Estude
cuidadosamente o manual da cadeira de Botânica Geral – Parte II. Pag. 48 – 68.
Consulte
o blog da cadeira e busca no ícone estudante o resumo da aula do Cap. I.
Após a leitura deste capítulo, você deverá ser capaz de responder às
seguintes questões (Auto-Avaliação):
PARTE A. COMPLETE. Escreva
a palavra que completa de forma correcta cada uma das afirmações:
Moléculas pequenas servem para sintetizar
moléculas maiores num processo bioquímico conhecido como……………………………………………………..……………
A reprodução que envolve um único progenitor
é conhecida como……………..………
O metabolismo destrutivo é conhecido
como………………………………………………
PARTE B. ESCOLHA MÚLTIPLA. Assinale a alínea que corresponde à palavra que completa de forma
correcta cada uma das frases:
As
actividades desempenhadas pelas células que têm como fim a libertação de
energia são conhecidas como:
a)Gotação; b) Respiração; c) Digestão; d) Assimilação
Os
resíduos da respiração celular são:
a)CO2 e nitrogénio; b) ureia e oxigénio; c) digestão; d) CO2 e vapor de água
Todas
as actividades bioquímicas do organismo estão incluídas na expressão:
a)Anabolismo; b) Atavismo; c) Metabolismo; d) Catabolismo
PARTE C. VERDADEIRO – FALSO. Quando a afirmação está correcta, escreva
“verdadeiro”. Se a afirmação estiver incorrecta, muda a palavra sublinhada por
uma que torne a expressão verdadeira:
São
necessários dois progenitores para o processo de reprodução assexuada.
O
anabolismo é um processo degradativo.
Um
macho pode dar origem a outros machos semelhantes a si próprio.
PARTE D. QUESTÕES PARA REFLECTIR (resposta curta, composição)
Nascimento, crescimento, reprodução,
envelhecimento e morte são característicos gerais dos seres vivos. Ouvindo essa
definição, uma criança concluiu que o fogo é vivo: ele “nasce” a partir de
uma faísca, “cresce” à medida que consome seu alimento (a madeira), produz
energia (luz e calor), pode se “reproduzir” causando um incêndio e “morre”
quando seu alimento acaba...
a)Que
argumentos você usaria para convencer a criança de que o fogo não é um ser
vivo?
Um pesquisador estava analisando a composição química de um tipo de
molécula, cuja amostra foi extraída de uma determinada região celular. Ele
conseguiu detectar a presença de uracila na amostra, além de outras bases
nitrogenadas.
a)Que tipo de molécula o pesquisador estava
analisando? Justifique sua resposta.
b)De que região (ou regiões) celular(es)
pode ter sido obtida a molécula, considerando que ele estava analisando material
extraído de uma planta? Justifique.
Cite dois exemplos de carboidratos e dois de lipídios e escreva as
funções de cada.
Observe a figura abaixo:
A figura sugere que as árvores, e por implicação a floresta do Maiombe,
representam o pulmão do mundo e seriam responsáveis pela maior parte do
oxigênio que respiramos. No que se refere
à troca de gases com a atmosfera, podemos dizer que as árvores têm função
análoga à do pulmão dos vertebrados e são produtoras da maior parte do oxigênio
que respiramos? Justifique sua resposta.
Muito se tem comentado sobre o aquecimento global, e um dos assuntos
mais debatidos é o aumento do aquecimento provocado por emissões de CO2
e sua relação com o efeito estufa. Um dos métodos mais discutidos para
neutralizar o CO2 consiste na realização de cálculos
específicos para saber quanto CO2 é lançado na atmosfera por
determinada atividade, e quantas árvores devem ser plantadas para absorver
esse CO2. Por outro lado, sabe-se que se, por absurdo, todo o
CO2 fosse retirado da atmosfera, as plantas desapareceriam do
planeta.
a)Explique (...) por que as plantas
desapareceriam se todo o CO2 fosse retirado da atmosfera.
b)Considerando o ciclo do carbono
esquematizado na figura abaixo, identifique e explique os processos biológicos
responsáveis pelo retorno do CO2 para a atmosfera.
Leia os versos a seguir e responda o
que se pergunta (Caetano Veloso):
"Luz do sol,
Que a folha traga e
traduz,
Em verde novo,
Em folha, em graça,
em vida,
Em força, em
luz".
a) A qual processo
metabólico das plantas o poeta está se referindo?
b) Que estruturas e
moléculas orgânicas devem estar presentes nas células desses organismos e que
são indispensáveis para realizar este processo?
c) Qual é a equação
geral deste processo e que comparação pode-se fazer com a equação geral da
respiração celular aeróbica?
d) Se você tivesse que escolher entre duas
lâmpadas, uma azul e outra verde, para iluminar as plantas de um aquário, qual
seria a escolha correta, objetivando-se uma maior eficiência do processo cujo
nome é solicitado no item A desta questão? Por quê?
A
figura abaixo representa dois processos biológicos realizados por
organismos eucarióticos.
a)
Complete a figura, escrevendo o nome das organelas citoplasmáticas (i e ii) em
que tais processos ocorrem.
b) Na
figura acima, o fluxo da matéria está representado de maneira cíclica. O fluxo
de energia nesses processos pode ser representado da mesma maneira? Justifique.
Paulo considerou incoerente afirmar
que as plantas promovem o sequestro de carbono pois, quando respiram, as
plantas liberam CO2 para a atmosfera. Consultando seu professor, Paulo foi
informado de que a afirmação é:
a)Correta. O tempo durante o qual as
plantas respiram é menor que aquele durante o qual realizam a fotossíntese, o
que garante que consumam mais CO2 atmosférico que aquele liberado.
b)Correta. O tempo durante o qual as plantas
respiram é o mesmo que aquele durante o qual realizam a fotossíntese, contudo,
a taxa fotossintética é maior que a taxa de respiração, o que garante que
consumam mais CO2 atmosférico que aquele liberado.
c)Correta.
Embora as plantas respirem por mais tempo que aquele empregado na fotossíntese,
esta permite que as plantas retenham o carbono que é utilizado na constituição
de seus tecidos.
d)Incorreta. As plantas acumulam carbono
apenas durante seu crescimento. Em sua fase adulta, o tempo durante o qual
respiram é maior que aquele durante o qual realizam fotossíntese, o que provoca
a reintrodução na atmosfera de todo CO2 que havia sido incorporado.
e)Incorreta. Além de a respiração e a
fotossíntese ocorrerem em momentos diferentes e não coincidentes, o volume de
CO2 liberado pela respiração é o mesmo que o volume de CO2
atmosférico consumido pela fotossíntese.
Os
fósseis são uma evidência de que nosso planeta foi habitado por organismos
que já não existem atualmente, mas que apresentam semelhanças com
organismos que o habitam hoje.
a)Por
que espécies diferentes apresentam semelhanças anatômicas, fisiológicas e
bioquímicas?
b)Cite
quatro características que todos os seres vivos têm em comum.
Uma planta foi retirada do seu habitat. Embora seja adulto, não
floresce no novo habitat. Como você pode plantar esta planta?
Existe
enorme diversidade de seres vivos em nosso planeta. As técnicas para estudá-los
têm sido cada vez mais aprimoradas, gerando não só conhecimentos novos, como
também reformulações de conceitos já estabelecidos. Com isso, aumenta a cada
dia as informações sobre os seres vivos, resultando na subdivisão da Biologia
em áreas de especialização. Em cada área, os pesquisadores concentram esforços
buscando entender melhor os complexos mecanismos que regem o mundo vivo.
No
entanto, é importante frisar que essas subdivisões não são compartimentos
estanques, havendo grande inter-relacionamento entre elas. Muitas vezes os
conhecimentos de uma área são necessários para a melhor compreensão de certos
aspectos de outras áreas, como a Bioquímica e a Biofísica, que necessitam de
conhecimento de Química e Física, respectivamente. A Matemática também é muito
importante para a Biologia, especialmente em áreas como a Genética, a Evolução
e a Ecologia.
A Biologia estuda todos os níveis de organização dos seres vivos e pode ser
dividida nas seguintes especialidades (entre parênteses aparecem as palavras
gregas ou latinas que deram a origem ao termo científico e seu significado):
Anatomia
(anatomié = corte = dissecção): estuda a estrutura e a forma de
células, tecidos, órgãos ou sistemas.
Citologia
(kytos = célula; logos = estudo): estuda a célula, tanto sob ponto de
vista estrutural (morfológico ou anatómico) quanto sob o funcional
(fisiológico). A Citologia envolve muitos aspectos de Biologia molecular e de
Bioquímica.
Ecologia
(oikos = casa, ambiente): estuda as relações dos seres vivos entre si e com o
meio ambiente.
Embriologia
(embryon = embrião): estuda a formação e o desenvolvimento dos organismos.
Evolução
(evolutione = ação de desenrolar): estuda os possíveis mecanismos pelos
quais os seres vivos sofreram e ainda sofrem modificações, dando origem a
espécies novas.
Fisiologia
(physis = natureza, função): estuda o funcionamento de células,
tecidos, órgãos e sistemas.
Genética
(geneticos = que gera): estuda a natureza química do material hereditário, os
mecanismos de sua transmissão ao longo das gerações e os modos de acção desse
material.
Histologia
(histos = tecido):
estuda os tecidos (vegetal e animal) sob os pontos de vista estrutural e fisiológico.
Paleontologia
(palaios = antigo; ontos = ser): estuda os fósseis, que são registos
da presença de seres vivos em épocas remotas da Terra; eles possibilitam a
reconstrução da história da vida no planeta.
Taxonomia
(taxis = arranjo, ordem; nomos = lei) e
Sistemática: estudam as prováveis relações de parentesco entre os seres
vivos, classificando-os em grupos de acordo com suas semelhanças.
A Biologia pode
também ser dividida de acordo com o tipo de organismo estudado. Nesse caso,
temos:
Botânica
(botanikós = relativo às ervas): estuda as plantas.
Zoologia
(zoon = animal):
estuda os animais.
Microbiologia
(mikros = pequeno; bios = vida): estuda os microorganismos.
Micologia: estuda os fungos.Protistologia: estuda os protistas
O(A) professor(a) de biologia, ou seja, o
futuro professor, deve ser uma pessoa curiosa, crítica, interessada na natureza
e nos seres vivos em geral, dotado de espirito investigativo, querendo sempre
entender como “as coisas” funcionam e manter-se sempre actualizado.
Bertelli 2010
Uma característica
básica do ser humano é o ponto de partida de todo trabalho científico: a curiosidade. O cientista trabalha numa
constante busca dos “porquês” e os “comos” de tudo que nos cerca.
O
fazer ciência exige mais do que a simples observação de factos, busca a
explicação de sua existência mas requerer as consequências de sua ocorrência. O
cientista além de acumular informações, indaga as relações entre os fatos observados
para possibilitar a compreensão da natureza e a aplicabilidade de suas
descobertas.
A
Biologia, como toda ciência, busca respostas e interpretações para o que ocorre
na natureza, ou seja, para os factos. A ciência começou a surgir, na Europa,
entre os séculos XV e XVI, durante o Renascimento. A própria palavra ciência
deriva do latim e significa conhecer, saber. A ciência é uma forma de
conhecimento que usa métodos rigorosos para explicar os fenómenos naturais.
Essa
busca do saber, do conhecer, entretanto, tem que ser feita com critério, e esse
critério é o método científico.
Os
cientistas são pessoas que fazem ciência e, como regra, têm grande capacidade
de observação e grande desejo de saber o porquê das coisas. São, assim, grandes
curiosos da natureza.
Observar é fundamental para se fazer ciência.
Os cientistas começam suas investigações dessa maneira. Observam criticamente
os factos e fazem perguntas sobre eles, buscando entendê-los. Depois de
feita a pergunta, procuram formular possíveis respostas. Essas
respostas são as hipóteses.
Ao
formularem uma hipótese, os cientistas procuram reunir várias informações
disponíveis sobre o assunto. Uma vez levantada a hipótese, eles fazem uma
dedução: prevêem o que pode acontecer se a hipótese for verdadeira.
Essa
dedução é testada mediante novas observações ou experimentações.
Isso permite que se tirem conclusões a respeito das deduções. Se confirmadas,
elas são aceitas; se não confirmadas, são rejeitadas e novas hipóteses são
formuladas para serem testadas.
Podemos citar as seguintes etapas do
método científico
1. Observação
O
cientista não deve apenas observar de forma contemplativa os factos, mas de
forma “crítica”. Assim é o início do fazer ciência, observando criticamente os
factos: fazendo perguntas sobre eles na tentativa de entendê-los.
2. Identificação de um problema
(Questionamento)
Através
de uma observação crítica e de perguntas pertinentes é possível isolar um
problema que espera solução. Problema:
é o centro daquilo que se pretende investigar. A decisão de investigar o
problema depende de ele ser testável.
3. Levantamento de dados: para entender o que se pretende
investigar, é necessário levantar informações relacionadas ao fenómeno.
4. Elaboração de uma hipótese
Após
a reunião de informações sobre um fenómeno, elas são rigorosamente analisadas e
interpretadas, levando o cientista a formular uma hipótese científico. A
hipótese científica se constitui numa tentativa de explicação do fenómeno. Não
é a solução definitiva.
Evidentemente,
uma hipótese científica não é um simples palpite, mas tem como base informações
já conhecidas sobre o assunto. Durante a sua formulação, o cientista analisa,
interpreta e reúne todas as informações disponíveis, processo conhecido como
“indução”.
5. Dedução
Uma
hipótese somente poderá ser aceita de passível de teste.
O
cientista, então, imagina a aplicabilidade da hipótese, se for verdadeira, e
suas consequências. Assim ele fará uma dedução, prevendo o que irá acontecer.
6. Experimentação científica
Teste
da dedução ou novas observações para testar a dedução. Ao se realizar a
experimentação, deve-se trabalhar com um grupo:
Experimental: aquele em que se
promove alteração em um factor a ser testado, deixando todos os demais
factores sem alteração;
Controle: que é submetido aos
factores sem nenhuma alteração. Assim, pode-se testar um factor por vez e
comparar os resultados obtidos no grupo experimental com o que foi obtido
no grupo controle. Ocorrendo diferenças entre os resultados do grupo
experimental e do controle, elas são atribuídas ao factor que está sendo
testado. Não ocorrendo diferenças, pode-se dizer que o factor analisado
não interfer no processo em estudo.
Experimentos
não se constituem, no entanto, no único caminho para se testarem hipóteses.
Elas também podem ser testadas pela simples observação ou pela análise da
consistência da seu lógica interna. O uso da matemática tem permitido a
realização de testes equivalentes aos da experimentação, baseados apenas na
observação.
6. Conclusão
Após
o teste da dedução através de novas observação ou experimentos, é possível
tirar conclusões a respeito da mesma. Se não for confirmada, é rejeitada e
novas deduções são formuladas para serem testadas. Se confirmada, ela será
aceita.
7. Publicação
As
descobertas e conclusões científicas são publicadas em revistas científicas,
nas quais o cientista descreve em detalhes a pesquisa realizada, como elaborou
e testou as hipóteses, e, como chegou às suas conclusões.
Um
trabalho científico deve ser claro o suficiente para que qualquer pessoa, com
os mesmos recursos do autor, possa repeti-lo e comprovar sua veracidade.
Todo
conhecimento para ser considerado científico deve ser tornado público, para que
seja acessível a todos.
8. Teoria
Se
uma hipótese for confirmada por grande número de experimentações, então ela
pode se tornar teoria, embora nunca
seja considerada verdade absoluta.
Um
aspecto importante da ciência é que os conhecimentos científicos mudam sempre,
e com base no método científico novas teorias são formuladas, muitas vezes
substituindo outras anteriormente aceitas. Uma teoria pode ser mudada frente a
novas descobertas. A teoria é um conjunto de conhecimentos mais amplo que
procura explicar fenómenos abrangentes da natureza, como é o caso da Teoria da
Gravitação Universal, que procura explicar os movimentos dos corpos com base na
força de gravidade.
Um
importante biólogo americano, Stephen J. Gould (1941-2002), escreveu: “os
factos são dados do mundo. As teorias são estruturas que explicam e interpretam
os factos. Os facto continuam a existir enquanto os cientistas debatem teorias
rivais para explica-los. A Teoria da Gravitação Universal de Einstein tomou o
lugar da de Newton, mas as maças não ficaram suspensas no ar, aguardando o
resultado.”.
Importante
Método: é o caminho a ser trilhado pelos
pesquisadores na busca do conhecimento.
Hipótese: consiste na tentativa de explicação de
um fenómeno isolado.
Teoria: é um conjunto de conhecimentos mais
amplos, que procura explicar fenómenos abrangentes na natureza. A teoria ou
sistema é a síntese de leis particulares ligadas por uma explicação comum.
Lei: é a comprovação científica da relação causa e efeito
prevista pela hipótese.
O método científico no cotidiano
O
método científico pode ser aplicado em várias situações de nosso dia-a-dia.
Vamos dar aqui apenas um exemplo, mas você pode citar muitos outros.
Suponhamos
a seguinte situação: o carro para de funcionar no meio da rua.
Esse
é um facto que ocorreu e que observamos. Agora, usando o método científico,
vamos tentar entender por que o carro parou.
§Perqunta
ou questionamento: o que será que causou isso?
§Hipótese: a gasolina deve ter acabado.
§Verificação
da hipótese:
observar o marcador de combustível e verificar quantos quilómetros o carro
percorreu desde a última vez em que o tanque de combustível foi abastecido.
O marcador está no zero, e o carro
percorreu quilómetros suficientes para o combustível ter acabado.
Coloca-se combustível e o carro começa
a funcionar.
Conclusão: a hipótese foi corroborada: a gasolina havia
acabado.
Outros exemplos:
Suponha
que você esteja em aula, na sua sala, e repentinamente você percebe fumaça
entrando pelo alto da janela, vinda do corredor. A janela é alta e você não
consegue observar do outro lado. Como você investigaria esse facto, utilizando
todas as etapas do método científico?
O
método científico no experimento de Redi: a carne podre gera “vermes”?
A Biologia pode ser definida como o conjunto de todas
as ciências que estudam as espécies vivas e as leis da vida.
P. Porque estudar a biologia?
Com essa ciência, descobrimos explicações para uma série de fenômenos,
compreendemos melhor o que está acontecendo no mundo e podemos participar, de
forma esclarecida, de decisões que afectam toda a coletividade.
Decidir sobre questões que
envolvem a destruição dos ecossistemas, o aquecimento global, a perda da
biodiversidade, o destino do lixo ou os alimentos transgênicos,, por exemplo,, exige
um conhecimento básico de Biologia.
O estudo dessa ciência pode ser feito de vários
níveis de organização dos seres vivos: Átomos
– Moléculas – Organelas – Células – Tecidos – Órgãos –
Sistemas – Organismo – População – Comunidade - Ecossistemas - Biosfera
I. Historia da
Evolução da Biologia
P: Porque fazer um histórico sobre a evolução da
Biologia? Porque falar sobre isso?
Entender o
passado nos auxilia a entender o presente e também a nos preparar para o
futuro. A percepção do mundo dinâmico do conhecimento mudando é fundamental,
para a gente entender como chegamos até aquí e estamos preparados para o futuro
que vira, certamente com mudanças.
Por outra, é importante que você perceba que estamos
passando por um momento de transição e de grandes descobertas. A verdade
científica está sempre sendo construída: ela é transitória e efémera.
A
“Afinal, o que é o homem dentro da natureza? […]
é-lhe impossível ver o nada de onde saiu e o infinito que o envolve.[…]
O autor destas maravilhas conhece-as; e ninguém mais”. (Blaise Pascal)
P. Qual é a origem da
vida? Como tudo começou? Quais as teorias que explicam a origem da vida?
- Origem do Universo: teoria da grande explosão “Big Bang” – 13,7 bilhõesde anos, o universo teria surgido após uma grande explosão cósmica, entre 10 e 20 bilhões de anos atrás. Surgimento
da vida na Terra: aproximadamente 3,5
bilhões de anos.
Video 1 - Origem da vida
P. Quais são as teorias sobre a origem da vida?
Estudiosos mais antigos acreditavam que os seres vivos surgiam espontaneamente da matéria bruta – a hipótese da geração espontânea, também chamada de abiogênese. Entretanto, por meio de diversos experimentos executados por cientistas, como Redi, Needham, Spallanzani e Pasteur, foi possível descartar essa hipótese, adotando a biogênese, que afirma que os micro-organismos surgem a partir de outros preexistentes.
-Abiogénese/Geração espontânea: hipótese que afirma que os seres vivos podem surgir da matéria sem vida (força vital). “Os seres vivos originam-se espontaneamente da matéria bruta”.
i. Poças de água davam origem a peixes;
ii. Cadáveres originavam moscas;
iii. Roupas suadas geram ratos em 21 dias.
Adeptos: Von Helmont (1600) - John Needhan (1745)
- Biogénese: comprovou que mesmo existindo condições essenciais à vida (ar, água e nutrientes), os seres vivos não podem surgir a partir da matéria unanimada. “Os seres vivos originam-se de outros seres vivos.”
Adeptos: Francesco Redi (1660) - Lazzaro Spallanzani (1770) - Louis Pasteur (1860) Segundo a hipótese da evolução química a abiogénese já aconteceu uma vez na Terra primitiva quando se formou o primeiro ser vivo. Na actualidade em função das condições da atmosfera não é possível acontecer este fenómeno. P. Quais são as hipóteses sobre a origem da vida
Inicialmente, sem
método científico ou tecnologias que lhes permitissem uma melhor investigação
do mundo ao seu redor, os humanos atribuíam os fenômenos para os quais não
tinham explicação às forças divinas. Porém, com o tempo e os diferentes avanços
científicos, novas tentativas de explicações sem cunhos religiosos foram
surgindo. Vamos estudá-las?
A) Origem por criação divina (fixismo, criacionismo): Essa corrente afirma que os seres vivos foram criados individualmente por uma dinvidade e que desde então possuem a mesma forma com que foram criados.
Criacionismo e fixismo: Criacionismo é a teoria que considera que todos os seres vivos foram criados a partir de intervenção divina. Várias culturas e religiões seguem esta ideia. E, até pouco tempo atrás, esta era uma ideia também aceita no meio científico.
Até o século XVIII a maior parte dos cientistas acreditava que cada espécie havia surgido na Terra independentemente, sem parentesco entre si e que suas características permaneciam inalteradas ao longo do tempo. A estas ideias, damos o nome de teoria fixista.
Atualmente, a
ciência admite duas hipóteses para explicar a origem da vida em nosso planeta. Entre elas: Panspermia (Origem extraterrestre)
e a Origem por
evolução química.
B) Panspermia
cósmica/Cosmogenia: a vida se originou
em outro planeta e trazida para Terra por meteoros.
A hipótese da origem extraterrestre,
também chamada de panspermia,
defende que os seres vivos não surgiram na Terra, mas em outros planetas. Eles
foram trazidos para a superfície terrestre através de esporos ou outras formas
resistentes. Essa teoria surgiu no século XIX e início do século XX, um dos
seus primeiros defensores foi o físico irlandês William Thomson e o químico sueco Svante August Arrhenius.
Panspermia ou
cosmogenia:
Hipótese que diz que a vida teve origem em outro planeta e foi trazida para o
planeta Terra carregada por meteoros que trazia formas de vida bastante
simples. Atualmente esta é uma teoria desacreditada, principalmente pelo fato
de que ela transfere o “problema” da origem da vida para outro planeta.
C) Origem por evolução química
A hipótese da origem por evolução química, também
conhecida como teoria da evolução
molecular, foi argumentada inicialmente pelo biólogo inglês
Thomas Huxley, sendo que na década de 1920, ela foi aprofundada pelos
cientistas Oparin e Haldane.
Embora
tenha respondido a uma grande questão, a biogénese não explica como ocorre o
processo de surgimento de uma espécie a partir de outra. Assim, existem algumas
explicações para tal, sendo a origem por evolução química a mais aceita pela categoria científica. Essa teoria propõe que a vida
surgiu a partir do arranjo entre moléculas mais simples, arranjo esse aliado a
condições ambientais peculiares, o que resultou na formação de moléculas cada
vez mais complexas até o surgimento de estruturas dotadas de metabolismo e
capazes de se autoduplicar, dando origem aos primeiros seres vivos. Oparin, Haldane e Millersão os precursores dessa hipótese.
Os defensores dessa teoria acreditam que a vida na
superfície terrestre tenha ocorrido a partir de uma evolução química, como o
nome da teoria já propõe. De acordo com eles, compostos inorgânicos como
carbono, hidrogénio, oxigénio, nitrogénio, fósforo, entre tantos outros, foram
se combinando, originando moléculas orgânicas como aminoácidos, açúcares etc. À
medida que o tempo passou, essas moléculas orgânicas formadas também foram se
combinando, originando moléculas mais complexas, como proteínas, carbohidratos,
entre outros. Ainda segundo essa teoria, essas moléculas adquiriram tamanha complexidade
que conseguiram se duplicar originando outras moléculas.
Tanto os defensores da panspermia quanto os
defensores da origem por evolução química acreditam que o surgimento da vida na
Terra só foi possível por haver condições favoráveis a isso, como água em
estado líquido, moléculas orgânicas e fonte de energia. Entretanto, os
defensores da teoria da origem por evolução química acreditam que a Terra
primitiva oferecia essas condições favoráveis, portanto, não seria necessário
ir para fora do planeta para tentar explicar a origem dos seres vivos.
Algumas das ideias de Alexander Oparin acerca da
origem da vida foram comprovadas experimentalmente por Stanley Miller e Sidney
Fox. P. Como evoluiu o metabolismo dos primeiros seres vivos?
Hipótese heterotrofica e autotrófica sobre a origem da vida
Hipótese heterotrofica (com maior aceitação no meio científico)
Hipótese autotrófica
Alguns cientistas acreditam que o primeiro
ser vivo era autotrófico. Dois
motivos justificam sua ampla aceitação: 1) até o surgimento da fotossíntese, o
planeta provavelmente não apresentava moléculas orgânicas suficientes para
sustentar as multiplicações dos primeiros seres vivos; 2) em razão da
instabilidade do planeta, esses organismos só conseguiriam sobreviver se
estivessem em locais mais protegidos, como fontes termais submarinas dos mares
primitivos. Assim, a hipótese autotrófica sugere que os primeiros seres vivos
surgiram primeiramente em ambientes mais extremos, nutrindo-se a partir da
reacção entre substâncias inorgânicas, tal como algumas archaeas
atuais: processo esse denominado de quimiossíntese. Essa hipótese sugere ainda
que, a partir desses primeiros seres vivos, surgiram aqueles capazes de realizar
fermentação, depois os fotossintéticos e, por último, os seres heterotróficos.
Acredita-se que esses primeiros indivíduos eram procarióticos,
compartilhando diversas semelhanças com as arqueas. A célula eucariótica
provavelmente surgiu há dois bilhões de anos.
P. Quais são os cientistas e suas concepções sobre origem da vida
1. Von
Helmont (1600). Adepto da geração
espontânea, o médico belga Jan Baptista Von Helmont, chegou até a elaborar uma
“receita” para produzir ratos por geração espontânea. Dizia ele: “Enche-se de
trigo e fermento um vaso, que é fechado com uma camisa suja. Um fermento vindo
da camisa, transformado pelo odor dos grãos, transforma em ratos o próprio
trigo”.
Video 2 - Experimentos de Von Helmont (1600)
2.Francesco
Redi (1660). Utilizando métodos científicos, o médico italiano Redi, foi um
dos primeiros cientistas a combater o empirismo dos adeptos da geração
espontânea. Na época de Redi, uma das principais evidências da geração
espontânea era o aparecimento “espontâneo” de larvas em carne podre. O
cientista italiano, porém, estava convencido de que os tais vermes não surgiam
espontaneamente da própria carne. Sua hipótese era de que eles surgiam de ovos
colocados por moscas. Para testar sua hipótese sobre a origem das larvas, Redi
colocou pedaços de carne em frascos de boca larga, deixando alguns frascos
abertos e fechando os outros com gaze. Nos frascos abertos, onde as moscas
entravam e saiam livremente, surgiam muitas larvas. Nos frascos fechados, onde
as moscas não conseguiam entrar, não apareceu nenhuma larva.
Conclusão:
As larvas surgiam dos ovos depositados pelas moscas que entravam nos
frascos.
Video 3 - Experimentos de Redi, Needhan, Spallanzani e Pasteur (1960)
Video 4 - Experimentos de Francesco Redi (1960)
3. Antoine van Leeuwenhoek. Poucos anos depois da experiência
de Redi, o holandês Leeuwenhoek munido de um microscópio, descobriu os
micróbios. A descoberta dos seres microscópicos reanimou a hipótese da geração
espontânea. Na época, ninguém supunha que formas tão primitivas de vida
tivessem seus próprios métodos de reprodução. E, como se observava que esses
minúsculos seres aumentavam rapidamente em número quando em contacto com
soluções nutritivas, imaginou-se que a geração espontânea fosse a grande
responsável por tal proliferação.
4. John Needhan (1745). A hipótese da geração espontânea,
ganhou novo impulso com a publicação do livro de Needhan. Este cientista
mostrou, através de vários experimentos, que em recipientes contendo vários
tipos de infusões( soluções nutritivas para microorganismos) e submetidos a
fervura, mantidos fechados ou não, apareciam microorganismos. Needhan afirmou
que esse fenômeno ocorria devido à presença, nas partículas orgânicas da
infusão, de uma “força vital, responsável pelo aparecimento das formas vivas
microscópicas. Assim, com esses experimentos, Needhan contribuía para a teoria
da geração espontânea.
Video 5 - Experimentos de John Needhan (1745)
5. Lazzaro Spallanzani (1770). Alguns anos mais tardes, o padre
e pesquisador italiano Spallanzani realizou experimento semelhantes ao de
Needham, mas obteve resultados totalmente diferentes. As infusões preparadas
por Spallanzani, muito bem fervidas e cuidadosamente fechadas, continuavam
livres de micróbios. Spallanzani, concluiu que o tempo de aquecimento utilizado
por Needhan não tinha sido suficiente para esterilizar o caldo ou que a vedação
utilizada por ele não tinha
sido
capaz de impedir a contaminação do caldo por micróbios do ar. Os argumentos de
Spallanzani não convenceram Needhan. Este respondeu que a fervura por tempo
muito prolongado destruía a força vital, um misterioso princípio inerente à
vida que devia existir no caldo.
Video 6 - Experimentos de Lazzaro Spallanzani (1770)
Comentário: A experiência de Spallanzani foi
muito importante para o surgimento da indústria de alimentos enlatados.
6. Louis Pasteur (1860). Pasteur, através seus
experimentos , conseguiu provar definitivamente que os seres vivos
originavam-se de outros seres vivos. Observe a sua experiência. Simples, porém
completa, essa experiência não permitiu contra-argumentação. Não impedia a
entrada do eventual princípio ativo, pois mantinha os frascos abertos.
Preservava, nos caldos nutritivos, a capacidade de desenvolver vida, o que
acontecia quando os gargalos eram quebrados. A partir disso, os defensores da
geração espontânea se calaram.Uma nova interrogação passou a predominar no meio
científico: como surgiram os primeiros
organismos
vivos.
Video 7 - Experimentos de Louis Pasteur (1860)
A hipótese de Oparin e
Haldane
- O experimento de Miller
P. Quais são os
momentos mais marcantes na história e evolução da biologia?
–Da Antiguidade a
Idade Moderna (4000 a.C. – 1789 d. C.)
-Aristóteles (384-322 a.C.), considerado o pai da Biologia,fez os primeiros
escritos do estudo dos seres vivos, organizando-os em dois reinos: Vegetal e
Animal.
-Teofrasto (372 a.C.-287 a.C.), sucessor
de Aristóteles, considerado como o fundador da Botânica. Das 227 obras que chegaram aos
nossos dias, duas delas são de botânica, “De historia plantarum (História das plantas)
” e “De causis plantarum (Sobre as Causas das Plantas) ”. A primeira composta por nove (9)
livros e a segunda composta por seis (6) livros. Mencionou cerca de 550
espécies e variedades de plantas e classificou as plantas em ervas, arbustos e árvores.
-Robert Hooke (1653-1703), descreve em 1665 a estrutura
celular das plantas
-Marcelo
Malpighi
(1628-1694) demonstrou a sexualidade das plantas
-Anton van Leeuwenhoek (1632-1723), descobre os espermatozóides.
-Carl
von Linné (Lineu)(1707
-1778), por meio do seu livro publicado em 1735, “Systema Naturae” ele propôs um sistema de classificação dos seres
vivos que, embora artificial, é empregado até hoje, com modificações. Criou a
nomenclatura binominal para designar espécies de organismos e estabeleceu as
principais categorias que são usadas no sistema hierárquico da classificação
biológica.
Percussores do transformismo:
-Pierre Louis Moreau de
Maupertius
(1698-1759), fazendo experiências de hibridação através das quais verificou a
existência de variedades no homem e nos animais. Não havia estabilidade de
espécies; as que podiam ser observadas não eram exemplos de perfeição divina,
apenas o produto de uma natureza mecânica.
-Erasmus Darwin (1731-1802), conhecido como avô paterno de Charles
Roberto Darwin. Seus trabalhos mais importantes foram: “The
Botanic Garden (1789-1791)”; “Zoonomia ou leis da vida orgânica
(1792-1796)”; “Phytologia (1800)” e “The temple of nature (1803)”. Ele era
favorável à idéia que uma espécie podia evoluir a partir de outra. Ele
rejeitava a idéia da preformação e adotava o ponto de vista de que “avida começava em um filamento” do
macho e que o trabalho da fêmea era prover alimento para o desenvolvimento
subseqüente.
–Idade Contemporânea
(a partir de 1789): principais
acontecimentos que interferiram na história da Biologia:
-Jean-Baptiste Lamarck
(1744-1829), Charles Darwin
(1809-1882) e Alfred R. Wallace (1823-1913), mudam os paradigmas
vigentes: o mundo não é constante e estático. Há mudanças continuas (evolução).
-O
marco foi a publicação de Charles Darwin, em 1849, “A Origem das Espécies por
Meio da Selecção Natural”.
-Em 1866, a genética dá os seus primeiros passos graças ao trabalho de um mongeaustríaco, Gregor Johann Mendel (1822-1884). Nesse ano,
formulou as suas leis da hereditariedade que deram um grande apoio na teoria da
evolução, através da explicação dos caracteres adquiridos. No entanto, na época
a sua obra foi pouco valorizada, permanecendo na obscuridade durante 35 anos.
-Em 1953, James
Watson e Francis Crick,
mostraram que a estrutura do DNA era em forma de dupla hélice
-Muitos ramos da ciência
desenvolveram a partir dessa época, temos de pelo menos mencionar muitas disciplinas relacionadas
com a biologia, como, por exemplo:
-Genética e evolução (as leis da hereditariedade/leis de Mendel, estrutura do
DNA)
-Microbiologia (Produção de vacinas, Produção de antibióticos, Produção
de alimentos, Maior conhecimento dos processos infecciosos, Descobrimento de
novos microrganismos, Contribuições ao conhecimento da evolução da vida)
-Fisiologia
(Maior conhecimento das
múltiplas funções mecânicas, físicas e bioquímicas nos seres vivos, Maior
entendimento de como as funções fisiológicas mudaram ao longo da história
evolutiva dos animais, Mecanismos de controle do meio interno.)
-Bioquímica
(Conhecimento dos mecanismos
enzimáticos, Descobrimentos de novas enzimas, Descobrimentos de novas
substâncias e vias metabólicas, Conhecimento dos mecanismos de produção de
energia nos seres vivos)
§Biologia Molecular (É desvendada a estrutura
tridimensional da molécula de DNA. (1953), Verifica-se que o DNA se duplica de
forma semiconservativa. (1958), Conceito de operação. (1960), O código genético
é decifrado. (1966), É criada a técnica conhecida como PCR. (1985), Nascimento
do primeiro clone de um mamífero adulto, a Ovelha
Dolly. (1996)
-Biotecnologia.
Sectores
Bens e Serviços
Agricultura
Adubo
composto, pesticidas, mudas de plantas, plantas transgênicas, etc.
Alimentação
Pães,
queijos, picles, cerveja, vinho, proteina unicelular, aditivos, etc.
Química
Butanol,
acetona, glicerol, ácidos, enzimas, metais, etc.
Electrónica
Biosensores
Energia
Etanol,
biogás
Meio
Ambiente
Recuperação
do petróleo, tratamento do lixo, purificação da água
Pecuária
Embriões
Saúde
Antibióticos,
hormônios, vacinas, reagentes e testes para diagnóstico, etc.
Conclusões:
P. Que importância tem o
estudo da história e evolução da Biologia na formação de um professor de Biologia?
A. Analisam e
respondem.
P.Orientação da tarefa de aprendizagem:
1. Resumidamente redige um
texto (máximo 3 paginas) assinalando os
factos relevantes dos seguintes cientistas na história e evolução da biologia.
a) Charles Darwin
b) Gregor Mendel
c) Theophrastos
d) Carlos Lineu
II. INTRODUÇÃO À
BOTÂNICA
botanē(= planta) que deriva do verbo “boskein” (= alimentar)
A Botânica é definida como o estudo científico da vida das plantas e
outros seres vivos (algas, fungos, bactérias) que tradicionalmente são
estudados por esta ciência.
Desenvolvimento:
P. Qual é seu objecto?
P.Fala sobre a
importância do estudo das plantas?
- Utilitária (alimentar, entender processos fundamentais, remédios e materiais)
- Ambiental (entender mudanças ambientais)
Como
estudante de botânica e futuro professor de biologia, você estará em boa
posição para compreender a importância dos problemas ecológicos e ambientais de
todo dia, e essa compreensão o ajudará a construir um mundo melhor para se
viver.
Permite também obter conhecimentos sólidos para a
compreensão das próximas disciplinas.
P. Quais são os
principais ramos de estudo da Botânica?
Anatomía Vegetal
P. Como se originaram
as plantas?
Dos diferentes grupos de algas actuais, as verdes são provalvemente as
que mais se assemelham as plantas ancestrais. Esta suposição se baseia na estreita relação
filogenetica entre os dois grupos.
-As comparações
de DNA, tem mostrado que as algas verdes são os parentes vivos mais
proximos das plantas.
-Por exemplo, as algas verdes e as plantas utilizam
o mesmo tipo de clorofila (a e b) e
de pigmentos auxiliares a fotossintese, ambas armazenam alimento em forma de amido e suas paredes celulares estão constituidas por celulose.
-Em contrapartida, os pigmentos fotossinteticos, as
moléculas de armazenamento de alimentos e as paredes celulares de outros
protistas fotossinteticos, como as algas vermelhas e as pardas, diferem em
relação as plantas.
-A maioria das algas verdes vivem principalmente em
aguas doces, o que sugere que a historia evolutiva primitiva das plantas teve
lugar em tornos da água doce.
-Tal como, as algas modernas, os organismos que
deram origem as plantas careciam de raizes, caules e folhas verdadeiras, assim
como, de estruturas reprodutoras complexas, como as flores e os cones. Todas
estas caracteristicas apareceram numa etapa posterior da historia evolutiva das
plantas (Figura 1).
P.Diversidade das plantas e outros seres vivos estudados em Botânica
Grupo das
plantas
Briofitas
Pteridofitas
Gimnospermas
Angiospermas
Outros
seres vivos
Algas
Fungos
Bacterias
vírus
III. O Estudo da
Botânica em Angola
P. Fale sobre a história
da Botânica em Angola
O uso de plantas em benefícios da humanidade, vem desde a
pré-historia.
A nível de Angola: com os primeiros habitantes: Khoisan, Vátuas e o povo Bantu
Antes da independência
Início dos estudos científicos: Final do século XVII e início
do século XVIII
- Colheita dos primeiros espécimes botânicos por
britânicos. Sendo constituídos por quatro pequenas colecções que
se encontram integradas no herbário do Museu Britânico de Londres:
-Mason, em
1669 (Dondo-Luanda), e consta de 36 exemplares,
-Kirkwood (1696–1699 – Cabinda)
-Gladman (C:? 1690)
-Brown (1706-1707).
SÉCULO
XVIII – início do estudo da flora angolana pelos portugueses
Estudos
feitos por Joaquim José da Silva (1783 a 1787).
As
suas colheitas (nas vizinhanças de Benguela) encontram-se depositadas no Museu
Real da Ajuda em Lisboa, foi transferida para Paris durante a ocupação de
Portugal pelas forças Napoleónicas.
SÉCULO
XIX
Em
1824 é descrita a primeira planta angolana na literatura científica: Maerua
angolensis DC.
Realiza-se a primeira grande exploração botânica de
Angola, realizada em 1852, por Friedrich Welwitsch (1853 a 1861) Welwitsch depois de ter percorrido as regiões de
Luanda, Cuanza Norte, Malanje, Benguela e Huíla, decidiu percorrer o sul do
pais, onde em 1859 explorando o deserto do Namibe, e numa zona rochosa e árida
que deu com aquela que viria a ser uma das plantas mais raras encontrada até
então. Os nativos chamavam-lhe de N´lumbo e por isso Friedrich
Welwitsch chamou-lhe Tumboa bainesii.
Um nome que mais tarde seria alterado para Welwitschia
mirabilis, para homenagear o homem que a descobriu.
Localização das colecções de Welwitsch:
Herbário de LISU da Faculdade de Ciências de Lisboa
Museu Britânico de Londres.
Herbários de Berlim, Coimbra, Kew, Paris, S.
Petersburgo e Viena.
Século XX
Durante
o século XX, botânicos, ecologistas, missionários, fazendeiros e muitos
cientistas de visita em Angola contribuíram para o aumento das colecções nos
herbários europeus e nas instituições científicas angolanas.
-John
Gossweiler (1873–1952)
-Outros
colectores como Carrisso, Exell e Mendonça, também contribuíram para o estudo
da flora angolana durante esse período, não só no âmbito da Missão Botânica de
Angola mas também fazendo o estudo das diversas colecções botânicas
anteriormente realizadas, de modo a lhes servirem de referência nos sucessivos
fascículos que foram sendo publicados do Conspectus
Florae Angolensis
-Posteriormente
a 1950, muitos têm sido os colectores que realizaram explorações botánicas:
Brito de Teixeira, notabilizou-se deixando uma valiosa colecção botânica com
mais de 13000 números. Brito de Teixeira prestou serviço de 1949-1969 em
Angola, encontrando-se a maioria da sua colecção de plantas no Herbário do
Instituto de Investigação Agronómica da Chianga, no Huambo, no Herbário do
Instituto Botânico da Universidade de Coimbra e no Herbário do Instituto de
Investigação Científica Tropical de Lisboa, Portugal.
- Da independência- actual
Na
sequência da independência em 1975 e das quase três décadas de guerra civil que
se seguiram, existiram poucas oportunidades para desenvolver trabalho de campo
e a atenção do governo teve de se virar para prioridades socio-económicas e de
segurança. Em consequência, os contributos sobre o estudo e divulgação da flora
esmoreceram.
Nos
anos de 1977, 1982 e 1993, foram divulgados os últimos volumes do Conspectus
Florae Angolensis (Foto )
Século XXI
-Checklist
das Poaceae de Angola pelos autores Esperança
Costa, Teresa Martins e Francisca Monteiro (2004)
-Plantas ameaçadas em
Angola, a publicação de Esperança Costa, André Dombo e Manuela Pedro (2009)
-Plantas medicinais,
destacamos a publicação de Esperança Costa e Manuela Pedro (2013)
III. Lacunas de informação sobre vegetação angolana
A informação sobre a biodiversidade em Angola é
escassa, pelo que a investigação é considerada uma prioridade, uma vez que, Angola foi abençoada
com uma biodiversidade invulgarmente rica. Em termos de espécies registadas
tem, pelo menos, 6 961 plantas, 275 mamíferos, 915 aves (catalogadas) e 266
peixes de água doce. É de salientar que a
diversidade da fauna (vertebrados) angolana tem sido mais exaustivamente
estudada do que os recursos botânicos do país.
A redução de habitats florestais, as elevadas taxas de
deflorestamento e as queimadas descontroladas podem ser um factor de risco
importante cuja dimensão é necessário estudar.
Tabela
1 – Divulgação da flora Angolana antes da independência: Conspectus Florae
Angolensis
Figura . Volumes do Conspectus
Florae Angolensis,
publicadas no período de 1937-1993. A. Volume I; B. Volume II; C. Volume
III; D. Volume IV; E. Volume Único: Pterydofitas; F. Familia 30: Crassulaceae e
G. Familia 122: Bignoniaceae.
C
B
A
Figura 1. Algumas obras literárias relevantes para o
conhecimento da flora Angolana publicadas na última década. A. Costa e Pedro. 2013. Plantas
Medicinais de Angola; B. Costa, Dombo & Pedro. 2009. Plantas Ameaçadas de
Angola; C. Costa, Martins & Monteiro. 2004. Checklist das Poaceae de
Angola.
Explique (...) por que as plantas
desapareceriam se todo o CO2 fosse retirado da atmosfera.
