OCB 2011– Modalidade I

OCB 2011– M odalidade I Questão 1: A energia da luz solar tem sido essencial para a evolução da vida na Terra e, em particular, para o ser humano. A radiação no espectro da luz visível fornece energia para a fotossíntese dos organismos produtores, os quais convertem energia radiante, indisponível para os outros seres vivos, em energia química, fornecendo matéria orgânica para todos os demais níveis tróficos*. Os depósitos de combustíveis fósseis utilizados pelo homem como fonte de energia são resultado da atividade fotossintética de algas e plantas pré­históricas, sendo também dependentes da luz solar. A luz visível é também fundamental para que possamos enxergar e regula nosso ciclo circardiano (ciclo biológico diário do ser humano), controlando nosso humor e bem­estar. A radiação infravermelha proveniente do sol aquece o planeta, evaporando as massas de água de movimentando o ciclo hidrológico, com conseqüências climáticas, geológicas e biológicas. A radiação ultravioleta converte precursores esteróides em vitamina D na nossa pele (embora a vitamina D possa ser obtida de outras fontes), embora seja essa forma de radiação a principal responsável pelos fotoenvelhecimento, as queimaduras solares e o câncer de pele. *Alguns ecossistemas abissais se desenvolvem na ausência de luz solar utilizando energia da quimiossíntese desenvolvidas por bactérias. Contudo, não há evidência de que tais ecossistemas sejam fundamentais para o ser humano ou os outros organismos terrestres. Questão 2: Como principais Rotas de Energia celulares temos a fotossíntese e a Respiração Celular. Nas células eucarióticas o processo de respiração celular ocorre em uma organela especializada denominada mitocôndria. A glicose é convertida a piruvato no citosol (glicólise), o qual é descarboxilado a AcetilCoA e metabolizado no ciclo de Krebs (ambas as etapas na matriz mitocondrial). Os intermediários produzidos (NADH) são utilizados na CTE, para gerar um gradiente de prótons entre as faces da membrana mitocondrial interna, produzindo como subproduto moléculas de água. Por fim o gradiente gerado é convertido em ATP através de uma proteína intrínseca da membrana mitocondrial interna, a ATP­sintetase (etapa de quimiossíntese). Nos procariotos não há organelas membranosas (incluindo mitocôndrias) ocorrendo a glicólise no citosol e os demais processos (descarboxilação do piruvato, ciclo de Krebs, CTE e quimiossintese) na membrana plasmática, particularmente em invaginações denominadas mesossomos*. *Atualmente persiste a discussão sobre a existência dos mesossomos, vistos por alguns cientistas como artefatos da microscopia. Contudo, acumulam­se evidências de que tal estrutura não apenas existe em células procarióticas como também exerce várias funções nas células procarióticas, suprindo em parte a ausência de organelas membranosas. Questão 3: Existem vários níveis de organização dos seres vivos distribuindo­se hierarquicamente de tal forma que cada nível, embora formado pela reunião dos demais níveis, possui características próprias as quais não podem ser explicadas pela simples soma das propriedades coletivas dos níveis anteriores. Essas são as chamadas propriedades emergentes, conceito fundamental no estudo dos níveis de organização. Assim, começando do nível de célula, sendo essa a unidade morfofisiológica dos seres vivos. Um grupo de células especializadas que interagem entre se para executar funções especificas no organismo recebe a denominação de tecido. Contudo a maior parte das funções vitais não pode ser executada por apenas um tipo de tecido, sendo necessário que grupos de tecidos evoluam m conjunto para executar funções vitais, compondo órgãos. Um grupo de órgãos relacionados compõe os sistemas orgânicos, os quais se associam para possibilitar a existência do organismo vivo. Existem níveis hierárquicos superiores ao nível de organismo como a população biológica, definida como conjunto de organismos da mesma espécie que ocupam um determinado habitat, num dado período de tempo. As populações de diferentes espécies que interagem numa dada área constituem uma comunidade. A interação dos fatores vivos (biocenose) com os fatores não­vivos (biótopo) compõe o ecossistema ou biogeocenose, elemento fundamental no estudo da ecologia. Por fim, temos a definição clássica de bioma como uma unidade biológica ou espaço geográfico cujas características específicas são definidas pelo macroclima, a fitofisionomia, o solo e a altitude, cunhada por Frederic Edward Clements. Questão 4: Os dois processos de divisão celular das células eucarióticas são a mitose e a meiose. Células que passam pela mitose geram células­filhas com o mesmo conteúdo genético (salvo mutações) e com o mesmo número de cromossomos da célula original (46 na espécie humana), durante a meiose, no entanto ocorrem fenômenos de recombinação e uma etapa reducional que leva a célula original a gerar quatro células geneticamente distintas e com metade do número de cromossomos presentes na célula mãe (23 nas células humanas que passam por meiose). A divisão mitótica pode ser o meio de reprodução para organismos unicelulares, enquanto serve para repor as células perdidas e senescentes nos organismos multicelulares. A divisão meiótica auxilia na manutenção do número de cromossomos constante dentro de uma espécie (devido a sua etapa reducional) e amplia a variabilidade genética, com importantes reflexos evolutivos.
Questão 5: De uma forma genérica, uma espécie se origina quando o fluxo gênico entre sub­populações de uma espécie original é reduzido ou abolido, fazendo com que as mutações e variações genéticas existentes entre os dois grupos se acumulem levando a um acúmulo de diferenças que por fim acaba por levar os dois grupos ao isolamento reprodutivo. Tal processo pode ser de evolução lenta e gradual, como nas especiações peripátricas ou alopátricas ou ser relativamente rápido com o surgimento de mutantes capazes de se perpetuar em isolamento reprodutivo dentro de uma população original (especiação simpátrica), processo comum em vegetais que geram novas espécies por poliploidia. Biologicamente uma espécie é um grupo de indivíduos que partilham características em comum e são real ou potencialmente intercruzantes gerando descendentes férteis e estando reprodutivamente isolados e outros grupos. O conceito de isolamento reprodutivo é o que define uma espécie biológica, embora atualmente exista uma tendência se valorizar a história evolutiva dos organismos, uma vez que organismos de uma mesma espécie devem partilhar uma história evolutiva comum descendendo de um mesmo ancestral.