3. Especialista em Letramento e Práticas Interdisciplinares
nos Anos Finais pela Universidade de Brasília – UnB e em
EducaçãoAmbientalpeloServiçoNacionaldeAprendizagem
em Comércio – SENAC/DF. Licenciada em Ciências Biológicas
pela Universidade Católica de Brasília – UCB.
Graziela Pereira Gonçalves
4. Caro estudante,
Bem vindo à Biologia!
Nos anos anteriores do Ensino Fundamental, você foi apresentado ao curioso mundo das Ci-
ências Naturais, conheceu um pouco do meio ambiente e suas relações; na sequência compreen-
deu a grande biodiversidade presente no planeta Terra. Já no 8º ano, foi-lhe oportunizado enten-
der o corpo humano e todas as suas intricadas redes de células, tecidos e órgãos.
E agora? Você está no 9º ano! Concluindo mais uma etapa e se preparando para mais um de-
safio, que logo se aproxima: o Ensino Médio. E por que Biologia? A biologia estuda a vida em seu
sentido mais amplo, desde o que caracteriza os seres vivos, a composição molecular (moléculas
orgânicas e inorgânicas) até a biotecnologia (transgênicos, células-tronco e organismos genetica-
mente modificados), temas que serão abordados nesse livro e nos dos próximos anos escolares.
Este livro está dividido em três unidades; e elas, em capítulos, que se integram aos conteúdos
expostos. Na abertura de cada capítulo, há uma lista de temas que serão trabalhados, e, ao final, há
uma bateria de exercícios com questões discursivas e objetivas, enfatizando as questões dos prin-
cipais vestibulares do País, além de questões do ENEM - Exame Nacional do Ensino Médio. O intuito
é que você se familiarize com esta realidade que acontecerá em breve na sua vida estudantil.
Em alguns capítulos, há textos complementares, separados em diferentes sessões: Curiosida-
des, Refletindo mais um pouco e Relembrando. Na sessão Curiosidades, o nome já deixa explíci-
to, são assuntos que irão despertar e ampliar o entendimento do tema, além de novas descobertas
e (ou) pesquisas e estudos mais atuais que contextualizam o que foi abordado. Já a sessão Refle-
tindo mais um pouco traz questões importantes que merecem uma atenção e um olhar mais pro-
fundo sobre o tema. Por fim, a sessão Relembrando relata temas já estudados em anos anteriores,
e que é importante recapitular para a melhor compreensão do conteúdo.
Desejo sucesso neste ano e nos seus estudos!
A autora.
5. Sumário
Unidade 1 - Caracterização dos seres vivos
Capítulo 1 10
CARACTERÍSTICAS DOS SERES VIVOS
Características dos seres vivos 10
Composição química 11
Organização celular 11
Teoria celular 12
Metabolismo 15
Movimento 16
Nutrição 17
Crescimento 18
Reprodução 19
Hereditariedade 22
Adaptação 22
Evolução 22
Unidade 2 - Composição química dos seres vivos
Capítulo 2 34
ÁGUA
Molécula da vida 34
Propriedades da água 37
Água e reações químicas 41
Capítulo 3 48
SAIS MINERAIS
Sais minerais 48
Atividade física e perda de sais minerais 50
Capítulo 4 56
CARBOIDRATOS OU GLICÍDIOS
Carboidratos ou glicídios 56
Monossacarídeos 57
Dissacarídeos 58
Polissacarídeos 59
Índice glicêmico 63
Sumário
10. Capítulo 1
10
1 Características dos seres vivos
Quando falamos em seres vivos, imaginamos algumas características que possam, de maneira clara e objetiva,
classificar os organismos como "vivos". Entretanto, o conceito de vida, ou de quais características definam um ser
vivo, ainda é complexo e, até hoje, provoca divergências entre cientistas, filósofos e teólogos.
O que é um ser vivo? Que características ele deve possuir para assim ser chamado? Quando a vida começa?
Quando a vida termina? Que processos são considerados para caracterizarmos um ser vivo? Fica mais fácil
responder a essas perguntas quando comparamos a matéria viva com a matéria que não possui vida (abiótica)
e quando entendemos os processos químicos e metabólicos que estão presentes nas diferentes formas de vida,
ou ainda quando observamos e compreendemos as estruturas comuns e diferentes nos seres vivos que habitam
a nossa biosfera.
Mesmo que um consenso sobre o que é o fenômeno da vida dificilmente seja encontrado, neste capítulo iremos
estudar as características que os seres vivos possuem para que assim sejam classificados.
Na natureza há diferentes átomos, que podem formar inúmeras combinações e diferentes moléculas, como
já estudamos no capítulo anterior. Nos seres vivos, alguns átomos estão presentes em maior quantidade,
como o carbono (C), o hidrogênio (H), o oxigênio (O), o nitrogênio (N), e, em menor proporção, mas não menos
importantes, o fósforo (P) e o enxofre (S). Há, ainda, outros átomos constituintes da matéria viva, mas falaremos
apenas a respeito dos que foram mencionados.
1
Capítulo
Características dos
seres vivos
11. 11
Características dos seres vivos
O
H H
Ao estudar a matéria, analisamos algumas propriedades, tais como: massa,
extensão, impenetrabilidade, divisibilidade, porosidade e compressibilidade. Mas,
na Biologia, quando verificamos as características da matéria viva, estudamos: a
composição química, a organização celular, o metabolismo celular, o movimento e
a resposta a estímulos, a nutrição, o crescimento, a reprodução, a hereditariedade, a
adaptação e a evolução dos seres vivos.
2 Composição química
Tudo o que há no planeta Terra possui átomos em sua composição. Dos mais de
100 elementos químicos existentes, apenas seis deles, que já foram citados – C, H,
O, N, P, S – estão em grande concentração e formam a maior parte da estrutura dos
seres vivos. Há diferentes arranjos entres esses átomos na formação das principais
moléculas que compõem um ser vivo, desde o nível celular até a constituição do
organismo.
Os seres vivos possuem, em sua composição química, moléculas inorgânicas,
substâncias que os organismos vivos não são capazes de sintetizar, como a água e
os sais minerais. Portanto, precisam obter essas moléculas por meio da alimentação
ou até mesmo pelo habitat em que vivem. Cerca de 75% do corpo de um ser vivo é
constituído por água, que também pode ser encontrada em maior quantidade, por
exemplo, nos tecidos dos vegetais, em que até 90% da composição é formada por
água, e até 1% da matéria viva possui sais minerais. Outros seres vivos que possuem
muita água em sua composição são as águas-vivas e as caravelas, que possuem 98%
de água em sua constituição química.
Nocorpodosseresvivos,aágua–moléculaformadapordoisátomosdehidrogênio
(H2
) e um átomo de oxigênio (O) – apresenta-se em maior quantidade nos tecidos e
se mostra uma molécula crucial para o estabelecimento da vida, uma vez que todas
as reações químicas vitais para os organismos ocorrem em meio aquoso. A proporção
de água e de sais minerais poderá variar de acordo com o tamanho, o peso, o tempo
de vida e até mesmo com o tipo de nutrição que um ser vivo apresente.
Na composição dos seres vivos, há também as moléculas orgânicas, entre as quais
os carboidratos, os lipídios, as proteínas e os ácidos nucleicos. Todas essas moléculas
possuem, em sua composição, uma cadeia principal de carbonos, e apresentam
também o hidrogênio e o oxigênio como componentes principais. Essas moléculas
orgânicas compõem mais de 90% do peso seco de um ser vivo. Separando a
proporção de água e de sais minerais (componentes inorgânicos) de um ser vivo,
restam 1% correspondente a glicídios, mais conhecidos como carboidratos; 2% a
3% correspondentes aos lipídios; 10% a 15% referentes às proteínas; e, finalizando,
1% da matéria viva é formada pelos ácidos nucleicos, sendo o DNA (ácido
desoxirribonucleico) o mais conhecido.
Na Unidade 2, iremos aprofundar um pouco mais nossos estudos sobre as
moléculas inorgânicas e as moléculas orgânicas que compõem os seres vivos, bem
como analisar suas funções, características, importância química e biológica, entre
outras curiosidades e informações.
3 Organização celular
A célula é a unidade fundamental de um ser vivo, ou seja, a menor parte da matéria
viva é formada por células. De acordo com a complexidade e o tamanho, os seres
vivos podem apresentar uma única célula ou até bilhões delas, por isso podem ser
classificados em seres unicelulares ou pluricelulares.
Glicose - molécula orgânica – C6
H12
O6
.
Molécula de água –
H2
O inorgânica
12. Capítulo 1
12
O termo célula foi usado pela primeira vez por Robert Hooke, cientista inglês, no século XVII, quando, ao
utilizar um microscópio rudimentar construído por ele, percebeu que alguns tecidos vegetais apresentavam
compartimentos, que ele então chamou de cella. Anos depois, já no século XIX, os cientistas Matthias Schleiden,
botânico alemão, e o zoólogo Theodor Schwann reforçaram a descoberta de Hooke e confirmaram que tanto os
vegetais quanto os animais apresentavam esse compartimento, e — a partir desse fato — o termo célula passou
a ser usado como unidade básica da matéria viva
4 Teoria celular
Atualmente a teoria celular afirma que:
• Todos os seres vivos são formados por uma ou mais células.
• As reações químicas e processos metabólicos ocorrem dentro dessas estruturas celulares.
• Todas as células se originaram de outras células preexistentes.
• As células possuem, em sua composição química, as informações genéticas, que são transmitidas para as
próximas gerações por meio da reprodução.
Estruturas básicas de todas as células
As células apresentam, no mínimo, três estruturas básicas: a membrana plasmática (membrana celular ou
plasmalema), responsável por proteger e possibilitar sua separação do meio externo, e que possui a propriedade
da permeabilidade seletiva, de modo a possibilitar a passagem de substâncias para dentro e para fora da célula
(entrada e saída), de acordo com sua necessidade metabólica. Há também o citoplasma ou hialoplasma, que
contém uma variedade de moléculas e organelas celulares, e também o núcleo, que contém o material genético,
sendo responsável por todas as informações hereditárias e pelo controle do metabolismo celular.
Padrão básico da membrana plasmática –
Modelo do mosaico fluido
De acordo com a organização celular do material genético, as células foram classificadas em procarióticas e
eucarióticas.
Células procarióticas
13. 13
Características dos seres vivos
São células em que o material genético se encontra espalhado pelo citoplasma, isso
porque essas células não possuem uma membrana nuclear, chamada de carioteca.
Entretanto, esse tipo de célula não é desprovido de núcleo. Apenas apresenta o nú-
cleo disperso ao longo do citoplasma.
Essas células também possuem ribossomos, organelas responsáveis pela síntese
de proteínas, moléculas fundamentais na estrutura corporal de um ser vivo. Seres
que apresentam esse tipo de célula também possuem uma parede celular externa à
membrana plasmática. Essa estrutura é produzida pela própria célula e possui impor-
tante função protetora.
Como representantes de seres vivos que apresentam esse tipo de célula, temos os
DOMÍNIOS BACTERIA E ARCHAEA, cujos representantes mais conhecidos são as bac-
térias.
Células eucarióticas
São células que apresentam carioteca ou membrana nuclear que delimita o mate-
rial genético, separando-o do citoplasma. O termo carioteca deriva da palavra Karyon,
que significa núcleo, e o termo eu, que significa verdadeiro. Portanto, essas células
apresentam um núcleo verdadeiro. São mais complexas e apresentam organelas que
desempenham diferentes funções para o bom funcionamento do metabolismo e,
como já foi mencionado, têm sua atividade controlada pelo material genético.
Dentro dos grupos das células eucarióticas, a presença ou a ausência de algumas
organelas poderá diferenciá-las e separá-las de outros grupos celulares, por exemplo,
as células animais e as células vegetais que apresentam algumas organelas exclusi-
vas.
Nas células eucarióticas vegetais, há organelas como os vacúolos, que são estru-
turas grandes e que armazenam materiais de reserva, tais como: água, sais minerais
e outras substâncias nutritivas para a célula. A concentração das substâncias arma-
zenadas no vacúolo do suco celular pode variar quanto à espécie de planta e seus
aspectos fisiológicos que resultam de processos de adaptação às variáveis ambien-
tais. Alguns protozoários apresentam vacúolos contráteis ou pulsáteis, relacionados
à osmorregulação.
Osmorregulação: controle das concentrações de sais nos tecidos ou células vivas
a fim de manter as condições adequadas à atividade metabólica.
Outra organela muito importante presente em células eucarióticas vegetais é o clo-
roplasto, que sintetiza a clorofila, pigmento indispensável para a realização da fotos-
síntese, importante reação química em que os vegetais produzem sua própria fonte
de energia, a glicose.
A quantidade de cloroplastos em uma célula vegetal pode variar para cada região
ou órgão da planta. Sua quantidade é muito maior na face superior das folhas, onde
há maior incidência de luz, do que em sua face inferior.
A realização da fotossíntese é possível, pois nos cloroplastos a clorofila absorve os
comprimentos de onda azul, violeta e vermelho e reflete a luz verde, por isso sua apa-
rência é de cor verde. Portanto, esse pigmento é um importante receptor de energia
luminosa. Na figura ao lado, há uma exemplificação dessa absorção luminosa.
Nas células vegetais, também existe a parede celular, estrutura externa à membra-
na plasmática, que confere proteção e defesa contra a ação de micro-organismos.
Além disso, a parede celular contribui para o transporte de substâncias para o interior
Cloroplasto
Absorção, na folha, de luz azul,
violeta e vermelha e reflexão de
luz verde.
Centríolos
14. Capítulo 1
14
da célula, bem como para a saída de substâncias para o meio externo. O principal componente dessa estrutura
é a celulose, uma macromolécula orgânica, formada por inúmeras moléculas de glicose, que estudaremos mais
detalhadamente na unidade 2. No entanto, deve-se lembrar que organismos como os fungos apresentam pare-
de celular constituída de quitina.
Nas células eucarióticas animais, há os centríolos, que contribuem para o movimento do citoesqueleto e parti-
cipam da divisão celular. Ao contrário das células vegetais, as células animais não apresentam cloroplastos nem
parede celular. Entretanto, assim como as células eucarióticas vegetais, as células eucarióticas animais apresen-
tam ribossomos, complexo golgiense, lisossomos, retículo endoplasmático granuloso e não-granuloso, peroxis-
somos e mitocôndrias
As mitocôndrias são organelas importantes nos processos metabólicos celulares dos vegetais, dos animais e de
outros seres vivos que possuem essas organelas no interior de suas células. Isso porque essas organelas partici-
pam diretamente do processo de respiração celular, reação química que envolve a liberação de energia a partir
das moléculas de glicose.
Essas organelas estão presentes em maior quantidade de acordo com a disponibilidade de energia necessária
por determinado tecido. Por exemplo, é muito maior o número de mitocôndrias em células que compõem os te-
cidos musculares; isso porque nessas células o dispêndio de energia é muito maior para realizar os movimentos.
Célula vegetal Célula animal
As mitocôndrias são organelas que apresentam a capaci-
dade de sintetizar suas próprias proteínas e de se replica-
rem. Isso porque em seu interior há DNA mitocondrial, RNA
e ribossomos.
Essa característica é indício de uma das hipóteses que re-
latam que as mitocôndrias tiveram sua origem – ancestrali-
dade – nas bactérias que entraram em células eucarióticas
há milhares de anos e, ao longo do processo evolutivo, di-
ferenciaram-se nessas organelas.
O DNA mitocondrial é extremamente importante, mes-
mo que relativamente minúsculo, se comparado à quan-
tidade de genes presentes no núcleo das células. A comparação entre as moléculas de DNA encontradas
nessas organelas em diferentes espécies facilita a descoberta de ancestralidades comuns e até a descober-
ta de espécies que possam ter sido catalogadas em determinados grupos taxonômicos de forma equivo-
cada ou redirecionadas para o correto grupo taxonômico.
Curiosidades
15. 15
Características dos seres vivos
5 Metabolismo
Todos os seres vivos precisam de energia para realizar suas atividades, desde aquelas mais simples, como dor-
mir, até aquelas mais dispendiosas, como correr, pedalar, malhar etc. O metabolismo poderia ser resumido como
o conjunto das reações químicas que ocorrem nos seres vivos e são fundamentais para a produção e geração de
energia. O metabolismo é dividido em duas importantes etapas: o anabolismo e o catabolismo.
Anabolismo
Nas reações anabólicas, há a produção de moléculas mais complexas a partir de moléculas mais simples, e, por
consequência, sempre há produção de energia. Um bom exemplo desse tipo de reação é a fotossíntese realizada
pelas plantas.
LUZ
clorofila
6CO2
+ 12H2
O C6
H12
O6
+ 6O2
+ 6H2
O
Para que ocorra a fotossíntese, é necessária a luz solar e o pigmento
clorofila. Esse pigmento absorve a energia luminosa e, dentro do
cloroplasto, essa energia será convertida em energia química com o
auxílio das moléculas de gás carbônico e de água.
Quando analisamos a reação química acima, observamos que os
reagentes são moléculas relativamente simples, se comparados a
um dos principais produtos da fotossíntese, a molécula de glicose
(C6
H12
O6
), um composto orgânico de grande valor energético para a
planta e também para outros seres vivos que dela se alimentam.
No caso das plantas, essa glicose produzida é, em parte, utilizada para
o metabolismo celular, sendo a outra parte armazenada como sacarose
ou amido, com a função de manter reserva energética. As moléculas
de água que são liberadas na reação de fotossíntese participam
principalmente do processo de transpiração da planta. Já as moléculas
de oxigênio são fundamentais para os seres aeróbios, que realizam a
respiração na presença de oxigênio (O2
) para obter a energia.
Catabolismo
O catabolismo é a reação contrária ao anabolismo. Nesse caso, as moléculas complexas são degradadas em
moléculas mais simples. Um exemplo desse tipo de metabolismo é a reação da respiração celular.
A respiração celular ocorre dentro das mitocôndrias. Nessa reação ocorre a quebra da molécula de glicose em
moléculas mais simples, como o gás carbônico e a água.
C6
H12
O6
+ 6O2
6CO2
+ 6H2
O + ENERGIA
A energia produzida na respiração será usada pelos seres vivos para a biossíntese de novas substâncias, por
exemplo, o glicogênio, uma importante macromolécula de reserva energética encontrada nos animais. Outra
parte dessa energia poderá ser usada na realização de movimentos corporais, como nos músculos estriados
cardíacos e estriados esqueléticos. Pode também ser utilizada no transporte de substâncias, como nas hemácias
ou glóbulos vermelhos, que transportam gases respiratórios, como o gás oxigênio, pela corrente sanguínea ou,
ainda, poderá ser transformada em energia térmica, produzindo calor.
A respiração ocorre ininterruptamente; portanto o processo de nutrição é fundamental ao longo do dia para
que o organismo, autótrofo ou heterótrofo, obtenha as moléculas orgânicas fundamentais para a produção de
energia necessária a fim de realizar todas as atividades diárias de menor ou maior consumo energético. Grande
parte da energia produzida será utilizada por todas as células e organelas para executarem diferentes funções,
como a reposição e a regeneração de células e de tecidos, entre outras.
H2
O + Sais minerais
CO2
O2
Energia solar
Glicose
16. Capítulo 1
16
O importante dessas vias de metabolismos anabólicas e catabólicas é que
ambas dependem da presença ou da formação de moléculas orgânicas, as
quais serão degradas ou sintetizadas. Nos seres autótrofos, que produzem sua
própria matéria orgânica, é necessária a presença de moléculas inorgânicas
para a produção de moléculas orgânicas. Já nos seres heterótrofos, que não
produzem seu próprio alimento, é fundamental a presença das moléculas
orgânicas; caso contrário, o metabolismo não acontece e o indivíduo morre.
6 Movimento
Essa característica é mais fácil de ser percebida em animais, quando andam,
correm, nadam e dançam. Muitos desses movimentos são de ação voluntária,
como a ação promovida pelos músculos esqueléticos, que revestem os ossos e
participam da locomoção.
Outro exemplo é a ação promovida pela musculatura cardíaca, responsável
pelos movimentos de contração (sístole) e relaxamento (diástole) do coração
que, consequentemente, promovem um fluxo contínuo de sangue para todos
os tecidos corporais. Mesmo sendo uma ação involuntária, esses movimentos
ocorrem durante 24 horas por dia.
No caso dos músculos lisos, de ação involuntária, que compõem órgãos
viscerais, como os intestinos e o esôfago, os movimentos não são de fácil
percepção, mas ocorrem, principalmente, no momento em que o alimento
é deglutido, e o bolo alimentar é empurrado por meio do que chamamos
movimentos peristálticos, que conduzem essa “massa” ao longo do sistema
digestório.
Nos seres humanos, boa parte dos movimentos são formas rápidas ou lentas
de responder a estímulos. Essas respostas são atribuídas ao sistema nervoso
central, formado pelo encéfalo e pela medula espinhal, que é uma continuação
direta do encéfalo e possui papel crucial na recepção de estímulos.
Um exemplo que representa essa capacidade de responder a estímulos está
no reflexo patelar. Quando alguém bate na patela (joelho) de uma pessoa, a
perna reage independentemente da vontade ou consciência do indivíduo. Isso
acontece por que há centros medulares que controlam os membros inferiores
e, nesse caso, a informação para o movimento não precisa chegar ao cérebro. É
por isso que a pessoa não consegue controlar o movimento.
Outro exemplo que demonstra essa característica é o movimento dos
músculos presentes na íris, parte colorida dos olhos. Esses músculos permitem
a dilatação e a contração da pupila de acordo com a incidência de luz. Essa
respostaaoestímuloluminosoacontecedaseguintemaneira:quandoapessoa
está na penumbra ou na escuridão, a pupila se dilata; quando se encontra em
locais claros, a pupila se contrai.
Nocasodasplantas,essacaracterísticaébemmaiscomplexadeserpercebida,
até porque, nesses seres vivos, os movimentos são lentos e dependem muito
do ambiente em que estão. Um movimento muito comum nas plantas é o
fototropismo. Ao colocar uma planta em um local em que a luz é difusa, o
movimento é quase imperceptível, mas quando incidimos a luz em um único
ponto, depois de vários dias, será possível perceber que as folhas da planta
inclinar-se-ão para o lado onde haverá luz.
Fototropismo: movimento de inclinação das plantas em direção à luz.
Pupila dilatada na ausência de luz
17. 17
Características dos seres vivos
Fototropismo - movimento orientado em direção à luz.
Nas plantas, outro exemplo é o da dormideira, Mimosa pudica, cujas folhas, ao serem tocadas, fecham-se, contraem-se.
No caso dos protozoários, seres unicelulares, os movimentos ocorrem porque alguns desses organismos
possuem flagelos ou cílios, que são estruturas próprias para a locomoção no ambiente aquático.
Protozoário flagelado
7 Nutrição
Alguns seres vivos são capazes de produzir substância orgânica (alimento), que será convertida em energia para
o corpo. Como já foi estudado, as plantas fazem parte desse grupo, sendo classificadas como seres autótrofos.
O termo autótrofo vem do grego trofé (nutrição e alimentação) e auto (por si próprio). Portanto, são organismos
que apresentam nutrição própria. Além dos vegetais típicos, as algas também entram nessa classificação.
Seres autotróficos
18. Capítulo 1
18
Já os seres que não produzem o alimento são classificados como seres heterótrofos e necessitam de outras
fontes de alimentos. Nas cadeias ou teias alimentares, são representados pelos consumidores (carnívoros,
onívoros, herbívoros e insetívoros) e também pelos decompositores, como os fungos.
Seres heterotróficos
A lesma-do-mar Elysia chlorotica é um molusco que vive em
águas marinhas e consegue realizar fotossíntese devido à in-
gestão de algas. Esse fenômeno é possível porque essa espé-
cie consegue conservar os cloroplastos (organela vegetal onde
se encontra o pigmento clorofila) ativos adquiridos a partir da
alimentação das algas e inserir os genes delas em seu próprio
código genético.
Entre as características deste animal, destacam-se a sua colo-
ração verde-esmeralda, com algumas manchas avermelhadas
e/ou esbranquiçadas. Para consumir a alga Vaucheria litorea, o
molusco tem o auxílio de sua rádula (estrutura em formato de
serra que raspa os alimentos) para conseguir furá-la e absorver
os seus nutrientes.
Após a ingestão, apenas os cloroplastos são mantidos nos vacúolos, que continuam ativos e capazes
de realizar fotossíntese, fornecendo carboidratos e lipídios para a nutrição do molusco. Esse processo é
possível devido à existência de um gene da alga presente no DNA (ácido desoxirribonucleico) da lesma
que consegue fazer reparos nos cloroplastos e mantê-los ativos. Esse gene é passado para as próximas
gerações das lesmasdo-mar, que terão apenas de continuar se alimentando das algas para a realização
deste processo.
http://diariodebiologia.com/2015/09/fusao-entre-animal-e-vegetal-lesma-do-mar-incorpora-genes-de-alga-e-consegue-fa-
zer-fotossintese/ - acesso em 21/05/2017
Curiosidades
8 Crescimento
Nos seres vivos, essa característica é representada pelo aumento do volume corporal ou pelo
aumento do número de células. Para que ocorra esse crescimento, é necessária a incorporação
de nutrientes e outras substâncias que participarão do processo metabólico.
Em alguns seres vivos, esse crescimento é percebido por meio da divisão celular do tipo mitose.
Esse processo é comum em seres pluricelulares, em que uma célula, após a divisão celular, é
capaz de formar duas novas células. Isso é possível porque o material genético é duplicado antes
de sofrer a divisão. Portanto, as células formadas são réplicas da célula que lhes deu origem. Além
de permitir o crescimento, a mitose auxilia na regeneração de tecidos; por exemplo, quando
ocorre algum ferimento no nosso corpo, depois de algum tempo, um novo tecido será formado,
porque novas células foram produzidas por meio de uma divisão mitótica.
Mitose
Processo de divisão mitótico
19. 19
Características dos seres vivos
9 Reprodução
Esse mecanismo permite a perpetuação das espécies, sendo fundamental
para o processo evolutivo. É caracterizado pela formação de novos
descendentes, iguais ou parecidos entre si. A semelhança dependerá do tipo
dereproduçãoenvolvida,podendoserareproduçãoassexuadaousexuada.
O processo de divisão celular é fundamental na reprodução. Em alguns
seres vivos, a mitose proporciona a formação de células-filhas idênticas à
célula-mãe; em outros, a meiose forma os gametas, células especializadas
na reprodução, carregando, dentro do núcleo, parte do material genético
do ser parental.
Reprodução assexuada
Neste tipo de reprodução, há a formação de descendentes idênticos à
célula-mãe. O material genético é duplicado por mitose e, então, duas novas
células recebem o mesmo material genético. Esse tipo de reprodução é
muito comum nas plantas e, por isso, pode até ser chamado de reprodução
vegetativa.Entretanto,esseprocessotambémécomumnosseresunicelulares
e em alguns animais invertebrados.
Alguns protozoários de água doce utilizam esse recurso reprodutivo para
promover um grande número de descendentes, principalmente quando o
ambiente é propício. Há alguns animais invertebrados, como os platelmintos,
quesereproduzemassexuadamenteporbrotamentoouporfissãotransversal.
Já as bactérias, seres procariontes, reproduzem-se por bipartição. Nesse
caso, a célula bacteriana aumenta de volume, seus cromossomos são
duplicados e, de forma gradativa, vão se separando e formando duas células-
filhas bacterianas idênticas.
Avantagemdestetipodereproduçãoéograndenúmerodedescendentes,
formados em pouco tempo sem que haja grande variabilidade genética,
como ocorre na reprodução sexuada.
Reprodução sexuada
Os seres pluricelulares crescem e têm alguns tecidos regenerados por
mitose, mas a produção de novos descendentes ocorre, num primeiro
momento, com a formação dos gametas – células especializadas na
reprodução. Essas células são formadas por meio de uma divisão celular
conhecida como meiose. Nesse processo, cada um dos gametas possui
metade do material genético dos seres parentais.
Nas plantas angiospermas, o gameta feminino é chamado de oosfera,
e o gameta masculino é conhecido como grão de pólen. Nos animais, os
gametas masculinos são chamados de espermatozoides, e os gametas
femininos são os ovócitos secundários.
Na espécie humana, cada um dos gametas possui 23 cromossomos
no núcleo e, a partir da fecundação, união dos gametas, forma-se uma
célula com 46 cromossomos. Nesse caso, há uma fusão dos materiais
genéticos. O indivíduo descendente apresentará semelhanças quando
comparado aos parentais. A grande vantagem da reprodução sexuada é
a variabilidade energética. Dessa forma, a probabilidade de aparecerem
novas características é maior, contribuindo, a médio ou a longo prazo, com
processo evolutivo.
Reprodução assexuada por fissão - planárias
(Regeneração)
As flores são estruturas especializadas na repro-
dução de algumas plantas. Em sua estrutura há
órgãos reprodutores masculinos e femininos.
Processo de fecundação em organismos
animais.
20. Capítulo 1
20
Para que ocorra a reprodução sexuada, é necessária a
ocorrência da fecundação. O tipo de fecundação depende de
fatores como o local em que ocorre o encontro dos gametas
(no interior do aparelho reprodutor ou no meio ambiente),
bem como da proveniência dos gametas envolvidos
(originado a partir de indivíduos de sexos separados ou
do mesmo indivíduo). Portanto, quanto a esses critérios,
a fecundação poderá ser interna ou externa; cruzada ou
autofecundação.
Fecundação interna
Esse tipo de fecundação é caracterizado pelo encontro dos
gametasnointeriordeumdosseresgenitores,normalmente
o feminino; porém, há exemplos na natureza em que isso
ocorre no indivíduo masculino como, por exemplo, em
determinadas espécies de cavalos-marinhos. Mesmo que
os machos não apresentem útero, no corpo desses animais
há uma cavidade adaptada para o desenvolvimento do
filhote. Normalmente, a gestação nesses peixes dura,
aproximadamente, dois meses.
Na fecundação interna, a quantidade de gametas
produzidos é menor quando comparada à fecundação
externa. Entretanto, a chance de sucesso reprodutivo é
maior, já que a perda de gametas é muito menor do que em
ambientes externos. Além disso, há órgãos especializados
na reprodução. Portanto, o embrião fica protegido das
influências ou alterações ambientais.
A fecundação interna é típica dos mamíferos, embora
não seja exclusiva deles. Na espécie humana, os homens
possuem os testículos, órgãos especializados na produção
dos espermatozoides, e as mulheres possuem os ovários,
que armazenam e liberam os ovócitos. As mulheres
possuem o sistema reprodutor totalmente adaptado para
a fecundação, que ocorre nas tubas uterinas. Alguns dias
após a fecundação, o embrião se fixa na parede interna do
útero, processo chamado de nidação. Nove meses após a
fecundação, finaliza-se o período de gestação.
Fecundação externa
A fecundação externa é caracterizada pelo encontro
dos gametas no ambiente externo. Os exemplos mais
conhecidos acontecem em ambientes aquáticos. Os
anfíbiosealgunspeixes,porestratégiareprodutivaepara
garantirosucessonafecundação,produzemumelevado
número de gametas; isso aumenta a possibilidade da
fusão entre eles. Ainda assim, muitos se perdem no
meio externo. Alguns invertebrados, entre eles vermes
e moluscos, possuem esse tipo de fecundação. Mesmo
que haja contato entre o macho e a fêmea, é comum a
liberação dos gametas no meio externo.
Cópula de anfíbios - fecundação externa
Fecundação na espécie humana
Os cavalos marinhos machos que ficam grávidos.
21. 21
Características dos seres vivos
Fecundação cruzada
Esse tipo de fecundação é caracterizado pelo fato de os gametas serem
produzidos em indivíduos de sexos separados, isto é, há um macho e uma
fêmea. No caso dos seres humanos, a fecundação é classificada em cruzada
e também interna. Essa fecundação tem caráter importante no processo
evolutivo, tendo em vista que há uma mistura de material genético, o que
chamamos de variabilidade genética.
Em plantas como as angiospermas, é comum a ocorrência de fecundação
cruzada. Nesse caso, os grãos de pólen são levados pelo vento, pela água,
ou por animais polinizadores até uma flor de outra planta, onde encontrará
a estrutura feminina.
Aocontráriodoquesepoderiapensar,mesmoemespécieshermafroditas,
é comum a fecundação cruzada e não a autofecundação, pois, muitas vezes,
o amadurecimento dos gametas ocorre em períodos diferentes. Com a troca
de gametas entre dois indivíduos hermafroditas por meio da fecundação
cruzada, há maior variabilidade genética.
Os seres humanos são da mesma espécie, entretanto, a variabilidade genética é
enorme, resultado da fecundação cruzada.
Autofecundação
Esse fenômeno é comum em plantas e também em alguns invertebrados.
Contudo, mesmo que o indivíduo possua os dois sexos, é mais frequente a
ocorrência da fecundação cruzada, já que esse tipo de fecundação, como já foi
dito, promove uma variabilidade genética.
Muitos invertebrados possuem os dois sexos, e é raro que ocorra a
autofecundação. Esse fenômeno ocorre, principalmente, quando o ambiente
estápromovendoumacondiçãoemqueindivíduosdamesmaespécieestãoem
menor número, e o encontro para o acasalamento não é possível. Há espécies
em que o sexo predominante oscila: o indivíduo nasce com determinado sexo,
e isso é alterado por influência de fatores ambientais, como o isolamento
reprodutivo. É raro o caso de hermafroditismo simultâneo.
Nos vermes platelmintos, como a Taenia solium e a Taenia saginata, é normal
o hermafroditismo. No interior de cada proglótide, há estruturas reprodutoras
masculina e feminina completas.
Polinização feita por insetos
Taenia solium
22. Capítulo 1
22
10 Hereditariedade
Não há como explicar hereditariedade sem fazer referência à molécula de DNA (sigla em
inglês) ou ADN – ácido desoxirribonucleico. Essa molécula é conhecida como a base química da
hereditariedade, uma vez que “carrega” todas as informações genéticas de um indivíduo. O DNA foi
descoberto, no início da década de 1950, por dois jovens cientistas James Watson e Francis Crick, que
analisaram vários estudos e resultados de experimentos feitos por outros cientistas.
Mas, antes dessa descoberta, um monge chamado Gregor Mendel realizou vários experimentos
com plantas nos anos de 1856 a 1866. Suas descobertas mostram que os seres parentais
carregam características que são transmitidas após a reprodução, e que, a cada geração, essas
características podem ser recombinadas, demonstrando a grande variedade em uma mesma
espécie. A expressão gene surgiu posteriormente a esses experimentos.
Mesmo depois de tantos anos, muitas dúvidas ainda cercam essa molécula, uma vez que
há milhares de genes que contêm variadas informações, e traduzi-las completamente
ainda não foi possível.
Todos os seres vivos possuem hereditariedade, portanto carregam em suas células esses
genes com as heranças dos seres parentais e, indiretamente, de seus ancestrais. A partir do
processo reprodutivo, essas informações são perpetuadas ao longo das gerações; é o que
conhecemos como herança genética. A cada processo reprodutivo, novas características
podem surgir, principalmente se o indivíduo é resultado de uma reprodução sexuada.
O mais interessante do DNA é que os seres vivos possuem os mesmos códigos genéticos
– mesmas bases nitrogenadas (A, T, C e G) – porém as combinações possíveis para se formar
novas proteínas são tão variadas que comprovam, ao mesmo tempo, uma grande diversidade de
características. Essa semelhança entre o material genético de indivíduos diferentes também demonstra
que os seres vivos podem ter uma origem comum, ou seja, um mesmo ancestral.
Outrofenômenoqueampliaasvariaçõesgenéticaséamutação,quecorrespondeaalteraçõesocorridasaleatoriamente
na molécula de DNA. Algumas mutações podem até causar a morte do indivíduo, mas também podem provocar um
aumentodavariabilidadegenéticaelevaraoaparecimentodecaracterísticasquepromovammaioradaptaçãoàsvariáveis
ambientais. Além disso, há o fenômeno da recombinação gênica, que é a mistura de genes, principalmente quando estes
passarampormutações.Napróximaunidade,estudaremoscommaisdetalhesesseassunto.
11 Adaptação
Enquanto o DNA explica as características genéticas e, por consequência, os mecanismos da
hereditariedade, a adaptação explica quais características o indivíduo possui em relação ao meio
ambiente e que fornecem condições para que ele ali se reproduza e transmita os seus genes
aos descendentes. É um conceito difícil e complexo, mas foi muito bem estudado por Charles
Darwin, em meados do século XIX, e relatado em seu livro A Origem das Espécies.
Apósváriasobservaçõesecomparaçõesentrediferentesseresvivoseoambienteemqueviviam,
Darwin usou a expressão seleção natural para explicar que o meio ambiente é um fator selecionador
deadaptações.Pormeiodesseprocesso,osindivíduosmelhoradaptadostêmmaioreschancesdesobreviver
e, consequentemente, maiores chances de transmitir suas características aos descendentes.
12 Evolução
A evolução biológica ganhou destaque a partir dos trabalhos de Charles Darwin, cientista inglês que, em 1831,
embarcou no navio Beagle, a convite do capitão Robert FitzRoy, para o acompanhá-lo em uma viagem ao redor
do mundo, prevista para durar cinco anos. O capitão tinha como objetivo testar uma nova geração de relógios de
precisão e também mapear a costa da América do Sul. Durante a viagem, Darwin estudou, principalmente no
arquipélago de Galápagos (ilhas banhadas pelo Oceano Pacífico, no território do Equador), o mecanismo da
seleção natural e sua contribuição para o aparecimento e novas características.
23. 23
Características dos seres vivos
Darwin,aolongodosseusestudos,comparouaanatomia
e a morfologia dos seres vivos, a geografia e geologia da
região, além de comparar diversas espécies com fósseis,
analisou semelhanças e diferenças entre os indivíduos que
dividiam o mesmo espaço e conseguiu demonstrar de
que maneira o meio ambiente influenciava na seleção das
características que os indivíduos apresentavam.
Por essa ocasião, poucas pessoas levaram-no a sério, até
mesmo porque apenas quase 100 anos após o lançamento
do livro A Origem das Espécies (1859) é que se pôde
comprovar que há uma molécula hereditária, o DNA, que
transmite características ao longo das gerações.
Charles Darwin afirmava que algumas características
eram selecionadas pelo ambiente em que o indivíduo e
seusancestraisviviam.Alémdisso,essasadaptaçõesseriam
repassadas aos descendentes pelo processo reprodutivo,
conferindo-lhes maiores chances de sobrevivência e
perpetuação da espécie.
Após anos de estudos, Darwin concluiu que a evolução
não é meramente um melhoramento das características
de um ser vivo, as quais estão sendo repassadas ao
longo das gerações. A evolução biológica, proposta por
Charles Darwin e fundamentada bioquimicamente pelos
neodarwinistas, é um processo lento e gradual. Muitas variações ou mudanças em uma espécie são sutis e não
transparecem no fenótipo (aparência física), mas podem estar no genótipo (carga genética) e ser repassadas pela
reprodução para as gerações futuras.
Darwin, ao longo de seus estudos, não pôde esclarecer dois grandes enigmas: como se dá a transmissão das
características de uma geração parental aos seus descendentes e de que maneira ocorre a biodiversidade entre
os indivíduos, ainda que pertencentes a uma mesma espécie. No entanto, por meio da associação do princípio
da seleção natural de Darwin com as propostas básicas dos mecanismos de hereditariedade fundamentadas na
genéticaclássicamendelianaenasinformaçõessobremutaçãoerecombinaçãogenética,essesquestionamentos
são facilmente explicados pelo neodarwinismo, ou teoria sintética da evolução.
Na Unidade 3, você compreenderá melhor o mecanismo da Evolução.
Homo naledi: Nova espécie de humano é descoberta na África
Homo naledi é a nova espécie recém-descoberta na África do Sul (divulgação no ano de 2015). Ele
possuía uma mistura incomum de características, tais como pés adaptados para a vida na terra, mas as
mãos adequadas para uma vida nas árvores, que podem forçar os cientistas a reescrever seus modelos
sobre os primórdios da humanidade.
Embora os seres humanos modernos sejam a única linhagem humana viva hoje, outras espécies de
humanos já andaram pela Terra. Estas linhagens extintas eram membros do gênero Homo, assim como os
humanos modernos são. Os primeiros espécimes humanos encontrados têm cerca de 2,8 milhões de anos.
Embora os pesquisadores ainda não tenham certeza do quão longe essa espécie data, é a mais nova
adição ao gênero Homo. Dois espeleólogos, Rick Hunter e Steven Tucker, descobriram os novos fósseis
em uma caverna conhecida como Rising Star, localizado no berço da humanidade, a cerca de 50 km de
Joanesburgo, na África do Sul.
Refletindo mais um pouco
24. Aplicando
o
conhecimento
Capítulo 1
24
Os fósseis foram recuperados em duas missões em 2013 e 2014, feitas pela Rising Star. Os cientistas
recuperaram mais de 1.550 ossos e fragmentos de ossos, os quais representam pelo menos 15 indivíduos
diferentes, incluindo crianças, jovens, adultos e idosos. Este é o mais completo fóssil hominídeo achado na
África.
Uma mistura estranha
Em média, o Homo naledi tinha apenas 1,50 m de altura e pesava cerca de 45 kg. Ele tinha um pequeno
cérebro, com apenas cerca de 500 centímetros cúbicos (cm3
), tornando o órgão quase tão grande como uma
laranja comum. É bem menor do que o cérebro humano moderno, que tem cerca de 1.200 a 1.600 cm3
, mas
comparável em tamanho ao cérebro do Australopithecus Sediba.
O Homo naledi apresenta uma surpreendente mistura de traços de hominídeos primitivos e modernos.
Por exemplo, “as mãos sugerem capacidades do uso de ferramentas”, disse o co-autor Tracy Kivell da
Universidade de Kent, na Inglaterra, em um comunicado. Muitos cientistas acreditam que o uso de
ferramentasacompanhouumimpulsonotamanhodocérebro,masocérebrodoHomonaledierapequeno.
Seus pés eram praticamente indistinguíveis dos humanos modernos. Isto, juntamente com suas longas
pernas, sugerem que a espécie foi adaptada para uma vida na terra envolvendo longas caminhadas.
Contudo, seus dedos eram extremamente curvados, mais curvados do que qualquer outra espécie de
hominídeo primitivo, o que aponta para uma vida adequada para subir em árvores.
Além disso, os dentes pequenos, delgados e mandíbulas características do crânio do Homo naledi são
semelhantes aos dos primeiros membros conhecidos do Homo, mas os ombros são mais semelhantes aos
dos macacos.
A idade dos fósseis permanece incerta, e os cientistas ainda não podem dizer onde o Homo naledi se
encaixa na árvore genealógica humana. Dependendo de sua idade, poderia ser um ancestral direto do
Homo sapiens, ou o ancestral das espécies que deram origem ao Homo sapiens.
Fonte: https://misteriosdomundo.org/homo-naledi-nova-especie-de-humano-e-descoberta-na-africa/ - acesso 21/05/2017 -
adaptado.
1 Milhão
de anos trás
Dias atuais
2 Milhões
de anos trás
3 Milhões
de anos trás
4 Milhões
de anos trás
5 Milhões
de anos trás
6 Milhões
de anos trás
7 Milhões
de anos trás
de anos trás
de anos trás
4 Milhões
de anos trás
Homo
sapiens Homo Homo
erectus
Homo
habilis
Homo
naledi
A. afarensis
A. africanus
A. sediba
Chimpanzé
Homo
rudolfensis P. robustus
P. aethiopicus
Sahelanthropus
tchadensis
?
?
AUSTRALOPITHECUS
PARANTHROPUS
ARDIPITHECUS
HOMO
PAN
A espécie recentemente descoberta no gênero Homo está sendo incluída na árvore genealógica humana. Enquanto os fósseis
do Homo naledi ainda não são datados, os pesquisadores acreditam que esta nova espécie pode ter sido contemporânea dos seres
humanos modernos de 100.000 anos atrás, ou pode até ser bem mais antiga.
25. Aplicando
o
conhecimento
25
Características dos seres vivos
1. A matéria que forma os seres vivos é constituída por
átomos que se organizam formando moléculas. Com
base nessa afirmação e em conhecimentos correlatos,
responda ao que se pede.
a) Quais são os elementos químicos mais comuns
presentes na matéria viva?
b) Quais são as moléculas orgânicas constituintes dos
seres vivos?
2. Diferencie substâncias orgânicas de substâncias
inorgânicas.
3. Complete a tabela abaixo com as palavras ausente
e presente.
Célula
animal
Célula
vegetal
I. Parede Celular
II. Membrana Plasmática
III. Cloroplasto
IV. Mitocôndrias
V. Centríolos
4. (UFU) O trecho do poema de Caetano Veloso, citado
a seguir, faz referência a um dos principais processos
metabólicos que acontecem nos vegetais. Leia-o
atentamente e responda aos itens a seguir.
"Luz do Sol
Que a folha traga e traduz
Em verde novo
Em folha, em graça, em vida, em força, em luz ..."
a) A que processo metabólico o poema está se
referindo? A etapa do metabolismo é anabolismo
ou catabolismo? Justifique sua resposta.
b) Em que tecido e em que organela específicos esse
processo acontece?
c) Quais são os reagentes desse processo metabólico?
d) O que é produzido no final desse processo
metabólico?
5. Escreva as reações químicas que representam a
fotossíntese e a respiração aeróbica.
6. Um estudante escreveu o seguinte:“As bactérias não
têm núcleo, nem DNA”. Essa afirmação é verdadeira?
Justifique sua resposta.
7. Diferencie reprodução sexuada de reprodução
assexuada.
26. Aplicando
o
conhecimento
Capítulo 1
26
8. Explique o que significa autofecundação e
fecundação cruzada.
9. Na série, do filme Guerra nas Estrelas, os Jedi
utilizam sabres de luz, que têm a propriedade de cortar
aquilo que tocam. Considerando as características
das planárias, explique no que consiste o humor
representado na tirinha.
10. Releia o texto Homo naledi: Nova espécie de huma-
no é descoberta na África para responder aos itens:
a) Reescreva o trecho que representa as adaptações
ao ambiente terrestre dessa nova espécie.
b) Qual ou quais características aproximam o Homo
naledi da nossa espécie Homo sapiens?
11. Caracterize fecundação interna e fecundação
externa. Cite dois exemplos de seres vivos que realizam
cada um desses tipos de fecundação.
12. Qual o principal pigmento envolvido na
fotossíntese? Por que as folhas são verdes?
13. Explique a importância da respiração celular para
os seres vivos. Em sua explicação, cite a organela
responsável por essa reação química.
14. As minhocas possuem importante papel ecológico,
uma vez que auxiliam na permeabilidade do solo,
abrindo canais subterrâneos e permitindo um melhor
escoamento da água. Quanto ao aspecto reprodutivo,
esses anelídeos são bem interessantes, pois — apesar
de serem hermafroditas — não se autofecundam,
possuem adaptações para a fecundação cruzada.
Explique, sob o aspecto evolutivo, qual a importância
desse tipo fecundação realizada pelas minhocas.
15. (FUVEST) Considere três tipos de células do corpo
de um homem adulto: células epidérmicas, células do
tecido adiposo e espermatozoides.
a) Em qual dessas células espera-se encontrar maior
consumo de energia? Que tipo de organela
citoplasmática essa célula terá em número maior
do que as demais?
b) Qual das três células provavelmente eliminará mais
gás carbônico?
27. 27
Características dos seres vivos
16. (UFES) A hipótese de que as mitocôndrias teriam
surgido a partir de bactérias que, em algum momento
do processo evolutivo, associaram-se a uma célula
eucariótica, tem alguma sustentação científica. Cite
três argumentos que fundamentam essa hipótese.
17. (UFMG – com adaptações) Observe o esquema em
que as representações estão numeradas de I a VI e, em
seguida, responda aos itens.
I
II
III
IV
V
VI
a) ArepresentaçãoIindicaquaiscélulasreprodutoras?
b) Qual fenômeno está implícito na representação
número I?
c) Qual divisão celular representa as numerações II a
VI? Explique a importância dessa divisão.
18. (UNICAMP) No século XVIII, foram feitos
experimentossimplesmostrandoqueumcamundongo
colocado em um recipiente de vidro fechado morria
depois de algum tempo. Posteriormente, uma planta
e um camundongo foram colocados em um recipiente
de vidro, fechado e iluminado e verificou-se que o
animal sobreviveu por mais tempo.
a) Por que o camundongo morria precocemente no
primeiro experimento?
b) Quais processos interativos, no segundo
experimento, permitem a sobrevivência do
camundongo por mais tempo? Explique.
c) Quais as principais organelas celulares relacionadas
a cada um dos processos mencionados na sua
resposta ao item anterior
28. Capítulo 1
28
19. Dá-se o nome de organismo autótrofo àquele que
a) é capaz de sintetizar seus próprios alimentos a
partir da respiração.
b) não realiza a fotossíntese.
c) depende de outro organismo vivo para obtenção
de alimento.
d) é capaz de utilizar substâncias em decomposição
para a sua alimentação.
e) é capaz de sintetizar matéria orgânica a partir da
fotossíntese / quimiossíntese.
20. (PUC/RS) A chamada “estrutura procariótica”
apresentada pelas bactérias nos indica que estes seres
vivos são
a) destituídos de membrana plasmática.
b) formadores de minúsculos esporos.
c) dotados de organelas membranosas.
d) constituídos por parasitas obrigatórios.
e) desprovidos de membrana nuclear.
21. Sobre as semelhanças biológicas entre uma
bactéria, uma borboleta, uma rosa e um lobo-guará,
podemos afirmar, EXCETO:
a) Todos esses organismos são constituídos de
células.
b) Todos esses organismos possuem genes armaze-
nados em moléculas de DNA.
c) Todos os organismos citados têm capacidade para
sintetizar proteínas.
d) Todos os organismos citados contêm células com
variedade de organelas e DNA delimitado por
membranas.
22. De acordo com a teoria celular, apesar das
diferenças em nível macroscópico, todos os seres vivos
são semelhantes em sua constituição fundamental,
uma vez que
a) são formados por células.
b) formam gametas.
c) são capazes de se reproduzir sexualmente.
d) contêm moléculas orgânicas.
e) têm capacidade de regeneração.
23. A membrana plasmática, apesar de invisível ao
microscópio óptico, está presente
a) em todas as células, seja ela procariótica ou
eucariótica.
b) somente nas células animais.
c) apenas nas células dos eucariontes.
d) apenas nas células dos procariontes.
e) no interior das células eucarióticas, envolvendo o
material genético.
24. As células animais diferem das células vegetais
porque estas contêm várias estruturas e organelas
características. Na lista abaixo, marque a estrutura
comum às células animais e vegetais.
a) Vacúolo do suco celular.
b) Parede celular.
c) Cloroplastos.
d) Membrana plasmática.
e) Centríolo.
O texto abaixo serve de suporte para as questões
25 e 26.
Suponha que uma das sondas lançadas ao espaço
pelo homem encontrou em, uma lua de Saturno,
condições de vida similares às condições encontradas
na Terra.
A sonda recolheu vários indivíduos semelhantes,
que foram mantidos em condições adequadas e
observados vivos, enquanto outros foram sacrificados
para que suas estruturas fossem estudadas. Observou-
se que os indivíduos tinham o corpo composto
por substâncias orgânicas, que eram formados
por unidades similares às células dos organismos
terrestres e que havia uma região da célula limitada
por envoltório, dentro da qual foram encontradas
estruturas com a mesma organização e função do DNA
(ácido desoxirribonucleico) dos organismos terrestres.
Esses indivíduos eram capazes de se locomover por
contração e extensão de seus corpos.Tais mecanismos
eram realizados por estruturas formadas por células
especializadas em produzir outros indivíduos por
meio de um processo que envolvia transferência do
material similar ao DNA. Por fim, constatou-se que eles
tinham composição química próxima à composição
dos organismos vivos da Terra: os elementos químicos
maisabundanteseramoxigênio,hidrogê-nio,carbono
e nitrogênio e os elementos-traço (metais pesados)
incluíam cloro, cobre, potássio, silício, magnésio,
alumínio, ferro e iodo.
25. (UFPB) Com base no texto, analise as afirmativas
a seguir e assinale com C as certas e com E as erradas.
(1) O grupo de elementos químicos mais abundantes
nos organismos encontrados na lua de Saturno di-
fere daquele dos organismos da Terra porque não
inclui sódio e potássio, presentes no grupo de ele-
Avaliando
a
aprendizagem
29. 29
Características dos seres vivos
mentos químicos mais abundantes nos organis-
mos terrestres.
(2) O grupo de elementos químicos mais abundantes
nos organismos encontrados na lua de Saturno
difere daquele dos organismos da Terra porque
não inclui fósforo e enxofre, presentes no grupo
de elementos químicos mais abundantes nos
organismos terrestres.
(3) Os organismos encontrados na lua de Saturno
compartilham com os animais terrestres a
presença carioteca em suas células, portanto
seriam classificados como seres eucarióticos.
(4) Os organismos encontrados na lua de Saturno
possuem características dos organismos terrestres
com células procarióticas.
26.(UFP) Com base no texto, nas características gerais
e nos níveis de organização detectados, os organismos
da lua de Saturno:
I. podem ser considerados procariontes
multicelulares.
II. compõem necessariamente uma população da
biosfera da lua de Saturno.
III. exibem reprodução do tipo sexuada.
IV. não possuem qualquer estrutura que atue com
função semelhante àquela dos órgãos que
compõem os organismos da Terra.
Está (ão) correta (s) apenas:
a) I e II.
b) II e III.
c) IV.
d) III.
e) II e IV.
27. Observe as figuras a seguir, que representam uma
célula animal e uma célula vegetal. Analise e julgue as
afirmações feitas a partir delas.
CÉLULA I CÉLULA II
Parede celular
(1) A célula vegetal é a indicada pela célula I; e a célula
animal, pela célula II.
(2) A parede celular, presente na célula I, torna a forma
da célula mais geométrica.
(3) O triângulo está indicando cloroplasto – organela
importante na respiração celular da planta.
(4) A célula animal, célula II, é a única que apresenta
mitocôndrias.
(5) Ambas as células são de seres procariontes.
28. Fotossíntese e respiração são metabolismos
essenciais para os seres vivos. Relativamente a esses
metabolismos, é correto afirmar que
a) os vegetais clorofilados utilizam a luz, O2
e H2
O para
a formação de glicose.
b) os seres heterotróficos utilizam O2
e H2
O para a
formação de glicose.
c) os vegetais clorofilados utilizam a luz, CO2
e H2
O
para a formação de compostos orgânicos.
d) os seres heterotróficos utilizam CO2
e H2
O para a
produção de energia.
e) a fotossíntese é realizada apenas pelos seres
clorofilados, e a respiração apenas pelos seres
aclorofilados.
29. A fotossíntese é um processo essencial que
capta energia solar para a manutenção dos sistemas
biológicos. Esse processo acontece nas células
a) vegetais, havendo produção de glicose e O2
a partir
de CO2
e H2
O.
b) vegetais, havendo produção de CO2
e H2
O a partir
de glicose e O2
.
c) vegetais, havendo produção de glicose e CO2
a
partir de O2
e H2
O.
d) vegetais, havendo produção de glicose a partir de
amido.
e) animais, havendo produção de glicose e O2
a partir
de CO2
e H2
O.
30. A respiração celular fornece como produtos finais
a) ácido lático e água.
b) ATP e oxigênio.
c) gás carbônico e água.
d) gás carbônico e oxigênio.
e) ATP e ácido lático.
31. Embora a continuidade da vida na Terra dependa
substancialmente de todo o elenco de características
que definem os sistemas viventes, duas dessas
características assumem maior importância para a
preservação e perpetuação da vida no planeta. São
elas:
30. Capítulo 1
30
a) Composição química complexa e estado coloidal.
b) Elevado grau de organização e execução das
funções vitais.
c) Manutenção da homeostase e alto nível de
individualidade.
d) Consumo de energia e renovação contínua da
matéria.
e) Capacidade de reprodução e hereditariedade.
32. (UNIR) Recentemente descobriu-se que a lesma
do mar Elysia chlorotica, um molusco desprovido de
concha, utiliza como estratégia de proteção uma
coloração verde-esmeralda que a confunde com
algas. Essa estratégia de disfarce contra predadores é
adquirida de forma singular: através da realização da
fotossíntese, como um organismo autótrofo.
Sobre as condições necessárias para a realização do
processo fotossintético, marque V para as verdadeiras
e F para as falsas.
(1) Presença de cloroplasto intracelular.
(2) Elevada concentração de sal no meio.
(3) Baixa concentração de oxigênio na água.
(4) Capacidade de absorver energia solar.
Assinale a sequência correta.
a) V, F, F, V.
b) V, F, V, F.
c) F, V, V, F.
d) F, V, F, V.
e) V, V, F, F.
33. (G1) Compare (I) fotossíntese e (II) respiração.
Assinale a alternativa cujos conceitos estão trocados
(invertidos).
a) (I) a energia é armazenada; (II) a energia é liberada.
b) (I)ogáscarbônicoéaproveitado;(II)ogáscarbônico
é liberado.
c) (I) só ocorre durante o dia; (II) ocorre durante o dia
e à noite.
d) (I) só ocorre nas plantas; (II) ocorre nos animais e
plantas.
e) (I) a reação libera água; (II) a reação usa água.
34. (UECE)
Mitocôndria, aparelho de Golgi
Ribossoma e membrana celular
Todos vieram de lá
Oh oh do DNA Ah ah
Mitocôndrias - Casseta e Planeta.
Asestruturascitadasacimaencontram-serelacionadas,
respectivamente, a
a) respiração celular, permeabilidade seletiva, síntese
proteica e secreção celular.
b) respiração celular, síntese proteica, permeabilidade
seletiva e secreção celular.
c) respiração celular, secreção celular, síntese proteica
e permeabilidade seletiva.
d) respiração celular, secreção celular, permeabilidade
seletiva e síntese proteica.
35. (G1) O processo de modificações sofridas pelos
seres vivos, ao longo do tempo, é denominado
a) Desenvolvimento.
b) Evolução.
c) Reprodução.
d) Metabolismo.
e) Estabilidade.
36. Leia o trecho a seguir.
"No processo evolutivo, muitos animais foram extintos
depois de se diferenciarem de seus parentes mais
próximos. Boa parte deles virou fóssil e, quando
descobertos, ajudaram a remontar o passado das
espécies [...]".
ISTO É, Ed. 1934, 24 jan. 2007.
Acerca da evolução dos organismos, considere as
afirmativas a seguir.
I. Para avaliar as relações evolutivas entre as espécies,
são consideradas as semelhanças anatômicas,
fisiológicas e moleculares, bem como os fósseis.
II. Os fósseis humanos encontrados até o momento
fortaleceram as primeiras hipóteses da origem
humana, já que é possível se estabelecer quaisquer
graus de variações entre as espécies fósseis e a
espécie atual.
III. O grande avanço na passagem evolutiva
de australopiteco para Homo sapiens é o
desenvolvimento do sistema nervoso e,
consequentemente, da inteligência, evidenciado
pelo aumento do volume craniano.
Assinale a opção que apresenta, apenas, afirmativas
corretas.
a) I, II, III.
b) I e III.
c) II e III.
d) I e II.
Avaliando
a
aprendizagem
31. 31
Características dos seres vivos
37. (FUVEST) Quando afirmamos que o metabolismo
da célula é controlado pelo núcleo celular, isso
siginifica que
a) todas as reações metabólicas são catalisadas por
moléculas e componentes nucleares.
b) o núcleo produz moléculas que, no citoplasma,
promovem a síntese de proteínas catalisadoras das
reações metabólicas.
c) o núcleo produz e envia, para todas as partes
da célula, moléculas que catalisam as reações
metabólicas.
d) dentro do núcleo, moléculas sintetizam enzimas
catalisadoras das reações metabólicas.
e) o conteúdo do núcleo passa para o citoplasma e
atua diretamente nas funções celulares, catalisando
as reações metabólicas.
38. (UFMG) Observe as figuras.
Sabe-se que a origem das espécies resultou de uma
interação de fatores evolutivos.
É correto afirmar que, entre esses fatores, não se incluía
a) seleção natural.
b) autofecundação.
c) mutação.
d) migração.
39. (UFRJ) Leia o texto a seguir, sobre as principais
teorias da evolução. Darwin propôs a sua teoria da
evolução,em1859,quandoasleisdeherançabiológica
ainda eram desconhecidas. Por isso, ele não pôde
explicar certos aspectos dos mecanismos pelos quais
a evolução se processa. Descobertas mais recentes
nos campos da Genética, da Biologia Molecular, da
dinâmica populacional e do comportamento animal
deram à teoria evolucionista de Darwin uma nova
dimensão.
SOARES, José Luis. Biologia no terceiro milênio. São
Paulo: Scipione, 1999. v. III.
Considerando a informação acima, é correto afirmar
que
a) a evolução das espécies independe das variações
que possam surgir por mutações que ocorrem em
um determinado período de tempo.
b) entende-se por mutação gênica qualquer alteração
apresentada pelos cromossomos de um determi-
nado indivíduo.
c) uma forma de recombinação gênica ocorre através
da permutação, fenômeno observado pelos indiví-
duos que se reproduzem assexuadamente.
d) a moderna teoria evolucionista reconhece, como
principais fatores evolutivos, a mutação gênica, a
recombinação gênica e a seleção natural.
40. (UNICESUMAR – ADAPTADO) Recentemente foi
anunciada a descoberta, na África do Sul, de fósseis de
uma nova espécie do gênero humano, o Homo naledi.
Essa descoberta reacendeu discussões a respeito da
evoluçãohumana,muitasvezesretratadadeformalinear
como na ilustração a seguir.
O Homonaledi era um hominídeo de crânio pequeno, das
dimensões apresentadas pelo gorila, com pernas longas e
pés semelhantes aos dos humanos modernos. A datação
dos fósseis da nova espécie ainda não foi possível: pode
ser algo entre cem mil e quatro milhões de anos. Acredita-
se que o Homo sapiens tenha surgido entre 130 mil e 465
mil anos atrás.
Com base nas informações apresentadas, julgue os
itens abaixo em C para certo e E para errado.
(1) A partir da imagem fornecida e das informações so-
bre o Homo naledi, é possível concluir que os huma-
nos modernos são descendentes dos gorilas.
(2) Se considerarmos que os fósseis do Homo naledi
tenham cem mil anos, é provável que esta espécie
tenha coexistido com o Homo sapiens, e, portanto,
que a história evolutiva representada na figura não
esteja correta.
(3) Se os fósseis de Homo naledi tiverem quatro mi-
lhões de anos, é possível, embora incerto, que essa
espécie seja um ancestral remoto do Homo sapiens.
(4) A figura que retrata a evolução humana passa a
impressão de que, a partir de um macaco ancestral,
cada espécie de hominídeo teria originado apenas
uma nova espécie, até que, por fim, surgisse o
Homo sapiens.
34. 34 Capítulo 2
1 Molécula da vida
AáguaéumamoléculaformadaporapenasdoisátomosdeHidrogênio(H)eumátomode
Oxigênio (O), mas de imenso valor, versatilidade e de propriedades e características
muito interessantes e bem particulares. Pode ser encontrada no nosso planeta em
três estados físicos: sólido, líquido e gasoso. Neste capítulo, estudaremos algumas
propriedades dessa molécula, mas antes vamos entender como ela surgiu no
planeta Terra.
Há, no mínimo, duas hipóteses para explicar a origem da água na Terra.
• Primeira hipótese: a chegada sob carona em corpos celestes
Devido à grande força gravitacional de alguns planetas do Sistema Solar, esses planetas atraíram vários come-
tas, que eram formados principalmente por moléculas de água no estado sólido – gelo. Esses corpos celestes
acabaram se chocando, trazendo para alguns planetas, inclusive a Terra, maiores ou menores concentrações de
água. A água no estado sólido, portanto em baixíssimas temperaturas, promoveu um resfriamento da superfície
dos planetas. Pelo processo de fusão e pela sublimação, essa água em estado sólido passou ao estado líquido ou
até mesmo ao estado de vapor. Essa hipótese, denominada exógena, não é amplamente aceita pela comunidade
científica.
Molécula de água
O
H H
2
Capítulo
Água
35. 35
Água
• Segunda hipótese: a
formação contemporâ-
nea à formação do plane-
ta Terra
Essa é a hipótese mais aceita pela co-
munidade científica e explica a origem da
água na Terra concomitantemente à ori-
gem deste planeta, que seria formado por
uma imensa poeira cósmica, composta, em
parte, por minerais hidratados, que começa-
ram a se aglomerar. No início formavam blocos
de temperaturas altíssimas, constituindo o núcleo
daTerra (níquel e ferro em altas temperaturas e em es-
tado líquido).
Além disso, a Terra foi bombardeada por vários meteoros, que
fundaram vales e outras alterações na superfície terrestre recém-formada,
provocando, inclusive, as erupções vulcânicas, que liberaram vários compostos, entre eles moléculas de água
no estado gasoso. Depois de milhares de anos, foi ocorrendo gradativamente o resfriamento da temperatura do
planeta, muito por conta da presença de vapor de água na atmosfera e da formação das primeiras nuvens.
A superfície terrestre foi resfriando cada vez mais, e o vapor de água entrou em condensação, formando as pri-
meiras chuvas, ou seja, água líquida. Após longos e contínuos períodos de precipitação, os oceanos, rios e lagos
foram formados. Como a Terra tem relativo distanciamento do Sol, isso propiciou à água permanecer líquida,
uma vez que as temperaturas terrestres foram ficando cada vez mais amenas.
Chuva
Superfície terrestre sob altas temperaturas
Cerca de 96% da água do planeta é líquida e salgada, cerca de 2% é doce e congelada nas calotas polares e
geleiras; só nos outros 2%, é líquida e doce. Mas, mesmo com essa porcentagem reduzida de água doce, a água
sempre se renova, principalmente por conta do ciclo hidrológico relacionado com as mudanças de temperatura
e pressão do ambiente.
Portanto, parte da água que se condensa, depois se precipita em forma de chuvas e infiltra-se nos solos; outra
compõe os oceanos, rios, lagos e mais uma vez se evapora e forma as nuvens, compostas de inúmeras moléculas
de água em estado líquido. Ainda há uma pequena porção de água que será devolvida pela transpiração e res-
piração das plantas e dos animais
H
36. 36 Capítulo 2
O esquema abaixo representa, de maneira simplificada, o ciclo hidrológico da água.
Chuva
Evaporação
da vegetação
Evaporação
dos rios e lagos
Evaporação
na queda
Transpiração
Formação
de nuvens
Evaporação
do solo
Evaporação
dos oceanos
Nascentes
Condensação
Ciclo da água
Enxurrada
Infiltração
Água retida no solo
Lençol freático
Rio
Rocha impermeável Oceanos
Água gravitativa
Ciclo da água
Cuidando da água para não acabar
Ao longo deste capítulo, estudamos que a água é,
de fato, uma molécula de suma importância para os
seres vivos e também para o planeta Terra. Estamos
vivenciando períodos de estiagem cada vez mais longos
e, diante deste quadro, precisamos fazer a nossa parte.
Então reflita e tente responder, sinceramente, à pergunta:
O que você tem feito para economizar água?
Algumas atitudes simples contribuem para uma
economia significativa; entre elas:
• Use na escola garrafinha de água; além de evitar
perda de água no bebedouro, ainda pode hidratar-
se durante as aulas;
• Ao escovar dentes, feche a torneira; essa atitude
economiza cerca de 16 litros de água a cada
escovação;
• Evite tomar banhos longos. Uma pessoa gasta
cerca de 3 a 6 litros de água por minuto enquanto
o chuveiro está aberto, portanto nada de 20
minutos no banho; você estaria consumindo 120
litros de água, enquanto no banho de 5 minutos
você gastaria cerca de 30 litros de água;
• Reaproveite a água da máquina e/ou tanquinho
para lavar carros e/ou garagem. Nada de torneira,
use baldes, vassouras e rodos;
• Enquanto ensaboa as louças, feche a torneira;
• Molhe as plantas com regador e, de preferência, ao
amanhecer ou entardecer. Em momentos quentes
do dia, as plantas fecham os estômatos e param
de transpirar, portanto boa parte da água usada na
rega não será reaproveitada pela planta e, nesse
caso, a água irá evaporar.
• Saber ler o hidrômetro é muito simples e pode
ajudar detectar problemas como vazamentos.
Feche todas as torneiras da casa, verifique o
hidrômetro, se estiver funcionando (ponteiros
girando) é indicativo de perda de água;
• Reaproveitar a água das chuvas, armazenando
essa água em tanques que, após cheios, devem ser
tampados para evitar a proliferação do mosquito
Aedes aegypti.
Após a leitura do texto, calcule e responda:
1. Um banho com chuveiro elétrico, por 15 minutos, com
o registro meio aberto, gasta 60 litros de água em casa e
159 litros em apartamento. Considerando o número de
pessoas que moram na sua residência, incluindo você,
calcule:
a) Quantos litros de água são consumidos por dia?
b) Quantos litros de água são consumidos por toda a
família em 30 dias?
c) E se todos da sua família se conscientizassem e
tomassem o banho de 5 minutos, o consumo seria
de 30 litros de água em cada banho. Quantos litros,
nesse caso, seriam consumidos de água por dia?
d) E na mesma situação da letra c, quantos litros seriam
consumidos ao final de 30 dias?
Refletindo mais um pouco
37. 37
Água
Ligação
covalente
Ligações de hidrogênio
Transpiração é uma maneira de reduzir a tempe-
ratura corporal.
2 Propriedades da água
Depois de conhecermos um pouco mais da origem da água, vamos
compreender algumas propriedades e características bem particulares
dessa molécula.
Calor específico
Uma explicação para a temperatura da Terra ser estável está no fato
de esse planeta ter uma imensa quantidade de água no estado líquido
e essa molécula possuir um alto calor específico. Na verdade, a água é o
líquido de maior calor específico encontrado no planeta. E o que é isso?
Calor específico é definido como a quantidade de calor necessária para
aumentar em 1 °C a temperatura de 1 g de uma certa substância. O que
isso representa na prática? Não é fácil variar a temperatura da água, ela
precisa trocar uma grande quantidade de calor para aquecer ou esfriar.
Percebemos essa característica quando, por exemplo, esquecemos
uma colher de metal dentro de uma panela com a chama acesa. Conse-
quentemente, por ser um metal, haverá uma rápida condução do calor
ao longo da colher. Entretanto, se quisermos resfriá-la, basta colocá-la
em contato com a água, que irá resfriar rapidamente, ou seja, a água
irá absorver o calor. Porém, esse calor absorvido provocaria pouca, ou
quase nenhuma, variação de temperatura na água.
Por que suamos? Qual a importância da transpiração em nosso cor-
po? Depois de entendermos o que é o calor específico da água, fica fácil
responder a essas perguntas. Esse alto calor específico confere à água
a propriedade de agir ou atuar como reguladora e protetora térmica.
Já sabemos que, no corpo dos seres vivos, há uma grande quantidade
de água, portanto essas inúmeras moléculas irão auxiliar no equilíbrio
corporal, evitando grandes oscilações de temperatura. Por exemplo,
quando uma pessoa está com febre, o corpo começa a transpirar. Essa
regulação é importante para reduzir a temperatura corporal que está
acima de 37 ºC. O mesmo ocorre quando nos exercitamos ou estamos
em grande exposição ao calor. Iremos aprender, nos próximos capítu-
los, que nosso corpo precisa manter uma temperatura ideal para que as
enzimas – proteínas especiais de catálise – possam auxiliar no funcio-
namento do metabolismo corporal.
Polaridade
Quando os dois átomos de hidrogênio e o de oxigênio se combinam
para formar água há um compartilhamento dos elétrons entre os áto-
mos que compõem a molécula.
Neste tipo de ligação, conhecida como covalente, cada átomo con-
tribui com um elétron; os dois pares de elétrons compartilhados que
constituem a ligação são mantidos juntos.
Essas ligações covalentes são muito fortes, e por isso a grande esta-
bilidade da molécula da água. O átomo de oxigênio é mais eletronega-
tivo que o de hidrogênio, nesse caso os elétrons envolvidos nessa liga-
ção atraem o núcleo do hidrogênio, e é essa característica que garante
a polaridade da molécula da água.
38. 38 Capítulo 2
Eletronegatividade: propriedade dos elementos químicos que indica a tendência que cada um tem de atrair
os elétrons em uma ligação química.
A molécula da água é polar, sendo o polo negativo o do oxigênio, e os polos
positivos são dos dois hidrogênios. Nesse caso essas diferenças de polaridade
também permitem a formação das ligações de hidrogênio entre as moléculas da
água. Isso é também comum entre hidrogênio e nitrogênio.
Cada molécula de água poderá produzir ligações de hidrogênio com até quatro
outras moléculas de água, pois, em cada extremidade dessas moléculas, há
elétrons livres. Na figura ao lado, as linhas pontilhadas representam as ligações
de hidrogênio que se estabelecem entre as partes dos átomos de cargas opostas.
As ligações de hidrogênio são mais fracas do que as ligações covalentes que
formam a água, mas essas ligações explicam muitas propriedades, bem como
sua importância biológica para os seres vivos. Algumas moléculas presentes nos
seres vivos formam ligações de hidrogênio entre si. Por exemplo, entre o DNA e o RNA, entre aminoácidos que
formam as proteínas, entre glicoses que formam o amido, além de outras macromoléculas que iremos estudar
nos próximos capítulos desta unidade.
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
H
H
H
H H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
O
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
Sólido Líquido Gasoso
Representação das moléculas de água nos estados físicos sólido, líquido e gasoso.
A água pode ser encontrada nos três estados físicos: sólido, líquido e gasoso. Esses estados ocorrem de
acordo com as diferenças de temperatura e pressão, que permitem ou não maior agitação entre as molé-
culas. Nesses três estados físicos, há ligações de hidrogênio envolvidas em maior ou menor quantidade.
Quanto maior o número de ligações de hidrogênio entre as moléculas, maior será a coesão entre elas.
Portanto, no estado sólido há muito mais ligações de hidrogênio quando comparado ao estado líquido e
ao estado gasoso. Conforme há o aumento de temperatura, amplia-se a agitação entre as moléculas. Esses
movimentos provocam o rompimento das ligações de hidrogênio e reduzem a força de coesão; e conse-
quentemente, ocorrerá a alteração do estado físico.
Curiosidades
H
O H
H
OH
H
O H
H
O
H
O H
H
+ +
+
-
-
-
Ligações de hidrogênio
39. 39
Água
Calor latente
Nosso planeta possui muitas peculiaridades. Uma delas está
no fato de que, aqui, a água é encontrada nos três estados fí-
sicos: sólido, líquido e gasoso. Dependendo da temperatura
e da pressão de determinado local, é possível perceber essa
característica da água, bem como suas mudanças de estado
físico. Essa propriedade está relacionada com a quantidade
de calor que um corpo precisa trocar para mudar de estado
físico.
Para que a água líquida se torne sólida, é necessário per-
der calor, assim como, para que a água derreta, é preciso que
ganhe calor. Cada substância apresenta um calor latente es-
pecífico para que mude de estado físico. No caso da água, é
necessário ganhar ou perder 80 calorias para cada 1 grama de
água, que deverá passar por uma mudança de estado físico.
Além disso, essas alterações de temperatura e pressão per-
mitem maior ou menor agitação entre moléculas e, portanto,
promovem maior ou menor força de coesão entre elas, pro-
movendo a mudança de estado físico.
Solubilidade
A água é considerada um importante solvente, e essa característica se dá devido a sua polaridade, uma vez
que na química se diz que:“semelhante dissolve semelhante”. Dessa forma, moléculas polares possuem afinidade
com outras moléculas também polares ou com substâncias que possuem regiões polares e que, portanto, são
capazes de serem dissolvidas pela água.
Deacordocomasolubilidadeemágua,assubstânciaspodemserclassificadascomohidrofílicasouhidrofóbicas.
a) Hidrofílicas
São substâncias caracterizadas como polares ou que possuem regiões polares, portanto atraem as moléculas
de água e assim serão dissolvidos por ela.
Exemplo: sal, glicose, sacarose.
b) Hidrofóbicas
São substâncias caracterizadas por não apresentar regiões polares, portanto não atraem a água. Ao contrário,
são moléculas apolares por não possuírem afinidade com essa molécula, portanto não são capazes de se unirem
quando em contato com a água.
Exemplo: óleo.
Algumas proteínas, lipídios e vitaminas possuem regiões hidrofílicas e hidrofóbicas; portanto podem ou não
se dissolver o que dependerá do contato dessas regiões com as moléculas de água. Outro exemplo interessante
corresponde às membranas plasmáticas das células, que são formadas por fosfolipídios e que apresentam uma
região hidrofílica e outra região hidrofóbica.
Água e óleo.
Regiões
hidrofílicas
Regiões
hidrofóbicas
Esquema de membrana plasmática indicando regiões hidrofóbicas e hidrofílicas.
Sólido
Líquido
Gasoso
Diminuição
de
temperatura
e
pressão
constante
Aumento
de
temperatura
e
pressão
constante
Fusão
Vaporização
Condensação
Liquefação
Sublimação
Ressublimação
Mudanças de estado físico da água.
40. 40 Capítulo 2
Tensão superficial
Essa propriedade é devida às inúmeras ligações de hidrogênio presentes entre as moléculas de água no estado
líquido. Quando percebemos um inseto caminhando sobre a água, estamos visualizando a tensão superficial. A
película que se forma entre as moléculas da superfície é possível, porque há várias ligações de hidrogênio entre
as moléculas ao lado e abaixo, formando uma membrana levemente elástica. Mas, para que essa película se for-
me, é importante uma pequena ou quase inexistente agitação entre as moléculas para que não se rompam as
ligações de hidrogênio e se mantenha a força de coesão entre elas.
Na foto abaixo é possível perceber que as moléculas de água acumulam-se formando uma gota. Ela só irá cair
no momento que a película elástica, formada pela tensão superficial, romper-se.
Tensão superficial Tensão superficial
Capilaridade
Quando observamos árvores enormes, como da imagem ao lado, podemos nos
perguntar: como a água chega às folhas que estão a metros de altura, se na Terra
a gravidade atrai os corpos para baixo?
Essa pergunta pode ser respondida com a teoria da tensão-coesão ou teoria da
tensão-adesão-coesão, que explica a propriedade conhecida como capilaridade
da água e das soluções aquosas.
Quando uma planta transpira pelos estômatos – estruturas presentes nas fo-
lhas – ou utiliza água para as reações metabólicas, suas células perdem algumas
moléculas desse líquido, e os espaços intercelulares ficam vazios. Por conta dessa
perda, há um acúmulo de solutos. Essa diferença de concentração faz com que a
membrana plasmática da célula puxe a água das células vizinhas.
Esse fenômeno ocorre em várias células da planta e de forma contínua, princi-
palmente se as temperaturas externas forem elevadas. Nesse caso, essa diferen-
ça de concentração promoverá o movimento das soluções aquosas por todas as
partes da planta. Como as moléculas de água apresentam uma grande força de
coesão, essas moléculas, juntas, irão“caminhando”por todos os tecidos das plan-
tas, preenchendo os espaços vazios. Ainda assim, há um fator importante a ser
considerado: a água percorre longas distâncias pois suas moléculas possuem uma
grande capacidade de aderência às superfícies porosas, e essa adesão facilita o
movimento ascendente da água, mesmo contra a ação da gravidade.
Você também pode experimentar essa propriedade de uma maneira bem simples:
1º Coloque anilina colorida em um recipiente com água e misture;
2º Pegue um papel toalha e encoste apenas uma das extremidades na água e sustente esse papel por
um tempo;
3º O que aconteceu?
Curiosidades
Capilaridade
41. 41
Água
3 Água e reações químicas
Como já vimos, a água é uma substância de suma importância para o meio ambiente e para os seres vivos. Essa
molécula participa como reagente ou produto de diversas reações metabólicas. Comprovadamente, a maioria
das reações químicas que ocorrem no corpo dos seres vivos acontece em meio aquoso.
As reações em que a água participa como reagente ou como produto são classificadas em reações de hidrólise
ou de síntese por desidratação. Independentemente dos tipos de reação, é fundamental salientar que a água não
participa como catalisadora, ou seja, ela não acelera as reações químicas, e sim auxilia na quebra ou na formação
de moléculas importantes para o metabolismo dos seres vivos.
a) Reações de hidrólise
Nesse tipo de reação, a água atua como reagente, portanto a molécula entra na reação com o objetivo de que-
brar outras moléculas maiores. O próprio significado da palavra hidrólise explica: hidro: água e lise: quebra – de-
gradação. Dessa forma, a água degrada moléculas para que, ao final da reação, novos produtos sejam formados.
Na natureza há vários exemplos que demonstram esse tipo de reação.
Exemplo:
SACAROSE + ÁGUA GLICOSE + FRUTOSE
C12
H22
O11
+ H2
O C6
H12
O6
+ C6
H12
O6
Nas reações de hidrólise, as moléculas formadas serão utilizadas como fonte de energia primária para o meta-
bolismo. O exemplo acima representa a quebra do açúcar sacarose a partir da reação de hidrólise, formando dois
produtos, a glicose e a frutose, moléculas que serão usadas como nutrientes energéticos para as células, princi-
palmente no processo de respiração celular.
As reações desse tipo são exemplos de catabolismo, uma vez que a água auxilia na degradação de moléculas
mais complexas em moléculas mais simples ou de menor peso molecular. Nosso corpo faz isso em vários mo-
mentos, quando hidrolisamos o amido, o glicogênio e outras importantes moléculas orgânicas.
b) Reações de síntese por desidratação
Ao contrário das reações de hidrólise, nas reações de síntese por desidratação a água será um dos produtos
formados. Na verdade, a expressão "desidratação" é bem empregada, pois para formar uma molécula maior a
partir de duas moléculas mais simples, a água é removida. Várias moléculas orgânicas são sintetizadas a partir
desse tipo de reação, que é um exemplo de anabolismo. Nesse caso, há um gasto energético para produzir essas
macromoléculas, inversamente ao que ocorre nas reações de hidrólise.
GLICOSE + FRUTOSE SACAROSE + ÁGUA
C6
H12
O6
+ C6
H12
O6
C12
H22
O11
+ H2
O
42. Aplicando
o
conhecimento
42 Capítulo 2
1.(UNESP) Em abril de 2007, astrônomos suíços, portu-
gueses e franceses descobriram um planeta semelhan-
te à Terra fora do sistema solar, o Gliese 581c. A desco-
berta desse planeta representa um salto da ciência na
busca pela vida extraterrestre, visto que os cientistas
acreditam que há água líquida em sua superfície, onde
as temperaturas variam entre 0 °C e 40 °C. Tais condi-
ções são muito propícias à existência de vida.
Por que a água na forma líquida e temperaturas entre
0 °C e 40 °C são propícias para a existência da vida tal
como a conhecemos?
2. (UFU) A água é a substância que se encontra em
maior quantidade no interior da célula. Isto se justifica
pelas importantes funções que exerce nos processos
metabólicos. Sobre o tema, responda aos itens abai-
xo.
a) Qual a participação da água na regulação térmica
de animais homeotérmicos?
b) Por que as pessoas desidratadas correm risco de
morte?
3. Complete as frases preenchendo cada espaço com
um dos termos a seguir:
solução aquosa molécula átomo
ligações covalentes ligações de hidrogênio
(1) É o nome que se dá às partículas que
formam qualquer tipo de matéria.
(2) Átomos que compartilham elétrons
simultaneamente a partir das
para formar
moléculas.
(3) Mistura homogênea composta de
água e de uma ou mais substâncias.
(4) Forte atração que se estabelece entre o
hidrogênio e outros elementos denomina-se
.
(5) Pode ser formada por dois ou mais
átomos unidos por ligações químicas.
4.(UNICAMP)Acidadeidealseriaaquelaemquecada
habitante pudesse dispor, pelo menos, de 12 m2
de
área verde (dados da OMS). Curitiba supera essa meta
com cerca de 55 m2
por habitante. A política ambien-
tal da prefeitura dessa cidade prioriza a construção de
parques, bosques e praças que, além de proporcionar
áreas de lazer, desempenham funções como ameni-
zar o clima, melhorar a qualidade do ar e equilibrar o
ciclo hídrico, minimizando a ocorrência de enchentes.
a) Explique como as plantas das áreas verdes
participamdociclohídrico,indicandoasestruturas
vegetais envolvidas nesse processo e as funções
por elas exercidas.
b) Qual seria o destino da água da chuva não utilizada
pelas plantas no ciclo hídrico?
5. (UFSM – com adaptações) A questão a seguir se
refere ao esquema que representa os processos en-
volvidos no equilíbrio hídrico das plantas.
O esquema representa a propriedade de capilaridade
da água. A partir desse tema, explique como a teoria
43. 43
Água
da tensão e coesão é capaz de promover o movimen-
to da água por todas as células da planta té o topo de
árvores, mesmo contra a ação da gravidade.
Folha
Raiz
Vapor
de água
Água
X
Y
Z
6. (UFMG – com adaptações) Um homem, submeti-
do a aquecimento prévio de 45 °C, ingere gelo pica-
do em intervalos regulares. Os gráficos relacionam a
temperatura da pele, a temperatura interna e a sudo-
rese nesse homem, nas condições citadas. Conside-
rando os gráficos, o experimento e as propriedades
da água, responda aos itens a seguir.
Gelo
10
50
100
150
200
36,8
37,0
37,2
37,4
37,6
36,8
37,0
37,2
37,4
37,6
20 30 40 50 60 70 80
Gelo Gelo
Temperatura
da pele
Temperatura
interna
Sudorese
Minutos após o início do experimento
a) Quando o homem ingeriu gelo picado, o que
aconteceu com a sudorese: aumentou ou
diminuiu? Por que isso ocorreu?
b) Relacione a temperatura interna do corpo, com a
sudorese e o calor específico da água.
7. (UNICAMP – com adaptações) A transpiração é im-
portante para o vegetal por auxiliar no movimento
de ascensão da água através do caule. A transpiração
nas folhas cria uma força de sucção sobre a coluna
contínua de água do xilema: à medida que esta se
eleva, mais água é fornecida à planta.
a) Indique a estrutura que permite a transpiração na
folha e a estrutura que permite a entrada de água
na raiz.
b) Se a transpiração é importante, por que a planta
apresenta mecanismos para evitá-la?
44. 44 Capítulo 2
Avaliando
a
aprendizagem
Aplicando
o
conhecimento
c) Qual propriedade da água está descrita no
enunciado da questão?
8. Leia o trecho abaixo.
“O amido que comemos, em pães e outras massas,
como o macarrão, deve ser hidrolisado antes de ser
usado como fonte de energia”.
Com relação a esse assunto, responda ao questiona-
mento abaixo.
O que significa o termo hidrolisado? Explique sua res-
posta.
9. Considerando o tema água, analise a charge para
responder os itens:
Fonte: Edgar Vasquez – Blogaleria - http://evblogaleria.blogspot.
com.br/2012/04/charges-tiras.html - acesso 07/04/2017
a) Sobre o ciclo da água, apresentado nesta unidade,
a formação das nuvens representa qual estado
físico da água? Qual a mudança de estado físico
quando se inicia a precipitação da chuva?
b) Mesmo sabendo que, em caso de chuva, a “água
cai do céu”, explique o contexto da charge.
c) Caso a água da mangueira estivesse caindo na
grama, representada na imagem, quais seriam
as próximas etapas do ciclo da água, até que as
moléculas da água formem uma nova nuvem?
10. Analise a tirinha do personagem Armandinho:
Fonte: https://tirasarmandinho.tumblr.com
Considerando, o ciclo da água e o questionamento
de Armandinho, responda:
Qual a relação entre a falta de água e os desmata-
mentos?
45. 45
Água
Avaliando
a
aprendizagem
11. (UFTPR) A água apresenta inúmeras proprieda-
des que são fundamentais para os seres vivos.
Qual, entre as características a seguir relacionadas,
é uma propriedade da água de importância funda-
mental para os sistemas biológicos?
a) Possuibaixocalorespecífico,poissuatemperatura
varia com muita facilidade.
b) Suas moléculas são formadas por hidrogênios de
disposição espacial linear.
c) Seu ponto de ebulição é entre 0 e 100 °C.
d) É um solvente limitado, pois não é capaz de se
misturar com muitas substâncias.
e) Possui alta capacidade térmica e é solvente de
muitas substâncias.
12.A respeito da atuação da água no meio intracelu-
lar, analise as frases a seguir:
I. Elaatuacomosolventedamaioriadassubstâncias.
II. Atua na manutenção do equilíbrio osmótico.
III. Constitui meio dispersante.
IV. Participa das reações de hidrólise.
V. Pode ser liberada em reações de síntese.
São funções verdadeiras da água:
a) apenas I, II e III.
b) apenas III, IV e V.
c) apenas I, III e IV.
d) I, II, III, IV e V.
13. A água será um dos bens mais preciosos neste
século por ser essencial aos seres vivos.
Indique a opção que apresenta a afirmativa correta
sobre esse líquido.
a) A atividade metabólica de uma célula está
diretamente relacionada à condição de hidratação
desta célula.
b) Os seres aquáticos obtêm o oxigênio necessário
para sua respiração a partir da molécula de água.
c) Os seres terrestres não dependem da água para
sua reprodução, respiração e metabolismo.
d) A água só dissolve as moléculas celulares, mas não
participa das atividades metabólicas celulares.
e) A água tem baixo calor específico e, por isso, não
consegue absorver o excesso de calor produzido
no corpo, provocando produção de suor.
14. (UFSC) Preste atenção aos seguintes dados for-
necidos pelo PNUMA (Programa das Nações Unidas
para o Meio Ambiente):
• Em 25 anos, metade da população mundial pode
enfrentar problemas em obter água suficiente
para consumo e irrigação.
• Um terço do mundo é composto por áreas em
que o consumo de água supera a oferta.
Não à toa, as Nações Unidas declararam 2003 o Ano
Internacional da Água Doce. Nas últimas décadas, a
escassez de água passou da esfera acadêmica para a
cotidiana.
Disponível em: <www.folha.com.br>.
Esses dados mostram que existe uma grande preo-
cupação mundial com os recursos hídricos potáveis.
Com respeito à água doce e a suas fontes de obten-
ção, é (são) CORRETA(S) a(s) proposição(ões):
(01) A obtenção de água doce potável, a partir da des-
salinização da água do mar, é um processo rápido
e econômico.
(02) A preservação das matas ciliares e das matas
do fundo dos vales é medida importante para a
manutenção da qualidade da água dos rios.
(04) Os lençóis freáticos, devido à sua profundidade,
nãosãoalcançadosporcontaminanteslançados
no solo.
(08) Rios e lagos constituem-se na principal fonte
de água doce para consumo das populações
humanas.
(16) A distribuição de água doce no mundo é muito
homogênea.
(32) Muitos rios, de grandes cidades brasileiras,
poderiam estar sendo usados como fonte de
captação de água potável. Isso, no entanto, não
ocorre, devido ao lançamento direto de esgoto
e lixo doméstico nesses rios.
(64) No Brasil, graças à fiscalização rigorosa e à
observância das leis ambientais, não existem
problemas de contaminação dos rios por
efluentes originados de indústrias têxteis, de
papel e de produtos químicos.
Soma:
15. (UEM – com adaptações) A água potável é o
componente mais abundante da matéria viva, e a
sua ciclagem é fundamental para a garantia de vida
no planeta. O ser humano adulto, por exemplo, é
constituído por cerca de 63% de água, sendo que seu
tecido nervoso contém 95% desse componente inor-
gânico. Só essas informações bastariam para a cons-
cientização a respeito da preservação da água po-
tável, mas podem-se oferecer muitas outras razões,
como as descritas a seguir.
![Direção
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Coordenação
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Revisão técnica
Paulo Ricardo Menezes
Thales Renan Lima Silva
Revisão texto
Regina Patrícia Coelho
Vânia Meira
Coordenador de produção
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Editoração Eletrônica
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Capa/Ilustrações
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Impressão e acabamento
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Imagens e ilustrações
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ditos de textos e de imagens utilizados nesta obra.
Caso haja eventuais irregularidades concernentes aos
aspectos supracitados, colocamo-nos à disposição
para avaliar situações e fazermos as devidas correções.
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sentes nesta obra possuem apenas objetivos didáticos
e não têm como propósito incentivar o consumo.
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G626b
2. ed.
Gonçalves, Graziela Pereira
Biologia ponto de partida: 9ª ano / Graziela Pereira Gonçalves. - 2. ed.
- Brasília [DF] : Enovus, 2018.
242 p. : il. ; 28 cm.
Apêndice
Inclui bibliografia e índice
ISBN 978-85-45546-26-9
1. Ciências - Estudo e ensino (Ensino fundamental). I. Título.
18-53667 CDD: 372.35
CDU: 373.3.016:5
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Leandra Felix da Cruz - Bibliotecária CRB-7/6135
07/11/2018 12/11/2018](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7)