Biologia - Curso Aprovação

Biologia
Apostila parte 1
Prof. Oromar
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MATERIAL DIDÁTICO EXCLUSIVO PARA ALUNOS DO CURSO APROVAÇÃO
PM - BOMBEIRO
Professor: Oromar
Todos sabemos que Biologia é a ciência
que estuda a vida, pois Bios = vida; Logus = estudo
mas tornar-se um conceito muito vago, pois não
conseguimos definir vida. Portanto, podemos
definir biologia como a ciência que estuda os seres
vivos.
Para que um ser seja considerado um ser
vivo dois referenciais são importantes:
- Ciclo vital
- Homeostasia
BIOLOGIA
ORIGEM DA VIDA
Quem sou eu? De onde venho? Para onde vou?
Esta é a grande pergunta que perturba a
humanidade.
Ao longo dos séculos, várias hipóteses foram
formuladas por filósofos e cientistas na tentativa de
explicar como teria surgido a vida em nosso
planeta.
Hipótese do Fixismo ou da Criação Especial
CICLO VITAL
Todo ser possui um ciclo vital que é:
Nascer → Crescer → Reproduzir → Morrer
Essa hipótese acompanha todas as narrações
religiosas sobre a criação da Vida na Terra como,
por exemplo, a narração bíblica do Velho
Testamento, inserida em Gênesis.
Ou seja, se nascemos e, com certeza, um
dia morreremos, somos considerados seres vivos.
Os processos que ocorrem durante o
nascer e o morrer, como mantemos a nossa
existência
e
integridade
chamamos
de
homeostasia.
HOMEOSTASIA
São as funções que permitem que o ser
vivo a execução plena de suas funções.
Tais funções são:
- respiração
- digestão
- circulação
- excreção
- secreção
- reprodução
- controle
A Biologia tratará de estudar estes dois
referenciais – ciclo vital e homeostasia – de todos
os seres vivos, portanto para melhor compreensão,
nós a separamos em:
- Bioquímica
- Biologia Celular
- Histologia
- Genética
- Zoologia
- Fitologia
- Ecologia
- Anatomia
- Fisiologia
- Evolução
(...) Deus disse: “Produza a
terra plantas, ervas que
contenham
semente
e
árvores frutíferas que dêem
fruto
segundo
a
sua
espécie e o fruto contenha a
sua semente.” E assim foi
feito.
(...) Deus disse: “Pululem as
águas de uma multidão de
seres vivos, e voem aves
sobre a terra, debaixo do
firmamento dos céus.”
Deus criou os monstros
marinhos e toda a multidão
de seres vivos que enchem
as águas, segundo a sua
espécie, e todas as aves
segundo a sua espécie. E
Deus viu que isso era bom.
Gênesis cap 1 V 11 e 20
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Chamamos de Fixismo porque esta hipótese
admite que as espécies são imutáveis através
dos tempos, ou seja, não se modificam através
dos milhões e milhões de anos que se sucederam
ao seu aparecimento neste planeta.
BIOLOGIA
"princípio ativo", isto é, uma "força" capaz de
comandar uma série de reações que culminariam
com a súbita transformação do material inanimado
em seres vivos.
Panspermia
Essa hipótese foi criada pelo filósofo grego do
século V a.C. Anaxágora e diz: “A vida é formada a
partir de germes etéreos dispersos por todo o
Universo,
que
a
guardam
o
instante
propício para o seu
completo
desenvolvimento”.
Essa
hipótese
não
durou
muito
tempo,
porque
a
própria
ciência concluiu que
esses
minúsculos
esporos
encontrariam
enormes variações de
temperatura e radiação.
ao entrarem na Terra
sobrevivência e segundo.
que
impediriam
sua
Cosmogenia
Essa hipótese admite a origem extraterrena da
vida.
O físico-químico
Arrhenius foi um grande
Defensor dessa teoria.
Essa hipótese foi abandonada porque os cientistas concluíram que se a
vida se originou de extraterrestres não resolve a
questão da origem da vida.
Como surgiram os extraTerrestres?
Abiogênese ou Geração espontânea
Até o século XIX, imaginava-se que os seres vivos
poderiam surgir não só a partir do cruzamento entre
si, mas também a partir da matéria bruta, de uma
forma espontânea. Essa idéia, proposta há mais de
2 000 anos por Aristóteles, era conhecida pôr
geração espontânea ou abiogênese. Os
defensores dessa hipótese supunham que
determinados materiais brutos conteriam um
2
O grande poeta romano Virgílio (70 a.C.-19
a.C.), autor das Écoglas e da Eneida, garantia que
moscas e abelhas nasciam de cadáveres em
putrefação. Já na Idade Média, Aldovandro
afirmava que, o lodo do fundo das lagoas, poderiam
nascer patos e morcegos. O padre Anastásio
Kircher (1627-1680), professor de Ciência do
Colégio Romano, explicava a seus alunos que do
pó de cobra, espalhado pelo chão, nasceriam
muitas cobras.
No século XVII, o
naturalista Jan Baptiste
van Helmont (1577-1644),
de origem belga, ensinava
como produzir ratos e
escorpiões a partir de
uma
camisa
suada,
germe de trigo e queijo.
Nesse mesmo século, começaram a surgir
sábios com novas idéias, que não aceitavam a
abiogênese e procuravam desmascará-la, com
suas experiências baseadas no método científico.
Abiogênose X biogênese
Em meados do século
XVII, o biólogo italiano
Francesco
Redi
(elaborou experiências
que, na época, abalaram
profundamente a teoria
da geração espontânea.
Colocou pedaços de
carne no interior de
frascos, deixando alguns
abertos
e
fechando
outros com uma tela.
Observou que o material
em decomposição atraía
moscas, que entravam e saíam ativamente dos
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frascos abertos. Depois de algum tempo, notou o
surgimento de inúmeros “vermes” deslocando-se
sobre a carne e consumindo o alimento disponível.
Nos frascos fechados, porém, onde as moscas não
tinham acesso à carne em decomposição, esses
“vermes” não apareciam. Redi, então, isolou alguns
dos “vermes” que surgiram no interior dos frascos
abertos, observando-lhes o comportamento; notou
que, após consumirem avidamente o material
orgânico em putrefação, tornavam-se imóveis,
assumindo um aspecto ovalado, terminando por
desenvolver cascas externas duras e resistentes.
Após alguns dias, as cascas quebravam-se e, do
interior de cada unidade, saía uma mosca
semelhante àquelas que haviam pousado sobre a
carne em putrefação.
A experiência de Redi favoreceu a
biogênese, teoria segundo a qual a vida se origina
somente de outra vida preexistente.
Quando Anton van Leeuwenhoek (16321723), na Holanda, construindo microscópios,
observou pela primeira vez os micróbios, reavivou a
polêmica sobre a geração espontânea, abalando
seriamente as afirmações de Redi.
BIOLOGIA
Uma vez esterilizado, o caldo de carne era
conservado no interior de um balão "pescoço de
cisne".
Devido ao longo gargalo do balão de vidro,
o ar penetrava no balão, mas as impurezas ficavam
retidas
na
curva
do
gargalo.
Nenhum
microrganismo poderia chegar ao caldo de carne.
Assim, a despeito de estar em contato com o ar, o
caldo se mantinha estéril, provando a inexistência
da geração espontânea. Muitos meses depois,
Pasteur exibiu seu material na Academia de
Ciências de Paris. O caldo de carne estava
perfeitamente estéril. Era o ano de 1864. A geração
espontânea estava completamente desacreditada.
mo surgiu o primeiro ser vivo?
Experimento de Lois Pasteur
Desmoralizada a teoria da abiogênese,
confirmou-se a idéia de Prayer: Omne vivium ex
vivo, que se traduz por "todo ser vivo é proveniente
de outro ser vivo". Isso criou a seguinte pergunta:
se é preciso um ser vivo para originar outro ser
vivo, de onde e como apareceu o primeiro ser vivo?
ORIGEM DO PRIMEIRO SER VIVO
oi na Segunda metade do século passado
que a abiogênese sofreu seu golpe final. Louis
Pasteur (1822-1895), grande cientista francês,
preparou um caldo de carne, que é excelente meio
de cultura para micróbios, e submeteu-o a uma
cuidadosa técnica de esterilização, com
aquecimento e resfriamento. Hoje, essa técnica é
conhecida como "pasteurização".
Tentou-se, então, explicar o aparecimento
dos primeiros seres vivos na Terra a partir dos
cosmozoários, que seriam microrganismos
flutuantes no espaço cósmico. Mas existem provas
concretas de que isso jamais poderia ter
acontecido. Tais seres seriam destruídos pelos
raios cósmicos e ultravioleta que varrem
continuamente o espaço sideral.
Em 1936, Alexander Oparin propõe uma nova
explicação para o origem da vida. Sua hipótese se
resume nos seguintes fatos:
• Na atmosfera primitiva do nosso planeta,
existiriam metano, amônia, hidrogênio e
vapor de água.
• Sob altas temperaturas, em presença de
centelhas elétricas e raios ultravioleta, tais
gases teriam se combinado, originando
aminoácidos, que ficavam flutuando na
atmosfera.
• Com a saturação de umidade da atmosfera,
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começaram a ocorrer as chuvas. Os
aminoácidos eram arrastados para o solo.
• Submetidos a aquecimento prolongado, os
aminoácidos combinavam-se uns com os
outros, formando proteínas.
• As chuvas lavavam as rochas e conduziam
as proteínas para os mares. Surgia uma
"sopa de proteínas" nas águas mornas dos
mares primitivos.
• As proteínas dissolvidas em água
formavam colóides. Os colóides se
interpenetravam
e
originavam
os
coacervados.
• Os coacervados englobavam moléculas de
nucleoproteínas. Depois, organizavam-se
em gotículas delimitadas por membrana
lipoprotéica. Surgiam as primeiras células.
• Essas células pioneiras eram muito simples
e ainda não dispunham de um equipamento
enzimático capaz de realizar a fotossíntese.
Eram, portanto, heterótrofas. Só mais tarde,
surgiram as células autótrofas, mais
evoluídas. E isso permitiu o aparecimento
dos seres de respiração aeróbia.
• Atualmente, se discute a composição
química da atmosfera primitiva do nosso
planeta, preferindo alguns admitir que, em
vez de metano, amônia, hidrogênio e vapor
de água, existissem monóxido de carbono,
dióxido de carbono, nitrogênio molecular e
vapor de água.
Oparin não teve condições de provar sua
hipótese. Mas, em 1953, Stanley Miller, na
Universidade de Chigago, realizou em laboratório
uma experiência. Colocou num balão de vidro:
metano, amônia, hidrogênio e vapor de água.
Submeteu-os a aquecimento prolongado. Uma
centelha elétrica de alta tensão cortava
continuamente o ambiente onde estavam contidos
os gases. Ao fim de certo tempo, Miller comprovou
o aparecimento de moléculas de aminoácido no
interior do balão, que se acumulavam no tubo em
U.
Pouco tempo depois, em 1957, Sidney Fox
submeteu uma mistura de aminoácidos secos a
aquecimento prolongado e demonstrou que eles
reagiam entre si, formando cadeias peptídicas, com
o aparecimento de moléculas protéicas pequenas.
As experiências de Miller e Fox
comprovaram a veracidade da hipótese de Oparin.
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BIOLOGIA
HIPÓTESE AUTÓTROFA E HETERÓTROFA
Aceitando-se a teoria de Oparin, pode-se
indagar se as primeiras formas de vida eram
autótrofas ou heterótrofas?
Para responder tal pergunta é necessário,
antes, conceituar autótrofos e heterótrofos.
Podemos classificar os seres vivos quanto
à obtenção de alimento:
Autótrofos → seres vivos que produzem
seu próprio alimento através de reações químicas
conhecidas como quimiossíntese e fotossíntese.
fotossíntese
Heterótrofo → organismos que são
incapazes de fabricar seu próprio alimento, precisa,
então recorrer a uma fonte externa para obtê-lo.
Seres autótrofos e heterótrofos para
obterem energia realizam uma reação química de
combustão chamada de respiração.
Para entender melhor precisamos ainda
conceituar fotossíntese e respiração.
Fotossíntese → é um processo onde
ocorre absorção de luz. É através dela que os
vegetais produzem alimentos, o combustível
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indispensável para a vida da planta, do homem e
de outros animais.
A reação química que ocorre na
fotossíntese pode ser esquematizada da seguinte
forma:
gás carbônico + água + luz = glicose + oxigênio
Ou pela equação química:
6CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6O2
Respiração → é o processo de conversão
das ligações químicas de moléculas ricas em
energia que possa ser usada nos processos vitais.
O processo básico da respiração celular é a
oxidação da glicose, que se pode expressar pela
seguinte equação química.
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + energia
Com tais conceitos podemos responder a
indagação – as primeiras formas de vida eram
autótrofas ou heterótrofas?
Partindo do pré-suposto que todos os seres
vivos necessitam de alimento, conclui-se que os
primeiros seres vivos deveriam ser autótrofos, ou
seja, capaz de fabricar seu alimento já que viviam
num ambiente inóspito.
Tal conclusão sofre algumas críticas: todas
as reações químicas relacionadas com a síntese de
alimento são muito complexas, exigindo do
organismo uma estrutura também complexa. Se os
organismos primitivos fossem capazes de sintetizar
alimento, seria preciso admitir que tivesse
aparecido repentinamente um sistema complexo de
síntese.
Assim, os primeiros seres vivos, sendo
autótrofos, deveriam ser organismos complexos
desde o início, o que, de acordo com a evolução
não pode acontecer, pois organismos complexos
são o resultado de várias pequenas modificações
ocorridas num grande espaço de tempo em
organismos simples.
Com tais críticas conclui-se, então, que os
primeiros seres vivos eram heterótrofos, mas tais
organismos se alimentavam do quê?
Os primitivos seres heterótrofos deviam se
alimentar de compostos orgânicos acumulados no
oceano primitivo. Esses deviam conseguir energia
por processos anaeróbicos, porque não havia
oxigênio na atmosfera.
Logo os materiais orgânicos começaram a
acabar, pois os heterótrofos começaram a crescer e
multiplicar-se. Assim sendo, os organismos
capazes de converter substâncias simples em
outras mais complexas foram favorecidos. Certos
BIOLOGIA
organismos, que formavam pigmentos com
capacidade de absorver energia luminosa, teriam
vantagem ao usar esta energia para obter reações
de síntese. A evolução desses pigmentos teria
formado a clorofila e o surgimento dos autótrofos,
que produzem seus alimentos e são fontes de
alimento para os heterótrofos.
O
aparecimento
de
organismos
fotossintetizantes trouxe a formação de oxigênio,
que começou a se acumular na atmosfera. Tal fato
permitiu o aparecimento dos seres vivos que obtêm
energia a partir de um composto orgânico com a
utilização do oxigênio. E assim apareceu a
respiração, que só foi possível com o aparecimento
da fotossíntese, pois apenas esta é a fonte de O2
para atmosfera.
ATIVIDADES
01.
(PUC – RS) – O sábio grego Aristóteles,
entre os muitos estudos que fez da natureza,
dedicou-se a observar a maneira pela qual os
peixes se reproduziam. Concluiu que a maioria
desses animais se originava a partir de ovos,
embora houvesse certas formas que apareciam em
águas lodosas, originadas da matéria morta.
O texto acima expressa, em seu final, a idéia da
chamada:
a) geração saprofítica
b) metagênese isomórfica
c) geração espontânea
d) metagênese heteromórfica
e) geração holofítica
02.
(FESI – BA) – A figura seguinte representa
a experiência de Redi:
Redi colocou, dentro de recipientes, substâncias
orgânicas em
decomposição.
Alguns
dos
recipientes (os de cima) foram cobertos com uma
gaze e os outros ficaram descobertos. Demonstrouse que as larvas de carne podre desenvolveram-se
de ovos de moscas e não a partir da transformação
da carne. Os resultados dessa experiência
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fortaleceram a teoria sobre a origem da vida,
denominada:
a)hipótese autotrófica
b)hipótese heterotrófica
c) geração espontânea
d)abiogênese
e)biogênese
03. (OMEC – SP) – A biogênese é uma teoria que:
a) admite as mutações espontâneas
b) admite a geração espontânea
c) admite que, para o aparecimento de um
organismo deve haver um indivíduo antecedente.
d) Foi defendida por Lamarck
e) Baseia-se na teoria darwinista.
04. (UFBA) – Observe as afirmativas abaixo:
I. A teoria da biogênese afirma que todo ser vivo
nasce, cresce, se reproduz e morre.
II. De acordo com a teoria da abiogênese, a vida só
pode ser originada de outra, preexistente e
semelhante.
III.
A teoria da geração
espontânea afirma que seres vivos podem nascer
da matéria bruta.
Agora assinale:
a)Se apenas a afirmativa I for correta.
b)Se apenas a afirmativa III for correta.
c) Se apenas as afirmativas I e III forem corretas.
d)Se apenas as afirmativas II e III forem corretas.
e)Se as afirmativas I, II e III forem corretas.
05. (UnB) – Num Balão de vidro com gargalo
recurvado e aberto. Pasteur ferveu um caldo
nutritivo, deixando esfriar lentamente. O caldo
permaneceu inalterado por muitos dias. A seguir o
gargalo foi removido e, 48 horas depois, era
evidente a presença de bactérias e fungos no
caldo.
Assinale as alternativas corretas, referentes ao
experimento descrito.
a) As bactérias e fungos do ar foram incapazes de
passar ao longo de gargalo e atingir o caldo
nutritivo após seu resfriamento.
b) O aquecimento matou as bactérias e fungos
primitivamente existentes no caldo.
c) As bactérias e fungos, que apareceram no caldo,
eram de espécies diferentes daquelas que ocorrem
no ar.
d) O aquecimento inativou, temporariamente, as
substâncias do caldo capazes de originar bactérias
e fungos.
e) Os sinais evidentes da presença de bactérias e
fungos, no caldo nutritivo, foram conseqüência da
multiplicação rápida desses microorganismos.
f) Todo ser vivo procede de outro ser vivo.
g) Bactérias e fungos são autótrofos.
06.
(UFBA) – “Como esses primeiros
procariontes [...], incapazes de sintetizar compostos
ricos em energia [...], a vida poderia ter
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BIOLOGIA
desaparecido da Terra após utilização dos
compostos de carbono, formados pelo processo
abiótico na massa líquida onde eles viviam”
(Junqueira e Carneiro, p. 14). Nas condições acima
descritas, a manutenção da vida em nosso planeta
dependeu do aparecimento de organismos:
a) aeróbios
b) autótrofos
c) heterotróficos
d) eucariontes
e) fermentativos
07. (FCC) – Supondo que na atmosfera primitiva
não houvesse CO2 nem O2 e considerando-se os
gases consumidos e liberados na respiração
aeróbia, fermentação alcoólica e fotossíntese,
pode-se admitir que a seqüência evolutiva dos três
processos tenha sido:
a) fermentação alcoólica, fotossíntese, respiração
aeróbia
b) fermentação alcoólica, respiração aeróbia,
fotossíntese.
c) Fotossíntese, respiração aeróbia, fermentação
alcoólica.
d) Fotossíntese, fermentação alcoólica, respiração
aeróbica.
e) Respiração aeróbia, fotossíntese, fermentação
alcoólica.
08. (UnB) – Uma das hipóteses sobre a origem da
vida considera a seguinte seqüência de
acontecimentos que pode ter levado à formação de
coacervados e material protéico:
a) Formação de compostos orgânicos, formação de
coacervados, simples fermentação, atmosfera
primitiva, fotossíntese e respiração, controle pelo
ácido nucléico.
b) Atmosfera primitiva, formação de compostos
orgânicos, formação de coacervados, simples
fermentação, controle pelo ácido nucléico,
fotossíntese e respiração.
c) Controle pelo ácido nucléico, fotossíntese e
respiração,
atmosfera
primitiva,
simples
fermentação, formação de coacervados, formação
de compostos orgânicos.
d) Fotossíntese e respiração, controle pelo ácido
nucléico, simples fermentação, formação de
coacervados, formação de compostos orgânicos,
atmosfera primitiva.
09. (MACK – SP) – A partir de moléculas simples,
devem ter-se formado todos os tipos de moléculas
precursoras das que são essenciais à vida. Miller,
simulando as condições da atmosfera da Terra
primitiva, construiu um aparelho e aplicou
descargas elétricas nos gases que supostamente
existiam em nosso planeta naqueles tempos. Esses
gases eram:
a) Hidrogênio, amônia, metano e vapor de água.
b) Gás sulfídrico, gás carbônico, ozônio e oxigênio.
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c) Nitrogênio, vapor de água, uréia e carbono.
d) Vapor de água, aminoácidos, proteínas e
hidrogênio.
e) Vapor de água, butano, propano, proteínas e
lipídios.
10. Considere os seguintes eventos relativos à
origem da vida:
I. Aparecimento do processo de fermentação.
II. Formatação de coacervados.
III. Aparecimento dos processos de fotossíntese e
respiração aeróbia.
IV. Estabelecimento do equilíbrio entre heterótrofos
e autótrofos.
A ordem lógica em que esses eventos ocorrem é:
a) I, II, III, IV
b) I, II, IV, III
c) II, I, III, IV
d) II, III, IV, I
e) IV, III, II, I
GABARITO
01. c
04. b
07. a
10. c
02. e
05. a, b, e, f
08. b
03. c
06. b
09. a
EVOLUÇÃO
Saber como surgiu vida no nosso planeta é
apenas a ponta do “”iceberg”, os cientistas também
se preocupam com as mudanças que ocorrem com
os seres vivos durante todo o tempo de vida na
Terra. A essas mudanças, chamamos de evolução.
Evolução é qualquer processo de crescimento,
mudança ou desenvolvimento. A palavra provém do
Latim evolutio, significando "desabrochamento", e
antes do fim de 1800 foi confinada a referir-se à
evolução meta-dirigida, processos pré-programados
como desenvolvimento embriológico. Uma tarefa
pré-programada, como uma manobra militar,
segundo esta definição, pode ser considerada uma
"evolução". Pode-se falar também de evolução das
estrelas, evolução cultural ou da evolução de uma
idéia.
BIOLOGIA
Desde o século XIX, “evolução” é
geralmente usada como referência para a evolução
biológica e mudanças nas características da vida.
Freqüentemente é uma referência à teoria da
evolução moderna baseada nas idéias de Charles
Darwin da seleção natural.
A teoria científica geralmente aceita sobre
como a vida tem mudado desde sua origem tem
três aspectos principais.
- A relação ancestral entre os organismos,
tanto vivo quanto fossilizado.
- O aparecimento de novas características
em uma linhagem.
- O mecanismo que faz com que algumas
características persistam enquanto outras perecem.
- Ancestrais dos organismos.
A maioria dos biólogos acredita que toda a
vida na Terra descende de um ancestral comum,
habitualmente chamado de LUCA (Last Universal
Common Ancestor - Último Antepassado Comum
Universal).Esta conclusão é baseada no fato de
que muitas características dos organismos vivos
aparentemente arbitrárias, como o código genético,
são compartilhadas por todos os organismos.
O estudo dos ancestrais das espécies é a
filogenia. A Filogenia tem revelado que órgãos com
estruturas internas diferentes podem possuir
semelhanças superficiais e realizar funções
similares.Estes exemplos de estruturas análogas,
mostrando que há múltiplos caminhos para resolver
a maioria dos problemas, tornam difícil acreditar
que as características universais da vida são todas
necessárias. Do mesmo modo, outros órgãos com
estruturas internas similares podem realizar
funções radicalmente diferentes. Os membros dos
vertebrados são o exemplo mais comum de
estruturas homólogas, órgãos em dois organismos
que compartilham uma estrutura básica que existia
no último ancestral comum destes organismos.
A idéia da evolução orgânica ou da
transmutação das espécies não é inteiramente
nova, vários cientistas desenvolveram hipóteses
para explicar tal acontecimento.
Erasmus Darwin (1731-1802)
Avô de Charles Darwin,
publicou o livro Zoonomia
ou Leis da vida orgânica
(1794-1796)
onde
assinalou que a variação
do ambiente provoca uma
resposta do organismo
(estrutura de um órgão).
Portanto os animais se
transformavam pelo hábito
provocado
pelas
necessidades. Em suma,
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BIOLOGIA
Erasmus Darwin acreditava na herança de
caracteres adquiridos, e com essa crença produziu
o que decerto era uma emergente teoria de
evolução, embora, de fato, ainda deixasse algumas
questões sem resposta.
Jean Baptiste de Monet Cavaleiro de Lamarck (1744-1829)
Os trabalhos mais
conhecidos
de
Lamarck são a
Filosofia
Zoológica (1809)
e os sete volumes
da
História
Natural
dos
animais
invertebrados
(1815-1822). (Foi
Lamarck
que
introduziu a valiosa classificação de Vertebrados e
Invertebrados). Sob o ponto de vista evolutivo
afirmou que:
- Um ambiente em mudança altera as
necessidades de um organismo que
responde alterando seu comportamento
usando mais alguns órgãos do que outros.
- Uso e Desuso alteram a morfologia que é
transmitida para a geração seguinte
(Herança dos caracteres adquiridos).
Embora aparentemente lógica e de fácil
compreensão, a teoria de Lamarck comete um
grave equívoco ao afirmar que as características
adquiridas são hereditárias. Além disso, nem todos
os órgãos respondem à lei do uso e desuso; por
exemplo, a acuidade visual não aumenta ou diminui
com a utilização ou não da visão. A refutação da
idéia de Lamarck iniciou-se no final do século XIX,
quando foi descoberto que todos os organismos
pluricelulares com reprodução sexuada são
dotados de células somáticas e células
germinativas, e
que alterações
naquelas,
provocadas pelo uso e desuso, não podem ser
transmitidas aos descendentes, uma vez que são
as células germinativas que dão origem aos
gametas e estes, a novos indivíduos.
Um dos experimentos mais expressivos foi
realizado
por
August
Weismann.
Nesse
experimento, o naturalista cortou o rabo de ratos e
verificou que todos os descendentes, ao longo de
20 gerações, nasciam com rabo. Assim, Weismann
demonstrou que essa característica (ausência de
rabo induzida pelo meio) não se transmitia aos
descendentes.
8
Charles Robert Darwin (1809-1882)
Charles Robert Darwin,
quinto dos seis filhos de
Susannah
e
Robert
Darwin, nasceu em 12 de
fevereiro de 1809 na
cidade de Shrewsbury,
Inglaterra. Seu pai era um
famoso médico, muito
rígido com a família. Era
um
cuidadoso
colecionador de minerais,
conchas e principalmente
selos.
Durante a adolescência
começou a caçar e sua atenção foi concentrada
nesta atividade com seus amigos. Seu pai,
descontente com as atividades do filho, o enviou
para a Universidade de Edimburgo estudar
Medicina em 1825, a experiência foi um fracasso,
achava monótona as palestras e sentia repulsa em
ver as operações. Portanto diante da desistência,
seu pai o enviou para Cambridge para se preparar
para o sacerdócio. Foi em Cambridge, com a
amizade com o professor de Botânica, John
Henslow, que despertou o verdadeiro interesse pela
História Natural.
A Viagem do Beagle (1831-1836)
Em 1831, O Almirantado procurou o Prof.
Henslow, para acompanhar o Capitão Robert
Fitzroy como naturalista no navio HMS Beagle cujo
objetivo era um completo levantamento das costas
setentrionais da América do Sul, que incluia o
mapeamento (cartografia) e verificação dos
recursos para posterior exploração e comércio. O
Prof Henslow não aceita a oferta e indica Darwin,
assegurando que era "amplamente qualificado
para coletar, observar e anotar".
O Tio e futuro sogro de Darwin convence o pai
de Darwin a aprovar e custear a viagem.
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BIOLOGIA
Posteriormente, no navio, ao preparar os
espécimes coletados para armazenamento e com a
ajuda das anotações do Capitão Fitzroy verificou a
variação existente entre os tentilhões em relação as
diferentes ilhas do Arquipélago de Galápagos.
Na figura abaixo repare na forma do casco dos
cágados. Mais abaixo, estão dispostos diversas
figuras mostrando os tentilhões.
O Mapa da Viagem do Beagle
Em 27/12/1831 o Beagle zarpou, fazendo a
primeira parada em 16/01 nas Ilhas Cabo Verde, e
depois Fernando de Noronha em 20/02 e chegou a
Salvador em 29/02/1832. Foi no Brasil que Darwin
teve seu primeiro contato com a exuberante
Floresta Tropical.
Aportou no Rio de Janeiro em 5/4/1832, onde
permaneceu, enquanto o Beagle voltou à Salvador
para rever cálculos cartográficos, realizando uma
série de coletas e observações.
Em 23 de julho de 1835 ancoraram em
Valparaiso, no Chile, onde Darwin fez uma
expedição aos Andes, e encontrou fósseis de
conchas a mais de 1000 metros de altitude.
Em setembro de 1835, o Beagle chegou às Ilhas
Galápagos, onde Darwin constatou a existência de
espécies de árvores, tartarugas e aves diferentes
em cada ilha.
Foi em Galápagos, que Darwin realmente
passou a duvidar da imutabilidade das espécies.
Principalmente após as observações realizadas
(Alguns autores comentam que durante um jantar
na casa do Governador de Galápagos, surgiram
comentários sobre a possibilidade de reconhecer a
procedência dos galápagos (cágados) a partir da
forma casco).
Darwin
iniciou
uma
série de
experimentos com plantas e animais visando
desenvolver métodos para verificação de um
mecanismo de transformação dos seres vivos.
Darwin propôs que o surgimento de novas
espécies estava vinculado à seleção natural.
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Impressionado
com
a
grande
variabilidade existente numa mesma espécie
(tamanho, forma, força, etc.) e imaginando que
a maior parte dos organismos produz um
grande número de descendentes que morrem
antes de atingir a maturidade, Darwin ponderou
que os sobreviventes deveriam ser dotados de
uma combinação de caracteres. Dessa maneira,
somente os mais adaptados atingiram a fase
adulta para se reproduzir e para transmitir os
bons caracteres às gerações seguintes. Depois
de muitas gerações, de muitas melhorias e
adaptações sucessivas, originar-se-ia uma nova
espécie. Darwin deu o nome de seleção natural
das raças a esse processo, distinguindo-o da
seleção artificial das raças de animais ou
plantas através de cruzamentos orientados
visando sua melhoria.
O pensamento darwinista foi influenciado por
diversos naturalistas e também pelas idéias de
Thomas R. Malthus (1766 – 1834), que afirmava
que as população humana não crescia
indefinidamente graças ao controle por doenças,
guerras, fome ou pelo controle consciente da
reprodução. Seu trabalho é conhecido pela celebre
afirmação de que o alimento disponível aumenta
em progressão aritmética enquanto a população
humana cresce em progressão geométrica.
Todavia, as idéias de Malthus não se referem
apenas a população humana, mas também a outras
espécies de seres vivos.
Darwin não estava sozinho em seu
pensamento. Um outro naturalista que também
merece muitos méritos, Alfred Russel Wallace
(1823 – 1913), em seu ensaio intitulado “A
tendência das variedades de se afastarem
indefinidamente do tipo original”, chega às mesmas
conclusões que Darwin.
As conclusões de Wallace foram enviadas
a Darwin, que até aquele momento relutava em
publicar o que havia descoberto. Numa rara
ocasião de cordialidade (em muito influenciada por
amigos), ambos concordaram em publicar suas
hipóteses ao mesmo tempo (1858). Entretanto
esses dois trabalhos tiveram pouca repercussão,
até que em 1859, estimulado com a descoberta de
Wallace, Darwin terminou e publicou seu trabalho
iniciado em 1837. trata-se do famoso livro intitulado
A origem das espécies, uma das obras mais
revolucionarias já escritas.
O livro citado acima contém 500 paginas
escritas de maneira informal e às vezes até vulgar,
reunindo um grande numero de evidencias para
ambos os processos, o da seleção natural e o da
evolução.o ponto crucial da argumentação acha-se
desenvolvido nos primeiros quatro capítulos: “
Variação e domesticação” , “variação sob
10
BIOLOGIA
condições naturais”, “ luta pela vida” e “ seleção
natural ou sobrevivência do mais apto”. Os onze
capítulos seguintes tratam dos prós e dos contras
da teoria da seleção para a explicação das
mudanças processadas no decorrer da evolução.
Segundo os historiadores, apesar de Wallace ter
seu trabalho pronto para a publicação antes do de
Darwin, as anotações de 1844 demonstram que
Darwin havia desenvolvido suas idéias sobre
seleção natural pelo menos quinze anos antes de
ter lido o manuscrito de Wallace. O próprio Wallace
admitiu que cabia a Darwin a maior parte dos
créditos pela idéia. Assim surgiu o darwinismo, que
poderia
ser
chamado
“wallacismo”,
cujos
fundamentos básicos são:
• Todos os organismos têm potencialidade
para aumentar em progressão geométrica;
entretanto, em cada geração o numero de
indivíduos de uma espécie permanece
constante.
• Se em cada geração é produzido um
numero maior de descendentes em relação
aos ascendentes e se o numero permanece
constante, deve-se concluir que há
competição pelo alimento, água, luz,
temperatura e outros fatores do ambiente.
• Há variação em todas as espécies, isto é,
dentro de uma mesma espécie, os
indivíduos são diferentes entre si.
• Os organismos que apresentam variações
favoráveis
conseguem
sobreviver
e
reproduzir-se, mas uma grande parte dos
organismos com variações desfavoráveis
podem morrer.
• Variações favoráveis são transmitidas para
os descendentes e, acumulando-se com o
tempo, dão origem a diferenças notáveis
que passam a constituir novas espécies.
O livro publicado por Darwin em 1859 provocou
reação imediata. Muitos “biólogos” acharam nessa
teoria de seleção natural as respostas para suas
próprias questões. Outros não abriram mão de sua
convicção sobre a imutabilidade das espécies, pois
Darwin abalou um dos mais sólidos conceitos, que
era o fixismo das espécies, ou seja, todas as
espécies de seres vivos teriam sido criadas por
uma força superior exatamente na sua forma atual.
Contudo, apesar de Darwin ter entrado para a
historia, como Copérnico, Galileu, entre outros, e de
a moderna biologia não existir sem a teoria da
evolução darwiniana, o darwinismo apresenta uma
falha: na época sem os conhecimentos de genética,
Darwin não foi capaz de explicar um ponto obscuro
de sua teoria: a origem das variações existentes
nas populações naturais sobre as quais atua a
seleção natural. Isso foi razoavelmente explicado
no inicio do século XX, quando vários cientistas
retomaram o trabalho de genética proposto pelo
monge Gregor Mendel.
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EVIDENCIAS DA EVOLUÇÃO
Os fixistas não aceitaram a evolução
orgânica, argumentando que não existem provas
concretas de sua ocorrência. No entanto, os
evolucionistas reuniram fortes evidencias a favor de
sua teoria: os seres vivos atuais se originaram a
partir de formas ancestrais, que foram modificadas
pela ação dos mecanismos evolutivos ao longo de
milhões de anos.
Tais evidencias foram reunidas graças às
pesquisas em paleontologia, anatomia comparada,
embriologia comparada e estudos bioquímicos.
Fósseis
A paleontologia (do grego palaios = antigo;
onto = ser; logos = estudo) é a ciência que se dedica
ao estudo dos fosseis (do latim fossilis = tirado da
terra). Os fosseis podem ser de diversos tipos:
partes duras dos esqueletos dos vertebrados,
dentes e escamas, pegadas e moldes em argila ou
areia, impressões de folhas em rochas
sedimentares, etc.
Há casos de fosseis em que a conservação
foi tão perfeita que é possível efetuar estudos
detalhados das estruturas externa e interna de
vários animais. Entre eles, podemos destacar os
insetos preservados no âmbar e os mamutes da
Sibéria, que foram conservados em blocos de gelo.
BIOLOGIA
Diferentes espécies de seres vivos
apresentam grande semelhança anatômica. . a
existência de indivíduos de espécies diferentes
organizados segundo um mesmo plano estrutural é
também uma evidencia da evolução. Os estudos de
anatomia comparada demonstram, por exemplo,
que os aparelhos circulatórios das cinco classes de
vertebrados
exibem
um
aumento
de
complexibilidade, dos peixes para os mamíferos, o
que é coerente com o processo evolutivo dos
vertebrados.
Embriologia comparada
O estudo comparado da embriologia de
diferentes
vertebrados
mostra
a
grande
semelhança de padrão de desenvolvimento inicial.
Essa semelhança pode ser explicada se levarmos
em consideração que durante o processo
embrionário é esboçado o plano estrutural básico
do corpo, que todos eles herdaram de um ancestral
comum. Contudo, à medida que o desenvolvimento
ocorre, os embriões se diferenciam cada vez mais e
as semelhanças diminuem.
Analogia
Os estudos de embriologia e anatomia
comparada mostram que as asas dos insetos e das
aves têm estrutura e origem embrionárias
diferentes, embora estejam associadas com a
mesma função.
Os órgãos análogos não são evidências
evolutivas, m,as demonstram que os animais em
questão
desenvolveram
estruturas
distintas
relacionadas com um hábito em comum, o de voar.
Homologia
Fosseis como o ilustrado (Archaeopteryx)
representam um excelente argumento contrario aos
fixistas. O estudo da anatomia dos répteis e aves
atuais já apontava para um parentesco entre esses
dois grupos e a descoberta desse fóssil, juntamente
com estudos mais detalhados, permitiu concluir que
esse animal poderia ter sido um elo intermediário
entre o grupo dos répteis e o das aves.
Anatomia comparada
Os órgãos homólogos são aqueles em que
a origem embrionária é a mesma, podendo ou não
exercer semelhantes funções. Estudos anatômicos
e embrionários revelam que os braços de um ser
humano, as asas de uma ave e as patas dianteiras
de outros vertebrados apresentam idêntica origem
embrionária, apesar de terem funções diferentes. É
importante ressaltar que as diferenças observadas
entre os órgãos homólogos devem-se à adaptação
a ambientes diversos.
A homologia é uma evidencia favorável ao
processo evolutivo, pois indica que diferentes
organismos tiveram uma mesma teoria evolutiva.
Assim, a presença de órgãos homólogos confirma o
grau de parentesco entre diversos grupos
aparentemente diferentes, servindo como uma
prova evolutiva.
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Órgãos vestigiais
TEORIA NEO-DARWINISTA
A presença de órgãos vestigiais ou
rudimentares, também revelada pelo estudo de
anatomia comparada, justifica-se a partir da idéia
de evolução. Tais órgãos, embora sem função
atual, permanecem vestigialmente, indicando sua
existência anterior em sua função completa e sua
forma.
Um exemplo de órgão vestigial é o
apêndice vermiforme, uma pequena estrutura
localizada junto ao ceco (região do intestino
grosso), que não desenpenha função importante no
homem e nos animais carnívoros. Mas, nos
herbívoros, abriga inúmeros microorganismos
relacionados com a digestão de celulose.
Evidências Moleculares
Estudos recentes de biologia molecular
permitiram aos cientistas efetuar uma análise na
seqüência dos nucleotídeos do DNA, bem como na
composição de aminoácidos de diversas proteínas.
Tais estudos, aliados à análise de fósseis e
à anatomia comparada, permitem evidenciar o grau
de parentesco entre espécies diferentes.
12
BIOLOGIA
24/11/1859 - Publicação do Livro "A Origem
das Espécies por meio da Seleção Natural"
Foi o primeiro a utilizar o que veio a ser
denominado método Hipotético-Dedutivo onde uma
hipótese é testada, determinando se as deduções
dela obtidas são corroboradas pela observação.
O livro contém duas teses principais.
•
Todos os organismos descenderam
com modificações de um ancestral comum.
•
O mecanismo de transformação é a
Seleção Natural que atua sobre a variação
individual.
Seleção Natural age favorecendo os mais
aptos, sendo assim haveria a luta pela
sobrevivência.
Um aspecto sui generes referente ao Livro
"A Origem das Espécies" é o de piorar a cada
edição. Por exemplo, a base para atuação do seu
mecanismo de evolução, A Seleção Natural, que
atua justamente na da variação entre os indivíduos
não era explicada até a 7ª edição do Origens das
Espécies, sendo que utilizou a teoria da Pangênese
para explicar as causas dessa variação individual.
Propôs
que
a
transmissão
das
características eram feitas por gêmulas que partiam
dos diversos órgãos para os gametas.( alguns
autores relacionam a este aspecto, a ligação de
Darwin com a teoria Lamarckiana)
O trabalho de Mendel
foi
encontrado
na
Biblioteca de Darwin. O
referido trabalho (1865)
não
teve
muita
repercussão nos meios
científicos,
pois
ao
contrário da norma para
um trabalho de Historia
Natural da época, era
recheado com cálculos e
proporções.
Mendel - Biólogo e
botânico austríaco de
origem tcheca (1822-1884). É o pioneiro das teorias
da
Genética.
Nasce
em
Heinzendorf,
Tchecoslováquia. Filho de camponeses, interessase desde pequeno por plantas e ingressa na vida
religiosa no Monastério Agostiniano de Brünn, na
Morávia.
Com a redescoberta dos trabalhos de Mendel
em 1900, por De Vries, Tschermak e Correns,
independentemente que mostraram a existência de
fatores que determinam a variação descontínua, a
Teoria de Darwin entrou em descrédito.
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No período de 1936 a 1947, os matemáticos
John Haldane (1892 – 1964) e Ronald Fisher (1890
– 1962) e os biólogos Theodosius Dobzhansky
(1900 – 1975), Julian Huxley (1887 – 1975) e
Ernest Mayr ( 1904 - ) foram os responsáveis pela
fusão de conceitos da genética e da evolução,
surgindo, assim, a teoria neo-darwinista ou teoria
sintética da evolução.
A teoria neo-darwinista diz que mutações e
recombinações genéticas causam as variações
entre indivíduos sobre os quais age a seleção
natural.
• Contribuições
da
Genética;
Paleontologia e Sistemática.
• Reconciliou a Teoria de Darwin com as
descobertas da Genéticca.
• Características adquiridas não são
herdáveis.
• Variação contínua tem a mesma base
mendeliana que a descontínua.
• Desenvolvimento de teorias genéticas
que permitiam a análise da seleção
natural, bem como outros mecanismos
de alteração das freqüências gênicas
nas
populações
(Endocruzamento;
Fluxo gênico; Deriva genética).
Principais Conceitos do
Neodarwinismo
Variabilidade Genética - existência de variação das
características fenotípicas que representa a matéria
prima para seleção dos mais aptos ou com
reprodução diferencial.
•
Mutação Gênica - Origem da
variação genética existente
•
Recombinação Genética - Novos
arranjos entre os genes.
Mecanismos que alteram as freqüências gênicas
das Populações
•
Seleção
Natural
Principal
mecanismo evolutivo
•
Fluxo Gênico - Migração
•
Deriva Genética - Mecanismo
estocástico de alteração.
BIOLOGIA
ATIVIDADES
01. (UFRGS) – As afirmativas abaixo estão
baseadas em teorias evolutivas.
I. As características adquiridas ao longo da vida de
um organismo são transmitidas aos seus
descendentes.
II. Uma ginasta que desenvolveu músculos fortes,
através de intensos exercícios, terá filhos com
musculatura bem desenvolvida.
III. O ambiente seleciona a variabilidade existente
em uma população.
IV. Em uma ninhada de cães, o animal mais bem
adaptado às condições de vida existentes
sobreviverá por mais tempo e, portanto, terá
oportunidade de gerar um número maior de
cãezinhos semelhantes a ele.
A alternativa que contém, respectivamente, as
idéias de Lamarck e de Darwin é:
a) I e II
b) I e IV
c) III e II
d) III e IV
e) IV e II
02. Considere as seguintes afirmações:
I. O meio cria a necessidade de uma determinada
estrutura em um organismo.
II. O organismo se esforça para responder a essa
necessidade.
III. Como resposta a esse esforço, há uma
modificação na estrutura do organismo.
IV. Essa
modificação
é
transmitida
aos
descendentes.
Essas quatro afirmações resumem, em poucas
palavras, a teoria de:
a)Darwin
b)Mendel
c) Lamarck
d)Lavoisier
e)Malthus
03. (UFRN) – August Weismann cortou a cauda de
camundongos durante mais de 20 gerações e
verificou que as novas ninhadas continuavam a
apresentar aquele órgão perfeitamente normal.
Dessa experiência, pode-se concluir que:
a)As espécies são fixas e imutáveis
b)Quanto mais se utiliza determinado órgão, mais
ele se desenvolve
c) A evolução se processa nos seres vivos mais
simples para os mais complexos
d)A seleção natural e as mutações são fatores que
condicionam a evolução dos seres vivos
e)Os caracteres adquiridos do meio ambiente não
são transmitidos aos descendentes
04. Examine as duas frases:
1ª De tanto comer vegetais, o intestino dos
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herbívoros aos poucos foi ficando longo.
2ª Por terem o intestino longo, os herbívoros
podem comer vegetais.
Podemos considerar corretamente:
a)As duas frases lamarckianas.
b)As duas frases darwinianas.
c) As duas frases nem lamarckianas e nem
darwinianas.
d)A primeira frase darwiniana e a segunda,
lamarckiana.
e)A primeira frase lamarckiana e a segunda,
darwiniana.
05. (UFBA) – Um problema não explicado da teoria
da seleção natural de Darwin foi o(a):
a)Sobrevivência dos mais aptos.
b)Desaparecimento de muitas espécies.
c) Ação do ambiente sobre os indivíduos.
d)Adaptação dos indivíduos ao ambiente.
e)Mecanismo de transmissão das variações.
06. (FESP –PR) – fragmentos de “On the origino f
species”:
“...Contudo
subsiste
ainda
uma
dificuldade. Depois que um órgão deixou de
desempenhar alguma função e que por esse motivo
reduziu-se em proporções, como pode ainda sofrer
uma diminuição posterior até não deixar mais
vestígios imperceptíveis e, por fim, desaparecer.
Não é possível que a falta de uso possa continuar a
produzir novos efeitos sobre um órgão que cessou
de desempenhar todas as funções...”
(Charles Darwin – 1859)
As alternativas que seguem referem-se ao texto
citado acima. Assinale a correta.
a)Nesse texto, Darwin refere-se ao mutacionismo,
comprovando sua impossibilidade.
b)O texto acima é uma crítica à teoria sintética da
evolução.
c) O texto faz uma séria crítica a uma das leis de
Lamarck.
d)O texto citado critica a evolução molecular da
origem da vida.
e)Nesse texto, Darwin faz uma séria crítica à teoria
abiogenética da evolução.
BIOLOGIA
tendem a aumentar a variabilidade genética das
populações.
III. O ambiente é um fator importante na seleção
natural porque estabelece o padrão para a
sobrevivência.
a)Se apenas I e II forem corretos.
b)Se apenas uma afirmativa for correta.
c) Se apenas I e III forem corretos.
d)Se todas as afirmativas forem corretas.
e)Se apenas II e III forem corretos.
09. Considere a seguinte frase a ser completada:
“Sem I não há variabilidade, sem variabilidade
não há II e, conseqüentemente, não há III”.
Os termos que substituindo as lacunas tornam
essa frase logicamente correta são:
a)I = evolução; II = seleção e III = mutação
b)I = evolução; II = mutação e III = seleção
c) I = mutação; II = evolução e III = seleção
d)I = mutação; II = seleção e III = evolução
e)I = seleção; II = mutação e III = evolução
10. (FUVEST – SP) – Muitos inseticidas como o
DDT foram utilizados indiscriminadamente no
controle de insetos. Posteriormente perderam muito
da sua eficiência porque:
a)Os indivíduos que entraram em contato com os
inseticidas tornaram-se resistentes.
b)O inseticida estimula o inseto a produzir mais
quitina.
c) O inseticida estimula as células fagocitárias a
digerir o veneno.
d)Alguns insetos são portadores de variações
genéticas que condicionam resistências ao DDT e
que
podem
ser
transmitidas
aos
seus
descendentes.
e)O inseticida estimula a produção de tecido
adiposo e este acumula o veneno.
GABARITO
01. b
04. e
07. c
10. d
02. c
05. e
08. d
03. e
06. c
09. d
07. (CESESP – PE) – A mutação é um fator de
evolução que:
a)Reduz a variedade genética
b)Aumenta e reduz a variedade genética
c) Aumenta a variedade genética
d)Ocorre na natureza sempre produzindo genes
deletérios
e)Age da mesma maneira que a seleção natural,
isto é, de efeito rápido
08. (UFV – MG) – Utilizando os itens abaixo
responda:
I. A seleção natural tende a diminuir a variabilidade
genética da espécie pela diminuição de caracteres
desprovidos de valor para a sobrevivência.
II. As mutações e recombinações cromossômicas
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BIOLOGIA
BIOQUÍMICA
A Química diz que toda a matéria é
formada por átomos. Os seres vivos são matérias
e, portanto formado por átomos, mas o que faz dos
seres vivos diferentes da matéria inerte?
Sabe-se que a matéria viva (protoplasma),
é constituída principalmente por átomos de
carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio.
C
Os
substâncias
orgânicas.
De
inorgânicas
substâncias
proteínas,
vitaminas.
H
O
N
SAIS MINERAIS
São encontrados na matéria viva na forma
cristalina e iônica.
Sob a forma cristalina são pouco solúveis
em água e entram na constituição de estruturas tais
como ossos dos vertebrados, carapaças das
tartarugas, conchas de moluscos, espículas das
esponjas, etc.
Na forma iônica participa das reações
químicas e no equilíbrio osmótico.
MINERAL
Cálcio
átomos formam dois grupos de
no protoplasma: inorgânicas e
interesse biológico as substâncias
são: água e sais minerais, e as
orgânicas:
glicídios,
lipídios,
enzimas, carboidratos, lipídios,
Substância
Água
Sais minerais
Proteínas
Carboidratos
Lipídios
Ácidos nucléicos
Animais
60%
4,0%
15,0%
6,0%
11,0%
2,0%
Vegetais
70%
2,5%
4,0%
18,0%
0,5%
2,0%
Fósforo
Potássio
Sódio
Principal íon positivo do líquido
extracelular. Importante no balanço de
líquidos do corpo; essencial para a
condução do impulso nervoso.
Magnésio
Componente de muitas coenzimas.
Necessário para o funcionamento
normal de nervos e músculos.
Ferro
Componente
da
hemoglobina,
mioglobina e enzimas respiratórias.
Fundamental para a respiração celular.
Porcentagem média de substâncias em células animais e células vegetais
ÁGUA
•
•
•
•
•
•
•
É a substância mais abundante nos seres
vivos.
Denominada como solvente universal, a água
é solvente dos íons minerais e das substâncias
orgânicas existentes nos líquidos intra e
extracelulares.
É o meio onde ocorrem as reações químicas
celulares.
Funciona como meio de transporte das
substâncias do corpo.
Atua como moderador térmico impedindo
variações bruscas da temperatura.
A quantidade de água nos seres vivos é
diretamente
proporcional
à
intensidade
metabólica do organismo (célula, tecido ou
órgão) e inversamente proporcional à idade.
A água nos seres vivos têm sua origem no
ambiente quer seja por ingestão, no casos dos
animais, ou por absorção, no caso dos
vegetais. Uma pequena quantidade de água é
produzida em algumas reações químicas
celulares (respiração e fotossíntese), síntese de
proteínas.
FUNÇÕES
Componente importante dos ossos e
dos dentes. Essencial à coagulação do
sangue;
necessário
para
o
funcionamento normal de nervos e
músculos.
Componente importante dos ossos e
dos
dentes.
Essencial para
o
armazenamento e transferência de
energia
das
células
(ATP);
componentes do DNA e do RNA.
Principal íon positivo do líquido
extracelular. Influencia a contração
muscular e a atividade dos nervos.
FONTES
Vegetais
verdes,
leite e
lacticínios.
Leite e
laticínios,
carnes e
cereais.
Carnes,
leite e
muitos
tipos de
frutas.
Sal de
cozinha e
muitos
tipos de
alimento.
Cereais
integrais,
vegetais
verdes.
Carnes,
gema de
ovo,
legumes e
vegetais
GLICÍDIOS
Também
chamados
de
glucídios,
carboidratos, açúcares. São formados por
carbono (C), hidrogênio (H), oxigênio (O) e ainda
nitrogênio (N) e enxofre (S).
São usados como fonte de energia dos
seres vivos (sendo o principal açúcar usado pelos
seres vivos a glicose). Também são usados como
componentes
estruturais
(parede
celular,
exoesqueleto).
Os nomes dos açúcares possuem
terminação OSES.
Classificação
Classificam-se os glicídios em:
- Monossacarídeos → são as moléculas
mais simples de açúcar, são solúveis em água e
não
hidrolisáveis.
As
moléculas
de
monossacarídeos são formadas por três ou a até
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sete átomos de carbono e portanto, denominados
de:
- 3C → trioses
- 4C → tetroses
- 5C → pentoses
- 6C → hexoses
- 7C → heptoses
Os principais monossacarídeos são: a
glicose (hexose de forma molecular C6H12O6),
ribose e desoxirribose (pentoses de forma
molecular C5H10O5).
BIOLOGIA
de glicose, encontrado especialmente no fígado e
nos músculos; celulose – açúcar que compõe a
parede celular das células vegetais e responsáveis
pela constituição da maior parte das estruturas de
sustentação de uma planta; quitina – polímero de
glicosamina (hexose na qual uma hidroxila(OH) é
substituída por um grupo amina (NH2), é o principal
componente do exoesqueleto dos artrópodos.
LIPÍDIOS
Também conhecidos por gorduras, são
ésteres formados pela união de ácidos graxos
com álcool produzindo moléculas de água, reação
chamada de estereficação. São insolúveis em água
e solúveis em solventes orgânicos como álcool,
éter, acetona, clorofórmio e benzeno.
Os lipídios têm como função reserva
energética, isolante térmico e elétrico, lubrificantes
e impermeabilizantes na superfície de tecidos
animais e vegetais e amortecedor.
São classificados em:
- glicerídeos → óleos e gorduras.
- cerídios → formado pelas ceras.
- esteróides → colesterol, corticóides e
hormônios sexuais.
Desoxirribose
PROTEÍNAS
A glicose é a principal fonte de energia
utilizada pelas células, é também conhecida como
açúcar do sangue. A ribose entra na composição
da molécula de RNA e a desoxirribose na molécula
de DNA.
- Oligossacarídeos (osídeos) → são
glicídios formados pela união de duas a dez
moléculas de monossacarídeos. Formam cristais,
são solúveis em água e hidrolisáveis.
Os principais oligossacarídeos são os
dissacarídeos (açúcares formados pela união de
duas hexoses através de ligações glicosídicas, com
fórmula geral C12H22O11H2O). São exemplos de
dissacarídeos: sacarose (glicose + frutose) – é o
açúcar comum, encontrado principalmente na canade-açúcar, na beterraba e sucos de frutas, maltose
(glicose + glicose) – é resultante da hidrólise do
amido e lactose (glicose + galactose) – é o açúcar
do leite.
São os principais componentes estruturais
dos seres vivos.
São polímeros de aminoácidos.
A união entre os aminoácidos é feitas por
ligações peptídicas – ligações feitas entre o
radical amina (NH2) de um e o radical carboxila
(COOH) de outro havendo liberação de uma
molécula de água.
- Polissacarídeos → são moléculas de
açúcar formadas por um grande número de
monossacarídeos (macromoléculas) através de
ligações glicosídicas. São coloidais, insolúveis em
água.
Os principais polissacarídeos são: amido –
açúcar de reserva vegetal, encontrado em
sementes, raízes e caules; glicogênio – açúcar de
reserva animal, formado por uma macromolécula
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As proteínas possuem uma estrutura
espacial em forma de rolos, quando submetidas a
uma temperatura superior a 50ºC, suas cadeias
polipeptídicas se desenrolam alterando sua
configuração estrutural, tal fenômeno é chamado de
desnaturação e provoca a inativação da proteína.
As proteínas diferenciam entre si pelo
número, tipo e seqüência dos aminoácidos na
cadeia polipeptídica.
Exemplos de proteínas:
• Melanina → responsável pela pigmentação
da pele.
• Colágenos → dos tendões e cartilagens.
• Miosina e actina → dos músculos.
• Queratina → da pele.
• Hemoglobina → das hemácias.
• Fibrina e albumina → do sangue
• Antígenos
• Anticorpos
• Hormônios → como por exemplo, insulina
e adrenalina.
• Enzimas
ANTICORPOS
São proteínas que reagem, de maneira
específica, com substâncias orgânicas estranhas
que penetram no organismo, as quais são
chamadas de antígenos.
ENZIMAS
Antes de uma reação química acontecer há
um gasto energético que iniciará a reação, tal
energia é chamada de energia de ativação.
Em baixas temperaturas a velocidade das
reações químicas é pequena e a energia de
ativação alta.
As reações químicas que ocorrem nos
seres vivos se realizam dentro de limites estreitos
de temperatura, por isso há uma necessidade de
uma energia de ativação alta.
As enzimas aumentam a velocidade das
reações químicas e diminuem a energia de ativação
sem alterar excessivamente a temperatura.
Substâncias como as enzimas, que aceleram as
reações químicas sem mudar os produtos da
reação às chamadas de catalisadores.
BIOLOGIA
As enzimas são responsáveis pela
eficiência da química celular. Graças a elas, as
células executam em milésimos de segundos a
síntese ou degradação de moléculas que, sem
enzimas necessitariam de várias semanas para
serem realizadas.
A
maioria
das
enzimas
quando
denominadas levam o sufixo ase, por exemplo:
amilase, lípase e proteínas, há exceções como
pepsina, tripsina.
VITAMINAS
As vitaminas são elementos nutritivos
essenciais para a vida (VITA), que na sua maioria
possuem na sua estrutura compostos nitrogenados
(AMINAS), os quais o organismo não é capaz de
sintetizar e que, se faltarem na nutrição, provocarão
manifestações de carência ao organismo. O corpo
humano deve receber as vitaminas através da
alimentação, por administração exógena (injeção
ou via oral), ou por aproveitamento das vitaminas
formadas pela flora intestinal (algumas vitaminas
podem ser produzidas nos intestinos de cada
indivíduo pela ação da flora intestinal sobre restos
alimentares).
A falta de vitaminas pode ser total avitaminose -, ou parcial - hipovitaminose. Em
ambas as situações, podem surgir manifestações
classificadas como doenças carenciais.
A falta de vitaminas pode ser provocada
por:
• Redução de ingestão.
• Pela diminuição da absorção.
• Pelas alterações da flora intestinal.
• Pelas alterações do metabolismo.
• Pelo aumento de consumo.
O excesso de vitaminas – hipervitaminose –
pode ser a conseqüência da ingestão, ou da
administração exagerada de vitaminas.
De acordo com sua solubilidade em água
ou em lipídios as vitaminas podem ser classificadas
em:
Hidrossolúveis: vitamina c e Complexo B.
Lipossolúveis: vitaminas A, D, E e K.
VITAMINA C
Sinônimo: ácido ascórbico.
Doses diárias recomendadas: 60 mg
Principais funções: participa na formação de
catecolaminas; aumenta a absorção de ferro pelo
intestino.
Principais fontes: frutas e verduras frescas.
Manifestações de carência: lesões do colágeno.
O escorbuto, um mal clássico dos marinheiros de
longo curso, é, hoje em dia, uma doença
praticamente desconhecida, caracteriza-se pela
baixa da imunidade; tecidos conjuntivos e capilares
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fracos, com sangramento na pele e nas gengivas e
inchações e dores articulares. Uma manifestação
observada nos cabelos que pode sugerir a carência
de vitamina C é quando os pêlos se tornam crespos
nos locais onde antes eram lisos.
Manifestações de excesso: formação de cálculos
nos rins. Note-se que a dose diária recomendada é
de 60 mg/dia. Alguns produtos comerciais contêm
até 2000 mg por comprimido, o que significa a
ingestão de 35 ou mais vezes o dose diária
recomenda.
O efeito preventivo ou curador de doenças virais,
como gripe, a prevenção de câncer, reduzir risco de
doença cardíaca e catarata, o aumento das defesas
orgânicas, tudo isso não está comprovado como
sendo um efeito terapêutico útil da vitamina C.
As chances de obter um benefício para a saúde
com o uso de altas doses de vitamina C são bem
menores do que as de se conseguir uma doença a
mais.
Alimentos ricos em vitamina C: mamão, laranja,
morangos, kiwi, melão, manga, caju, goiaba, limão,
acerola e muitas outras frutas; pimentão, brócolis,
couves
e
diversas
hortaliças.
VITAMINA B 1
Sinônimos: Tiamina
Doses diárias recomendadas: 1,5 mg. Para mães
que amamentam e para idosos é 3,0 mg
Principais funções: atua principalmente no
metabolismo energético dos açúcares.
Principais fontes: carnes, cereais, nozes, verduras
e cerveja. Nota: alguns peixes e crustáceos e chás
pretos podem conter fatores anti-tiamina.
Manifestações de carência: a doença carencial
clássica é o Beribéri que se manifesta
principalmente em alcoólatras desnutridos e nas
pessoas mal-alimentadas dos países pobres. A
manifestação neurológica da carência de vitamina
B1 é também denominada de Beribéri seco,
caracterizando-se
por
neurites
periféricas,
distúrbios da sensibilidade com zonas de anestesia
ou de hiperestesia, perda de forças até a paralisia
de membros. No cérebro, pode haver depressão,
perda de energia, falta de memória até síndromes
de demência. As manifestações cardíacas
decorrentes da falta de vitamina B1 são
denominadas de Beribéri úmido, que se manifesta
por falta de ar, aumento do coração, palpitações,
taquicardia, alterações do eletrocardiograma,
inclusive insuficiência cardíaca do tipo débito
elevado.
Nas crianças de peito a falta de vitamina B1
pode aparecer por ser o leite materno muito pobre
em tiamina, principalmente se a mãe não receber
suplemento de vitamina B1.
Nos
portadores
de
hipertireoidismo,
havendo um aumento do metabolismo decorrente
da atividade exagerada do hormônio da tireóide,
18
BIOLOGIA
podem surgir manifestações de carência de
vitamina B1 causada pelo consumo aumentado.
Manifestações de excesso: mesmo em doses
elevadas, a tiamina não é tóxica. Os eventuais
excessos ingeridos são eliminados pelos rins,
deixando a urina amarelada.
VITAMINA B 2
Sinônimos: Riboflavina
Doses diárias recomendadas: 1,7 mg para
homens e 1,6 mg/dia para mulheres.
Principais funções: desempenha um papel
importante no metabolismo energético e como
protetor das bainhas dos nervos. É um fator
importante no metabolismo de enzimas.
Principais fontes: leite, carne e verduras.
Nota: a radiação solar (UV) inativa a riboflavina.
Manifestações de carência: muito raras. Podem
aparecer em gestantes, nos esportistas de alta
performance ou em doenças digestivas que alterem
a sua absorção. As primeiras manifestações de
carência são inflamações da língua, rachaduras nos
cantos da boca, lábios avermelhados, dermatite
seborréica da face, tronco e extremidades, anemia
e neuropatias. Nos olhos, pode surgir a
neoformação de vasos nas conjuntivas, além de
catarata. As carências de vitamina B2 costumam
acompanhar a falta de outras vitaminas.
Manifestações de excesso: não é tóxica, mesmo
em altas doses. Os excessos são eliminados pelos
rins.
VITAMINA B 6
Sinônimos: Piridoxina, Piridoxol, Piridoxamina e
Piridoxal.
Doses diárias recomendadas: a necessidade
diária de Piridoxina é diretamente proporcional à
ingestão de proteínas na dieta. Por exemplo, quem
ingere 100 g/dia de proteínas necessita receber 1,5
mg/dia de piridoxina. Mulheres grávidas, fumantes
e alcoólatras têm necessidade de doses maiores da
vitamina B6.
Principais funções: a vitamina B6 é uma
coenzima e interfere no metabolismo das proteínas,
gorduras e triptofano. Atua na produção de
hormônios e é estimulante das funções defensivas
das células. Participa no crescimento dos jovens
Principais fontes: cereais, carnes, frutas e
verduras. O cozimento reduz os teores de B6 dos
alimentos.
Manifestações de carência: são muito raras, são
lesões seborréicas em torno dos olhos, nariz e
boca, acompanhadas de glossite e estomatite.
Quanto ao sistema nervoso, a carência de vitamina
B6 pode provocar convulsões e edema de nervos
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periféricos. Distúrbios do crescimento e anemia são
atribuídos à carência de vitamina B6.
Manifestações de excesso: a Piridoxina tem baixa
toxicidade aguda, mas doses de 200 mg/dia,
podem
provocar
intoxicações
neurológicas,
surgindo sintomas como formigamentos nas mãos
e diminuição da audição. Foram relatados casos de
dependência da piridoxina.
VITAMINA B 12
Sinônimos:
Cobalaminas,
Hidroxicobalamina,
Cianocobalamina
Doses diárias recomendadas: 6 ug/dia.
Principais funções: essencial para o crescimento
de replicação celular. Importante na formação das
hemácias (os glóbulos vermelhos do sangue).
Principais fontes: carne e fígado. É também
produzida pela flora do intestino grosso, mas lá não
é absorvida. A absorção se dá no intestino delgado
depois dela ter sido ativada no estômago aonde
chega com a ingestão de alimentos.
Níveis baixos dessa vitamina estariam
associados com um maior risco de câncer e de
doenças vasculares.
Os vegetais, não contêm vitamina B12, isso
poderia levar os vegetarianos a apresentarem a sua
falta. Contudo isso nem sempre acontece porque
bactérias contaminantes dos vegetais ou mesmo as
do trato intestinal, agindo sobre os restos desses
vegetais, formam a vitamina B12 e, assim, suprem
parcialmente o organismo daqueles que não
ingerem carne, fígado, ovos ou leite e seus
derivados.
Manifestações de carência: anemia macrocítica
ou perniciosa é a principal manifestação. Existem
evidências de que níveis baixos de vitamina B12
estariam associados a uma maior incidência de
doenças vasculares e cancerosas. Células de
regeneração e replicação rápida (mucosas e
epitélio cervical uterino) também se ressentem da
falta de vitamina B12.
A carência de vitamina B12 é comum em
pessoas operadas do estômago quando foi retirada
a parte que produz o fator intrínseco responsável
pela absorção da vitamina B12. São propensos a
apresentarem manifestações de falta de vitamina
B12 os vegetarianos restritos (que não ingerem
carnes, ovos, leite e seus derivados), os portadores
de parasitoses intestinais, as pessoas operadas do
pâncreas, os portadores de doenças inflamatórias
crônicas dos intestinos e os idosos.
As deficiências de vitamina B12 podem
provocar lesões irreversíveis do sistema nervoso
causadas pela morte de neurônios. Os sintomas
neurológicos são os mais variados e decorrem da
morte ou perda de função das células atingidas nos
mais diferentes setores do cérebro e medula. As
alterações neurológicas podem acontecer mesmo
não havendo ainda anemia.
BIOLOGIA
ÁCIDO PANTOTÊNICO
Sinônimos: Coenzima A.
Doses diárias recomendadas: estimada em até
10 ug. É difícil determinar a dose mínima diária
necessária por serem os estados carenciais
praticamente desconhecidos.
Principais funções: atua no metabolismo da
maioria das células, na produção de hidratos de
carbono, proteínas e lipídios. Interfere na produção
de energia dentro das células e na produção de
hormônios.
Principais fontes: carnes, ovos, frutas, cereais e
verduras, sendo encontrada, praticamente, em
todos os alimentos.
Manifestações de carência: são muito raras. As
carências
podem
ser
produzidas
experimentalmente com alimentos artificiais, pelo
uso de alguns antibióticos, nesses casos surgem
cansaço, distúrbios do equilíbrio e do sono, cãibras
e distúrbios digestivos, como flatulência e cólicas
abdominais. Pessoas com dietas normais não têm
carência de ácido pantotênico.
Manifestações de excesso: o excesso de ingestão
(mais de 10 a 20 mg/dia) pode provocar diarréia.
Como acontece com as demais vitaminas
hidrossolúveis, os excessos são eliminados pelos
rins, na urina.
NIACINA E NIACINAMIDA (FATOR PP)
Sinônimos: ácido nicotínico e niacinamida e fator
PP. Também denominados de vitaminas da
inteligência.
Doses diárias recomendadas: 15 mg.
Principais funções: influencia a formação de
colágeno e a pigmentação da pele provocada pela
radiação ultravioleta. No cérebro, a niacina age na
formação de substâncias mensageiras, como a
adrenalina, influenciando a atividade nervosa.
Principais fontes: carnes e cereais. Origina-se do
metabolismo do triptofano: 60 mg de triptofano
produzem 1 mg de Niacina. As pessoas que se
alimentam principalmente à base de milho são
propensas a manifestações de carência de Niacina
por ser o milho muito pobre em triptofano.
Manifestações de carência: a doença dos 3 "D",
composta por Diarréia, Demência e Dermatite,
também chamada de Pelagra. A língua pode
apresentar cor avermelhada, ulcerações e edema.
Pode haver salivação excessiva e aumento das
glândulas salivares. Podem aparecer dermatites
parecidas com queimaduras de pele, diarréia,
náuseas e vômitos. No sistema nervoso, aparecem
manifestações como cefaléia, tonturas, insônia,
depressão, perda de memória e, nos casos mais
severos, alucinações, demência e alterações
motoras e alterações neurológicas com períodos de
ausência e sensações nervosas alteradas.
Manifestações de excesso: a Niacina não
costuma ser tóxica, mesmo em altas doses, mas
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pode provocar coceira, ondas de calor,
hepatotoxicidade, distúrbios digestivos e ativação
de úlceras pépticas.
Observação: a denominação PP significa Previne
Pelagra, manifestação encontrada principalmente
em alcoólatras de destilados quando malalimentados.
BIOLOGIA
memória, alucinações e fraqueza muscular.
Manifestações de excesso: existem fortes
evidências de que altas doses de ácido fólico
reduzem o risco de doenças das coronárias e de
câncer do intestino grosso.
VITAMINAS LIPOSSOLÚVEIS
VITAMINA A
ACIDO FÓLICO
Sinônimos:
folacina,
folatos
e
ácido
pteroilglutâmico são sinônimos. Vitamina M e
vitamina B9 são denominações fora de uso. É
também denominada de "vitamina da futura
mamãe".
Doses diárias recomendadas: 0,2 mg para
crianças e 0,4 mg para adultos. É imprescindível
para mulheres antes da concepção e no primeiro
mês da gravidez a fim de evitar doenças congênitas
da criança, como anencefalia e espinha bífida.
A dieta habitual contém em torno de 0,2 mg
de ácido fólico. O cozimento prolongado dos
alimentos pode destruir até 90% do seu conteúdo
em ácido fólico.
Principais funções: atua em conjunto com a
vitamina B12 na transformação e síntese de
proteínas. É necessária na formação dos glóbulos
vermelhos, no crescimento dos tecidos e na
formação do ácido desoxirribonucléico, que
interfere na hereditariedade.
O ácido fólico tem um papel na prevenção
de doenças cardiovasculares, onde atua como
redutor dessa substância tóxica.
Principais fontes: carnes, verduras escuras,
cereais, feijões e batatas. Um copo de cerveja, de
200 ml, contém 0,06 mg de ácido fólico.
Manifestações de carência: a manifestação
principal da carência de ácido fólico é a alta
incidência de crianças com malformações
congênitas do sistema nervoso nascidas de mães
que foram carentes em ácido fólico no início da
gravidez. Também está aumentada a incidência de
lábio leporino e fissura palatina nesta situação.
Estima-se que a administração preventiva de ácido
fólico neste período e durante toda a gestação,
reduziria a incidência de malformações congênitas
em 70%. A falta de ácido fólico aumenta a
incidência de partos prematuros.
Um fator de risco está no fato de muitas mulheres
ignorarem que estão grávidas. É no início da
gestação que a suplementação de ácido fólico é
importante.
A carência de ácido fólico é comum em alcoólatras
mal-alimentados, em desnutridos crônicos, em
pessoas que não consomem vegetais verdes, como
espinafre, acelga, brócolis e nas pessoas que se
alimentam,
principalmente,
de
comidas
industrializadas. A carência de ácido fólico, junto
com a carência de vitamina B12, pode levar as
pessoas a sentirem vertigens, cansaço, perda de
20
Sinônimos: os retinóides são substâncias como o
Retinol e seus derivados, que têm as propriedades
biológicas da vitamina A. Os retinóides ocorrem na
natureza ou são produzidos sinteticamente.
Dose diária recomendada: 1 mg ou 5.000 UI
Principais funções: importante para as funções da
retina, principalmente para a visão noturna. Exerce
ainda função na cornificação da pele e das
mucosas, no reforço do sistema imunológico, na
formação dos ossos, da pele, cabelos e unhas. É
importante no desenvolvimento embrionário. Tem
influência nas reações imunológicas e teria efeitos
na prevenção de certos tumores.
A vitamina A tem função antioxidante, ela fixa-se
aos chamados radicais-livres que se originam da
oxidação de diversos elementos. Esses radicaislivres teriam um efeito nocivo para as células e são
tidos como causadores de arterioesclerose,
catarata, tumores, doenças da pele e doenças
reumáticas.
Principais fontes: laticínios, gema de ovo, fígado,
rins. Fabricado também a partir do betacaroteno de
hortaliças verdes, tomate, cenoura, mamão, etc.
Manifestações
de
carência:
Olhos:
a
ceratomalácia (amolecimento da córnea), olhos
secos, com ulcerações e xerose da conjuntiva e
córnea são as manifestações mais precoces. A
cegueira noturna, a mais conhecida, é uma das
primeiras manifestações de carência da Vitamina A.
A dificuldade extrema de visão, inclusive a cegueira
total são as manifestações mais graves da sua
carência.
Sistema respiratório: o epitélio das vias
aéreas sofre alterações, a queratinização, o que
propicia um aumento de infeções. Pode haver uma
diminuição da elasticidade pulmonar dificultando a
respiração.
Pele: a queratinização e a secura da pele
levam à erupção de pápulas que envolvem os
folículos
sebáceos
principalmente
nas
extremidades dos membros.
Sistema gênito-urinário: a deficiência de
vitamina A leva a formação de cálculos renais. O
epitélio das vias urinárias torna-se rugoso o que
facilita o depósito de cristais e a formação dos
cálculos. Ocorrem ainda alterações na formação de
espermatozóides, degeneração de testículos,
abortos, anomalias e mortes fetais.
Sistema digestório: ocorrem alterações no epitélio
intestinal, metaplasias no epitélio dos dutos
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BIOLOGIA
pancreáticos, que seriam responsáveis pelas
diarréias atribuídas à falta de vitamina A.
Glândulas sudoríparas: podem atrofiar e sofrer
queratinização. As alterações do suor podem
alterar os cheiros do corpo, para pior.
Ossos: nos animais, experimentalmente, a falta de
vitamina A provoca alterações como o aumento da
porosidade e espessamento dos ossos.
Sistema nervoso: alterações do olfato, do paladar e
da audição podem ocorrer. Lesões de nervos e
aumento na produção de líquor com hidrocefalia
têm sido relatados.
Sangue: pode haver diminuição na formação de
glóbulos vermelhos.
Manifestações de excesso: Pela ingestão
exagerada podem surgir manifestações como pele
seca, áspera e descamativa, fissuras nos lábios,
ceratose folicular, dores ósseas e articulares, dores
de cabeça, tonturas e náuseas, queda de cabelos,
cãibras, lesões hepáticas e paradas do crescimento
além de dores ósseas. Podem surgir também falta
de apetite, edema, cansaço, irritabilidade e
sangramentos. Aumentos do baço e fígado,
alterações de provas de função hepática, redução
dos níveis de colesterol e HDL colesterol também
podem ocorrer. Já foram observados casos de
envenenamento fatais pela ingestão de fígado de
urso polar. Grande cuidado deve ser dado a
produtos que contenham o ácido retinóico usado no
tratamento do acne.
Doses recomendadas: 1 mg por dia para pessoas
normais. Para mulheres grávidas, pessoas com
distúrbios de digestão das gorduras, diabete, idosos
e alcoólatras são recomendas doses 25 a 50%
maiores.
A vitamina E ajuda no tratamento de
miopatias necrosantes, mas não é útil no
tratamento da distrofia muscular.
Os tocoferóis agem como antioxidantes,
protegendo as células dos efeitos nocivos das
substâncias tóxicas, principalmente dos radicais
ácidos. Atualmente, admite-se que protegem do
câncer, da arteriosclerose, das inflamações
articulares e das complicações do diabete, por
bloquearem as modificações oxidativas das
lipoproteínas de baixa densidade. É discutível se
doses altas de Vitamina E exerçam algum benefício
na prevenção de doenças cardiovasculares.
Existem observações em que foram administrados
400 UI/dia de Vitamina E em pacientes portadores
de doença isquêmica do coração. Nesse grupo, a
incidência de um infarto do miocárdio foi reduzida
para a metade, mas a vida média essas pessoas
não foi prolongada. Um outro estudo mostrou que,
em pacientes submetidos à diálise renal, por serem
portadores de insuficiência renal crônica, a
incidência de mortes por doença do coração caiu
para a metade do esperado quando lhes foi
administrada a Vitamina E. Já num estudo realizado
na Itália, na mesma situação clínica, não se
verificou uma mudança significativa da incidência
de doenças cardiovasculares ao lhe administrarem
altas doses de Vitamina E. No entanto, o número
de
mortes
por
causas
cardíacas
foi
significativamente menor.
Devemos salientar ainda que o efeito dos antiradicais-livres é obtido principalmente na presença
dos flavonóides.
VITAMINA E
Sinônimos: a vitamina K é composta de 3 tipos, a
K1 (Fitonadione), a K2 (menaquinonas) e a K3
(menadione).
Doses diárias recomendadas: não estão ainda
determinadas
as
doses
mínimas
diárias
necessárias para manter a normalidade da
coagulação.
Principais funções: as vitaminas K1 e a K2
praticamente não têm atividade farmacodinâmica
em pessoas normais. A vitamina K atua na
produção de protrombina, fator importante na
coagulação do sangue. Age, ainda, na prevenção
de osteoporose em idosos e mulheres depois da
menopausa.
Principais fontes: verduras e fígado.
Manifestações de carência: em adultos, é
extremamente rara e pode ser a conseqüência de
doenças em que exista má-função do fígado, máabsorção intestinal, alterações da flora intestinal
(uso prolongado ou intensivo de antibióticos) ou
desnutrição. A carência manifesta-se por tendência
ao sangramento.
Manifestações de excesso : as vitaminas K1 e K2
não são tóxicas, mesmo em altas doses. Já a
vitamina K3 em altas doses pode provocar anemia
Sinônimos: tocoferol. Em verdade são oito
substâncias semelhantes reunidas sob o nome de
tocoferóis.
Dose diária recomendada: 10 a 30 UI.
Principais funções: inicialmente, era tida como a
vitamina da fertilidade sendo indicada para tratar a
impotência sexual. Para desilusão de alguns, isso
nunca foi comprovado.
Em animais (ratos) a falta de vitamina E provoca
alterações neurológicas degenerativas da medula.
Em humanos a falta de vitamina E provoca
alterações neurológicas como diminuição dos
reflexos, diminuição da sensibilidade vibratória, da
propriocepção e oftalmoplegia. As dificuldades
visuais podem ser agravadas pela retinopatia
pigmentar também provocada pela falta de vitamina
E.
Não existem provas que demonstrem ser a
vitamina E de utilidade no tratamento de distúrbios
menstruais, vaginites, alterações de menopausa,
toxemia gravídica e dificuldades reprodutivas.
VITAMINA K
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e lesões no fígado.
VITAMINA D
Sinônimos: Calciferol
Doses diárias recomendadas: 400 UI
Principais funções: a vitamina D age com um
hormônio na regulação do cálcio dos ossos e
sangue.
Principais fontes: o organismo humano é capaz
de sintetizar a vitamina D a partir do colesterol, por
isso, poderia deixar de ser considerada uma
vitamina segundo a definição das mesmas. Nas
regiões em que há pouca radiação solar o corpo
humano tem a necessidade de complementar as
carências alimentares e/ou ambientais.
Principais fontes: são fígado, óleos de peixes e
gema de ovos. Existem no mercado produtos
lácteos "enriquecidos" de vitaminas D, o que num
país ensolarado como o Brasil é dispensável.
Manifestações de carência: a carência de
vitamina D provoca, nas crianças, o raquitismo e
nos adultos a osteomalácia (amolecimento dos
ossos). Nos idosos leva à osteoporose.
Manifestações de excesso: doses exageradas de
vitamina D provocam a hipercalcemia (excesso de
cálcio no sangue) o que favorece o depósito de
cálcio nos vasos (arteriosclerose) e ainda a
eliminação aumentada de cálcio na urina o que por
sua vez favorece a formação de cálculos urinários.
Altos teores de cálcio no sangue alteram as
funções do coração e dos nervos.
Tanto o excesso como a carência de vitamina D
altera a formação dos ossos.
ATIVIDADES
01. Na natureza da matéria viva (protoplasma
celular) é evidente que:
a)Toda a sua composição é formada por
substâncias orgânicas, já que a matéria inorgânica
ou mineral é próprio dos corpos brutos.
b)Encontramos
exclusivamente
substâncias
inorgânicas, pois são estas que formam as
estruturas sólidas da célula.
c) Existem compostos orgânicos e compostos
inorgânicos, mas há nítido predomínio quantitativo
dos primeiros.
d)Encontramos
substâncias
orgânicas
e
substâncias inorgânicas, com predominância
quantitativa destas últimas.
e)Há matéria orgânica e matéria inorgânica num
perfeito equilíbrio quantitativo entre ambas.
02. Os elementos químicos mais comumente
encontrados na matéria orgânica são:
a)Oxigênio, hidrogênio e ferro.
b)Hidrogênio, carbono e magnésio.
c) Magnésio, cálcio e fósforo.
d)Carbono, sódio e potássio
e)Carbono, oxigênio e hidrogênio
22
BIOLOGIA
03. Sobre a água é errado afirmar que:
a)É o solvente dos líquidos orgânicos.
b)É o veículo das substâncias entre os meios intra
e extracelulares.
c) Participa das reações de síntese (síntese
protéica, síntese lipídica, etc.).
d)Participa das reações de hidrólise (quebra das
moléculas grandes em pequenas).
e)Ajuda a manter a temperatura nos animais
homeotérmicos.
04. Com relação ao papel dos sais minerais nos
seres vivos, assinale a afirmativa incorreta.
a)Sob a forma iônica, estão dissociados na água;
constituindo as soluções intra e extracelular.
b)Sob a forma molecular cristalina, constituem
diversas estruturas esqueléticas, tanto dos animais
como dos vegetais.
c) São responsáveis pela regulação osmótica
celular.
d)pH é a concentração de H+ em uma solução e
varia de 0 a 14, sendo que o pH 9,0 é ácido.
e)A manutenção do pH é de fundamental
importância para a atividade das enzimas.
05. (MACKENZI – SP) – As substâncias que se
destinam a fornecer energia, além de serem
responsáveis pela rigidez de certos tecidos, sendo
mais abundante nos vegetais, são os ___________
sintetizados pelo processo de ____________.
A alternativa que preenche corretamente os
espaços é:
a)Lipídios, fotossíntese.
b)Ácidos nucléicos, autoduplicação.
c) Ácidos nuc;éicos, fotossíntese
d)Álcoois, fermentação.
e)Carboidratos, fotossíntese.
06. Sais minerais que se relacionam com os
fenômenos de condução nervosa nos neurônios:
a)Na – P
b)Na – Cl
c) Na – K
d)Cl – K
e)Fé – Na
07. A banha, a manteiga e a margarina são:
a)Cerídeos
b)Fosfolipídios
c) Glicerídeos
d)Hormônios
e)Glicolipídios
08. (UEM – PR) – A ligação peptídica resulta da
união entre o grupo:
a)Carboxila de um aminoácido e o grupo carboxila
do outro.
b)Carboxila de um aminoácido e o grupo amina do
outro.
c) Amina de um aminoácido e o grupo amina do
outro
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d)Amina de um aminoácido e o radical R do outro.
e)Carboxila de um aminoácido e o radical R do
outro.
09. (UFPI) – A hidrólise de uma proteína produz.
a)Aminas
b)Alcoóis
c) Aminoácidos
d)Ácidos carboxílicos
e)N.d.a
10. (MACKENZIE – SP) – Considerando-se a
definição de enzimas, assinale a alternativa correta:
I. São catalisadores orgânicos, de natureza
protéica, sensíveis às variações de temperatura.
II. Substâncias químicas, de natureza lipídica, sendo
consumidas durante o processo químico.
III. Apresentam uma região chamada área ativa, à
qual se adapta a molécula do substrato.
a)Apenas a afirmativa I é correta.
b)Apenas as afirmativas II e III são corretas.
c) Apenas as afirmativas I e III são corretas.
d)Todas as afirmações são corretas.
e)Nenhuma afirmação é correta.
11. (UNIFOR – CE) – As afirmações abaixo se
referem à atividade de enzimas:
01) As enzimas aceleram a velocidade de reação
sobre elas atuam.
02) Cada enzima catalisa, normalmente, apenas
um tipo de reação química.
04) Quanto maior a temperatura, maior a
velocidade de uma reação enzimática.
08) Cada enzima tem seu ótimo de atividade em
um determinado pH.
16) A velocidade inicial da reação é a mesma
qualquer que seja a concentração do substrato e da
enzima específica.
32) No decorrer de uma reação ocorre, via de
regra, a desnaturação da enzima específica.
12. (PUC – PR) – O gráfico seguinte relaciona a
velocidade de uma reação química catalisada por
enzimas com a temperatura na qual essa reação
ocorre. Podemos afirmar que:
v
t
a)A velocidade da reação independente da
temperatura.
b)Existe uma temperatura ótima na qual a
velocidade da reação é máxima.
c) A velocidade aumenta proporcionalmente à
temperatura.
BIOLOGIA
d)A velocidade diminui proporcionalmente à
temperatura.
e)A partir de uma certa temperatura, inverte-se o
sentido da reação.
13. (UnB) – Quanto às vitaminas, todas as
afirmações abaixo são corretas, exceto:
a)A vitamina A, encontrada principalmente em ovos
e leite, é protetora do epitélio e sua carência pode
determinar a cegueira noturna.
b)A vitamina D, encontrada principalmente nas
frutas cítricas, age no metabolismo das gorduras e
sua carência pode determinar o beribéri.
c) A vitamina B12 pode ser sintetizada por bactérias
intestinais e sua carência pode determinar a
anemia perniciosa.
d)A vitamina C, encontrada em vegetais, mantém
normal o tecido conjuntivo e sua carência pode
determinar o escorbuto.
e)A vitamina K atua como um dos fatores
indispensáveis à coagulação sangüínea.
14. (CESGRANRIO – RJ) – As manifestações
relacionadas na primeira coluna são atribuídas à
carência de vitaminas na dieta do homem. Assinale
as vitaminas responsáveis relacionadas na
segunda coluna, de acordo com a seqüência em
que são citadas as manifestações de carências:
(
(
(
(
(
) beribéri
( 1 ) vitamina A
) cegueira noturna
( 2 ) vitamina B1
) escorburto
( 3 ) vitamina B2
) anemia perniciosa
( 4 ) vitamina B12
) dificuldade de coagulação ( 5 ) vitamina C
( 6 ) vitamina K
a)1, 2, 4, 5, 6
b)1, 2, 5, 4, 6
c) 2, 1, 5, 4, 6
d)2, 1, 3, 4, 5
e)2, 1, 5, 3, 4
16. (UFRS) – Nas longas viagens marítimas,
durante a Idade Moderna, eram comuns, entre os
marinheiros, surtos de escorbuto, doença que se
caracteriza por hemorragias espontâneas nas
mucosas, redução na ossificação e deficiência nos
processos de cicatrização. Isso era devido à:
a)Longa exposição dos marinheiros à maresia.
b)Longa exposição dos marinheiros ao sol tropical.
c) Alimentação deficiente em vitamina C.
d)Excessiva alimentação à base de peixe.
e)Ingestão permanente de água poluída.
GABARITO
01. d
04. d
07. c
10. c
13. b
02. e
05. e
08. b
11. 11
14. c
03. c
06. c
09. c
12. b
15. c
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BIOLOGIA CELULAR
É a parte da Biologia que estuda as
células.
O termo – célula – foi usado pela primeira
vez pelo pesquisador Robert Hooke em 1665,
utilizando um microscópio rudimentar, observou um
pedaço de curtiça.
Acreditou que as pequenas estruturas
visualizadas se pareceriam com quartos de
monges, então as denominou de células (pequena
cela).
Hooke observou os espaços deixados por
células mortas, mas usa-se tal denominação em
sua homenagem.
Conceitua-se célula: unidade morfofisiológica de todo e qualquer ser vivo.
Mais tarde, em 1838, dois pesquisadores
alemães – Mathias Schleiden e Theodor Schwann –
formularam a teoria celular – “Todos os seres
vivos são compostos por céclulas”.
Hoje, sabe-se da exceção dos vírus que
são acelulares.
VÍRUS
Palavra de origem latina que significa
veneno.
Não se enquadram em nenhum dos cinco
reinos modernos da taxonomia.
São considerados seres vivos por
possuírem capacidade de reprodução, originando
novos indivíduos, com características iguais e
faculdade de mutação que podem permitir-lhes
adaptação às condições do ambiente.
São considerados parasitas obrigatórios,
ou seja, só se reproduzem dentro de células
hospedeiras, portanto todos os vírus produzem
doenças.
Exemplos de viroses: Febre amarela;
Dengue;
Gripe;
Herpes;
AIDS;
Sarampo;
Poliomielite; Rubéola; Varíola; Varicela (catapora);
Caxumba; Encefalite; Raiva, Hepatite.
Cada vírus possui um miolo de ácido
nucléico (DNA ou RNA) e uma cápsula protéica
chamada capsídeo. O capsídeo é formado de
capsômeros (unidades polipeptídicas da cápsula).
24
BIOLOGIA
Alguns vírus ainda possuem um envoltório viral
em torno do capsídeo, formado de lipídios,
mucopolissacarídeos e outras substâncias.
O termo vírion designa o “corpo” do vírus
completo, depois de maduro. Conjunto formado
pelo ácido nucléico e capsídeo.
Os vírus só se reproduzem e têm atividade
vegetativa no interior de células vivas. Fora delas
se desintegram ou cristalizam por tempo
indeterminado.
Explica-se o mecanismo de imunidade
contra os vírus o fato de a proteína viral induzir a
produção de anticorpos. Os vírus procedem,
portanto, como antígenos.
REPRODUÇÀO
Ocorrem sempre no interior das células.
Quando o ácido nucléico é o DNA
Reprodução dos Bacteriófagos
São vírus que se reproduzem no interior de
bactérias.
O fago adere à superfície da célula
bacteriana e injeta o DNA viral no interior da
bactéria. A cápsula protéica vazia fica fora da célula
hospedeira. Após a penetração do DNA viral, dois
processos podem ocorrer: ciclo lítico ou o ciclo
lisogênico.
Ciclo lítico → o DNA viral passa a
comandar o metabolismo bacteriano e a formar
vários DNAs virais e cápsulas protéicas, que se
organizam formando novos vírus. Ocorre a lise da
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célula, liberando vários vírus que podem infectar
outras bactérias.
Ciclo lisogênico → o DNA viral incorpora-se
ao DNA bacteriano, e não interfere no metabolismo
da bactéria, que se reproduz, normalmente
transmitindo o DNA viral aos seus descendentes.
Quando o ácido nucléico é o RNA
Pode
ocorrer
em
dois
processos
exemplificados:
1º) Reprodução do vírus da gripe →
penetram inteiros na célula hospedeira. No interior,
o RNA viral é transcrito em várias moléculas de
RNAm, que comandarão a síntese protéica.
2º) Reprodução do vírus da AIDS → é um
vírus envelopado, isto é, o seu envoltório incorporase à membrana plasmática da célula hospedeira e
apenas o nucleocapsídeo a penetra. O HIV possui
duas moléculas de RNA envoltas por moléculas
protéicas (nucleocapsídeos). No seu interior
existem moléculas de uma enzima denominada
transcriptase reversa, que permite o RNA viral ser
transcrito em várias moléculas de RNA, que
comandarão a síntese das proteínas virais.
A síntese de ácidos nucléicos é “invertida”
neste caso. Por isso, os vírus e o RNA são
qualificados, geralmente, como retrovírus.
Depois de produzidas, essas proteínas
migram para a membrana plasmática da célula
hospedeira, formando uma estrutura esférica que
se desprenderá originando um outro vírus.
ATIVIDADES
01. Sobre os vírus assinale as proposições
corretas:
01) Os vírus, devido ao seu pequeno tamanho,
são estudados somente através da microscopia
eletrônica.
02) Os vírus apresentam como uma das suas
características, a de serem dotados de estruturas
celulares bem definidas.
04) O ácido nucléico dos vírus pode ser RNA ou
DNA e está recoberto por uma capa protéica.
08) Os vírus obtêm da célula viva as substâncias
necessárias ao seu processo de replicação.
16) Em razão de sua fisiologia, os vírus
comportam-se como parasitas intracelulares
obrigatórios.
32) Não se multiplicam por divisão, mas por
processo de montagem.
64) Sífilis, tétano, hepatite, hidrofobia, febre
amarela, poliomielite e AIDS são todas doenças
causadas por vírus.
BIOLOGIA
02. (UFBA) – A caracterização do vírus como ser
vivo está relacionada com a capacidade de:
a)Sobreviver em meios de culturas artificiais
mantidos em laboratório.
b)Realizar a síntese de proteínas, utilizando seus
próprios ribossomos.
c) Reproduzir-se e sofrer modificações em suas
características hereditárias.
d)Apresentar, simultaneamente, moléculas de DNA
e RNA em sua organização.
e)Fabricar seu próprio alimento, quando em vida
livre, e armazena-lo, para uso, quando cristalizado.
03. (UFSCar – SP) – Qual dos grupos
apresentados reúne apenas doenças causadas por
vírus?
a)Rubéola, poliomielite, tétano, febre amarela e
malária.
b)Hepatite infecciosa, febre amarela, rubéola,
poliomielite e varíola.
c) Malária, catapora, caxumba, sarampo e rubéola.
d)Tétano, poliomielite, tuberculose, gripe e rubéola.
e)Sarampo, varíola, malária, febre amarela e
hepatite infecciosa.
04. (UNIP - SP) – O esquema abaixo mostra de
maneira simplificada a replicação do vírus da AIDS
(HIV), através da seqüência de ácidos nucléicos
1
RNA
2
DNA
3
DNA
RNA
Sabe-se que o AZT empregado no tratamento da
AIDS inibe a transcriptase reversa que, no
esquema proposto está representada em:
a)1
b)2
c) 3
d)1 e 2
e)2 e 3
05. (VUNESP – SP) – Em relação à AIDS, temos as
afirmações seguintes:
I. A doença é causada por vírus.
II. O contrário se dá, principalmente, por transfusão
de sangue contaminado, contato sexual com
portadores e uso em comum de agulha por viciados
em drogas.
III. A convivência com a pessoa doente, em casa, no
trabalho, na escola, na rua, excluídas as condições
mencionadas em II, não oferece perigo de
transmissão da doença.
IV. A doença atua sobre o sistema imunológico,
diminuindo a resistência do organismo.
Considerando os conhecimentos atuais, assinale a
alternativa:
a) Se apenas I, III e IV são corretas.
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b)Se apenas II e III são corretas.
c) Se apenas I, II e IV são corretas.
d)Se apenas I, III e IV são corretas.
e)Se I, II, III e IV são corretas.
06. (UFBA) – No mundo dos excessivamente
pequenos, encontram-se os vírus, que se
caracterizam por serem:
a)Organismos vivos que se apresentam sob uma
mesma forma.
b)Agentes infecciosos específicos de células
animais.
c) Estruturalmente semelhantes às células vegetais.
d)De
composição
química
essencialmente
lipoglicídica.
e)De crescimento e multiplicação restritos ao
interior das células que parasitam.
BIOLOGIA
LEITURA COMPLEMENTAR
Calendário de Vacinas
Doença ou
germe
Tuberculose
Paralisia infantil
Doses
(D) e
Reforços
(R)
Idade
Vacina
meses/anos
Tipo
Recémnascido
BCG-ID
1ª D
2m
Pólio
1ª D
Difteria, Tétano,
Coqueluche
2m
DPT, tríplice
bacteriana
1ª D
Haemophilus
influenza tipo B
2m
HiB
1ª D
07. Quanto ao vírus pode-se dizer que:
I. São unicelulares procariontes.
II. São parasitas intracelulares obrigatórios.
III. Existem vírus de DNA e vírus de RNA, sendo
esses ácidos nucléicos considerados o material
genético desses seres.
IV. Assim como nos procariontes, as únicas
estruturas presentes no citoplasma dos vírus são os
ribossomos.
a)Todas as frases estão corretas.
b)Todas as frases estão erradas.
c) Apenas a frase II está correta.
d)Estão corretas as frases I e IV.
e)Estão corretas as frases II e III.
Paralisia infantil
08. (CESGRANRIO) – Apesar de não possuírem
organização celular, os vírus podem ser
conceituados como seres vivos porque:
a)São constituídos de proteínas.
b)Possuem nucleoproteínas auto-reprodutíveis.
c) Possuem poder de síntese que lhes permite vida
in dependente de outras células.
d)Crescem e se reproduzem por processos
idênticos aos das bactérias.
e)Crescem por justaposição de matéria.
4m
Pólio
2ª D
Difteria, Tétano,
Coqueluche
4m
DPT, tríplice
bacteriana
2ª D
Haemophilus
influenza tipo B
4m
HiB
2ª D
Paralisia infantil
6m
Pólio
3ª D
Difteria, Tétano,
Coqueluche
6m
DPT, tríplice
bacteriana
3ª D
Haemophilus
influenza
6m
HiB
3ª D
Sarampo
9m
Sarampo
1ª D
Sarampo, Rubéola,
Caxumba
15 m
MMR, tríplice
viral
1º R
Difteria, Tétano,
Coqueluche
18 m
DPT, tríplice
bacteriana
1º R
Paralisia infantil
18 m
Pólio
1º R
Difteria, Tétano,
Coqueluche
3-6a
DPT, tríplice
bacteriana
2º R
Paralisia infantil
3-6a
Pólio
2º R
6a
BCG-ID
1º R
Sarampo, Rubéola,
Caxumba
10 - 12 a
MMR, tríplice
viral
2º R
Tétano, Difteria
13 - 16 a
Td, dupla tipo
adulto
3º R
Tétano
10 em 10
anos
Tuberculose
GABARITO
01. 61
04. a
07. e
26
02. c
05. e
08. a
03. b
06. e
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