Biologia: Introdução a biologia - Aula 1

1.  Características dos seres vivos
2. Células procariontes e eucariontes
3. Tipos de nutrição
4. Respiração
5. Reprodução
6. Os reinos
7. Teoria da endossimbiose
8. Metabolismo Celular

Características dos seres vivos

A matéria que forma os seres vivos é constituída por átomos, assim como as entidades não-vivas. 

Na matéria viva, porém, certos tipos de elementos químicos sempre estão presentes e em proporção bem maior que na matéria não viva. 

• Esses elementos são o carbono (C), hidrogênio (H), oxigênio (O), o nitrogênio (N) e, em menor proporção, o fósforo (P) e o enxofre (S).

Dezenas, centenas e até milhões de átomos desses elementos unem-se por meio de ligações químicas, formando as moléculas constituintes dos seres vivos, genericamente chamadas de substâncias orgânicas. 

• Entre essas substâncias, destacam-se as proteínas, os glicídios, os lipídios e os ácidos nucleicos.
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Substâncias orgânicas:  

São as sintetizadas pelos seres vivos e denominadas biomoléculas. Os açúcares, as proteínas e os lipídios são substâncias orgânicas encontradas nos tecidos vivos

• As biomoléculas são compostos químicos das células de todos os seres vivos. São em geral moléculas orgânicas, compostas principalmente de carbono, além de hidrogênio, oxigênio e nitrogênio.

Substâncias inorgânicas: 

São todas aquelas que não são orgânicas, como os minerais, por exemplo. A água é uma substância essencial à nossa vida.

Organização da matéria viva

Todo ser vivo apresenta alto grau de organização, não encontrado nos seres não-vivos.

Em todos os seres vivos, com exceção dos vírus, as moléculas das substâncias orgânicas organizam-se em estruturas complexas chamadas células.

• Acelulares: são os seres que não têm células. É o caso dos vírus.

• Unicelulares: são os formados por uma única célula, como as bactérias.

• Pluricelulares: ou multicelulares, são constituídos de duas ou diversas células, como os animais e as plantas.

Uma célula é um compartimento membranoso microscópico, preenchido por material gelatinoso, em que ocorrem os processos químicos fundamentais à vida.

Há dois tipos básicos de células: procarióticas e eucarióticas.

Células Procariótica (Reino Monera)

 É mais simples que as eucarióticas; em seu interior não há compartimentos nem estruturas membranosas. Não possui organelas e nem núcleos. 

• Não possuem também organelas membranosas e citoesqueleto, de modo que não ocorre o transporte de vesículas envolvidas na entrada (endocitose) e na saída (exocitose) de substâncias. É o caso das bactérias e das algas azuis. 

Eucarionte

Apresenta em seu interior inúmeros compartimentos e estruturas membranosas, que desempenham funções específicas como digestão, transporte e armazenamento de substâncias. 
Além disso, a célula eucariótica tem um compartimento especial, o núcleo, no qual se localiza o material genético (que forma os genes). 

Essas células são encontradas nos protozoários, fungos, plantas e animais.

Vírus: São os únicos seres destituídos de células, isto é, são acelulares.

Eles são constituídos por algumas moléculas de ácidos nucléicos, que pode ser o DNA ou RNA, envoltas por moléculas de proteínas. 

• Recentemente, foram encontrados uns poucos casos, considerados exceções, em que partícula viral apresenta os dois tipos de ácidos nucléicos. 

Os vírus são sempre parasitas intracelulares, pois somente conseguem se reproduzir no interior de células de outros seres vivos, como animais, fungos, plantas e bactérias. 

A reprodução dos vírus (vírions) ocorre necessariamente no interior de uma célula (hospedeiro), por isso são considerados parasitas intracelulares obrigatórios, requerendo a utilização da estrutura celular: material genético e organelas, para sua multiplicação e propagação.

Tipos de nutrição

• Autótrofos: Os seres vivos, como plantas e as algas que realizam a sua nutrição por meio da fotossíntese.
• Heterótrofos: Os seres vivos, que buscam energia se alimentando de outros seres vivos pois são incapazes de produzir energia sozinhos (através da fotossíntese).

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Respiração:

A respiração aeróbia (aeróbica) é um tipo de respiração que só ocorre quando há oxigênio. Todos os organismos que conseguem realizar esse tipo de respiração são chamados de seres aeróbios ou aeróbicos. Esse tipo de respiração ocorre nas células de todos os animais, sejam eles vertebrados ou invertebrados.


Já a respiração anaeróbia (anaeróbica) ou fermentação, ocorre apenas na ausência de oxigênio. Organismos como fungos e bactérias, por exemplo, realizam a respiração na falta do oxigênio, sendo chamados de seres anaeróbios ou anaeróbicos.

• Seres anaeróbios obrigatórios - utilizam a fermentação como único processo de obtenção de energia. 

• Seres anaeróbios facultativos - utilizam normalmente a respiração aeróbia como processo de obtenção de energia mas, na ausência de oxigênio, podem usar a fermentação como via energética alternativa.

Reprodução:

Reprodução Assexuada:

É o tipo de reprodução que não envolve gametas masculinos e femininos. 

• Esse processo leva à formação de descendentes geneticamente iguais entre si e aos seus ancestrais, formando o que podemos chamar clone.

• Não há recombinação genética nem a variabilidade da espécie.Todos os indivíduos ” nascem” iguais. Sem essa recombinação genética, a população vai ficar exatamente igual e não vai acarretar na evolução das espécies.

Mas é um modo rápido de se reproduzir, já que não há a necessidade de encontrar um parceiro para isso.

Reprodução Sexuada:

O que caracteriza a reprodução  sexuada é a ocorrência de células especializadas ( gametas) que ao se unirem formam um novo ser.  Esta reprodução permite uma variabilidade das espécies, pois há recombinação genética.

Com a recombinação genética, os seres irão aparecer com pequenas modificações o que tornará mais fácil a seleção natural.

Neste tipo de reprodução, o novo ser vai receber uma parte dos genes da mãe e a outra parte dos genes do pai.

 O gameta masculino tem a metade dos cromossomos da célula somática ( do corpo). E o mesmo acontece com o gameta feminino. Na fecundação, esses cromossomos farão pares e darão as características do corpo do novo ser.

Os reinos

CLASSIFICAÇÃO DOS MONERAS

Os moneras classificam-se em bactérias, cianobacterias e arqueas.

Bactérias: 

As bactérias são organismos unicelulares, procarióticos, que podem ser encontrados na forma isolada ou em colônias e pertencente ao reino Monera. 

São microorganismos sem núcleo celular verdadeiro e possuem como única organela o ribossomo.

As cianobacterias são microrganismos parecidos com as bactérias, que se associam formando grandes correntes de células, onde cada uma é independente da outra. 

São organismos procariontes que realizam fotossíntese com liberação de oxigênio.  Importantes produtores primários. Também conhecidas como algas azuis ou cianofíceas

•  Alguns gêneros são fixadores de Nitrogênio atmosférico (N2) enquanto outros produtores de hepatoxinas ou neurotoxinas. Sozinhas, são 

extremamente pequenas e visíveis somente com microscópio. Quando presentes em grande número, elas modificam a qualidade da água, por produzirem toxinas, odores ou uma espuma densa de cor verde-azulada na superfície da água, chamada de floração. 

• Essas florações podem ocorrer quando há um excesso de nutrientes (como o nitrogênio e o fósforo) na água, oriundos de esgotos não tratados, arraste pelas chuvas de terras agricultáveis ricas em nutrientes e elevada insolação na água. Geralmente, aparecem em lagos, lagoas ou represas e, até mesmo, em rios onde a água fica mais parada, sem correnteza.

Arqueas: São semelhantes às bactérias, porém apresentam diferenças na composição da parede celular (não apresentando peptidoglicanos nesta). 







São anaeróbicos e não são sensíveis aos antibióticos, além de sobreviverem em condições extremas de temperatura, salinidade e pH e possuírem características metabólicas incomuns, tais como a produção de metano.

As bactérias se reproduzem assexuadamente por um processo chamado divisão binária, também conhecida como cissiparidade ou bipartição.

A divisão binária ocorre quando uma bactéria duplica o seu material genético e logo em seguida se divide, originando duas bactérias idênticas a ela. Uma bactéria, quando em condições ideais de temperatura e nutrientes, leva aproximadamente vinte minutos para completar todo o processo de divisão. 

As bactérias não apresentam nenhum tipo de reprodução sexuada, e sim recombinação genética.

Fungos: (Reino Fungi)

Os fungos são popularmente conhecidos por bolores, mofos, fermentos, levedos, orelhas-de-pau, trufas e cogumelos-de-chapéu (champignon). É um grupo bastante numeroso, formado por cerca de 200.000 espécies espalhadas por praticamente qualquer tipo de ambiente.

Protozoários: Os protozoários pertencem ao Reino Protista

Os protozoários são seres unicelulares e eucariontes, com estrutura que garante seu funcionamento, realizando as mesmas tarefas básicas de um animal, como respiração, digestão, circulação, excreção, em alguns até uma primitiva coordenação.

Antigamente eram classificados no reino anima, por realizarem essas funções e serem heterótrofos, no entanto, por serem unicelulares, alguns taxonomistas criaram o reino protista para reunir esses filos de organismos mais simples.

O Reino Animal ou Animalia ou Metazoa:

é composto por organismos heterótrofos, ou seja, aqueles que não produzem o próprio alimento, sendo portanto, uma característica muito marcante que os difere, por exemplo, do Reino Vegetal (Plantae).

Em sua maioria, os seres que pertencem ao reino animal têm capacidade de locomoção e fazem reprodução sexuada. 

 Teoria da endossimbiose:


Segundo estudos, a evolução de todos os eucariotos é o resultado da incorporação, em um passado remoto, de bactérias aeróbias de vida livre no interior de uma célula, em uma associação vantajosa para ambas. Essas bactérias originaram organelas celulares denominadas mitocôndrias.

Essa relação biótica com benefício para ambos os indivíduos (mutualismo) teria se perpetuado, e essas bactérias teriam dado origem às atuais mitocôndrias.

Algum tempo depois, alguns eucariontes iniciaram outra relação simbiótica, desta vez com cianobactérias. Estas realizavam a fotossíntese e dele recebiam proteção e matéria-prima. Essa relação mostrou-se tão vantajosa que se perpetuou, e essas cianobactérias teriam dado origem aos atuais cloroplastos.

 Segundo essa teoria, as mitocôndrias e os cloroplastos devem ser derivados de organismos procariotos que invadiram outras células há milhões de anos e associaram-se a elas, estabelecendo uma relação de benefício mútuo, uma simbiose. 

A Teoria endossimbiótica foi popularizada por Lynn Margulis em 1981 em seu livro Symbiosis in Cell Evolution.

Metabolismo celular:

O Metabolismo celular é o conjunto de reações químicas que acontecem nas células dos organismos vivos, para que estes transformem a energia, conservem sua identidade e se reproduzam. 

Todas as formas de vida (desde as algas unicelulares até os mamíferos) dependem da realização simultânea de centenas de reações metabólicas, reguladas com absoluta precisão. Existem dois grandes processos metabólicos: anabolismo ou biossíntese e catabolismo. 

• Anabolismo. São os processos biossintéticos a partir de moléculas precursoras simples e pequenas. As vias anabólicas são processos endergônicos e redutivos que necessitam de fornecimento de energia. 

• Catabolismo. São os processos de degradação das moléculas orgânicas nutrientes e dos constituintes celulares que são convertidos em produtos mais simples com a liberação de energia. As vias catabólicas são processos exergônicos e oxidativos.