Biologia 10

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  • Obtenção de matéria pelos seres autotróficos (FBIO10_053)
    Alguns seres vivos existentes no nosso planeta desenvolveram a capacidade de produzir compostos orgânicos a partir de substâncias minerais, utilizando uma fonte de energia externa – seres autotróficos. Para que o processo de autotrofia ocorra, estes seres utilizam energia luminosa – seres fotoautotróficos -, ou energia resultante de reacções de oxidação-redução de determinados compostos químicos – seres quimioautotróficos.
    O processo autotrófico mais conhecido é a fotossíntese, que é realizada pelas plantas, pelas algas e pelas cianobactérias. Estes seres fotoautotróficos utilizam energia luminosa (captada pelos pigmentos fotossintéticos localizados nos cloroplastos) para produzir compostos orgânicos, como a glicose (C₆H₁₂O₆), a partir de dióxido de carbono e água (obtidos a partir do meio ambiente). 

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  • Hierarquia dos sistemas biológicos (FBIO10_001)
    A Biosfera é a camada superficial da Terra capaz de suportar vida e constitui um sistema global que inclui toda a vida na Terra, o ambiente onde essa vida se desenrola e as relações que se estabelecem entre todos os seus elementos. A unidade básica da vida é a célula, que se pode apresentar de forma isolada no caso dos seres unicelulares ou constituindo associações entre si no caso dos seres multicelulares ou pluricelulares.

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  • Organização biológica (FBIO10_002)
    A Biosfera é a camada superficial da Terra capaz de suportar vida e constitui um sistema global que inclui toda a vida na Terra, o ambiente onde essa vida se desenrola e as relações que se estabelecem entre todos os seus elementos. A unidade básica da vida é a célula, que se pode apresentar de forma isolada no caso dos seres unicelulares ou constituindo associações entre si no caso dos seres multicelulares ou pluricelulares.

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  • Dinâmica dos ecossistemas (FBIO10_003)
    Os seres vivos de um ecossistema estabelecem relações tróficas (alimentares) que envolvem transferências de matéria e energia e que constituem as cadeias alimentares. Uma cadeia alimentar é uma sequência de seres vivos que se relacionam a nível alimentar. As cadeias alimentares inter-relacionam-se, originando as teias alimentares ou redes tróficas, nas quais se considera a existência de três categorias de seres vivos de acordo com as estratégias na obtenção do alimento: produtores, consumidores e decompositores.

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  • Introdução à biodiversidade (FBIO10_004)
    Estima-se que existam na Terra cerca de 30 milhões de espécies de organismos. Alguns são formados por uma só célula (procariótica) muito simples, sem núcleo organizado – seres procariontes. Outros apresentam células (eucarióticas) mais complexas, com núcleo organizado e delimitado por um invólucro – seres eucariontes.

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  • Classificação de Whittaker (1979) (FBIO10_005)
    Na tentativa de facilitar a compreensão da evolução da vida na Terra e da actual diversidade de seres vivos, os biólogos utilizam sistemas de classificação, agrupando os organismos de acordo com as suas relações filogenéticas. Um dos sistemas de classificação mais utilizados foi proposto por Whittaker em 1979

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  • Porque é importante a conservação da biodiversidade? (1) (FBIO10_006)
    O risco de perder novos tratamentos médicos para o cancro, osteoporose e outras doenças por causa da perda de biodiversidade no planeta foi motivo de um alerta das Nações Unidas. Achim Steiner, director executivo do Programa das Nações Unidas para o Ambiente (UNEP), afirmou que é necessário «actuar rapidamente» para travar essa perda de biodiversidade, explicando que muitos organismos que os cientistas podem usar para tratamentos estão ameaçados de extinção. 

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  • Prevenção dos incêndios vs Biodiversidade florestal (FBIO10_007)
    A prevenção dos incêndios pode pôr em perigo a biodiversidade das florestas. Parece ser uma antítese, mas um artigo publicado recentemente por um biólogo e especialista em insectos português dá o alerta para a pouca consideração que as espécies vivas e em particular os insectos têm na legislação portuguesa criada para minimizar o risco dos fogos. O que o investigador teme é o impacte que uma limpeza excessiva e desregrada do subcoberto vegetal - toda a vegetação mais rasteira que cresce por baixo das árvores que é o principal habitat dos insectos - poderá ter na sobrevivência das espécies de insectos.

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  • O lagarto de cabeça azul (FBIO10_008)
    Único e exclusivo da Península Ibérica, o lagarto-de-água (Lacerta schreiberi) está a desaparecer, devido à perda de habitat resultante do abate da vegetação ripícola e da construção de barragens. As populações isoladas do Sul do País têm um risco acrescido. Exclusivo da Península Ibérica, este pequeno lagarto, de cabeça azul e um tom verde vivo, apenas habita em zonas com permanência de água, o que o torna vulnerável, especialmente quando ocorre em pequenos grupos populacionais isolados. 

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  • Porque é importante a conservação da biodiversidade? (2) (FBIO10_009)
    O DDT é uma substância química conhecida desde 1874. Em 1939, o entomologista Paul Müller descobriu que o DDT era um potente insecticida. Esta substância tornou-se no pesticida mais utilizado em todo o Mundo e Müller recebeu o prémio Nobel, em 1948, pela sua descoberta. Contudo, mais tarde, descobriram-se uma série de efeitos nefastos causados por essa substância e, por isso, o DDT é proibido, actualmente, em muitos países. Alguns dos efeitos indesejáveis do DDT devem-se ao facto deste pesticida ser uma substância lipossolúvel e bastante estável, podendo, assim, acumular-se no tecido adiposo dos animais.

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  • Célula procariótica (FBIO10_010)
    As células apresentam uma grande diversidade morfológica e funcional. As células mais simples são designadas células procarióticas, e estão representadas pelas bactérias e cianobactérias.

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  • Célula procariótica e célula eucariótica (FBIO10_011)
    As células apresentam uma grande diversidade morfológica e funcional. As células mais simples são designadas células procarióticas e estão representadas pelas bactérias e cianobactérias. As células com uma estrutura mais complexa são designadas células eucarióticas e estão representadas em todos os restantes grupos de seres vivos. Pensa-se que as células eucarióticas evoluíram a partir das células procarióticas e, ao contrário destas, possuem um núcleo organizado e delimitado por um invólucro.

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  • Célula eucariótica animal (FBIO10_012)
    As células eucarióticas são fundamentalmente semelhantes entre si e profundamente diferentes das células procarióticas. Além da presença de um núcleo nas células eucarióticas, outra diferença óbvia é a variedade de estruturas (organelos) que apresentam no citoplasma. As células eucarióticas apresentam uma grande diversidade morfológica, de acordo com o organismo a que pertencem e com a função que desempenham. Apesar de existirem algumas diferenças estruturais entre as células animais e as células vegetais, ambas possuem três constituintes fundamentais: a membrana, o citoplasma e o núcleo.

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  • Comparação entre uma célula animal e uma célula vegetal (FBIO10_013)
    As células apresentam uma grande diversidade morfológica, de acordo com o organismo a que pertencem e com a função que desempenham. Apesar de existirem algumas diferenças estruturais entre as células animais e as células vegetais, ambas possuem três constituintes fundamentais: a membrana, o citoplasma e o núcleo. Considera a figura, que representa uma célula eucariótica animal.

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  • Célula eucariótica vegetal (FBIO10_014)
    Há organelos presentes na célula animal que existem também nas células das plantas, mas há também estruturas que permitem distinguir estas duas categorias de células. Por exemplo, uma célula de uma planta tem parede celular, a qual protege a célula e ajuda a manter a sua forma. Quimicamente diferente da parede celular da célula procariótica, a parede celular das plantas em regra contém celulose. Outro organelo encontrado nas células das plantas e que está ausente nas células animais é o cloroplasto, onde ocorre a fotossíntese. Nas células de uma planta existe em regra um vacúolo central ou vacúolos mais pequenos, compartimentos que armazenam água e uma grande variedade de substâncias químicas. As células animais não possuem vacúolos.

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  • Componentes celulares – estrutura e função (FBIO10_015)
    Para além da membrana, do citoplasma, da membrana e do núcleo, a célula eucariótica pode apresentar muitos outros componentes, alguns dos quais só foram descobertos devido ao desenvolvimento do microscópio electrónico.

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  • Célula – unidade de estrutura e função (FBIO10_016)
    As figuras representam três células eucarióticas (animal, vegetal e protista) e uma célula procariótica (bactéria). 

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  • Água (FBIO10_017)
    A água é o composto mais importante nas células, podendo atingir entre 75% a 90% do total da sua massa. Constitui o meio onde ocorrem todas as reacções celulares, sendo igualmente responsável por numerosas reacções químicas vitais. As propriedades da água resultam do facto desta molécula, apesar de electronicamente neutra, apresentar polaridade

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  • Síntese e hidrólise dos polímeros celulares (FBIO10_018)
    Os compostos orgânicos são, regra geral, moléculas de grande tamanho, formadas por associações de outras moléculas. Existem quatro tipos de macromoléculas nas células: glícidos ou hidratos de carbono, lípidos, prótidos e ácidos nucleicos. Muitas vezes, as macromoléculas são polímeros, ou seja, cadeias com um grande número de unidades básicas - monómeros - unidos por ligações químicas. Estas ligações formam-se através de reacções de condensação (por cada ligação de dois monómeros que se estabelece é removida uma molécula de água) e quebram-se através de reacções de hidrólise (por cada ligação de dois monómeros que se destrói ocorre a rotura de uma molécula de água). Os nucleótidos são os monómeros dos ácidos nucleicos; os aminoácidos são os monómeros dos prótidos; os ácidos gordos são monómeros dos lípidos; a glicose é o principal monómero dos polissacarídeos.

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  • Macromoléculas biológicas - Prótidos (FBIO10_019)
    Os prótidos são compostos orgânicos quaternários, constituídos por C; H, O e N (azoto), podendo também conter outros elementos. Existem cerca de 20 aminoácidos que entram na constituição dos prótidos de todas as espécies de seres vivos e todos eles possuem um grupo amina (NH₂), um grupo carboxilo (COOH) e um átomo de hidrogénio ligados ao mesmo átomo de carbono). Existe ainda uma porção da molécula (radical), que varia de aminoácido para aminoácido. Os aminoácidos que constituem as proteínas podem existir em quantidades e sequências muito variadas, o que torna possível a existência de um número quase infinito de proteínas diferentes.

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  • Níveis de organização dos prótidos (FBIO10_020)
    As proteínas são macromoléculas constituídas por uma ou mais cadeias polipeptídicas e apresentam uma estrutura tridimensional definida, apresentando vários níveis de organização. 

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  • Glícidos ou hidratos de carbono (FBIO10_021)
    Os glícidos ou hidratos de carbono são compostos orgânicos ternários, constituídos por C, O e H. De acordo com a sua complexidade, consideram-se três grandes grupos de glícidos: monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos.
    Os monossacarídeos, ou oses, são os glícidos mais simples e são classificados de acordo com o número de átomos de carbono que os compõem, existindo, assim, as trioses (3C), as tetroses (4C), as pentoses (5C), as hexoses (6C), etc. O estabelecimento de uma ligação química entre dois monossacarídeos forma um dissacarídeo, entre três monossacarídeos forma um trissacarídeo, e assim sucessivamente.

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  • Glícidos – polissacarídeos nas células (FBIO10_022)
    Os glícidos ou hidratos de carbono são compostos orgânicos ternários, constituídos por C, O e H. De acordo com a sua complexidade, consideram-se três grandes grupos de glícidos: monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos. Os monossacarídeos, ou oses, são os glícidos mais simples. Dá-se o nome de oligossacarídeos às moléculas constituídas por 2 a 10 monossacarídeos unidos entre si, e de polissacarídeos às moléculas constituídas por um número superior de monossacarídeos ligados. Os polissacarídeos mais comuns são o amido, o glicogénio e a celulose, todos polímeros de glicose.

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  • Lípidos – lípidos de reserva e estruturais (FBIO10_023)
    Os lípidos constituem um grupo de moléculas muito heterogéneo, do qual fazem parte as gorduras (animais e vegetais), as ceras, os esteróides, entre outras. Geralmente são compostos por C, O e H, mas também podem conter outros elementos. A insolubilidade na água e a solubilidade em solventes orgânicos, são características comuns a este tipo de substâncias. Podem classificar-se simplificadamente em três grandes grupos: lípidos de reserva, lípidos estruturais e lípidos com função reguladora

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  • Funções das macromoléculas (FBIO10_024)
    Os grupos de átomos das moléculas orgânicas que participam nas reacções chamam-se grupos funcionais. O número e arranjo dos grupos funcionais influenciam a estrutura e as propriedades químicas dessas moléculas. As funções das macromoléculas estão directamente relacionadas com a estrutura e propriedades que apresentam.

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  • Estrutura e função dos ácidos nucleicos – DNA e RNA (FBIO10_025)
    Os ácidos nucleicos são as principais moléculas envolvidas em processos de controlo celular. Existem dois tipos de ácidos nucleicos: ácido desoxirribonucleico (DNA) e ácido ribonucleico (RNA), sendo ambos polímeros de nucleótidos (polinucleótidos). Cada nucleótido é constituído por uma base azotada, uma pentose e um grupo fosfato, que lhe conferem características ácidas. Existem cinco tipos de bases azotadas: adenina (A) e guanina (G) (bases púricas – possuem dois anéis); citosina (C), timina (T) e uracilo (U) (bases pirimídicas – possuem um anel). Relativamente às pentoses, e tal como os nomes indicam, o DNA contém desoxirribose e o RNA contém ribose.

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  • Constituintes básicos de uma célula (FBIO10_026)
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  • Dos seres unicelulares aos seres pluricelulares (FBIO10_027)
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  • Membrana plasmática – composição química e estrutura (FBIO10_028)
    Singer e Nicholson, em 1972, propuseram um modelo para a arquitectura molecular das membranas, designado por modelo de mosaico fluido. Esta designação deve-se a que a superfície das membranas se assemelha a um conjunto de pequenas peças e ao facto dos lípidos e das proteínas embebidas na camada lipídica se moverem, dotando as membranas de grande fluidez e mobilidade.

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  • Osmose – movimento da água (FBIO10_029)
    O movimento de água através de uma membrana com permeabilidade selectiva (permeável à água e impermeável ao soluto no caso da representada figura) é um caso particular de difusão simples e é designado por osmose. Este movimento ocorre sempre do meio hipotónico (com menor concentração de soluto) para o meio hipertónico (com maior concentração de soluto). A presença de soluto confere uma pressão osmótica ao meio, que lhe é proporcional. Assim, podemos acrescentar que a água tende a mover-se de uma região com menor pressão osmótica (solução hipotónica) para uma região com maior pressão osmótica (solução hipertónica). Quando os meios atingem uma concentração igual de soluto (meios isotónicos), a água passa a deslocar-se em ambos os sentidos, na mesma quantidade.

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  • Osmose – movimento da água (gráficos) (FBIO10_030)
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  • Osmose – movimento da água (experiência) (FBIO10_031)
    A figura traduz as variações do volume vacuolar de uma célula de uma planta durante 40 minutos. No início da experiência, o meio em que a célula estava mergulhada era isotónico relativamente ao conteúdo vacuolar. Esse meio foi substituído pela solução A e, posteriormente, pela solução B.

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  • Transporte de materiais através da membrana plasmática (FBIO10_032)
    A membrana plasmática possui permeabilidade selectiva, dado que facilita a passagem de certas substâncias e dificulta ou impede a passagem de outras. O transporte de materiais pode ocorrer devido à intervenção de proteínas transportadoras específicas da membrana – transporte mediado, ou apenas por processos físicos – transporte não mediado. O transporte mediado pode efectuar-se por difusão facilitada ou por transporte activo. O transporte não mediado inclui a difusão simples e osmose.

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  • Movimentos transmembranares em hemácias (FBIO10_033)
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  • Osmose em células animais (FBIO10_034)
    Problemas relacionados com a osmose podem ser observados experimentalmente em células animais, como, por exemplo, as hemácias.

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  • Difusão simples e difusão facilitada (FBIO10_035)
    Muitas substâncias atravessam a membrana plasmática por difusão, processando-se esse movimento a favor do gradiente de concentração, ou seja, do meio em que se encontram em menor concentração para o meio onde se encontram em menor concentração. A difusão pode ser simples, quando essas substâncias se movimentam livremente, ou pode ser facilitada, quando o movimento das substâncias se verifica devido à intervenção de proteínas transportadoras específicas da membrana – permeases.
    A difusão é condicionada pelo tamanho, carga eléctrica e solubilidade das substâncias. Devido à natureza hidrofóbica dos fosfolípidos que compõem as bicamadas lipídicas, apenas pequenas moléculas apolares se podem difundir facilmente através da membrana. Todas as moléculas polares são transportadas através de proteínas que formam canais transmembranares que podem abrir e fechar, regulando assim o seu fluxo. As moléculas maiores são transportadas por proteínas transportadoras transmembranares (permeases) que mudam sua conformação. A água passa através da membrana e dos canais de água.

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  • Transporte mediado: difusão facilitada e transporte activo (FBIO10_036)
    Os processos de difusão facilitada e de transporte activo são tipos de transporte mediado, dado que o movimento de substâncias através da membrana plasmática se verifica devido à acção de proteínas transportadoras específicas - permeases. Através da difusão facilitada, as substâncias deslocam-se a favor do gradiente de concentração e sem gasto de energia - transporte passivo. Através do transporte activo, as substâncias deslocam-se contra o gradiente de concentração e com gasto de energia.

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  • Transporte em quantidade - endocitose e exocitose (FBIO10_037)
    Além dos mecanismos de transporte de pequenas moléculas ou iões, através da membrana, as células possuem ainda recursos que permitem o transporte, para o interior ou para o exterior, de macromoléculas, conjuntos de partículas ou mesmo de pequenas células. 

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  • Transporte de partículas – endocitose e exocitose (FBIO10_038)
    Para além dos mecanismos de difusão e transporte de pequenas moléculas através da membrana, as células possuem ainda outros recursos que permitem o transporte, para o interior ou para o exterior, de macromoléculas, de partículas com maiores dimensões ou mesmo de pequenas células. O transporte deste tipo de material para o interior da célula por invaginação da membrana plasmática chama-se endocitose. Existem vários tipos de endocitose, como a fagocitose, a pinocitose e a endocitose mediada por receptor.

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  • Unicelularidade vs Pluricelularidade (FBIO10_039)
    Os organismos têm uma necessidade absoluta de obter matéria para a incorporar ou a transformar em energia. Contudo, enquanto os seres autotróficos são capazes de sintetizar os seus próprios compostos orgânicos, os seres heterotróficos não têm essa capacidade. Assim, para satisfazer as suas capacidades nutritivas, os seres heterotróficos dependem, directa ou indirectamente, dos seres autotróficos. Apesar da enorme diversidade existente, todos os seres heterotróficos requerem os mesmos nutrientes básicos: água, minerais, vitaminas, glícidos, lípidos e proteínas.

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