O ciclo do carbono

A fotossíntese é um processo no qual uma planta, na presença de luz, transforma o gás carbônico do ar em açúcares.

Todos os seres vivos são compostos, em grande parte, de carbono.

Quando um coelho come uma folha de alface, parte do carbono da alface passa a fazer parte do corpo do coelho.

Cerca de 70% do nosso corpo é composto de água. 

Depois dela, as substâncias mais abundantes são compostas de carbono.

Nossa respiração, assim como a de todos os outros animais e a das plantas, consome gás oxigênio e libera gás carbônico.

O petróleo e seus derivados (como a gasolina) são compostos, em grande parte, de carbono. 

O processo de formação de petróleo leva milhões de anos e acontece quando uma grande quantidade de matéria orgânica (restos de algas, animais e plantas) acumula-se no fundo do oceano ou de um lago e, pouco a pouco, é soterrada por sedimentos. 

A pressão que uma camada muito grande de sedimentos exerce por vários milhões de anos acaba transformando a matéria orgânica em petróleo.

As fezes dos animais contêm grande quantidade de carbono, na forma de matéria orgânica.

O motor de um carro usa a energia liberada pela queima controlada da gasolina para gerar movimento. Nesse processo, o motor lança gás carbônico no ar.

Quando comemos qualquer alimento, parte do carbono presente nesse alimento torna-se parte do nosso corpo, enquanto a outra parte é expelida nas fezes. 

Durante a respiração, parte do carbono que assimilamos enquanto comemos é expelida como gás carbônico.

As árvores captam o gás carbônico do ar e o utilizam para produzir nutrientes que são usados em seu desenvolvimento (crescimento, formação de folhas, flores, frutos etc.).

Nos oceanos, existe uma quantidade imensa de algas e animais microscópicos. 

Quando morrem, esses seres progressivamente afundam e acabam depositados no fundo do mar.

A cana-de-açúcar faz fotossíntese, transformando o gás carbônico em açúcar. 

Esse açúcar pode ser transformado em álcool nas destilarias e pode ser utilizado em motores de carro, da mesma forma que a gasolina.

No oceano existem algas microscópicas capazes de fazer fotossíntese. Essas algas servem de alimento para uma grande quantidade de animais, entre eles o krill, que é um pequeno crustáceo. O krill serve de alimento para as maiores baleias do planeta, como a baleia-azul.

Quando uma árvore morre, muitas vezes, fungos e bactérias atuam sobre ela. 

Pouco a pouco, eles digerem o carbono presente na árvore e, por meio da respiração, liberam gás carbônico no ambiente.

As plantas, além de fazer fotossíntese, também respiram. Na respiração, assim como todos os animais, as plantas liberam gás carbônico.

Fonte: Caderno do Professor: Biologia. Ensino Médio, 1ª Série, Volume 1. São Paulo: SEE, 2014.

Fotossíntese

Típica de vegetais, de algas e de cianofíceas, a fotossíntese é um processo de fabricação de substâncias orgânicas a partir de substâncias inorgânicas, sob ação de luz (fonte de energia) e com liberação de oxigênio molecular.

Nos vegetais ela ocorre no interior de uma organela citoplasmática, o cloroplasto.

As plantas precisam de pouco gás oxigênio na ausência de claridade e renovam o ar do ambiente na presença de luz.

Equação geral da fotossíntese:

6 CO2 + 12 H2O → C6H12O6 + 6 O2 + H2O

Os símbolos representam substâncias químicas envolvidas no processo de fotossíntese, sendo: CO2 (gás carbônico); H2O (água); C6H12O6 (glicose); O2 (oxigênio).

A seta → indica a direção da reação. Ela separa os reagentes (lado esquerdo) dos produtos (direito), indicando quais substâncias são reagentes e quais são produtos da reação.

A principal finalidade da fotossíntese é produzir matéria orgânica, ou seja, o alimento da planta. O gás oxigênio pode ser considerado um subproduto da fotossíntese, porque é eliminado pela planta ao final do processo.

As algas microscópicas também produzem gás oxigênio, por meio da fotossíntese. A área que elas ocupam no planeta é bem maior que a ocupada por florestas como a Amazônia.

Fonte: Caderno do Professor: Biologia, Ensino Médio, 2ª Série, Volume 1. São Paulo: SEE, 2014. 

Fonte: MOISÉS, Hélvio N. & SANTOS, Thais H. F. Cursos Práticos Nova Cultural – Vestibular. Biologia.

Filogenias ou árvores filogenéticas

Em 1879, o médico e naturalista alemão Ernst Haeckel (1834-1919) elaborou pioneiramente um diagrama em forma de árvore para representar a genealogia evolutiva da espécie humana.

Ele a chamou de filogenia (do grego phylon, grupo, e genesis, origem) ou árvore filogenética, para designar as relações de parentesco evolutivo entre grupos de seres vivos.

Em uma árvore filogenética, a divisão de um ramo em dois indica que uma espécie ancestral, naquela etapa do processo, separou-se em duas novas espécies, ou seja, ocorreu especiação.

Cada espécie atual representa a ponta de um ramo da árvore filogenética; se descermos por um ramo dessa árvore encontraremos o ponto em que ele se une ao ramo vizinho (um nó); esse ponto indica o ancestral mais recente que as duas espécies têm em comum.

Até alguns anos atrás, as classificações baseavam-se quase exclusivamente na comparação de características morfológicas dos seres vivos. Nos últimos anos, a taxonomia tem sido revolucionada pelo emprego de técnicas avançadas de Biologia Molecular, que permitem comparar a composição química dos seres vivos, principalmente quanto a proteínas e ácidos nucleicos (DNA e RNA).

Em resumo, a árvore filogenética, elaborada com base em evidências anatômicas, funcionais e bioquímicas, sugere as relações de parentesco entre algumas espécies relacionadas.

Fonte: AMABIS & MARTHO. Biologia dos Organismos. Volume 2. São Paulo: Editora Moderna, 2010.

Pirâmides Ecológicas

Pirâmides ecológicas, também denominada pirâmides tróficas são representações do fluxo de matéria e energia no ambiente. Cada uma delas é constituída por uma série de degraus ou retângulos superpostos, representando os diversos níveis tróficos da cadeia alimentar. 

As pirâmides ecológicas apresentam, em sua base, os produtores (tais como as plantas) e seguem em uma sequência de vários níveis tróficos (tais como os herbívoros que comem as plantas, sucedido pelos carnívoros que comem herbívoros, seguidos pelos carnívoros que comem carnívoros, e assim por diante). O nível mais alto é o topo da cadeia alimentar. 

Existem três tipos de pirâmides:

1. Pirâmide de números

Mostra a quantidade de indivíduos em cada nível trófico da cadeia alimentar proporcionalmente à quantidade necessária para a dieta de cada um desses. Considerando-se uma cadeia alimentar aquática: algas - microcrustáceos - peixes - garças, verifica-se que muitas algas são necessárias para alimentar um microcrustáceo; diversos microcrustáceos alimentam um peixe e uma garça precisa de muitos peixes para matar a fome. Desse modo, a quantidade de organismos diminui em cada nível trófico, a partir dos autótrofos.

Podemos representar as pirâmides de números de duas maneiras: direta (base maior) e invertida (base menor).

A base é menor na pirâmide invertida, porque o produtor é de grande porte. Neste caso, uma árvore pode fornecer grandes quantidades de alimentos para os níveis tróficos seguintes.

2. Pirâmide de biomassa

Corresponde à matéria orgânica que forma o corpo dos seres vivos. Assim como as pirâmides de números, as de biomassa também podem ser diretas ou invertidas (indiretas). 

No caso das diretas (maioria), o ápice é voltado para cima, indicando maior quantidade de matéria nos produtores durante um certo período. 

As invertidas ocorrem em cadeias aquáticas, onde a biomassa das algas é menor que a dos consumidores primários, como os microcrustáceos (zooplâncton). 

A explicação é simples: as algas reproduzem-se rapidamente, repondo os organismos consumidos; já os crustáceos se multiplicam mais lentamente. Por isso, em determinados períodos, a massa das algas pode ser menor.

3. Pirâmide de energia

Representam a quantidade de energia transferida de um nível trófico a outro. Cerca de 10% da energia é transferida ao nível seguinte, pois os organismos armazenam nos tecidos corporais parte da energia que conseguem para se manterem em atividade. 

Na verdade, a energia química obtida é transformada principalmente em calor.

As pirâmides de energia nunca podem ser invertidas, pois o fluxo energético sempre diminui na passagem para o nível trófico seguinte.

Fonte: Biologia, Ensino Médio, Volume Único. ADOLFO & CROZETA & LAGO. São Paulo: Editora IBEP, 2005.

O Envoltório das Células

Por ser uma película extremamente fina (da ordem de 7,5 nm), não pode ser vista ao microscópio óptico, sendo necessário o uso do microscópio eletrônico.

Desempenha funções de controlar o que entra e o que sai da célula, examinando criteriosamente para evitar invasores ou perdas desnecessárias.

É formada por lipídios, proteínas e alguns íons. 

As células das plantas absorvem água e sais minerais presentes no solo, e as células do intestino absorvem nutrientes minerais e pequenas moléculas orgânicas provenientes do alimento digerido.

A membrana plasmática é importante para a transmissão das sinapses, que leva à propagação do impulso nervoso.

A membrana também desempenha a função de boca e membros em organismos formados por uma única célula. 

Amebas, por exemplo, projetam a membrana para a frente a fim de capturar o alimento e também para se movimentar.

Células especializadas na defesa do nosso corpo, como os macrófagos, também capturam substâncias ou organismos inteiros (por exemplo, bactérias) e, em seguida, os digerem, tirando-os, literalmente, de circulação.

Os pigmeus têm uma característica peculiar nas membranas das células. Nelas, faltam moléculas capazes de reconhecer o hormônio do crescimento, sem o qual o indivíduo não cresce.

A membrana isolou o ambiente celular do seu entorno, possibilitando o estabelecimento de um meio (interior da célula) quimicamente diferenciado do que estava a sua volta. 

Com isso, transformações químicas características dos seres vivos puderam ocorrer no interior das células.

Fonte: Caderno do Professor: Biologia, Ensino Médio, 2ª Série, Volume 1. São Paulo: SEE, 2014.

Vírus

Os vírus tornaram-se bem conhecidos apenas na metade do século passado. Embora muito pequenos, eles assumem grande importância por seu potencial patogênico.

O termo vírus vem do latim e significa fluido venenoso ou toxina.

Apresenta estrutura bem simples constituída basicamente por um capsídio formado de proteínas que envolve o ácido nucleico (DNA ou RNA). 

Alguns vírus contêm também lipídios e carboidratos em sua composição.

Só podem ser vistos por microscopia eletrônica. Variam em tamanho – de 10 nm a 300 nm. As bactérias possuem cerca de 1000 nm e as hemácias 7500 nm de diâmetro.

Podem se apresentar sob vários formatos: esférico (influenzavírus), de ladrilho (poxvírus), de bastão (vírus do mosaico do tabaco) e de projétil (vírus da raiva).

São agentes infecciosos específicos ao tipo de célula que parasitam. Os vírus das diversas hepatites (A, B, C) são específicos das células do fígado, o vírus da caxumba atua especificamente nas células das glândulas salivares parótidas, os vírus que parasitam fungos não atacam os animais e vice-versa.

Reproduzem-se invadindo células vivas, fora das quais não apresentam nenhuma atividade metabólica. Dentro dessas células ocorrem a replicação do ácido nucleico e a produção de proteínas que vão compor o capsídio.

São exclusivamente endoparasitas, portanto potencialmente patogênicos. 

Quando invadem as células, os vírus alteram o metabolismo delas, podendo levá-las à morte. 

Os vírus são também utilizados como vetores em terapia genética e, nesse caso, têm sua estrutura modificada de modo a torná-los menos tóxicos, menos patogênicos ou não patogênicos.

Como não são constituídos por células (acelulares), não são classificados em nenhum reino, mas, quando invadem outros seres, assumem o metabolismo e se reproduzem.

Variam sua constituição genética ao longo do tempo, portanto evoluem.

Podem ter se originado de ácidos nucleicos replicantes que escaparam das células.

São mais próximos das células que parasitam do que qualquer outra forma de vida. 

Podem reproduzir-se, mostrar hereditariedade e evoluir. 

Dependem de enzimas produzidas por seus hospedeiros para completarem seu ciclo vital.

Muitas viroses ocorrem na infância, como catapora (varicela), rubéola, caxumba e sarampo. Gripe, poliomielite (paralisia infantil), raiva ou hidrofobia, hepatites, herpes, febre amarela, dengue, ebola e AIDS também são viroses encontradas na espécie humana. Cada virose tem a sua forma específica de prevenção, sendo que muitas delas são evitadas por meio da vacinação.

Também se utiliza o termo vírus para programas de computador que infectam o sistema ou qualquer coisa que se reproduza de forma parasitária.

Fonte: Biologia, Ensino Médio, Volume Único. ADOLFO & CROZETA & LAGO. São Paulo: Editora IBEP, 2005.

Fonte: Caderno do Professor: Biologia, Ensino Médio, 3ª Série, Volume 1. São Paulo: SEE, 2014.