Origem da Vida

A primeira teoria criteriosa sobre a origem da vida surge na Grécia Antiga, com Aristóteles, que formula a hipótese de geração espontânea. Até então, predominavam as explicações religiosas e místicas. A doutrina de Aristóteles domina os meios científicos por quase 2 mil anos. Só em 1864 que Pasteur prova que a vida surge sempre a partir de outra forma de vida semelhante e não de matéria inorgânica.

GERAÇÃO ESPONTÂNEA

Segundo o princípio da geração espontânea ou abiogênese formulado por Aristóteles, alguns seres vivos se desenvolvem a partir da matéria inorgânica em contato com um princípio vital, ou "princípio ativo". A vida surgiria sempre que as condições do meio fossem favoráveis. Mosquitos e sapos, por exemplo, brotariam nos pântanos. De matérias em putrefação, apareceriam larvas.
 

BIOGÊNESE

  Em 1864 o químico e biologista francês Louis Pasteur (1822-1895) realiza uma série de experiências com os frascos com "pescoço de cisne" e demonstra que não existe no ar ou nos alimentos qualquer "princípio ativo" capaz de gerar vida espontaneamente. Abre caminho para a biogênese, segundo a qual a vida se origina de outro ser vivo preexistente
 

Origem da vida na Terra

  Até hoje não existe uma resposta científica definitiva sobre a origem da vida no planeta. A primeira idéia foi a de que a vida teria vindo do espaço, fruto de uma "semente" de outro planeta. Hoje a hipótese mais difundida é a da origem terrestre. A vida surge há cerca de 3,5 bilhões de anos quando o planeta tem uma composição e atmosfera bem diferentes das atuais. As primeiras formas surgem em uma espécie de caldo de cultura resultante de complexas reações químicas e de radiação cósmica.
 

QUIMIOSSÍNTESE

  É a hipótese de que as primeiras formas de vida na Terra estão condicionadas à existência prévia de compostos orgânicos (proteínas, carboidratos, lipídios e ácidos nucléicos). A energia necessária para a síntese destes complexos seria fornecida pelas radiações ultravioleta e cósmica. Em 1936 Alexander Oparin propõe que a partir de gases da atmosfera primitiva formam-se os primeiros compostos orgânicos que evoluem naturalmente até originarem os primeiros seres vivos.
 

TEORIA DOS COACERVADOS

Anos depois, Oparin diz que as moléculas protéicas existentes na água se agregam na forma de coacervados (complexos de proteína). Essas estruturas, apesar de não serem vivas, têm propriedades osmóticas e podem se unir, formando outro coacervado mais complexo. Da evolução destes coacervados, surgem as primeiras formas de vida.
 

A Evolução das Espécies 

  A primeira teoria sobre a evolução das espécies é elaborada pelo naturalista francês Lamarck em 1809 (ano em que nasce Charles Darwin). A capacidade dos seres vivos de mudar e evoluir já havia sido observada e registrada por muitos estudiosos, mas é apenas com Lamarck que surge a primeira hipótese sistematizada.

ADAPTAÇÃO AO MEIO

Lamarck diz que os seres vivos evoluem "sem saltos ou cataclismos" de forma "lenta e segura". Para se adaptar melhor ao meio, os seres vivos se modificam a cada geração. A girafa, por exemplo, teria desenvolvido um pescoço comprido para se alimentar das folhas de árvores muito altas. Os órgãos que são menos usados atrofiam, de geração em geração, e desaparecem. 

Caracteres adquiridos - Para Lamarck, as características que um animal adquire durante sua vida podem ser transmitidas hereditariamente. Um animal que perde parte de sua cauda, por exemplo, pode ter filhos com a cauda curta. 

Lamarck (1744-1829) - Jean Baptiste Pierre Antoine de Monet, cavaleiro de Lamarck, aos 24 anos abandona a carreira militar para se dedicar à medicina e à botânica. Em 1778, publica Flora francesa, que faz grande sucesso. Exerce grande influência na fundação do Museu Nacional de História Natural, em Paris. É o fundador da biologia como ramo específico da ciência, em 1802. Em 1809, publica o livro Fisiologia zoológica, expondo pela primeira vez sua teoria da evolução. A obra encontra oposição nos meios conservadores, e Lamarck cai no ostracismo. Viúvo por quatro vezes, morre cego e na miséria.
 

SELEÇÃO NATURAL

Teoria descrita pelo naturalista Charles Darwin para explicar como as espécies animais e vegetais evoluem. Diz que o meio ambiente seleciona os seres mais aptos. Em geral, só estes conseguem se reproduzir e os menos dotados são eliminados. Assim, só as diferenças que facilitam a sobrevivência são transmitidas à geração seguinte. Ao longo das gerações, essas características firmam-se e geram uma nova espécie. 

Darwin não consegue distinguir as variações hereditárias das não hereditárias. Alguns anos depois, Mendel desvenda os fenômenos hereditários e os compatibiliza com o princípio da seleção natural. O modelo da origem das espécies de Darwin mantém-se válido em suas linhas gerais, porém o caráter diferenciador decisivo cabe às mutações das células reprodutivas e não das somáticas (que constituem o corpo). 

Charles Robert Darwin (1809-1882) nasce em Shrewsbury, Inglaterra. Aos 16 anos entra na faculdade de medicina e interessa-se, particularmente, por história natural. Logo abandona os estudos e é mandado pelo pai para Cambridge, onde estuda teologia. Sua amizade com cientistas conceituados o leva a ser convidado a participar, como naturalista, de uma volta ao mundo no navio Beagle, promovida em 1831 pela marinha inglesa. A expedição tinha o objetivo de aperfeiçoar e completar dados cartográficos. Esta peregrinação de cerca de cinco anos contribui para fundamentar sua teoria da evolução. Em 1859 publica A origem das espécies. Em 1871 publica A descendência do homem. Os livros abrem polêmica principalmente com a Igreja, pois a evolução orgânica nega a história da criação descrita no livro do Gênesis. Darwin também enfrenta o protesto de conservadores que recusavam admitir que a espécie humana tivesse ascendentes animais. 

Neodarwinismo - No século XX, a teoria darwinista foi sendo adaptada a partir de descobertas da Genética. Essa nova teoria, chamada de sintética ou neodarwinista, é a base da moderna Biologia. A explicação sobre a hereditariedade das características dos indivíduos deve-se a Gregor Mendel (1822-1884), em 1865, mas sua divulgação só ocorre no século XX. Darwin desconhecia as pesquisas de Mendel. A síntese das duas teorias foi feita nos anos 30 e 40. Entre os responsáveis pela fusão estão os matemáticos John Burdon Haldane (1892-1964) e Ronald Fisher (1890-1962), os biólogos Theodosius Dobzhansky (1900-1975), Julian Huxley (1887-1975) e Ernst Mayr (1904-). A teoria neodarwinista diz que mutações e recombinações genéticas causam as variações entre indivíduos sobre as quais age a seleção natural.

Questões

01.    De acordo com a hipótese heterotrófica da origem da vida, qual seria a composição química da Terra primitiva?
                            
02. Qual foi a hipótese básica das experiências de Sidney Fox em relação à origem da vida?

                           
03.  “Um pesquisador cortou as cauda de camundongos e cruzou estes animais entre si. Quando os filhotes nasceram, o pesquisador cortou-lhes as caudas e novamente cruzou-os entre si. Continuou a experiência por 20 gerações e na 21ª geração os camundongos apresentavam caudas tão longas quanto as da  primeira.”
Este experimento demonstrou que:
                        
a) A hipótese de Lamarck sobre a herança dos caracteres adquiridos está correta.
b) Os caracteres adquiridos não são transmitidos à descendência.
c) A teoria mendeliana está errada.
d)  Não existe evolução, pois os ratos não se modificam.
e) Este experimento não pode ter dado esse resultado, pois já a partir da 2ª geração os ratos nasceriam sem cauda.

04. Sobre a teoria de Darwin, pode-se considerar que, para que ela fosse completa:

a) teria de explicar como as características adquiridas são transmitidas;
b) não poderia considerar que todos os animais da Ordem Primata, incluindo a espécie humana, tivessem uma origem comum;
c) deveria mencionar o fato de que a evolução tem como causa exclusiva a mutação;
d) teria de explicar a origem das variações nas espécies;
e) deveria dizer que as variações são impostas pelo meio ambiente.

05. São princípios aplicados no lamarckismo, exceto:
a) Em uma região, havendo competição, sobreviverá o mais bem adaptado.
b) O desenvolvimento do órgão é proporcional ao uso.
c) Um novo órgão poderá ser formado no organismo quando se cria uma nova necessidade.
d) Um órgão que, com o tempo, tem pouca atividade será extinto.
e) Todas as novas aquisições de um organismo serão transmitidas aos descendentes.

06. Segundo a moderna teoria sintética da evolução, cite as duas principais fontes da variabilidade genética.

07. (FUVEST) Qual é a relação existente entre a mutação genética e a seleção natural na evolução dos organismos?

08. (UF - Sergipe) Em qual dos processos abaixo resultam, obrigatoriamente, indivíduos com patrimônios genéticos diferentes?
a) poliembrionia
b) brotamento
c) fissão transversal
d) ovulação múltipla
e) regeneração de partes perdidas

09. Os principais fatores evolutivos que constituem a teoria sintética da evolução ou neodarwinismo são:
a) fluxo gênico, oscilação genética e seleção natural;
b) mutação, recombinação gênica e oscilação genética;
c) recombinação gênica, mutação e fluxo gênico;
d) seleção natural, recombinação gênica e mutação;        
e) oscilação genética, fluxo gênico e recombinação gênica.

10. O processo de especiação inicia-se quando:
a) ocorre a troca de genes entre duas espécies, antes isoladas geograficamente;
b) ocorre a troca de genes entre duas populações, antes isoladas geograficamente;
c) a troca de genes entre duas espécies torna-se restrita devido, geralmente, a um isolamento geográfico;
d) a troca de genes entre duas espécies torna-se restrita devido, geralmente, à segregação independente;
e) ocorre a troca de genes entre duas espécies, independentemente do isolamento geográfico.

 

HABILIDADES E COMPETÊNCIAS PARA QUÍMICA, FÍSICA E BIOLOGIA

M7 - Apropriar-se de conhecimentos da física para compreender o mundo natural e para interpretar, avaliar e planejar intervenções científico-tecnológicas no mundo contemporâneo.

H31 - Descrever e comparar características físicas e parâmetros de
movimentos de veículos, corpos celestes e outros objetos em diferentes
linguagens e formas de representação.
H32 - Reconhecer grandezas significativas, etapas e propriedades térmicas dos materiais relevantes para analisar e compreender os processos de trocas de calor presentes nos sistemas naturais e tecnológicos.
H33 - Utilizar leis físicas para prever e interpretar movimentos e analisar
procedimentos para alterá-los ou avaliá-los, em situações de interação física entre veículos, corpos celestes e outros objetos.
H34 - Comparar e avaliar sistemas naturais e tecnológicos em termos da
potência útil, dissipação de calor e rendimento, identificando as
transformações de energia e caracterizando os processos pelos quais elas
ocorrem.
H35 - Analisar diversas possibilidades de geração de energia para uso social, identificando e comparando as diferentes opções em termos de seus impactos ambiental, social e econômico.
M8 - Apropriar-se de conhecimentos da química para compreender o mundo natural e para interpretar, avaliar e planejar intervenções científico-tecnológicas no mundo contemporâneo.

H36 - Reconhecer e utilizar códigos e nomenclatura da química para
caracterizar materiais, substâncias e transformações químicas e para
identificar suas propriedades.
H37 - Caracterizar materiais, substâncias e transformações químicas,
identificando propriedades, etapas, rendimentos e taxas de sua obtenção e produção; implicações sociais, econômicas e ambientais.

H38 - Identificar implicações sociais, ambientais e/ou econômicas na produção ou no consumo de eletricidade, dos combustíveis ou recursos minerais, em situações que envolvam transformações químicas e de energia (a partir de petróleo, carvão, biomassa, gás natural, e dispositivos como pilhas e outros tipos de baterias).

H39 - Relacionar a importância social e econômica da eletricidade, dos
combustíveis ou recursos minerais, identificando e caracterizando
transformações químicas e de energia envolvendo fontes naturais (como
petróleo, carvão, biomassa, gás natural, e dispositivos como pilhas e outros tipos de baterias), identificando riscos e possíveis danos decorrentes de sua produção e uso.

H40 - Analisar propostas de intervenção ambiental aplicando conhecimento químico, observando riscos e benefícios.
M9 - Apropriar-se de conhecimentos da biologia para compreender o mundo natural e para interpretar, avaliar e planejar intervenções científico-tecnológicas no mundo contemporâneo.

H41 - Identificar e descrever diferentes representações de fenômenos
biológicos a partir de textos e imagens.
H42 - Associar características gerais e adaptações dos grandes grupos de
animais e plantas com o seu modo de vida e seus limites de distribuição nos diferentes ambientes, em especial nos ambientes brasileiros.
H43 - Prever ou interpretar resultados que se apliquem à indústria alimentícia, agricultura, saúde individual /coletiva, produção de medicamentos, decomposição de matéria orgânica, ciclo do nitrogênio e produção de oxigênio, a partir da descrição de experimentos ou técnicas envolvendo a utilização de vírus, bactérias, protozoários, algas ou fungos.
H44 - Comparar argumentos em debate, ao longo do tempo, sobre a evolução dos seres vivos.
H45 - Avaliar propostas de alcance individual ou coletivo, identificando
aquelas que visam à preservação e à implementação da saúde individual,
coletiva ou do ambiental.

RESUMO- SISTEMA CIRCULATÓRIO

Funcionamento do Sistema Circulatório

Em anatomia e fisiologia, o sistema circulatório é percorrido pelo sangue através das artérias, dos capilares e das veias. Este trajeto começa e termina no coração. O aparelho circulatório é responsável pelo fornecimento de oxigênio, substâncias nutritivas e hormônios aos tecidos; além disso, também exerce a função de transportar os produtos finais do metabolismo (excretas como CO2 e uréia) até os órgãos responsáveis por sua eliminação.

A circulação inicia-se no princípio da vida fetal. Calcula-se que uma porção determinada de sangue complete seu trajeto em um período aproximado de um minuto.

Vasos sanguíneos

Os vasos sanguíneos são tubos pelo qual o sangue circula. Há três tipos principais: as artérias, que levam sangue do coração ao corpo; as veias, que o reconduzem ao coração; e os capilares, que ligam artérias e veias. Num circulo completo, o sangue passa pelo coração duas vezes: primeiro rumo ao corpo; depois rumo aos pulmões.

Coração 

O aparelho circulatório é formado por um sistema fechado de vasos sanguíneos, cujo centro funcional é o coração. O coração bombeia sangue para todo o corpo através de uma rede de vasos. O sangue transporta oxigênio e substâncias essenciais para todos os tecidos e remove produtos residuais desses tecidos.

O coração é formado por quatro cavidades; as aurículas direita e esquerda e os ventrículos direito e esquerdo. O lado direito do coração bombeia sangue carente de oxigênio, procedente dos tecidos, para os pulmões, onde este é oxigenado. O lado esquerdo do coração recebe o sangue oxigenado dos pulmões, impulsionando-os, através das artérias, para todos os tecidos do organismo.

Circulação pulmonar

O sangue procedente de todo o organismo chega à aurícula direita através de duas veias principais; a veia cava superior e a veia cava inferior. Quando a aurícula direita se contrai, impulsiona o sangue através de um orifício até o ventrículo direito. A contração deste ventrículo conduz o sangue para os pulmões, onde é oxigenado. Depois, ele regressa ao coração na aurícula esquerda. Quando esta cavidade se contrai, o sangue passa para o ventrículo esquerdo e dali, para a aorta, graças à contração ventricular.

Sistema Circulatório

Ramificações

As artérias menores dividem-se em uma fina rede de vasos ainda menores, os chamados capilares. Deste modo, o sangue entra em contato estreito com os líquidos e os tecidos do organismo. Nos vasos capilares, o sangue desempenha três funções; libera o oxigênio para os tecidos, proporciona os nutrientes às células do organismo, e capta os produtos residuais dos tecidos. Depois, os capilares se unem para formar veias pequenas. Por sua vez, as veias se unem para formar veias maiores, até que por último, o sangue se reúne na veia cava superior e inferior e conflui para o coração, completando o circuito.

Circulação portal

A circulação portal é um sistema auxiliar do sistema nervoso. Um certo volume de sangue procedente do intestino é transportado para o fígado, onde ocorrem mudanças importantes no sangue, incorporando-o à circulação geral até a aurícula direita.

ATIVIDADES - ( pesquisa )

1-   (UFSCar/2009) O sistema circulatório dos vertebrados mostra uma evolução ocorrida entre os grandes grupos. Na maioria das espécies de cada grupo, há um padrão na divisão das cavidades do coração. Isto pode ser confirmado na frase:

a) O coração dos peixes tem dois átrios e um ventrículo, ocorrendo a mistura do sangue venoso com o sangue arterial nos primeiros.
b) O coração dos anfíbios tem dois átrios e um ventrículo, ocorrendo a mistura de sangue venoso com o sangue arterial neste último.
c) O coração dos répteis tem dois átrios e um ventrículo, não ocorrendo mistura do sangue venoso com o sangue arterial.
d) O coração dos répteis é igual ao das aves, ocorrendo em ambos mistura do sangue venoso com sangue arterial.
e) O coração dos mamíferos apresenta dois átrios e dois ventrículos, parcialmente separados, ocorrendo mistura do sangue venoso com o sangue arterial em pequena escala.

2-(UFSCar/2004) Se pudéssemos marcar uma única hemácia do sangue de uma pessoa, quando de sua passagem por um capilar sangüíneo do pé, e seguir seu trajeto pelo corpo a partir dali, detectaríamos sua passagem, sucessivamente, pelo interior de:

a) artérias ->  veias -> coração -> artérias -> pulmão -> veias -> capilares.
b) artérias -> coração -> veias -> pulmão -> veias -> coração -> artérias -> capilares.
c) veias -> artérias -> coração -> veias -> pulmão -> artérias -> capilares.
d) veias -> pulmão -> artérias -> coração -> veias -> pulmão -> artérias -> capilares.
e) veias -> coração -> artérias -> pulmão -> veias -> coração -> artérias -> capilares.

3-(PUC-PR/2007)  Relacione as descrições dos Sistemas Circulatórios com seus respectivos Filos animais:

I - Ausente. O alimento é distribuído diretamente da cavidade gastrovascular.
II - Ausente. O alimento é distribuído pelo intestino muito ramificado.
III - Ausente. O alimento é distribuído pelo fluido da cavidade pseudocelomática.
IV - Presente. Do tipo fechado, com vasos pulsáteis e sangue dotado de pigmentos respiratórios.
V - Presente. Do tipo aberto, com coração e vasos sangüíneos, onde circula o fluido celômico.

P = Artrópodes
S = Nematelmintos
Q = Anelídeos
T = Platelmintos
R = Moluscos
U = Cnidários

Assinale a opção que contém as associações corretas:

a) I-P ; II-Q ; III-R ; IV-T ; V-U
b) I-U ; II-T ; III-S ; IV-Q ; V-P
c) I-P ; II-Q ; III-R ; IV-S ; V-T
d) I-P ; II-Q ; III-R ; IV-U ; V-T
e) I-U ; II-T ; III-R ; IV-Q ; V-S

4- (PUC-RJ/2009)  O coração humano apresenta uma série de peculiaridades para que a circulação sanguínea se dê de forma eficiente.

Assinale a opção que apresenta a afirmativa correta em relação a estas características.

a) A musculatura mais espessa do ventrículo esquerdo é necessária para aumentar a pressão do sangue venoso.
b) O sangue oxigenado nos pulmões entra no coração pela veia pulmonar, e o sangue rico em gás carbônico entra nos pulmões pela artéria pulmonar.
c) As válvulas do coração têm por função permitir o refluxo do sangue para a cavidade anterior durante o processo de diástole.
d) As paredes internas do coração permitem uma certa taxa de difusão de gases, o que faz com que esse órgão seja oxigenado durante a passagem do sangue por ele.
e) A separação das cavidades do coração impede o maior controle do volume sanguíneo.

 5-Diferencie a grande circulação da pequena circulação.

6-(UFG/2004)  A dor de cabeça, reação orgânica desencadeada por inúmeros fatores, ocorre quando há

a) dificuldade de respiração, seguida de diminuição da pressão arterial.
b) depósito de gordura nas artérias, com conseqüente aumento da pressão arterial.
c) produção de substâncias tóxicas agressivas ao sistema nervoso central.
d) contração seguida de dilatação dos vasos sangüíneos cerebrais.
e) inflamação dos vasos linfáticos, com aumento da produção de plaquetas.

7- Explique o mecanismo da coagulação sanguínea.