto significa que os indivíduos são selecionados na natureza, de acordo com suas características. Os indivíduos que apresentarem características vantajosas para a sua sobrevivência, como por exemplo, maior capacidade de conseguir alimento, maior eficiência reprodutiva, maior agilidade na fuga de predadores, têm maior chance de afk´´´´´´´´´´´´´´´´´´´´´´´´´´´´´´´´´´´´´´/////////////////////////////////////////////////////////////// //sobreviver até a idade reprodutiva, na qual irá passar estas características individuais vantajosas à prole. Este é o princípio da seleção natural de Darwin. Darwin mostrou que a seleção natural tende a modificar as características dos indivíduos, ao longo das gerações, podendo gerar o aparecimento de novas espécies. A partir desta teoria pode-se estudar sob o aspecto evolutivo todo o parentesco entre os seres vivos da Terra. Os organismos unicelulares semelhantes às bactérias foram os primeiros seres vivos, surgidos a 3 bilhões de anos nos mares primitivos. Quando as mutações começaram a ocorrem nos primeiros seres vivos do planeta, iniciou-se o processo de evolução, através do aparecimento de variações individuais na mesma espécie. A história da evolução da vida está documentada através do registro dos fósseis encontrados pelos arqueólogos e evolucionistas. Várias teorias evolutivas surgiram, destacando-se , entre elas, as teorias de Lamarck e de Darwin. Atualmente, foi formulada a Teoria sintética da evolução, também denominada Neodarwinismo, que incorpora os conceitos modernos da genética ás ideias essenciais de Darwin sobre seleção natural. A teoria de Lamarck 3 Lamarck ( 1744-1829 ), naturalista francês, foi o primeiro cientista a propor uma teoria sistemática da evolução. Sua teoria foi publicada em 1809. Segundo Lamarck, o principio evolutivo estaria baseado em duas Leis fundamentais: Lei do uso ou desuso: o uso de determinadas partes do corpo do organismo faz com que estas se desenvolvam, e o desuso faz com que se atrofiem. Lei da transmissão dos caracteres adquiridos: alterações provocadas em determinadas características do organismo, pelo uso e desuso, são transmitidas aos descendentes. Lamarck utilizou vários exemplos para explicar sua teoria. Segundo ele, as aves aquáticas tornaram-se pernaltas devido ao esforço que faziam no sentido de esticar as pernas para evitarem molhar as penas durante a locomoção na água. A cada geração, esse esforço produzia aves com pernas mais altas, que transmitiam essa característica à geração seguinte. A teoria de Lamarck não é aceita atualmente, pois suas ideias apresentam um erro básico: as características adquiridas não são hereditárias. A teoria de Darwin Charles Darwin ( 1809-1882 ), naturalista inglês, desenvolveu uma teoria evolutiva que é a base da moderna teoria sintética: a teoria da seleção natural. Segundo Darwin, os organismos mais bem adaptados ao meio têm maiores chances de sobrevivência do que os menos adaptados, deixando um número maior de descendentes. Os princípios básicos das ideias de Darwin podem ser resumidos no seguinte modo: Os indivíduos de uma mesma espécie apresentam variações em todos os caracteres, não sendo, portanto, idênticos entre si. Todo organismo tem grande capacidade de reprodução, produzindo muitos descendentes. Entretanto, apenas alguns dos descendentes chegam à idade adulta. O número de indivíduos de uma espécie é mantido mais ou menos constante ao longo das gerações. Assim, há grande "luta" pela vida entre os descendentes, pois apesar de nascerem muitos indivíduos poucos atingem a maturalidade, o que mantém constante o número de indivíduos na espécie. 4 Na "luta" pela vida, organismos com variações favoráveis ás condições do ambiente onde vivem têm maiores chances de sobreviver, quando comparados aos organismos com variações menos favoráveis. Os organismos com essas variações vantajosas têm maiores chances de deixar descendentes. Como há transmissão de caracteres de pais para filhos, estes apresentam essas variações vantajosas. Assim, ao longo das gerações, a atuação da seleção natural sobre os indivíduos mantém ou melhora o grau de adaptação destes ao meio. EXERCÍCIOS 01. Quando uma pessoa não consegue produzir insulina, ela pode conseguir através da extração do pâncreas de: a) cabra e coelho b) porco e boi c) cavalo e porco d) cabra e vaca 02. O DNA é o ácido desoxirribonucleico e uma característica sua é: a) ser uma molécula simples b) possuir uma cadeia com dupla hélice. c) não carregar nenhum material genético d) ser uma molécula rara encontrada em poucos seres vivos 03. Segundo Darwin, as variações das espécies ocorriam por conta das: a) relações entre espécies diferentes. b) das mutações genéticas. c) das características imutáveis. d) das relações entre animais do mesmo sexo. 04. As bases nitrogenadas do DNA são: a) Adenina, Citosina, Guanina e Timina. b) Adenina, Citosina, Guanina e Uracila. c) Ácido dioxirribonucleico e ribonucleico d) Ácido fórmico e desoxirribonucleico 5