terça-feira, 29 de agosto de 2017

CAPÍTULO I: PROCESSOS IMPORTANTES QUE CARACTERIZAM A VIDA


ACTIVIDADES DE APRENDIZAGEM
  • 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:
  1. Moléculas pequenas servem para sintetizar moléculas maiores num processo bioquímico conhecido como……………………………………………………..……………
  2. A reprodução que envolve um único progenitor é conhecida como……………..………
  3. 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:

  1. As actividades desempenhadas pelas células que têm como fim a libertação de energia são conhecidas como:
a)    Gotação;            b) Respiração;                      c) Digestão;                d) Assimilação

  1. Os resíduos da respiração celular são:
a)    CO2 e nitrogénio;     b) ureia e oxigénio;     c) digestão;   d) CO2 e vapor de água

  1. 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:
  1. São necessários dois progenitores para o processo de reprodução assexuada.
  2. O anabolismo é um processo degradativo.
  3. Um macho pode dar origem a outros machos semelhantes a si próprio.



PARTE D. QUESTÕES PARA REFLECTIR (resposta curta, composição)

  1. 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?

  1. 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.
  1. Cite dois exemplos de carboidratos e dois de lipídios e escreva as funções de cada.
  2. Observe a figura abaixo:
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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.
  1. 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.


  1. 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?




  1. 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.

  1. 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.

  1. 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.


  1. Uma planta foi retirada do seu habitat. Embora seja adulto, não floresce no novo habitat. Como você pode plantar esta planta?




AS ÁREAS DE ESTUDO DA BIOLOGIA


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 MÉTODO CIENTÍFICO EM BIOLOGIA



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”?

quarta-feira, 9 de agosto de 2017

PARTE I - ORIGEM E EVOLUÇÃO DA BIOLOGIA





Origem da Vida








Diversidade Biológica e Filogenia







Introdução à Botânica






Botânica em Angola

Floresta do Maiombe 1

Floresta do Maiombe 2


Floresta de Cumbira


Deserto do Namibe 1

Deserto do Namibe 2


Jardim Botânico da cidade do Huambo