ENEM Prof. Marcelo Biologia 1

ENEM
Prof. Marcelo
Os seres vivos como conhecemos são compostos
basicamente
de
água
e
algumas
substancias
orgânicas. Como definir a vida? O que faz com que
um organismo
esteja
vivo?
Biologia
meados do século XIX. Redi demonstrou que larvas não
eram geradas espontaneamente a partir de peixe podre,
mas foi muito contestado. Pasteur eliminou todas as
possibilidades dessa teoria ser possível com seu
experimento defendendo a idéia da biogênese.
Embora possamos
atribuir algumas características comuns a todos os
seres
vivos
(ordem,
sensibilidade
crescimento,
regulação e homeostase) nada que o homem tenha
estudado conseguiu criar a vida. Torna-se, portanto
difícil falar da origem de algo que temos problemas
até para definir
CRIACIONISMO DIVINO
Também conhecida como criação especial, esta
hipótese defende a criação por um ou vários deuses. Na
cultura cristã, por influencia grega Deus seria perfeito e
imutável tendo, portanto criado todas as coisas como ele.
Todos os seres vivos na terra seriam portanto formas
perfeitas e imutáveis criadas separadamente por Deus e
assim permaneceriam de acordo com sua vontade.
HIPOTESE COSMOGENICA
Segundo esta hipótese a vida na terra teria sido originada
por seres de outros planetas, que vieram para a terra, ou
por poeira cósmica ou meteoros contendo material
genético, ou moléculas complexas o suficiente para
originar a vida na terra. A teoria da panspermia defende
a idéia que a partir de outro planeta moléculas carbônicas
vieram para a terra e originaram a vida. São encontrados
traços de compostos orgânicos em meteoritos indicando
que, se não houve contaminação, em seus planetas
natais estes compostos poderiam existir.
Esta teoria é difícil de ser provada, mas pode ser testada
cientificamente. Este teste não comprovaria que haja ou
tenha havido vida em outro planeta e sim o ambiente par
formar as moléculas que originaram a vida na terra.
Essas moléculas deveriam ter resistido ao choque que a
retirou de seu planeta, a viagem no espaço, reentrada e
choque com a superfície terrestre em condições de
originar aqui, nas condições do planeta no momento de
sua chegada a vida.
GERAÇÃO EXPONTÂNEA ou ABIOGENESE
Esta teoria indicava que seres vivos poderiam se originar
por uma combinação de circunstancias e elementos
como vermes e moscas surgindo de cadáveres em
decomposição ou répteis a partir do lodo dos rios. Esses
organismos no entanto seriam criados divinamente dessa
maneira e não mudariam ou evoluiriam.
Dois experimentos derrubaram a idéia da geração
espontânea, o do italiano Francesco Redi, em meados
do século XVII e, depois, o francês Louis Pasteur, em
Atualizada 20/07/2009
BIOGENESE
Hoje a vida na terra seria gerada dessa maneira, ou seja,
todos os seres vivos seriam originados a partir de outros
seres vivos ou todas as células originadas de outras
células. Essa idéia não explica a origem do primeiro ser
vivo, ou da primeira linhagem dos seres vivos, para esse
deveria ter existido uma abiogênese primária ou uma
síntese domestica que teria ocorrido somente sob as
condições primitivas do planeta e não ocorreria mais.
SINTESE DOMESTICA
A maioria dos cientistas tende a aceitar que a vida
evoluiu a partir de matéria inanimada, o titulo síntese
domestica é uma maneira moderna de diferenciar a idéia
atual da geração espontânea. Moléculas complexas
sofreriam mudanças para possuir maior estabilidade,
essas moléculas fariam associações que culminariam na
formação de células.
Duas hipóteses procuram embasar cientificamente essa
teoria.
•
Hipótese autotrófica – Os primeiros seres vivos
do planeta deveriam ser autótrofos por não
existir matéria orgânica suficiente para servir de
alimento para um grande numero de seres vivos
eles fabricariam seu próprio alimento. Embora
haja uma certa lógica nessa idéia, as reações
químicas autotróficas são demasiadamente
complexas e exigiriam um DNA muito grande
para o primeiro ser vivo que deve ser gerado por
acaso.
Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores
1
ENEM
Prof. Marcelo
•
Hipótese heterotrófica. – Idealizada pelo
bioquímico russo Aleksander I. Oparin (18941980), e o geneticista escocês John B. S.
Haldane (1892 – 1964) é ainda usada pelos
cientistas hoje em dia. A vida deve ter se
originado de um organismo heterotrófico
extremamente simples formado a partir de
moléculas orgânicas originadas pelas condições
primitivas da atmosfera da terra. Essa teoria
possui comprovação cientifica para parte de
suas afirmativas e serve de base para a teoria
de origem celular mais aceita pela ciência.
HIPOTESE DE OPARIM
EXPERIMENTO DE MILLER
Oparin publicou seu trabalho em 1953, antes da
descoberta da estrutura e função do DNA, portanto seu
trabalho possui ênfase no metabolismo celular e não em
suas funções genéticas. Em seu trabalho ele diz que há
aproximadamente 4 bilhões de anos a atmosfera primitiva
da Terra era formada basicamente por metano (CH4),
amônia (NH3), hidrogênio (H2) e vapor d’água, que
sofrendo a influência de descargas elétricas, durante as
constantes tempestades e radiação ultravioleta, deram
origem às primeiras moléculas orgânicas que, após
milhões de anos, teriam formado os primeiros seres
vivos. Nessa época não havia oxigênio (O2) e a Terra
passava por um processo de resfriamento, que tornou
possível o acúmulo de água na sua superfície, formando
os primeiros mares primitivos. As moléculas orgânicas
formadas na atmosfera teriam sido arrastadas da
atmosfera pela água das chuvas, acumulando-se nos
mares primitivos, formando verdadeiras “sopas
orgânicas”. Com o passar do tempo, essas moléculas
teriam se coagulado, formando estruturas orgânicas mais
complexas, os coacervados, macro-moléculas protéicas,
isoladas parcialmente do meio por moléculas de água.
Os coacervados são pequenas gotas de matéria orgânica
capaz de absorver substancias do ambiente em um
processo semelhante ao metabolismo celular. Os
coacervados, absorvendo material do meio ambiente e
excretando os dejetos, eram capazes de crescer e se
dividir. Segundo Oparin, a partir desse estágio as leis da
evolução Darwiniana começariam a agir sobre os
coacervados. As gotas que apresentavam melhores
características de crescimento e estabilidade passavam a
dominar, transmitindo essas características a seus
descendentes. Dessa forma, sistemas cada vez mais
complexos e eficientes seriam formados originando as
primeiras células vivas que, apesar de primitivas,
apresentavam capacidade de se reproduzir, originando
outras células semelhantes a elas.
2
Biologia
Atualizada 20/07/2009
Oparim sintetizou os coacervados utilizando compostos
orgânicos já existentes. Faltava a demonstração da
possibilidade do surgimento das primeiras moléculas
orgânicas a partir da atmosfera primitiva.
Essa parte da hipótese de Oparim foi comprovada por
Stanley L Miller (1930 – 2007) que em 1953 publicou um
trabalho com a ajuda de seu professor Harold C Urey
(que se recusou a participar da autoria desse primeiro
trabalho). Miller ainda aluno desenvolveu um aparelho
para simular as condições da atmosfera primitiva junto ao
mar e outro da atmosfera próxima a vulcões, ambos
ambientes propícios a formação de moléculas orgânicas.
Após dois dias de funcionamento de seu aparelho Miller
conseguiu a formação de aminoácidos (glicina). Ao final
de uma semana havia convertido 15% do carbono
presente no gás metano em vários compostos orgânicos.
Em seu experimento Miller simulou a composição da
atmosfera primitiva e submeteu essa mistura gasosa ao
contato com vapor de água aquecido, luz ultra violeta e
faíscas elétricas em um sistema de tubos fechados. Para
ter sucesso Miller sabia ser necessário:
•
Uma atmosfera redutora, rica em hidrogênio e
sem oxigênio
•
Que a atmosfera entrasse em contato com água
liquida representando os mares.
•
Manter essa mistura a uma temperatura abaixo
de 100o C
•
Simular relâmpagos através de faíscas elétricas.
Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores
ENEM
Prof. Marcelo
Vários experimentos científicos modernos conseguiram
sobre as mais variadas condições, ou seja simulando os
mais variados ambientes levar esses aminoácidos e
carboidratos a polimerização e formação de RNA e
proteínas. Deste ponto podemos assumir que alguns
desses polímeros formariam coacervados e a idéia de
Oparim seguiria o raciocínio da origem da vida.
BIOGENESE
Hoje a vida na terra seria gerada dessa maneira, ou seja,
todos os seres vivos seriam originados a partir de outros
seres vivos ou todas as células originadas de outras
células. Essa idéia não explica a origem do primeiro ser
vivo, ou da primeira linhagem dos seres vivos, para esse
deveria ter existido uma abiogênese primária ou uma
síntese domestica que teria ocorrido somente sob as
condições primitivas do planeta e não ocorreria mais.
Biologia
simples que o DNA, poderia transmitir caracteristicas
para seus descendentes e mais tarde formar proteínas.
Mundo de proteína e DNA
Seria o mundo em que vivemos hoje. Como o DNA é
uma molécula mais estável as características formadas
nas células com DNA se manteriam na população por
mais tempo o que ajuda quando a característica é
favorável.
Origem da célula
A idéia mais aceita é de que estruturas de RNA com
metabolismo próprio, semelhantes a coacervados, seriam
envolvidas por bolhas protéicas ou lipidicas. Essas
bolhas isolariam o ambiente interno provendo maior
facilidade de realizar reações metabólicas e um certo
isolamento do ambiente. As estruturas mais eficientes
seriam mantidas por seleção natural originando as
primeiras células semelhantes as bactérias, porem com
RNA como material genético.
Essas células evoluiriam para o uso do DNA (mais
estável)
formando
estruturas
semelhantes
as
bactérias modernas, ou seus ancestrais
ORIGEM E EVOLUÇÃO CELULAR
Podemos resumir que para a origem das células na terra
houveram vários estágios pelo qual o mundo passou:
Origem das células eucariontes
Provavelmente este tenha sido o passo evolutivo mais
demorado. Por bilhões de anos as bactérias reinaram
solitárias no planeta, então algumas (provavelmente
arqueobactérias) começaram a desenvolver um tamanho
demasiadamente grande para o núcleo coordenar todas
as funções citoplasmáticas.
A solução foi fazer prolongamentos da membrana
(mesossomos) que foram envolvendo o material nuclear.
Isso possibilitou para essas células o uso da membrana
para transportar as substancias formadas no núcleo para
as partes mais distantes da célula. A região que envolveu
o núcleo ficou sendo chamada de carioteca e as
vesículas de ligação entre o núcleo e a carioteca
formaram o reticulo endoplasmático.
Mundo Pré biotico
É o mundo descrito no inicio da hipótese de Oparim. Uma
atmosfera primitiva redutora, livre ou com pouco oxigênio
e muito vapor d’água radiações e atividade elétrica
formando as primeiras moléculas orgânicas, uma “sopa
primordial”. A grande pergunta que ainda resta aos
pesquisadores dessa área é como essas moléculas
desenvolveram polímeros com algum tipo de função
biológica.
Mundo pré RNA
É a época onde as primeiras entidades vivas foram
formadas. Para assim serem consideradas essas
estruturas deveriam ter sua replicação catalizada por
suas próprias substancias.
Mundo de RNA
Foi descoberto pelos cientistas que o RNA tem
capacidade de se auto duplicar e agir como enzima de
suas próprias reações. Essa molécula, muito mais
Atualizada 20/07/2009
Endossimbiose celular
Ocorre uma simbiose quando dois organismos passam a
viver juntos, ambos colaborando com processos vitais e
tirando vantagem da associação. A teoria da
endossimbiose celular tenta explicar a origem de
organelas bimembranosas e com DNA como as
mitocôndrias e cloroplastos.
Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores
3
ENEM
Prof. Marcelo
A idéia é que essas organelas seriam bactérias
fagocitadas mas não digeridas por células eucariontes,
passando assim a viver e se reproduzir em conjunto.
As mitocondrias foram originadas de uma provável
simbiose com as bactérias púrpura e os cloroplastos
originados por uma simbiose com protoalgas
fotossintetizantes, desses mesmos eucariontes já com
mitocondrias
Existem ainda hoje células eucariontes que não possuem
essas organelas, Pelomyxa um gênero de ameba que
não possui mitocôndrias.
A associação deve ter provavelmente ocorrido de acordo
com o esquema;
UnB-DF Organismos atuais carregam suas informações
genéticas em moléculas de ácidos nucléicos — DNA e
RNA — e usam essencialmente o mesmo código
genético, que especifica a seqüência de aminoácidos de
todas as proteínas. Entretanto, sabe-se que a síntese de
ácidos nucléicos ocorre somente com a participação de
proteínas, e a fabricação destas depende da ação dos
ácidos nucléicos. Aparentemente, não se pode ter uma
dessas substâncias sem a outra. Tal questão encerra um
paradoxo: como, durante a origem da vida, surgiu esse
sistema interdependente de proteínas e ácidos
nucléicos? Pode-se mesmo pensar que a vida não
poderia ter-se originado por meios químicos. (…) No final
da década de 60, Carl Woese, Francis Crick e Leslie
Orgel sugeriram, independentemente, uma maneira de
resolver essa situação. Eles propuseram que o RNA
poderia ter aparecido primeiro e estabelecido o que é
chamado “mundo do RNA”, um mundo no qual o RNA
catalisaria todas as reações necessárias para que os
organismos ancestrais sobrevivessem e se replicassem.
Para que isso tivesse acontecido, esses autores
observaram que o RNA pré-biótico deveria ter duas
propriedades que não existem hoje: a capacidade de se
replicar sem o auxílio de proteínas e a habilidade de
catalisar cada passo da síntese protéica. ORGEL, L. “The
origin of life on the earth”. In: Scientific American, out./94,
p. 271-4 (com adaptações).
Com base no texto, julgue os itens a seguir como certos
ou errados.
( )
A vida não se originou a partir de compostos
químicos, pois os ácidos nucléicos precisam das
proteínas para se formar e vice-versa.
( )
As idéias de Woese, Crick e Orgel contrariam os
experimentos de Stanley Miller, nos quais se demonstrou
que os aminoácidos formaram-se a partir da atmosfera
primitiva.
4
Atualizada 20/07/2009
Biologia
( )
No citado “mundo do RNA”, os organismos
primitivos usariam moléculas de RNA para diminuir a
energia necessária para a realização de reações
químicas.
( )
Se a hipótese do RNA como primeira molécula
de hereditariedade for comprovada, será correto afirmar
que os retrovírus, que têm o RNA como material
genético, são os organismos mais antigos do planeta.
( )
As informações contidas no texto não
excluem a hipótese de meteoritos terem trazido
compostos orgânicos para a Terra, os quais,
encontrando condições favoráveis, deram origem à
vida
MACKENZIE-SP Num experimento relativo à origem dos
seres vivos, três frascos, A, B e C, com caldo de carne,
foram fervidos e preparados conforme a figura abaixo.
Após algum tempo, só se observou a existência de
microorganismos no frasco A.
Assinale a alternativa INCORRETA sobre esse
experimento.
a) Como a rolha do frasco B impede a entrada de
oxigênio, não é possível o surgimento de seres vivos.
b) Os microorganismos presentes no frasco A são
provenientes de outros existentes no ar.
c) A fervura dos frascos tem como objetivo a destruição
de microorganismos presentes no caldo de carne.
d) A curva existente no tubo do frasco C retém os
microorganismos, impedindo que eles alcancem o
caldo.
e) Um experimento semelhante a esse foi idealizado por
Pasteur, que conseguiu comprovar a teoria da
Biogênese. A B
Na figura abaixo, temos representado um aparelho
projetado por Stanley Miller, no início da década de 1950.
Por esse aparelho circulavam metano, amônia, vapor de
água e hidrogênio e, através de energia fornecida por
descarga elétrica, produtos de reaçõe químicas como
aminoácidos, carboidratos e ácidos graxos eram
coletados no alçapão. Através desse experimento, Miller
testou a hipótese de que, na atmosfera primitiva, pela
ação de raios
Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores
ENEM
Prof. Marcelo
a) compostos orgânicos puderam se formar a partir de
moléculas simples.
b) compostos inorgânicos puderam se formar a partir de
moléculas orgânicas.
c) compostos inorgânicos e orgânicos puderam originar
os primeiros seres vivos.
d) macromoléculas puderam se formar a partir de
moléculas orgânicas simples.
e) coacervados puderam se formar a partir de moléculas
inorgânicas.
C
E
NC
A paspermia cósmica é uma teoria
sobre a criação da vida na terra, mas
não explica como a vida foi criada ou
se há vida em outros planetas.
As teorias sobre a fase prebiotica do
planeta estão erradas por não
considerarem a existência de oxigênio
na atmosfera como vital.
O experimento de Redi ajudou a
derrubar a teoria da abiogênese por
provar que larvas de moscas não
eram formadas no peixe morto.
Pasteur mostra em seu experimento
que os alimentos apodreciam por
seres vivos que existiam no ar
Ao eliminar os protozoários do frasco
o experimento de Pasteur poderia ter
sido derrubado pela presença de
bactérias.
Embora a idéia mais aceita hoje seja
a da biogênese em algum momento a
vida deve ter se originado a partir de
elementos não vivos.
Oparin teorizou que para que as
primeiras células pudessem existir
haveria a necessidade da formação
de estruturas complexas chamadas
coacervados
Os coacervados são pequenas bolhas
de matéria orgânica capaz de
absorver substancias do ambiente e
metaboliza-las.
Miller
em
seu
experimento
demonstrou que nas condições
primitivas da terra não seria possível
a formação de seres vivos.
O RNA possui capacidade de se auto
duplicar e pode servir de enzima para
suas próprias reações, condições
necessárias em um mundo onde a
vida é baseada nessa molécula.
O DNA persistiu até hoje por seleção
natural já que é uma molécula mais
estável e por isso da vantagem aos
que a possuem.
As células eucariontes são formadas
paralelamente com as bactérias não
descendendo de nenhuma linhagem
bacteriana
O reticulo endoplasmático está
associado funcionalmente a carioteca,
não tendo a origem relacionada a
essa estrutura
Moléculas são chamadas orgânicas
por serem produzidas por organismos
vivos, não podem ser formadas fora
deles.
Atualizada 20/07/2009
Biologia
Os primeiros seres vivos que surgiram
na terra eram anaeróbicos
A mais provável hipótese para o inicio
da vida na terra é a autotrófica já que
não havia alimento.
As mitocôndrias são organelas
originadas do núcleo que sintetiza o
RNA para formá-las.
Os cloroplastos são originados da
simbiose entre uma célula eucarionte
com algas como as cianobactérias.
Todas as organelas citoplasmáticas
são
formadas
por
associação
simbiotica.
TEORIAS SOBRE EVOLUÇAO
No final do século XVIII, inicio do século XIX, havia na
Europa
um
florescer
cientifico/filosófico.
Esse
floresciemtno de idéias levou a alguns cientistas ousados
a contrapor as rígidas idéias religiosas da época e
defender a teoria que não haviam espécies fixas criadas
com perfeição, mas sim uma constante mudança, uma
evolução.
Desde então as teorias vem sendo mudas pelo aumento
do conhecimento do homem dos processos celulares e
da natureza. As principais correntes evolucionistas da
historia são:
Lamarckismo
Um dos primeiros cientistas europeus a colocar em seus
trabalhos a idéia de que poderia existir evolução foi Jean
Baptist de Lamarck (1744 – 1829). Lamarck acreditava
em uma linha evolutiva, que todos os organismos no
planeta estavam evoluindo para uma melhora e que
haviam basicamente dois mecanismos de evolução a lei
do uso e desuso e a herança dos caracteres
adquiridos. Diferente de Darwin que era nobre, rico e
respeitado Lamarck era pobre e na França suas teorias
foram combatidas e até ridicularizadas. Foram as
citações de Darwin em seu livro que trouxeram o
reconhecimento as idéias de Lamarck.
•
Lei do uso e desuso
Supõe que o uso freqüente de determinadas partes do
organismo conduz à hipertrofia, e o desuso prolongado
faz com que atrofiem. A intensidade do uso dos órgãos
seria ditada pela necessidade de adaptações às
condições impostas pelo meio ambiente.
•
Herança dos caracteres adquiridos (HCA)
Supõe que as alterações estruturais dos órgãos
adquiridos durante a vida por influência do meio seriam
transmissíveis por hereditariedade.
DESCOMPLICANDO
Se um ferreiro destro tivesse um filho, essa criança ao nascer
herdaria por HCA o braço forte que o pai adquiriu por uso e
desuso.
Se uma mulher negra pintasse seu cabelo de loiro sua filha
por HCA poderia nascer com cabelo loiro.
Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores
5
ENEM
Prof. Marcelo
Friedrich Leopold August Weismann (1834 – 1914)
elaborou um experimento que derrubou a idéia do uso ou
desuso. Weismann foi o primeiro a propor que as
características das espécies eram transmitidas por
informações contidas no núcleo das células.
Em seu experimento cortava logo apos o nascimento a
cauda de ratos que passavam a vida toda sem cauda.
Quando seus filhos nasciam suas caudas eram cortadas
e assim por varias gerações. Se a teoria do uso e desuso
fosse correta os ratos deveriam passar a ter uma
diminuição no tamanho da cauda o que nunca aconteceu.
Weismann leu a obra de Darwin aos 25 anos o que serviu
de inspiração para seus trabalhos. As teorias de Darwin
irão se opor a lei do uso e desuso, mas não a herança
dos caracteres adquiridos. Embora Mendel fosse
contemporâneo e seu trabalho derrubasse para muitos
casos a HCA eles ficaram desconhecidos da maioria dos
cientistas por 50 anos.
HOJE PODE SER DIFERENTE
Hoje se sabe que nem todas as características
herdadas estão nos genes. Existem as
chamadas características epigenicas que podem
ser controladas por proteínas ligadas ao DNA ou
por RNA citoplasmático. Essas características
sofreriam ação do ambiente determinada pela
quantidade de exposição o que poderia
“ressucitar” a lei do uso e desuso e a HCA.
http://cienciahoje.uol.com.br/52486
DARWINISMO
Charles Robert Darwin (1809 – 1882) era um nobre
inglês e pastor anglicano que abalou a ciência com a
idéia de que as condições da natureza poderiam causar
diferenças nas populações originando novas espécies. A
essa idéia ele deu o nome de seleção natural.
Quando em viagem como naturalista do H.M.S. Beagle
Darwin viajou pelo mundo durante 5 anos. Ao voltar para
a Inglaterra publicou vários livros sobre a diversidade
biológica em suas viagens, mas sua principal idéia
permanecia secreta pois Darwin sabia o impacto que elas
causariam e não tinha coragem de expô-las.
Essa coragem foi dada pelo naturalista gales Alfred
Russel Wallace (1823 – 1913) que em suas viagens pela
indonésia teve a mesma idéia e a coragem. Wallace
mandou uma carta com a idéia da seleção natural para
Darwin com quem se correspondia. Darwin viu que havia
perdido o tempo de mostrar essa idéia como original e
com o testemunho de amigos e respeitados professores
Charles Lyell e Joseph Hooker propõe a Wallace a
6
Atualizada 20/07/2009
Biologia
publicação de um trabalho conjunto em 1958. logo apos
(1959) Darwin publicou seu livro A Origem das espécies
através da Seleção Natural ou a preservação das
melhores raças na luta pela vida.
A idéia básica foi inspirada por Thomas Malthus que
publicou em 1798 um trabalho onde concluía que a
população animal possui um potencial de crescimento
maior do que o crescimento real. Mas na natureza as
populações eram constantes e esse distúrbio não ocorria,
por causa dos índices de mortalidade. Também concluiu
que as populações animais crescem em progressão
geométrica e que a produção de alimento então
disponível crescia em progressão aritmética. E que essa
disparidade levaria a distúrbios e revoltas na população
humana.
Darwin então usou a idéia de Malthus para concluir que a
natureza selecionava (matava) indivíduos não adaptados
as suas condições. Estes indivíduos comiam menos, se
reproduziam menos e geravam menor numero de
descendentes. Com o passar do tempo as características
desvantajosas desses indivíduos desapareciam da
população. A essa idéia Darwin deu o nome de Seleção
Natural.
Os princípios básicos da teoria de Darwin podem se
resumidos da seguinte forma:
( )
Os indivíduos de uma mesma espécie não são
idênticos entre si. Há diferenças individuais que tornam
alguns mais adaptados às condições ambientais do que
outros.
( )
A maioria dos organismos de uma população
apresenta grande capacidade de reprodução, deixando
muitos descendentes. Entretanto, apenas alguns dos
descendentes chegam à idade adulta e se reproduzem.
( )
Boa parte das diferenças individuais entre
organismos de uma mesma espécie são transmitidas aos
descendentes.
( )
O número de indivíduos de uma espécie é
mantido mais ou menos constante ao longo das gerações
e, desta forma, há uma luta pela sobrevivência entre os
descendentes.
( )
Na luta pela sobrevivência, organismos com
variações favoráveis às condições do ambiente têm
maior chance de sobreviver, quando comparados aos
organismos com variações menos favoráveis.
( )
Os indivíduos com essas variações vantajosas
têm maior chance de deixar descendentes. Como há
transmissão de características de pais para filhos, estes
apresentam variações favoráveis.
( )
Assim, ao longo das gerações, a atuação da
seleção natural sobre os indivíduos mantém ou melhora o
grau de adaptação destes ao meio.
Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores
ENEM
Prof. Marcelo
Biologia
Quando Darwin identificou esses pássaros em
Galapagos caracterizou 31 espécies, mas ao levar a um
especialista na Inglaterra os pássaros se mostraram
muito relacionados e sua grande distinção estava
somente no tipo do bico. O especialista diminuiu para 13
espécies o que reforçou para Darwin a idéia de
parentesco e das condições da natureza (alimento)
influenciando na morfologia corporal dos seres vivos.
QUEM SURGIU PRIMEIRO O OVO OU A GALINHA?
A seleção natural atua sobre as populações diminuindo a
variabilidade de indivíduos ou variabilidade genética
matando os não adaptados e permitindo a sobrevivência dos
adaptados
GRANDE
VARIABILID
AE
As espécies
primitivas de
aves desse
grupo podiam
voar e tinham
dificuldade
para correr
(ancestral)
SELEÇÃO
NATURAL
(vida na floresta)
Os que corriam
melhor comiam
mais e se
reproduziam
mais
PEQUENA
VARIABILI
DAE
As
galinhas
modernas
tem
dificuldade
de voar
facilidade
para correr
(nova
espécie)
O melanismo industrial é um fenômeno observado em
regiões altamente industrializadas. É caracterizado pelo
aumento da freqüência gênica de indivíduos com
coloração escura; por isso o termo melanismo. Um
exemplo clássico de melanismo industrial é o da
mariposa Biston betularia, em regiões industrializadas da
Inglaterra. Antes do incremento da industrialização, a
maioria
das
mariposas
apresentava
coloração
esbranquiçada, sendo raras as de coloração escura. Os
indivíduos dessa espécie têm o hábito de pousar sobre
troncos de árvores que, em locais não-poluídos, são
cobertos por liquens, os quais dão ao tronco coloração
clara. Nesses locais, ao pousar sobre os troncos cobertos
por liquens, as mariposas claras se tornam, assim,
presas fáceis de seus predadores – os pássaros.
NEODARWINISMO
EVOLUÇÃO.
OU
TEORIA
SINTETICA
DA
Darwin não tinha conhecimento dos mecanismos de
herança biologia. Como já foi citado nunca entrou em
contato com as pesquisas de Mendel, por isso acreditava
na herança dos caracteres adquiridos, em telegonia
(impregnação d fêmea pelo primeiro macho) e em
eugenia (talento sendo transmitido hereditariamente).
Com o conhecimento das leis da genética vários
cientistas desenvolveram trabalhos incluindo nos mais
diferentes aspectos da evolução os conhecimentos
genteicos.
Além da seleção natural, o neodarwinismo incorpora
alguns princípios evolutivos como as mutações e a
recombinação genética.
Seleção artificial
Recombinação gênica
Favorecendo indivíduos com certas características os
homens impuseram uma seleção a plantas e animais.
Essa seleção pode ser proposital,no caso de plantas
agriculturáveis e animais de criação ou não no caso de
bactérias selecionadas por antibióticos ou pragas de
lavoura e defensivos agrícolas. Em ecologia a idéia de
que as ações do homem estão separadas da natureza
não é correta, portanto por uma visão ecoligica este tipo
de seleção não existiria.
É o mecanismo de reorganização dos genes de
indivíduos diferentes, que ocorre na reprodução sexuada.
Nos organismos eucariontes, esse processo ocorre
através da segregação independente dos cromossomos
e da permuta (crossing-over) que ocorre durante a
gametogênese. Aumentando a variabilidade genética da
população.
Mutação Gênica
Mutações gênicas são alterações de bases nitrogenadas
de um determinado gen, durante a duplicação da
molécula do DNA e a maioria tem efeito deletério sobre o
Atualizada 20/07/2009
Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores
7
ENEM
Prof. Marcelo
Biologia
organismo.
As
mutações
podem
ocorrer
espontaneamente ou serem provocadas por fatores
ambientais (produtos químicos, radiações atômicas).
Ocorre ao acaso e não para adaptar o indivíduo ao meio
ambiente. Aumentando a variabilidade genética da
população Se forem vantajosas, podem ser mantidas
pela seleção natural, caso contrário, serão eliminadas.
Seleção Natural
DERIVA GENTEICA
A seleção natural é o principal fator evolutivo que atua
sobre a variabilidade genética de uma população. A
atuação da seleção natural consiste em selecionar
genótipos mais bem adaptados a uma determinada
condição ecológica, eliminando aquelas desvantajosas
para essa condição, ou seja, diminuindo a variabilidade
genética.
Copiar tópicos da pág 9 e 10 apostila c3*
Especiação
É o processo de formação de novas espécies a partir de
uma população ancestral. Na maioria das vezes, o
processo tem início com a separação de uma espécie em
duas ou mais populações, por algum tipo de barreira
física de difícil transposição, como uma massa de água
formada, onde antes não existia, uma cordilheira, um
vale, etc. Essa situação é denominada isolamento
geográfico.
Quando
populações
são
isoladas
geograficamente, passam a submeter-se a mutações e a
seleções naturais diferenciadas, podendo ocorrer, então,
alterações em seus genes de forma diferenciada,
originando, assim, raças geográficas. Caso indivíduos
de duas populações se encontrem antes que as
diferenças genéticas entre eles sejam acentuadas
demais, poderão cruzar-se e gerar descendentes férteis e
raças diferentes. Se for mantido o isolamento geográfico,
as diferenças entre as raças tendem a aumentar, o que
poderá levar a um isolamento reprodutivo, ou seja, não
serão mais capazes de trocar genes entre si, formandose assim uma nova espécie, ou seja, populações
naturais de indivíduos capazes de se cruzar e que estão
reprodutivamente
isolados
de
outros
grupos
semelhantes.
Dois mecanismos gerais de isolamento são aceitos, os
prezigóticos e os poszigóticos. Os mecanismos
prezigoticos seriam o isolamento geográfico, ecológico,
comportamental e sazonal. Pode haver problemas para o
ato sexual como um isolamento mecânico ou gametas
que não se fundem. Os poszigoticos podem ser embriões
que não se desenvolvem, híbridos que não sobrevivem
na natureza ou adultos estéreis.
Se essas barreiras não forem quebradas a seleção
natural efetuara mudanças nas populações que com o
tempo de separação formarão novas espécies.
Se essas barreiras forem quebradas e o híbrido formado
tiver capacidade de reprodução também pode haver a
formação de uma nova espécie.
8
Atualizada 20/07/2009
EVOLUÇAO HUMANA
Talvez, por causa do nosso egocentrismo, o assunto
mais controverso sobre evolução. Se todos os
organismos vivos tiveram uma origem comum, o homem
também deve ter seus ancestrais. Quais seriam então as
características distintivas do nosso grupo?
Todos os primatas possuem dedo opositor e grande
campo de visão binocular como distinção entre os
mamíferos.
Os hominídeos provavelmente se desenvolveram a partir
de ancestrais que viviam na floresta, mas já se
movimentavam sobre duas patas. As principais
características desses ancestrais deveriam ser o crânio
maior se ligando a coluna vertebral inferiormente com
caninos menores e focinho menor, coluna vertebral em
forma de S, membro superior mais curto que o
inferior e não usado na locomoção, quadril mais largo
que longo estabilizando o centro de gravidade na
caminhada, fêmur angulado para dentro.
Os primeiros hominídeos que se conhece viveram na
África entre 3,8 e 3,5 milhões de anos atrás e pertenciam
ao gênero Australopithecus, sendo que vários fósseis
desse gênero já foram encontrados. Acredita-se que a
espécie mais antiga desse gênero foi o A. aferensis, que
media cerca de 1 metro de comprimento e possuía crânio
com volume entre 4,5 a 500 cm³. Apresentava testa
baixa, maxilares proeminentes e postura bípede, ereta ou
semi-ereta.
Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores
ENEM
Prof. Marcelo
Há cerca de 1,8 milhões de anos, provavelmente a partir
do Australopithecus surgiu o Homo habilis também na
África. Estes hominídeos apresentavam uma capacidade
craniana maior, em torno de 650 cm³ e tinham a
habilidade de transformar pedras em objetos de uso. A
partir do H. habilis, há cerca de 1,5 milhões de anos,
surgiu na África o H. erectus, que apresentava uma
capacidade craniana entre 850 a 1000 cm³. Eram mais
altos que o H. habilis e tinham capacidade de fabricar
objetos relativamente avançados e instrumentos e caça.
Fabricavam também roupas com a pele dos animais que
caçavam e começaram a usar o fogo e abrigar-se em
cavernas ou locais protegidos. Acredita-se que a partir de
um grupo de H. erectus, em algum ponto da África, há
pouco mais de 100 mil anos, surgiram os primeiros H.
sapiens.
Biologia
EXERCICIOS
01. Fuvest-SP O que são fósseis? Qual é o significado
do seu estudo na Biologia?
02. UFU-MG Estudar a evolução de um determinado
grupo de organismo é complexo, difícil mesmo. Como
saber quais etapas evolutivas se sucederam na
evolução? O que veio inicialmente? Nesse sentido, os
cientistas têm buscado na natureza provas da evolução.
Essas provas aparecem principalmente das duas
maneiras básicas. Pergunta-se: quais são essas duas
maneiras principais pelas quais os cientistas têm
estudado a evolução?
03. UFRJ Embora sejam popularmente chamados de
“ursos”, na realidade o urso castanho de origem
européia, Ursus arctos, o urso preto americano, Euarctos
americanus, e o urso polar branco, Thalarctos maritimus,
são animais distintos.
Duas espécies são conhecidas: o H. sapiens
neanderthalensis (homem de Neandertal) e o H. sapiens
sapiens. No estudo desses grupos ainda existe muita
discussão por que os fosseis não são encontrados
integral e completamente preservados, quando o registro
fóssil aumenta algumas espécies que se achavam ser
distintas se mostram as mesmas ou vice-versa. Um
exemplo é a espécie fóssil homo heidelbergensis que
hoje é aceito pela maioria dos cientistas ser o H. sapiens
neanderthalensis. Trabalhos recentes tem aumentado as
duvidas sobre a linhagem ancestral do homem, mas
podemos dizer que a mais aceita é essa. O H. sapiens
sapiens, ou seja, a espécie humana moderna, surgiu na
África há cerca de 90 mil anos e dali se espalhou para
todos os continentes. Os primeiros seres humanos
modernos foram chamados de Cro-Magnon, pelo fato de
seus primeiros fósseis terem sido encontrados na
localidade de Cro-Magnon, na França.
a) Se fosse possível o encontro do urso castanho com o
urso polar, um suposto acasalamento resultaria em
reprodução? Justifique.
b) Explique por que ocorreu a diferenciação entre esses
animais.
04. Unicamp-SP Leia com atenção a tira a seguir
Calvin acredita que os morcegos são insetos porque,
além de considerá-los nojentos, eles voam. No entanto, o
que ele não sabe é que asas de insetos e de morcegos
não são estruturas homólogas, mas análogas. Qual é a
diferença entre estruturas análogas e homólogas?
UFPR
Um levantamento populacional de borboletas, realizado
no final do século XVIII, no norte da Inglaterra, revelou
um grande número de borboletas claras e uma minoria
de cor escura, todas da mesma espécie. Um
levantamento idêntico, realizado 50 anos mais tarde,
constatou uma inversão do quadro, sendo a maioria das
borboletas encontradas de cor escura e apenas umas
Atualizada 20/07/2009
Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores
9
ENEM
Prof. Marcelo
poucas de cor clara. Durante esse período de 50 anos,
um grande número de indústrias se instalou na região;
seu
combustível,
carvão,
produzia
uma
acentuadapoluição, caracterizada por uma cobertura
fuliginosa negra, tanto nas construções como nas
plantas. Como poderia ser explicada evolutivamente a
mudança na proporção de borboletas claras e escuras?
TESTES
01. (F.E.E. QUEIROZ-CE) O membro superior do homem
e a nadadeira peitoral da baleia, apesar de apresentarem
forma e função diferentes, possuem a mesma origem
embrionária e estrutura anatômica semelhante. Tais
órgãos são chamados de:
a) homótipos.
b) heterólogos.
c) análogos.
d) homólogos.
02. (UNEB-BA) No estudo da evolução animal, é
freqüente o uso dos termos análogo e homólogo. Sobre
eles é correta a seguinte afi rmação:
a) são análogas estruturas de mesma função, mas
diferente origem.
b) são análogas estruturas de mesma origem, mas
diferente função.
c) são homólogas apenas estruturas de mesma função e
mesma origem.
d) são homólogas estruturas de mesma função, mas
diferente origem.
e) toda estrutura homóloga é análoga, mas nem toda
estrutura análoga é homóloga.
03. (UFRGS) A presença de estruturas vestigiais em uma
espécie indica que essa espécie:
a) encontra-se em via de desaparecimento, descendendo
de espécie em que aquelas estruturas são
normalmente desenvolvidas.
b) é antecessora de espécie em que aquelas estruturas
se desenvolvem (ou se desenvolverão).
c) vem mudando de hábitos, tornando desnecessárias
aquelas estruturas, que tendem a desaparecer.
d) migrou de seu ambiente original, tornando involuídas
aquelas estruturas.
e) descende, com outras que têm aquelas estruturas
desenvolvidas, de um ancestral comum.
04.(PUC-SP) Na tentativa de explicar o mecanismo
através do qual os organismos evoluem, salientaram-se
os cientistas Jean Baptiste Lamarck e Charles Darwin.
Para o primeiro, existe um fator que é a causa da
variação e, para o segundo, esse mesmo fator é o que
seleciona.
O fator mencionado acima:
a) é a grande capacidade de reprodução dos organismos
vivos.
b) são as variações hereditárias transmissíveis.
c) é o uso e desuso.
d) é o ambiente.
e) é a reprodução sexuada.
10
Atualizada 20/07/2009
Biologia
Fosseis são uma importante evidencia C
da evolução por que mostra que
espécies não adaptadas a um
ambiente não sobrevivem e são
extintas.
Os órgãos homólogos decorrem de
irradiação adaptativa, fenômeno em
que um ancestral comum origina
vários grupos diferentes.
A convergência adaptativa ocorre
quando
espécies
diferentes
desenvolvem a mesma estrutura por
estar no mesmo ambiente.
Órgãos vestigiais existem por que não
são mais usados e atrofiaram
O embrião humano tem fendas
branquiais por que o útero é cheio de
água.
Se o gene da hemoglobina de
chimpanzés
e
humanos
é
praticamente o mesmo as espécies
devem estar relacionadas.
Se uma mãe mora na praia e toma
muito sol seu filho nascerá com a pele
mais escura por causa do habito da
mãe. Para Lamarck isso está correto.
Darwin
assim
como
Lamarck
acreditava na herança dos caracteres
adquiridos
A idéia da seleção natural foi
exclusiva do naturalista inglês Charles
Darwin.
Malthus influenciou as idéias de
Darwin sobre o comportamento das
populações na natureza.
A seleção natural é a sobrevivência
do mais forte.
O neodarwinismo acredita nas idéias
de Darwin que não foram negadas
pela genética.
A especiação é o provável processo
de formação de novas espécies, uma
de suas forças necessárias é um
isolamento das populações
A deriva genética é o acaso agindo na
formação de uma nova espécie.
A deriva ao contrario da seleção
natural aumenta a variabilidade
genética.
A permuta e a mutação diminuem a
variabilidade genética.
A maioria dos nossos genes não sofre
ação da seleção natural
Na
formação
dos
prováveis
descendentes fosseis do homem um
diferencial importante é a postura
ereta.
O Homo habilis foi provavelmente a
primeira espécie de hominídeo.
O homem de cro-magnon e o de
neandertal são da mesma espécie.
E
NC
Neste curso os melhores alunos estão sendo preparados pelos melhores Professores