Biologia - Teórico - VOLUME3
Biologia - Teórico - VOLUME3
Biologia - Teórico - VOLUME3
Ao elaborar o seu material inovador, completo e moderno, o Hexag considerou como principal diferencial sua exclusiva
metodologia em período integral, com aulas e Estudo Orientado (E.O.), e seu plantão de dúvidas personalizado. O material
didático é composto por 6 cadernos de aula e 107 livros, totalizando uma coleção com 113 exemplares. O conteúdo dos
livros é organizado por aulas temáticas. Cada assunto contém uma rica teoria que contempla, de forma objetiva e trans-
versal, as reais necessidades dos alunos, dispensando qualquer tipo de material alternativo complementar. Para melhorar
a aprendizagem, as aulas possuem seções específicas com determinadas finalidades. A seguir, apresentamos cada seção:
MULTiMÍDiA
No decorrer das teorias apresentadas, oferecemos uma cuidado-
sa seleção de conteúdos multimídia para complementar o reper-
tório do aluno, apresentada em boxes para facilitar a compreen-
ÁREAS DE
são, com indicação de vídeos, sites, filmes, músicas, livros, etc.
Tudo isso é encontrado em subcategorias que facilitam o apro- CONHECiMENTO DO ENEM
fundamento nos temas estudados – há obras de arte, poemas, Sabendo que o Enem tem o objetivo de avaliar o desempenho ao
imagens, artigos e até sugestões de aplicativos que facilitam os fim da escolaridade básica, organizamos essa seção para que o
estudos, com conteúdos essenciais para ampliar as habilidades aluno conheça as diversas habilidades e competências abordadas
de análise e reflexão crítica, em uma seleção realizada com finos na prova. Os livros da “Coleção Vestibulares de Medicina” contêm,
critérios para apurar ainda mais o conhecimento do nosso aluno. a cada aula, algumas dessas habilidades. No compilado “Áreas de
Conhecimento do Enem” há modelos de exercícios que não são
apenas resolvidos, mas também analisados de maneira expositiva
e descritos passo a passo à luz das habilidades estudadas no dia.
Esse recurso constrói para o estudante um roteiro para ajudá-lo a
apurar as questões na prática, a identificá-las na prova e a resol-
CONEXÃO ENTRE DiSCiPLiNAS vê-las com tranquilidade.
HERLAN FELLiNi
© Hexag Sistema de Ensino, 2018
Direitos desta edição: Hexag Sistema de Ensino, São Paulo, 2021
Todos os direitos reservados.
Autores
Joaquim Matheus Santiago Coelho
Larissa Beatriz Torres Ferreira
Diretor-geral
Herlan Fellini
Diretor editorial
Pedro Tadeu Vader Batista
Coordenador-geral
Raphael de Souza Motta
Editoração eletrônica
Felipe Lopes Santos
Leticia de Brito Ferreira
Matheus Franco da Silveira
Imagens
Freepik (https://www.freepik.com)
Shutterstock (https://www.shutterstock.com)
ISBN: 978-65-88825-45-7
Todas as citações de textos contidas neste livro didático estão de acordo com a legis-
lação, tendo por fim único e exclusivo o ensino. Caso exista algum texto a respeito do
qual seja necessária a inclusão de informação adicional, ficamos à disposição para
o contato pertinente. Do mesmo modo, fizemos todos os esforços para identificar e
localizar os titulares dos direitos sobre as imagens publicadas e estamos à disposição
para suprir eventual omissão de crédito em futuras edições.
O material de publicidade e propaganda reproduzido nesta obra é usado apenas para
fins didáticos, não representando qualquer tipo de recomendação de produtos ou
empresas por parte do(s) autor(es) e da editora.
2021
Todos os direitos reservados para Hexag Sistema de Ensino.
Rua Luís Góis, 853 – Mirandópolis – São Paulo – SP
CEP: 04043-300
Telefone: (11) 3259-5005
www.hexag.com.br
contato@hexag.com.br
SUMÁRIO
BIOLOGIA
ECOLOGIA
Aulas 17 e 18: Biomas 6
Aulas 19 e 20: Biomas aquáticos 24
Aulas 21 e 22: Ciclos biogeoquímicos 30
Aulas 23 e 24: Problemas ambientais 38
Aulas 25 e 26: Tipos de reprodução e ciclos de vida 57
ZOOLOGIA
Aulas 17 e 18: Moluscos 68
Aulas 19 e 20: Anelídeos 78
Aulas 21 e 22: Artrópodes e equinodermos 85
Aulas 23 e 24: Cordados I 97
Aulas 25 e 26: Cordados II 105
CITOLOGIA
Aulas 17 e 18: Meiose e variabilidade genética 124
Aulas 19 e 20: Gametogênese 133
Aulas 21 e 22: Histologia I 142
Aulas 23 e 24: Histologia II 158
Aulas 25 e 26: Respiração celular e fermentação 166
INCIDÊNCIA DO TEMA NAS PRINCIPAIS PROVAS
Exige a interpretação de imagens, mapas Costuma trazer questões em que seja necessá- Costuma integrar conceitos de ecologia, como
e gráficos. Interações ecológicas e teias rio relacionar conceitos de ecologia com relações ecológicas e problemas ambientais, entre
alimentares são conceitos recorrentes dentro problemas ambientais atuais. si e com diferentes áreas da Biologia.
de ecologia.
Prova com poucas questões de ecologia, Questões que misturam diferentes áreas Problemas ambientais, relações ecológicas e Teias alimentares, relações ecológicas e pro-
sendo interação entre os seres vivos (teias da Biologia, com assuntos como sucessão conceitos básicos de ecologia (população, co- blemas ambientais são os principais assuntos.
alimentares e relações ecológicas) o tema ecológica, problemas ambientais e relações munidade, ecossistema) são muito presentes.
mais recorrente. ecológicas.
UFMG
Questões interdisciplinares que cobram Questões bastante específicas relacionadas Enfoque em conceitos básicos de ecologia,
conteúdos altamente específicos – costumam a teias alimentares e interações e pirâmides como dinâmica populacional, relações ecológi-
aparecer conceitos gerais de ecologia, assim ecológicas. cas e teias alimentares.
como pirâmides e relações ecológicas.
Prova com ênfase em problemas ambientais e Com perfil similar à Fuvest e questões bem Prova com foco em citologia e genética,
relações ecológicas. específicas, os temas mais frequentes são portanto, as poucas questões sobre ecologia
problemas ambientais e relações ecológicas. são concentradas em relações ecológicas e
problemas ambientais.
ECOLOGIA
5
AULAS 17 e 18 1. Biociclo terrestre
ou epinociclo
No biociclo terrestre existem quatro biocoras: floresta,
savana, campo e deserto. Essas biocoras são constituí-
BIOMAS das por diferentes biomas que sofrem influência de fa-
tores abióticos. Isso significa que conjuntos de fatores
abióticos específicos determinam biomas diferentes.
Essas diferentes condições ambientais, em especial de
variação climática, permitem que o epinociclo abrigue
uma grande biodiversidade. Entre os componentes
abióticos mais importantes estão a energia radiante
COMPETÊNCIA: 8 recebida na Terra (temperatura), o índice pluviométrico
e as características do solo.
HABILIDADES: 28 e 30
Para compreender como os biomas se estabeleceram no planeta Terra, é fundamental compreender conceitos químicos
e físicos que interferem nesse processo. Os fatores abióticos químicos (pH, salinidade, nutrientes, etc.) e físicos (lumino-
sidade, temperatura, umidade, etc.) determinam o tipo de vegetação e de outros seres vivos que vão habitar uma deter-
minada região. Por exemplo, devido à alta incidência solar na região equatorial, há a possibilidade de uma maior taxa
de fotossíntese pelos produtores e, consequentemente, de uma alta produtividade primária, a qual sustenta uma ampla
biodiversidade. Além da elevada taxa de luminosidade, essa região apresenta também altos índices de pluviosidade e
temperatura. Todos esses fatores químicos e físicos produzem a variedade de fauna e da flora encontradas no equador.
Assim, percebe-se a importância de interação entre a área das exatas (Química e Física) e a área biológica.
6
2.1. Temperatura e radiação solar
O conceito de bioma
O calor determinado pelas radiações solares é o fator prin-
O conceito de bioma é fundamental para a compre- cipal que caracteriza os diversos tipos de clima terrestre. A
ensão da distribuição dos seres vivos no planeta. Se- análise dos aspectos que favoreceram a origem da vida reve-
gundo dois importantes ecólogos, pode-se entender o la que a energia solar foi o fator desencadeador das reações
bioma como “um conjunto de ecossistemas terrestres ocorridas. Com efeito, a energia solar mantém a vida na Ter-
com vegetação característica, fisionomia típica, com ra, uma vez que, capturada pelas plantas verdes, é convertida
predomínio de certo tipo de clima e vinculado a dada em outros tipos de energia, que são utilizadas para o cres-
faixa de latitude” (ODUM, 1996); ou ainda como cimento, manutenção e reprodução de todos os seres vivos.
“uma grande área do espaço geográfico, que tem por O Sol emite calor por meio de radiações que chegam à Terra.
características a uniformidade de um macroclima de- Ao encontrar matéria, como água ou solo, essas radiações
finido, de uma determinada fitofisionomia ou forma- são absorvidas e a matéria é aquecida. Esse aquecimento,
ção vegetal, de uma fauna e outros organismos vivos por sua vez, não é uniforme, sendo diferenciado de acordo
associados, e de outras condições ambientais, como a com a estrutura da matéria. Existem rochas, solos e plantas
altitude, o solo, os alagamentos, o fogo, a salinidade, que absorvem maior quantidade de calor. A água também
entre outros. Essas características todas lhe conferem absorve radiação, mas o aquecimento não fica confinado
uma estrutura e uma funcionalidade peculiares, uma apenas à camada superficial, como ocorre nos sólidos.
ecologia própria” (COUTINHO, 2005).
Parte desse calor é absorvida pelo ar, principalmente onde
o ar é mais mais denso e particularmente se ele contém
partículas suspensas de água ou poeira (nuvens). Embora o
2. Elementos que ar seja aquecido pela radiação solar, o maior aquecimento
ocorre na superfície da Terra.
influenciam os biomas
Todos os biomas terrestres ou aquáticos são bem determi- 2.1.1. Latitude
nados. Nesse sentido, algumas perguntas são fundamen- Entretanto, por que quanto maiores as latitudes, menor é o
tais. Como foram formados ao longo do tempo? Como os calor? A Terra tem um formato elipsoidal com um achata-
seres vivos evoluíram adaptando-se aos biomas? mento nos polos. A atmosfera é contínua à superfície ter-
É possível encontrar seres vivos em todos os lugares da restre, e a radiação solar atinge a superfície atravessando
Terra; sua distribuição, porém, é limitada por fatores, sejam a atmosfera, sempre fazendo um ângulo perpendicular ao
eles bióticos ou abióticos. Organismos são encontrados nos eixo longitudinal da Terra.
picos gelados de montanhas, nas dunas dos desertos, nas A Terra está inclinada, formando um ângulo de 23,5° com o
profundezas das regiões abissais oceânicas, em gêiseres eixo perpendicular à sua órbita, e, devido ao seu movimento
(onde a água pode atingir temperaturas de 60 °C), nas regi- de translação, isso determina onde haverá maior ou menor
ões polares, ou seja, em todos os ambientes. Entretanto, são calor em relação à linha do equador. Assim, nas áreas de
poucos os organismos que apresentam ampla distribuição, baixas latitudes, os raios solares incidem de maneira verti-
os denominados cosmopolitas. cal e são mais intensos, enquanto nas regiões de elevadas
O ser humano e o falcão-peregrino, por exemplo, distribuem- latitudes os raios solares incidem obliquamente, com maior
-se por todos os continentes, em várias altitudes, latitudes, intensidade no verão e menor intensidade no inverno.
climas e habitats, mas, mesmo ocorrendo nessa variedade de
condições, essas espécies não ocorrem em ambientes aquá-
ticos, representados por 3/4 do planeta cobertos por água.
Nos diversos pontos terrestres, os biomas são influenciados
diretamente pelo clima e pelos elementos climáticos: a
radiação solar e a temperatura, a umidade e o índice de
precipitação, a pressão atmosférica e a circulação do ar na
atmosfera (vento). Como os fatores climáticos interfe-
rem nos elementos, suas condições também contribuem
para as variações ambientais dos biomas: latitude, altitude,
maritimidade e continentalidade, vegetação, massas de ar,
relevo e correntes marítimas. INCLINAÇÃO DA TERRA EM RELAÇÃO AO EIXO PERPENDICULAR À SUA ÓRBITA.
7
Como a inclinação do eixo polar é fixa, durante o movimento maior aquecimento ocorre no equador, especialmente no
de translação, a energia solar atinge mais ora um hemisfério, equinócio, quando o Sol está perpendicular à superfície. O ar
ora outro, resultando nos ciclos de estações climáticas. Quan- tropical é aquecido e se expande, torna-se mais leve do que
do a radiação incide perpendicular à linha do equador, ou o ar dos arredores e se eleva. Essa elevação produz uma área
seja, 0°, e forma um ângulo de 90° com a refração, tem-se o de menor pressão atmosférica sobre o equador. O ar mais
equinócio (20 ou 21 de março e 22 ou 23 de setembro − denso ao sul e ao norte do equador flui para essa região de
início da primavera e do outono). Quando a incidência ocorre baixa pressão, resultando em ventos soprando para a região
nas linhas dos Trópicos de Câncer ou Capricórnio, tem-se, do equador. Enquanto isso, o ar equatorial que foi aquecido
respectivamente, o solstício Norte e Sul (21 ou 22 de junho e se elevou fica mais frio adiabaticamente, sendo puxado de
e 21 ou 22 de dezembro − início do verão ou do inverno). volta à superfície, a cerca de 30° latitude Norte e Sul.
As diferentes durações de dias e noites também caracteri- Entretanto, essas células de ventos, influenciadas pelo
zam as estações climáticas. Apenas no equador existe um aquecimento solar, deslocam-se no sentido da direita, em
fotoperíodo de 12 horas nas 24 horas do dia. Nos equi- razão da rotação da Terra. Entenda melhor o processo:
nócios do outono e da primavera, os raios de sol atingem
a) o sentido de rotação é de oeste para leste, sentido
perpendicularmente o equador, as latitudes equatoriais são
anti-horário; assim, as massas de ar e água circu-
aquecidas mais intensamente, e, em cada lugar da Terra, a
lam para a direita na superfície da Terra;
duração do dia é a mesma.
b) ao descer nas latitudes 30°, o ar sopra em direção
No solstício de verão (22 de dezembro), a maior quantida-
de de radiação solar atinge diretamente o Trópico de Capri- ao equador (alísios), sentido horário no hemisfério
córnio (23,5° de latitude Sul), e o hemisfério Sul é aquecido Norte e anti-horário no hemisfério Sul, provocan-
mais intensamente com dias mais longos e maiores foto- do precipitações nas zonas tropicais e equatoriais;
períodos, enquanto no hemisfério Norte será inverno. Por c) na latitude 30°, a descida de ar frio, proveniente
outro lado, quando o Sol está perpendicular ao Trópico de das latitudes 0° e 60°, retira a umidade levando
Câncer (23,5° de latitude Norte), é verão (22 de junho − pela superfície para 0º e 60º os ventos alísios e oes-
solstício Norte), enquanto o hemisfério Sul está no inverno, te, respectivamente;
com temperaturas mais baixas e noites mais longas.
d) nas latitudes 20°, devido à descida de ar frio, retiran-
A sazonalidade do clima aumenta com o aumento de la- do a umidade, ocorre a aridez nas regiões aí locali-
titude. Nos círculos árticos e antárticos (66,5° de latitude), zadas (deserto do Atacama, deserto da Patagônia,
existe um dia em cada ano com contínua luz solar (o Sol
deserto de Sonora, deserto de Kalaari, deserto do
nunca se põe) durante o verão e um dia de contínua escu-
Saara, deserto do Oriente Médio, deserto do Centro-
ridão (inverno), marcados pelos respectivos solstícios.
-Oeste da Austrália);
8
Áreas rochosas ou outros substratos estéreis, criados pela ação vulcânica ou outros eventos geológicos, são gradualmente
transformados em regiões que suportam comunidades ecológicas vivas pelo processo de sucessão primária. Esse processo
envolve a formação do solo e uma reunião de fatores com desenvolvimento de vários seres vivos.
Um exemplo clássico: em 1883, uma pequena ilha tropical, a ilha de Cracatoa, na Indonésia, sofreu uma tremenda erupção
vulcânica que matou toda a biota insular, deixando apenas rochas e cinzas. Organismos rapidamente recolonizaram a ilha
a partir de grandes ilhas próximas (Java e Sumatra), e, em 1934, apenas 50 anos depois da erupção, 35 cm de solo tinham
sido formados com uma exuberante vegetação de floresta tropical úmida com cerca de 300 espécies de plantas.
VIVENCIANDO
A vegetação apresenta uma grande biodiversidade no planeta. Devido a um gradiente térmico latitudinal produzido
pela incidência de irradiação solar, formaram-se três grandes áreas: os polos, as áreas temperadas e a área equato-
rial. Em cada grande área, são encontrados diversos biomas, que se caracterizam por uma fauna e uma flora espe-
cíficas. Por meio da caracterização e compreensão da estrutura e do funcionamento dos biomas, pode-se elucidar a
distribuição geográfica dos seres vivos na Terra.
9
EXEMPLO DE BRIÓFITA EXEMPLO DE LÍQUEN
PRESENTE NA TUNDRA PRESENTE NA TUNDRA
10
3.4. Floresta tropical ou floresta A composição, a granulometria e a fertilidade do solo são va-
riáveis. Em geral, os solos são altamente lixiviados e arenoso,
pluvial ou floresta latifoliada com baixa capacidade de troca catiônica, pobres em fósforo
A floresta tropical se situa na região intertropical. A maior e nitrogênio e ricos em alumínio e ferro.
área está na Amazônia; a segunda maior, nas Índias Orien- O clima das regiões savânicas tropicais apresenta variações sa-
tais; e a menor, na bacia do Congo (África). O suprimento zonais com altas e baixas temperaturas e duas estações de-
de energia é abundante, e as chuvas são regulares e fartas, finidas, uma chuvosa e outra seca. A composição florística das
podendo ultrapassar 3.000 mm anuais. A estratificação savanas tropicais varia muito entre as regiões de ocorrência. A
(separação de formação natural ou artificial em estratos ou vegetação lenhosa é composta por espécies e gêneros caracte-
camadas) é a principal característica da floresta tropical. rísticos nos diferentes continentes. Não obstante, o componen-
te herbáceo de todas as savanas tropicais tem o predomínio de
apenas duas famílias, sendo, portanto, menos biodiverso.
Na África, as savanas ocupam extensas regiões em um cin-
turão quase contínuo, composto por um mosaico savânico,
onde varia o predomínio de gramíneas, arbustos e árvores de-
vido a diferenças climáticas e edáficas. Podem ser identifica-
dos campos abertos xerofíticos (vegetação de regiões áridas)
e uma savana florestada, denominada localmente miombo.
As savanas asiáticas, em que predominam campos abertos,
ricos em vegetação herbácea, recebem a denominação de
FOTOGRAFIA DE ESTRATIFICAÇÃO EM UMA FLORESTA TROPICAL
patanas. Entretanto, savanas verdadeiras são raras na Ásia,
A parte superior é constituída por árvores que atingem 40 me- sendo, em sua maioria, de origem antrópica.
tros de altura, formando um dossel espesso de ramos e folhas.
As savanas também podem ser encontradas nas ilhas da Ocea-
No topo, a temperatura é alta e a umidade é bastante baixa.
nia, além da Austrália, onde estão sob influência de temperatu-
Abaixo dessa cobertura, há outra camada de árvores que va- ras menores e maior quantidade de chuvas. Todas elas, porém,
riam de 5 a 20 metros de altura. Esse estrato médio é quente, permanecem sob influência de um gradiente de precipitação.
mais escuro e úmido. Sua vegetação é composta de lianas, As savanas neotropicais, além de serem observadas na América
cipós, trepadeiras e espécies epífitas, como samambaias, or- Central e em Cuba, estendem-se também em duas grandes
quídeas e bromélias. A diversidade de espécies vegetais e áreas na América do Sul. Ao sul do equador são encontrados,
animais é muito grande. além do cerrado, no Brasil, os llanos de mochos, na Bolívia,
aos pés da cordilheira dos Andes, ocupando uma extensa área
periodicamente inundada, caracterizada por uma vegetação
que varia de campos graminosos a florestas perenifólias.
Em regiões tropicais e subtropicais, as savanas são próprias
de climas que apresentam precipitações pluviométricas re-
gulares entre 750 e 1.500 mm. No Brasil, quando a preci-
pitação se torna irregular e inferior a esse limite, a formação
vegetal que passa a ocorrer é a caatinga, também deno-
FOTOGRAFIA DE UM RAMO DE UMA ÁRVORE DA FLORESTA TROPICAL RICO minada savana-estépica, vegetação exclusiva do semiárido
EM PLANTAS EPÍFITAS, ESPÉCIES QUE VIVEM APOIADAS NO TRONCO E brasileiro. Entretanto, a caatinga não é considerada
GALHOS DAS ÁRVORES PARA TER MAIS DISPONIBILIDADE LUMINOSA.
uma formação vegetacional savânica.
3.5. Savanas
As savanas são definidas como ecossistemas compostos por
estrato herbáceo, muitas vezes contínuo ou compartilhado
com estratos arbustivos e arbóreos, que variam na intensi-
dade de cobertura vegetal. Geralmente, as savanas ocorrem
por influência edáfica (resulta de fatores inerentes do solo)
ou pela ação do fogo e, muitas vezes, decorre de origem an-
trópica. Além desses fatores, o clima pode ser determinante
para o estabelecimento e definição de fisionomias savânicas. FOTOGRAFIA DO CERRADO PRESENTE NO PARQUE ESTADUAL DO JALAPÃO.
11
clima árido, com pluviosidade baixa e irregular, permanecendo
abaixo de 250 mm anuais. Durante o dia, a temperatura é alta,
mas, à noite, ocorre perda rápida de calor, que se irradia para
a atmosfera, e a temperatura se torna excessivamente baixa.
Nos desertos polares, a temperatura é baixa mesmo nos meses
mais quentes (não ultrapassando os 10 ºC) e o clima seco se
relaciona com a escassez de água no estado líquido.
3.7. Desertos
Os desertos apresentam localização muito variada e se ca-
racterizam por uma vegetação muito esparsa. O solo é extre-
mamente seco, podendo ser arenoso ou pedregoso. Possuem O CACTUS CEREUS É UMA TÍPICA XERÓFITA
12
criando uma camada superficial de húmus. A retirada de
cobertura vegetal torna o solo desprotegido e vulnerável
ao processo de lixiviação.
multimídia: vídeo
FONTE: YOUTUBE
Biomas Brasileiros
multimídia: vídeo
FONTE: YOUTUBE
Antonio Donato Nobre - Rios Voadores (Pesquisa FAPESP)
4. Os biomas brasileiros
Segunda o IBGE, o Brasil possui seis biomas: Amazônia, Trata-se de um ecossistema frágil. A menor imprudência
Mata Atlântica, Cerrado, Caatinga, Pampa e Pantanal. pode causar danos irreversíveis ao seu equilíbrio delicado.
Além disso, apresenta também diversas áreas de transição A taxa anual de desmatamento na Amazônia cresceu 34%
com características intermediárias. depois da Rio-92.
Venezuela
dos quais 60% estão em território brasileiro. O restante
Colômbia
Guiana
Suriname
Guiana
Francesa
se reparte entre as duas Guianas, Suriname, Venezuela,
RR
AP
Colômbia, Equador, Peru e Bolívia.
0° 0°
AM PA
MA CE
RN
PB
PI
PE
AC
AL
-10° RO TO -10°
SE
Peru BA
MT
DF
Bolívia GO
MG
ES
MS
-20° -20°
SP
RJ
OCEANO Paraguai
PA C Í F I C O
Chile PR
SC
OCEANO
ATLÂNTICO
RS
Argentina
-30°
Uruguai -30°
Biomas LIM IT ES
Es tadual
A mazônia
Fronteira Nacional
C aatinga Fronteira Internac ional
C errado Linha C os ta
-40°
M ata A tlântica
Mar Territorial (1 2 milhas )
LOCALIZAÇÃO DA FLORESTA AMAZÔNICA
Pampa Es c. 1:12.000.000 -40°
0 200 400 600 800 1.000
Pantanal Km
S is tema
C os teiro-M arinho
Projeção Policônica
Datum S IR GA S 2 0 0 0
M eridiano de R eferência: 5 4 ° W. Gr.
Paralelo de R eferência: 0 °
A Amazônia também abriga muita água, sendo um quar-
-80° -70° -60° -50° -40° -30°
to do seu território ocupado por florestas alagadas ou de
várzea, as quais são suscetíveis ao regime de chuvas que
DISTRIBUIÇÃO GEOGRÁFICA DOS BIOMAS BRASILEIROS enriquecem o solo durante as enchentes. O rio Amazo-
nas, a maior bacia hidrográfica do mundo, cobre
uma extensão aproximada de 6 milhões de km2 e corta a
4.1. Floresta Amazônica região para desaguar no oceano Atlântico, lançando no
O ambiente da floresta Amazônica é quente e úmido, mar, a cada segundo, cerca de 175 milhões de litros de
possuindo chuvas abundantes e um solo quimicamente água. Esse número corresponde a 20% da vazão conjun-
pobre em nutrientes. O bioma vive do seu próprio material ta de todos os rios da Terra. Nessas águas se encontra
orgânico: as condições climáticas permitem que a maté- o maior peixe de água doce do mundo: o pirarucu, que
ria seja decomposta rapidamente por bactérias e fungos, atinge até 2,5 metros de comprimento.
13
contra o vapor de água que vem do oceano, permitin-
do a condensação e precipitação. Atualmente, é uma
das florestas tropicais mais ameaçadas do mundo.
Cobria 1 milhão de km2, ou 12% do território nacional,
estendendo-se do Rio Grande do Norte ao Rio Grande
do Sul. Hoje, está reduzida a apenas 7% de sua área
multimídia: site original. Apesar da devastação sofrida, é espantosa a
riqueza das espécies animais e vegetais que ainda se
abrigam na Mata Atlântica.
https://www.blogs.unicamp.br/geofagos/2006/10/10/solo-po-
Em algumas regiões remanescentes de floresta, os níveis
bre-vegetacao-exuberante/
de biodiversidade são considerados os maiores do pla-
https://arvoresertecnologico.tumblr.com/post/148150122882/ neta. Em contraste com essa exuberância, as estatísticas
os-rios-voadores-ligam-os-ventos-al%C3%ADsios indicam que mais de 70% da população brasileira
vive na região da Mata Atlântica. Além de abrigar a
Todos os números que envolvem indicadores desse bioma são maioria das cidades e regiões metropolitanas do país, a
expressivos, nele vivem e se reproduzem mais de um terço das área original da floresta sedia também os grandes polos
espécies existentes no planeta. Uma boa ideia da exuberân- industriais, petroleiros e portuários do Brasil, responden-
cia da floresta está na fauna local. Das 100 mil espécies de do por nada menos de 80% do PIB nacional.
plantas que ocorrem em toda a América Latina, 30 mil estão
na Amazônia.
A diversidade em espécies vegetais se repete na
fauna da região, como os insetos, que estão presentes
em todos os extratos da floresta. Os animais rastejado-
res, anfíbios e aqueles que tem a capacidade de subir
em locais íngremes, como o esquilo, exploram os níveis
baixos e médios. Os locais mais altos são explorados por
beija-flores, araras, papagaios e periquitos à procura de
brotos, frutas e castanhas. Os tucanos, voadores de curta
distância, exploram as árvores altas. No nível intermedi-
ário, encontram-se jacus, gaviões, corujas e centenas de
pequenas aves. No extrato terrestre, vivem jabutis, cutias,
pacas, antas, etc. Os mamíferos aproveitam a produtivi-
dade sazonal dos alimentos, como os frutos que caem
LOCALIZAÇÃO DA MATA ATLÂNTICA
das árvores. Esses animais, por sua vez, servem de ali-
mentos para grandes felinos e cobras de grande porte. A Mata Atlântica abrange as bacias dos rios Paraná, Uru-
Mais de 12% da área original da floresta Amazônica já guai, Paraíba do Sul, Doce, Jequitinhonha e São Francisco.
foi destruída por causa de políticas governamentais ina- Espécies imponentes de árvores são encontradas na região,
dequadas, modelos inapropriados de ocupação do solo e como o jequitibá-rosa, de 40 metros de altura e 4 metros
pressão econômica, que levou à ocupação desorganiza- de diâmetro. Diversas outras espécies também se destacam
da e ao uso não sustentável dos recursos naturais. Mui- nesse cenário: o pinheiro-do-paraná, o cedro, as figueiras,
tas pessoas foram estimuladas a invadir e se instalar na os ipês, a braúna, o pau-brasil, etc. Na diversidade da Mata
região, levando com elas métodos agrícolas impróprios. Atlântica, são encontradas matas de altitude, como as da
Além da perda ambiental, o desmatamento de florestas serra do Mar (1.100 metros) e Itatiaia (1.600 metros), onde
tropicais representa uma ameaça constante à integridade a neblina é constante. Paralelamente à riqueza vegetal, a
de centenas de culturas indígenas. fauna é exuberante. A maior parte das espécies de animais
brasileiros ameaçados de extinção é originária da Mata
Atlântica, como os micos-leões, a lontra, a onça-pintada,
4.2. Mata Atlântica o tatu-canastra e a arara-azul-pequena. Fora dessa lista,
A Mata Atlântica possui temperaturas elevadas e man- também vivem na área gambás, tamanduás, preguiças,
tém o nível de umidade devido à presença de uma antas, veados, cotias, quatis, etc. Para risco de todas essas
cadeia costeira de montanhas que atua como barreira espécies, a Mata Atlântica continua sendo devastada.
14
PERCEBE-SE QUE A MATA É ESTRATIFICADA: A) ESTRATO SUPERIOR: COM ÁRVORES QUE PODEM ALCANÇAR ATÉ 30 METROS DE ALTURA; B) ESTRATO INTERMEDIÁRIO: COM ÁRVORES E
PALMEIRAS QUE ATINGEM ATÉ 20 METROS; C) ESTRATO INFERIOR: COM PEQUENAS ÁRVORES, ARBUSTOS E SAMAMBAIAS QUE CHEGAM ATÉ 5 METROS; E
D) ESTRATO HERBÁCEO: COM GRANDE QUANTIDADE DE PLÂNTULAS EM CRESCIMENTO.
A Mata Atlântica propiciou lucro fácil ao ser humano durante 500 anos. Madeiras, orquídeas, corantes, papagaios, ouro,
produtos agrícolas e muito mais serviram ao enriquecimento de muita gente, além das próprias queimadas, que deram lugar
a uma agricultura imprudente e insustentável.
Durante muito tempo, nenhuma restrição foi imposta a essa ganância por dinheiro. A Mata Atlântica é o ecossistema brasi-
leiro que mais sofreu os impactos ambientais dos ciclos econômicos da história do país.
Ainda no século XVI, houve a extração predatória do pau-brasil, utilizado para tintura e construção. A segunda grande
investida foi o ciclo da cana-de-açúcar. Constatada a fertilidade do solo, extensos trechos de Mata Atlântica foram
derrubados para dar lugar aos canaviais. No século XVIII, foram as jazidas de ouro que atraíram para o interior um
grande número de portugueses. A imigração levou a novos desmatamentos, que se estenderam até os limites com o
cerrado, para a implantação de agricultura e pecuária.
No século seguinte, foi a vez do café, provocando a marcha ao sul do Brasil e, então, chegou a vez da extração da madei-
ra. No Espírito Santo, as matas passaram a ser derrubadas para o fornecimento de matéria-prima para a indústria de papel
e celulose. Em São Paulo, a implantação do Polo Petroquímico de Cubatão tornou-se conhecida internacionalmente
como exemplo de poluição urbana. Esse processo desorientado de desenvolvimento ameaça inúmeras espécies, algumas
quase extintas, como o mico-leão-dourado, a onça-pintada e a jaguatirica.
4.3. Cerrado
O cerrado é uma savana tropical em que se intercalam períodos bem definidos de seca e de chuvas abundantes. O cerrado ocupa
cerca de 24% do território nacional, sendo o segundo maior bioma brasileiro. São 2 milhões de km2 espalhados por dez estados.
15
A extensa região central do Brasil é constituída por um mosaico de tipos de vegetação, solo, clima e topografia bastante
heterogêneos. Assim, o bioma é formado por diferentes fitofisionomias, apresentando áreas com gramíneas (formação cam-
pestre), arbustos, pequenas árvores retorcidas (savânica) e árvores maiores que 20 metros (florestal).
ESQUEMA DEMONSTRATIVO DOS TIPOS DE VEGETAÇÃO DO BIOMA CERRADO. ILUSTRAÇÃO POR JOSÉ FELIPE RIBEIRO.
A vegetação é marcada e, até certo ponto, determinada pela cortiça, fibras, óleos, artesanato, além do uso medicinal e ali-
presença de queimadas naturais. O fogo atua como fator mentício). Isso sem contar a grande variedade animal com,
de seleção natural: diversos organismos apresentam adap- por exemplo, 400 espécies de aves, 67 gêneros de mamífe-
tações que permitem sua sobrevivência nessas condições. ros e 30 tipos de morcegos catalogados na área. O número
Muitas árvores, por exemplo, possuem um caule com cas- de insetos é surpreendente: apenas na área do Distrito Fe-
ca bem desenvolvida, de modo a conferir proteção térmica. deral, há 90 espécies de cupins, mil espécies de borboletas e
Além disso, o fogo pode estimular o brotamento de gemas, 500 tipos diferentes de abelhas e vespas.
a floração, a abertura de frutos e a germinação de sementes.
Entretanto, o alto número de incêndios antrópicos afeta o Depois da Mata Atlântica, o cerrado é o ecossistema bra-
equilíbrio do sistema e ameaça a continuidade do bioma. sileiro que mais alterações sofreu com a ocupação huma-
na. Um dos impactos ambientais mais graves na região
O solo, antigo e profundo, ácido e de baixa fertilidade, tem
foi causado pelos garimpos, que contaminaram os rios
altos níveis de ferro e alumínio. Segundo a hipótese do
com mercúrio e provocaram o assoreamento (acúmu-
escleromorfismo oligotrófico, a tortuosidade e a baixa
lo de detritos e outros materiais nos leitos de rios e lago-
estatura da vegetação são devidas ao solo tóxico e pobre
as) dos cursos de água. A erosão causada pela atividade
em nutrientes. Outra hipótese defende que a fisionomia
mineradora tem sido tão intensa que, em alguns casos,
retorcida e pequena ocorre em razão da presença do fogo.
chegou até mesmo a impossibilitar a própria extração do
O cerrado tem a seu favor o fato de ser cortado por três das ouro rio abaixo.
maiores bacias hidrográficas da América do Sul (Tocantins,
São Francisco e Prata), o que favorece a manutenção de Nos últimos anos, porém, é a expansão da agricultura
uma biodiversidade surpreendente. e da pecuária que vem representando o maior fator de
risco para o cerrado. A partir de 1950, tratores começaram
a ocupar sem restrições os habitats dos animais. O uso de
técnicas de aproveitamento intensivo dos solos tem pro-
vocado, desde então, o esgotamento de seus recursos. A
utilização indiscriminada de agrotóxicos e fertilizantes
tem contaminado também os solos e as águas. A expansão
agropecuária foi o fator fundamental para a ocupação do
cerrado em larga escala.
multimídia: site
Em relação à conservação e à proteção, a fauna da região
também recebe pouca atenção. O resultado é que o cerra-
https://estudiomassa.com.br/campanha-nacional-em- do está acabando: metade da sua área já foi desmatada,
-defesa-do-cerrado/ e, se esse ritmo continuar, o desmatamento vai chegar a
70%. Essa situação está causando a fragmentação de áre-
Estima-se que a flora da região possua dez mil espécies de as e comprometendo seriamente os processos mantenedo-
plantas diferentes (muitas delas usadas na produção de res da biodiversidade do cerrado.
16
4.4. Caatinga entre os planaltos quentes e secos e acabam chegando
no mar ou engrossando as águas do São Francisco e do
O cenário árido é uma descrição da caatinga, que, du- Parnaíba (rios que cruzam a caatinga). Das cabeceiras até
rante o prolongado período de seca, correspondente ao in- as proximidades do mar, os rios com nascente na região
verno. Quando chega o verão, as chuvas encharcam a terra, permanecem secos por cinco a sete meses no ano. Ape-
e o verde toma conta da região. A caatinga ocupa cerca de nas o canal principal do São Francisco mantém seu fluxo
10% do território brasileiro e se distribui pelos estados do através dos sertões, com águas trazidas de outras regiões
Ceará, Rio Grande do Norte, Paraíba, Pernambuco, Sergipe, climáticas e hídricas.
Alagoas, Bahia, sudeste do Piauí e norte de Minas Gerais.
Contudo, no meio de tanta aridez, a caatinga surpreende
com solos relativamente férteis e “ilhas de umidade”, bre-
jos que se localizam em áreas próximas às serras e com
maior quantidade de chuvas.
O índice pluviométrico desse bioma varia entre 300 e 800
milímetros anualmente. Quando chove, no início do ano, a
paisagem muda muito rapidamente. As árvores se cobrem
de folhas, o solo fica forrado de pequenas plantas e a fauna
volta a engordar. Contraditoriamente, a flora presente nos
sertões, que é constituída por espécies com longa história
de adaptação ao calor e ao ambiente extremamente seco,
não é capaz de se reestruturar naturalmente. Na caatinga,
quando máquinas são usadas para alterar o solo, a degra-
dação é irreversível.
LOCALIZAÇÃO GEOGRÁFICA DA CAATINGA
Na caatinga, vive a ararinha-azul, ameaçada de extinção.
Outros animais da região são o sapo-cururu, a asa-branca,
O sertão nordestino é uma das regiões semiáridas mais
a cutia, o gambá, o preá, o veado-catingueiro, o tatu-peba
povoadas do mundo. Os cerca de 20 milhões de brasileiros
e o sagui-do-nordeste.
que vivem nos 800 mil km2 de caatinga nem sempre po-
dem contar com as chuvas de verão. Quando não chove, A ação humana tornou ainda mais difícil a vida no sertão.
os habitantes do sertão sofrem muito. Precisam caminhar Para combater a seca foram construídos açudes, barra-
quilômetros em busca da água dos açudes. A irregularida- gens que visam a armazenar e abastecer água para os
de climática é um dos fatores que mais interfere na vida do humanos, seus animais e suas lavouras. Essas grandes re-
sertanejo, promovendo um rigoroso controle de natalidade. servas hídricas atraíram fazendas de criação de gado. A pe-
Mesmo quando chove, o solo raso e pedregoso não con- cuária combinada ao desmatamento e ao manejo agrícola
segue armazenar a água que cai, e a temperatura elevada inadequado, o qual estimula, por exemplo, a irrigação sem
(médias entre 25 ºC e 29 ºC) provoca intensa evaporação. o uso de técnicas apropriadas, tem apresentado resultados
Por isso, somente em algumas áreas próximas às serras, desastrosos. A salinização do solo é, hoje, uma realidade.
onde a abundância de chuvas é maior, a agricultura se tor- Outro problema é a contaminação das águas por agrotóxi-
na possível. cos. Depois de aplicado nas lavouras, o agrotóxico escorre das
Na caatinga, encontram-se três estratos: os arbóreos (8 a folhas para o solo, levado pela irrigação, e daí para as repre-
12 metros), os arbustivos (2 a 5 metros) e os herbáceos sas, matando os peixes. Nos últimos 15 anos, 40 mil km2 de
(abaixo de 2 metros). A vegetação é adaptada ao clima e caatinga se transformaram em deserto devido à interferência
diversas vezes apresenta adaptações com características antrópica sobre o meio ambiente da região. As siderúrgicas
xereomórficas. As folhas, por exemplo, são finas ou ine- e olarias também são responsáveis por esse processo devido
xistentes. Algumas plantas armazenam água, como os cac- ao corte da vegetação nativa para produção de lenha e
tos, outras se caracterizam por terem raízes praticamente na carvão vegetal.
superfície do solo para absorver rapidamente o máximo da
chuva. Algumas das espécies mais comuns da região são a 4.5. Pantanal
amburana, aroeira, umbu, baraúna, maniçoba, macambra,
Apesar de ser o bioma brasileiro com menor extensão, o
mandacaru e juazeiro.
Pantanal é um dos mais valiosos patrimônios naturais do
Por meio de caminhos diversos, os rios regionais saem das Brasil. Maior área úmida continental do planeta, com 140
bordas das chapadas, percorrem extensas depressões mil km2 em território brasileiro, destaca-se pela riqueza
17
da fauna, em que dividem espaço 650 espécies de aves, Quando o período da vazante começa, uma grande
80 de mamíferos, 260 de peixes e 50 de répteis. No Pan- quantidade de peixes fica retida em lagoas ou baías, não
tanal, são comuns as chuvas fortes. Os terrenos, quase conseguindo retornar aos rios. Durante meses, aves e
sempre planos, são alagados periodicamente por animais carnívoros, como jacarés, ariranhas e onças, têm
inúmeros córregos e vazantes entremeados de lagoas e um farto banquete à sua disposição. As águas continu-
leques aluviais. am baixando mais e mais, e, nas lagoas, então bem ra-
sas, peixes como o dourado, o pacú e a traíra podem ser
apanhados com as mãos pelos homens. Aves grandes e
pequenas são vistas planando sobre as águas, formando
um espetáculo de grande beleza.
O Pantanal tem passado por transformações lentas mas
significativas nas últimas décadas. O avanço das popu-
lações e o crescimento das cidades são uma ameaça
constante. A ocupação desordenada das regiões mais altas,
onde nasce a maioria dos rios, é o risco mais grave. A agricul-
tura indiscriminada está provocando a erosão do solo, além
de contaminá-lo com o uso excessivo de agrotóxicos.
O resultado da destruição do solo é o assoreamento
dos rios, fenômeno que tem mudado a vida no Panta-
nal. Regiões que antes ficavam alagadas nas cheias e
completamente secas quando as chuvas paravam agora
ficam permanentemente sob as águas. Também impac-
LOCALIZAÇÃO GEOGRÁFICA DO PANTANAL
taram o Pantanal nos últimos anos o garimpo, a cons-
Basicamente, o equilíbrio desse ecossistema depende do trução de hidrelétricas, o turismo desorganizado
fluxo de entrada e saída de enchentes que, por sua vez, e a caça, empreendida principalmente por ex-peões
está diretamente ligado à pluviosidade regional. As chuvas que, sem trabalho, passaram a integrar verdadeiras qua-
ocorrem com maior frequência nas cabeceiras dos rios, que drilhas de caçadores de couro.
deságuam na planície. Com o início do trimestre chuvoso
Foi a partir de 1989 que o risco de um desequilíbrio total do
nas regiões altas (a partir de novembro), sobe o nível de
ecossistema pantaneiro ficou mais próximo de se tornar uma
água do rio Paraguai, provocando, assim, as enchentes. O
triste realidade. A razão dessa ameaça é o megaprojeto de
mesmo ocorre paralelamente com os afluentes do Para-
construção de uma hidrovia de mais de 3.400 km nos rios
guai, que atravessam o território brasileiro, cortando uma
Paraguai (o principal curso de água do Pantanal) e Paraná, li-
extensão de 700 km.
gando Cáceres, no Mato Grosso, à Nova Palmira, no Uruguai.
As águas vão se espalhando e cobrindo continuamente
Com a construção de diques e trabalhos de dragagem, a
vastas extensões em busca de uma saída natural, que só é
ideia é alterar o percurso do rio Paraguai, facilitando o mo-
encontrada centenas de quilômetros adiante, no encontro
vimento de grandes barcos e, consequentemente, o esco-
do rio com o oceano Atlântico, fora do território brasileiro.
amento da produção de soja brasileira até o país vizinho.
As cheias chegam a cobrir até dois terços da área panta-
neira. A partir de maio, inicia-se a “vazante”, e as águas O problema é que isso afetará também todo o escoamento
começam a baixar lentamente. Quando o terreno volta a de águas da bacia. O resultado desse projeto pode ser a
secar, sobre a superfície permanece uma fina camada de destruição do refúgio onde vivem hoje milhares de espé-
lama humífera (mistura de areia, restos de animais e vege- cies de animais e plantas.
tais, sementes e húmus), propiciando grande fertilidade ao
solo. A natureza faz repetir anualmente o espetáculo das 4.6. Campos
cheias, proporcionando ao Pantanal a renovação da fauna O campo é um tipo de vegetação distribuída de forma des-
e flora locais. contínua pelo território brasileiro, apresentando diferentes
Esse enorme volume de água, que praticamente cobre a formações campestres. Em especial, ocorre em dois lugares
região pantaneira, cria um verdadeiro mar de água doce, distintos: os campos de terra firme (savanas de gramí-
em que milhares de peixes proliferam. Peixes pequenos neas baixas) são característicos do norte da Amazônia, Ro-
servem de alimento a espécies maiores ou a aves e ani- raima, Pará e ilhas do Bananal e de Marajó, enquanto os
mais, promovendo uma intrincada teia alimentar. campos limpos (estepes úmidas) são típicos da região Sul.
18
foram derrubadas e queimadas para dar lugar ao cultivo de
milho, trigo e, principalmente, videira. A mata das araucárias
de porte alto e copa em forma de prato se estendia do sul de
Minas Gerais e São Paulo até o Rio Grande do Sul, formando
cerca de 100 mil km2 de matas de pinhais. Na sua sombra
cresciam espécies como a imbuia, o cedro, a canela, entre
outras. Atualmente, mais da metade desse bioma foi destruí-
da, assim como diversas espécies de roedores que se alimen-
tavam de pinhão, aves e insetos. O que resta está confinado
a áreas de conservação do estado. Por mais de 100 anos, a
mata dos pinhais alimentou a indústria madeireira do Sul.
O pinho, madeira bastante popular na região, foi bastante
utilizado na construção de casas e móveis.
A criação de gado e ovelhas também faz parte da cultura
LOCALIZAÇÃO GEOGRÁFICA DO BIOMA CAMPOS local. Entretanto, repetindo o mesmo erro dos agriculto-
res, o pastoreio está provocando a degradação do solo. Na
De modo geral, o campo limpo é destituído de árvores, bas-
época de estiagem, quando as pastagens secam, o mesmo
tante uniforme e com arbustos espalhados e dispersos. Já nos
número de animais continua a disputar áreas menores.
campos de terra firme, as árvores, baixas e espalhadas, inte-
Com o pasto quase desnudo, cresce a pressão sobre o solo
gram-se totalmente à paisagem. Em ambos os casos, o solo é
que se abre em veios. Quando as chuvas recomeçam, as
revestido de gramíneas, subarbustos e herbáceas.
águas correm por essas depressões, dando início ao pro-
cesso de erosão. O fogo utilizado para eliminar restos de
4.6.1. Pampas pastagem secas torna o solo ainda mais frágil.
O Pampa, campos do Sul ou campo sulino, foi conside-
rado bioma brasileiro apenas a partir de 2004. Apresenta 4.7. Zona costeira
uma região plana de vegetação aberta e de pequeno porte,
O Brasil possui uma linha contínua de costa Atlântica de
que se estende do Rio Grande do Sul para além das frontei-
8 mil km de extensão, uma das maiores do mundo. Ao
ras com a Argentina e o Uruguai. De clima temperado do
tipo subtropical frio, possui as quatro estações definidas. longo dessa faixa litorânea, é possível identificar uma
grande diversidade de paisagens, como dunas, ilhas, re-
No litoral do Rio Grande do Sul, a paisagem é marcada pelos cifes, costões rochosos, baías, estuários, brejos e falésias.
banhados, ou seja, ecossistemas alagados com densa Mesmo os ecossistemas que se repetem ao longo do lito-
vegetação de juncos, gravatás e aguapés que criam um ha- ral, como praias, restingas, lagunas e manguezais, apre-
bitat ideal para uma grande variedade de animais, como gar- sentam diferentes espécies de animais e vegetais. Isso se
ças, marrecos, veados, onças-pintadas, lontras e capivaras. O
deve, basicamente, às diferenças climáticas e geológicas.
banhado do Taim é o mais importante devido à riqueza do
solo. Tentativas desastradas de drená-Io para uso agrícola fo-
ram definitivamente abandonadas a partir de 1979, quando
a área se transformou em estação ecológica. Não obstante,
a ação de caçadores e o bombeamento das águas pelos fa-
zendeiros das redondezes continuam a ameaçar o local.
Devido à riqueza do solo, as áreas cultivadas do Sul se
expandiram rapidamente sem um sistema adequado de
preparo, resultando em erosão e outros problemas que se
agravam progressivamente. Os campos são amplamente
utilizados para a produção de arroz, milho, trigo e soja, às
vezes em associação com a criação de gado. Contudo, a
desatenção com o solo leva à desertificação, registrada
em diferentes áreas do Rio Grande do Sul.
Para expandir a área plantada, colonos alemães e italianos
iniciaram, na primeira metade do século XX, a exploração in-
discriminada de madeira. Árvores gigantescas e centenárias LOCALIZAÇÃO GEOGRÁFICA DA ZONA COSTEIRA
19
Grande parte da zona costeira, entretanto, está ameaçada dar os resíduos e liberam compostos químicos com cheiro
pela superpopulação e por atividades agrícolas e industriais. característico de ovo podre.
Mais da metade da população brasileira vive seguindo essa
Os manguezais fixam todos os materiais vindos do con-
imensa faixa litorânea. Há muito ainda para se conhecer so-
tinente, sejam produtos de erosão, resíduos e esgotos de
bre a dinâmica ecológica do litoral brasileiro. Complexos sis-
cidades que são trazidos pelos rios, evitando, muitas vezes,
temas costeiros se distribuem ao longo do litoral, fornecendo
a poluição dos mares. Assim, apresentam grande capacida-
áreas para a criação, crescimento e reprodução de inúmeras
de autodepuradora e uma intensa decomposição de
espécies de flora e fauna. Somente na costa do Rio Grande
todo material orgânico proveniente dos rios e dos próprios
do Sul − conhecida como um centro de aves migratórias −
organismos do ecossistema.
foram registradas cerca de 570 espécies.
A flora predominante é o mangue, uma vegetação haló-
Muitos desses pássaros utilizam a costa brasileira para ali-
mentação, abrigo ou como rota migratória entre a América fita que apresenta plantas terrestres tolerantes à salinida-
do Norte e as partes mais ao sul do continente americano. de e adaptadas a viver no mar ou perto dele. Além disso,
A faixa litorânea brasileira também tem sido considerada possui raízes pneumatóforas, estruturas especializadas
essencial para a conservação de espécies ameaçadas em para troca de gases e que despontam acima da superfície,
escala global, como as tartarugas-marinhas, as baleias e o e raízes-escora ou aéreas, as quais auxiliam na susten-
peixe-boi-marinho. É importante ressaltar que a destruição tação da planta em solo instável e protegem o litoral do
dos ecossistemas litorâneos é uma ameaça para o próprio impacto das ondas.
ser humano, uma vez que põe em risco a produção pes- No Brasil, predominam três espécies de árvores: o man-
queira − uma rica fonte de alimento. gue-vermelho (Rhizophora mangle), o mangue-siriuba ou
O crescimento dos grandes centros urbanos, a especulação mangue-preto (Avicennia schaueriana) e o mangue-branco
imobiliária sem planejamento, a poluição e o enorme flu- (Laguncularia racemosa). Além dessas, encontra-se o florido
xo de turistas ameaçam a integridade ecológica da costa algodoeiro-da-praia (Hibiscus pernambucensis), embora não
seja uma árvore exclusiva dos manguezais. Comodamente,
brasileira. A ocupação predatória vem ocasionando a de-
sobre as árvores, crescem bromélias, samambaias e orquídeas.
vastação das vegetações nativas, o que leva, entre outras
coisas, à movimentação de dunas e até ao desabamento Essas condições permitem também que o manguezal sirva
de morros. O aterro dos manguezais, por exemplo, coloca como berçário natural e como abrigo para vários animais.
em perigo espécies animais e vegetais, além de destruir um Devido ao alto volume de compostos orgânicos, também
importante “filtro” das impurezas lançadas na água. atua como uma fonte rica de alimentos para milhares de
organismos. Diversos peixes e invertebrados marinhos deso-
Além disso, a expulsão das populações caiçaras (pescado-
vam nos mangues. Uma das razões dessa escolha é a tem-
res ou caipiras do litoral) está acabando com uma das cul-
peratura quente, ideal para o desenvolvimento dos embriões.
turas mais tradicionais e ricas do Brasil. Outra ação danosa O solo, escuro por causa da grande quantidade de material
é o lançamento de esgoto no mar, sem qualquer tratamen- orgânico em sua composição, absorve praticamente toda a
to. Operações de terminais marítimos têm provocado o luz solar, liberando essa energia na forma de calor. Além dis-
derramamento de petróleo, entre outros problemas graves. so, os manguezais podem oferecer mais segurança à prole.
As florestas de mangues não servem de maternidade apenas
4.7.1. Manguezais
para espécies marinhas: fêmeas de aves, como o pelicano e
Os manguezais de todo o mundo ocupam uma área de o guará, passam a viver nos manguezais durante a época de
cerca de 20 milhões de hectares, distribuídos principal- reprodução. Outros animais fixam sua residência nesses bos-
mente nas latitudes intertropicais: calcula-se que 75% ques litorâneos para o resto de sua vida. É o caso do aratu,
das linhas de costas tropicais do mundo são dominadas uma espécie de caranguejo que raramente desce das árvores,
por esse tipo de vegetação. No Brasil, os manguezais se alimentando-se das algas agarradas nos troncos. As ostras
espalham por toda a faixa litorânea, desde o Amapá até também formam imensas populações sobre as raízes aéreas,
Santa Catarina. na companhia de siris, camarões e uma série de moluscos,
O bioma está em áreas de temperaturas tropicais e cons- como o sururu, que carrega uma concha violácea.
tantemente sob o controle e o fluxo das marés, apresen- Os manguezais são ecossistemas importantes para as popu-
tando um substrato formado por depósitos volumosos de lações que habitam o litoral dos trópicos. A diversidade e a
silte, areia fina, argila e de grandes quantidades de matéria quantidade de crustáceos, moluscos e peixes que vivem nos
orgânica. Como o solo é pobre em oxigênio, bactérias mangues não garantem apenas a alimentação dessas popu-
decompositoras anaeróbias utilizam o enxofre para degra- lações. É comum a prática de uma indústria de pescado ao
20
longo dessas formações naturais. Nove em cada dez peixes pescados no mundo inteiro provêm de áreas costeiras e baías que,
juntas, não somam 10% da superfície marinha.
Dessa maneira, permitem que inúmeras populações ribeirinhas se sustentem da pesca artesanal e mantenham sua cultura e
tradições, além de garantir os grandes estoques reguladores de pescados para a indústria pesqueira, uma vez que as espécies
comercializadas iniciam suas vidas nos estuários, alimentando-se e se protegendo nos manguezais, ou dependendo de espécies
que o fazem.
21
ÁREAS DO CONHECIMENTO DO ENEM
HABILIDADE 28
Associar características adaptativas dos organismos com seu modo de vida ou com seus limites de distri-
buição em diferentes ambientes, em especial em ambientes brasileiros.
É de grande interesse do Enem que os alunos conheçam os biomas existentes, principalmente os brasileiros,
e saibam identificá-los de acordo com a região e o clima correspondentes. Além disso, é preciso saber o que
pode acontecer com esses biomas e com as mudanças climáticas que vêm sendo observadas nos últimos anos.
MODELO 1
(Enem) No mapa estão representados os biomas brasileiros que, em função de suas características físicas e do
modo de ocupação do território, apresentam problemas ambientais distintos.
ANÁLISE EXPOSITIVA
A área correspondente ao problema ambiental indicada no mapa é o bioma brasileiro caatinga. Esse bioma já é
naturalmente vulnerável a alterações ambientais, como o aumento da temperatura global. Ainda existe a remo-
ção da sua vegetação para a produção de carvão mineral, o que agrava ainda mais a sua degradação. A principal
consequência desse conjunto de fatores é a desertificação.
RESPOSTA Alternativa A
22
DIAGRAMA DE IDEIAS
BIOMAS
FLORESTA FLORESTA
SAVANAS TAIGA
TROPICAL CADUCIFÓLIA
BIOMAS
BRASILEIROS
FLORESTA MATA
PANTANAL MANGUE
AMAZÔNICA ATLÂNTICA
23
as radiações que mais penetram são azul e violeta. Três
AULAS 19 e 20 regiões costumam ser dintinguidas no mar em função da
presença da luz:
O biociclo marinho é o maior de todos os biociclos. De- Águas costeiras – região dividida em duas áreas
vido à sua extensão, trata-se de um grande ambiente distintas, beira-mar e zona litorânea, é também deno-
contínuo e homogêneo. Por isso, o conceito de bioma minada plataforma continental e abrange uma área
não deve ser aplicado a esses ambientes, que ocupam com largura de cerca de 50 km, podendo atingir até
3/4 da biosfera. 200 m de profundidade. Os produtores dessa região
são as algas e algumas raras espécies de angiosper-
Nos mares e oceanos, os fatores abióticos mais impor-
mas. O fundo da zona litorânea pode ser arenoso,
tantes são a iluminação e a turbidez da água, a pres-
lodoso ou rochoso. Nas águas costeiras ocorrem os
são hidrostática, a salinidade e a temperatura. A pressão
corais, encontrados em águas claras, limpas e com
hidrostática aumenta 1 atmosfera a cada 10 m de pro-
temperatura acima de 20°C. Eles estão frequente-
fundidade. A luz vai sendo absorvida pelos seres autó- mente associados com algas vermelhas.
trofos, as algas, à medida que penetra na água; assim,
Processos físico-químicos, como a ação da água, transformam rochas em grãos. Esse constante trabalho sobre o litoral
transforma os relevos em planícies. Processos termodinâmicos, como o calor e o frio, são responsáveis pelo surgimento
de ondas, correntes e marés, o que pode aumentar o processo de erosão. Essa alteração no relevo pode causar mudan-
ças na fauna e flora local e modificar o ecossistema aquático.
24
Mar aberto – trata-se de uma região de difícil adaptação para os seres vivos, uma vez que é a região dependente das
marés. É mais pobre do que a região costeira, porém certas áreas apresentam correntes de ressurgência que movimen-
tam e trazem para a superfície parte dos nutrientes minerais acumulados no fundo. Os produtores estão representados pelo
fitoplâncton (diatomáceas e dinoflagelados). Os consumidores são representados pelos mais diferentes animais nectônicos,
desde o plâncton até tubarões, baleias, etc.
Regiões abissais – as grandes profundidades apresentam condições difíceis para a vida, como grandes pressões, frio,
pouco alimento e ausência de luz. Ainda assim, muitos organismos conseguem se adaptar a essas condições especiais.
Uma das características desses seres é a bioluminescência, ou seja, a capacidade de emissão de luz, utilizada para atração
sexual, atração de presas, etc. Em geral, os organismos dessas regiões possuem visão muito sensível, capaz de responder a
pequenos estímulos luminosos, formas bizarras, além de bocas e dentes grandes para facilitar a captura das presas.
25
usinas hidrelétricas e, principalmente, provocando a po- no fundo ou são flutuantes. Os consumidores são re-
luição das águas. Com efeito, o lançamento de esgotos presentados pelo zooplâncton, caracterizado por proto-
ricos em nutrientes orgânicos provoca uma intensa ação zoários, pequenos crustáceos e outros animais. Além de
dos decompositores, diminuindo o suprimento de O2 e eli- larvas de peixes, moluscos, peixes adultos, anfíbios, aves
minando os seres aeróbios. Muitas vezes, os organismos e mamíferos, como ariranhas e lontras. Quando os seres
aquáticos são eliminados por ação de agrotóxicos carre- vivos morrem, acumulam-se no fundo da lagoa e são
gados pelas enxurradas para lagos, lagoas e rios durante transformados por ação dos decompositores (bactérias
o período chuvoso. e fungos).
Existem dois tipos de ambientes de água doce:
VIVENCIANDO
O controle da pesca é fundamental para o equilíbrio dos ciclos de vida de certos peixes. O estudo de biomas aquá-
ticos possibilita a compreensão do nicho ecológico desses animais, o que contribui para minimizar interferências e
impactos sobre os ciclos ecológicos do ecossistema.
26
De acordo com os nutrientes, podem ser classificados em:
eutróficos (alta produtividade, águas ricas em nutrientes);
mesotróficos (ecossistemas que possuem valores inter-
mediários entre um ecossistema eutófrico e oligotrófico);
e o oligotrófico (baixa produtividade, águas pobres em
nutrientes).
De acordo com a temperatura, podem ser classificados em:
epilímnio (águas superficiais, mais quentes e circulantes, multimídia: site
alto teor de oxigênio); termoclino (águas intermediárias,
ocorre variação na taxa de oxigênio e temperatura com a www.infoescola.com/biologia/ecossistemas-aquaticos/
profundidade); e hipolímnio (águas inferiores, águas não
circulantes, pobres em oxigênio).
27
ÁREAS DO CONHECIMENTO DO ENEM
HABILIDADE 10
Analisar perturbações ambientais, identificando fontes, transporte e/ou destino dos poluentes ou prevendo
efeitos em sistemas naturais, produtivos ou sociais.
Os impactos ambientais causados pela humanidade são constantemente abordados no Enem, uma vez que
podem ter consequências tanto para a vida selvagem como para o homem e suas atividades, trazendo prejuí-
zos econômicos e sociais. Cabe ao aluno analisar o contexto apresentado para compreender as causas, como
também poder apresentar medidas paliativas ou corretivas para a situação.
HABILIDADE 28
Associar características adaptativas dos organismos com seu modo de vida ou com seus limites de distri-
buição em diferentes ambientes, em especial em ambientes brasileiros.
O modo de vida dos organismos abrange diferentes características que determinam o nicho ecológico de cada
espécie. Reconhecer os fatores bióticos e abióticos que influenciam a sobrevivência das espécies, assim como
analisar adequadamente gráficos e tabelas fornecidos na prova, é importante para avaliar os impactos que
poderão ocorrer devido às atividades humanas, como também possibilitar a remediação dos mesmos.
MODELO 1
(Enem) Um estudo caracterizou cinco ambientes aquáticos, nomeados de A a E, em uma região, medindo parâ-
metros físico-químicos de cada um deles, incluindo o pH nos ambientes. O gráfico I representa os valores de pH
dos cinco ambientes. Utilizando o gráfico II, que representa a distribuição estatística de espécies em diferentes
faixas de pH, pode-se esperar um maior número de espécies no ambiente:
a) A. b) B. c) C. d) D. e) E.
ANÁLISE EXPOSITIVA
A poluição ambiental pode alterar o pH do meio, tornando-o mais ácido ou mais básico, e influenciar direta-
mente na sobrevivência de espécies nativas. Assim, a análise desse fator abiótico é de grande importância para
a conservação da biodiversidade. Essa questão, no entanto, exige do aluno a leitura correta e a associação dos
dados apresentados em cada um dos gráficos. No gráfico II, observa-se que a sobrevida das espécies aquáticas
é maior entre pH 7 e 8, ou seja, próximo do neutro. No gráfico I, observa-se que o ambiente aquático D é o
único que atende a essa condição, sendo, portanto, o ambiente onde haverá maior número de espécies; os
demais, por sua vez, são mais ácidos (B, C e E) ou mais alcalino (A).
RESPOSTA Alternativa D
28
DIAGRAMA DE IDEIAS
BIOCICLOS
AQUÁTICOS
MARINHO DULCÍCOLA
(TALASSOCICLO) (LIMNOCICLO)
29
relação aos demais, de modo a garantir o escoamento len-
AULAS 21 e 22 to e regularizado do elemento em questão.
Em um estudo global da biosfera, pode-se reconhecer dois
tipos de ciclos biogeoquímicos: os ciclos gasosos e os
ciclos sedimentares. No primeiro caso, o reservatório
está situado na atmosfera; enquanto que, no segundo,
CICLOS BIOGEOQUÍMICOS localiza-se na crosta terrestre.
As etapas desses ciclos podem ocorrer em um intervalo de
tempo compatível com o tempo de vida dos seres vivos,
ou mesmo levar milhares de anos. A velocidade depende
do tipo de ciclo (sendo o gasoso geralmente mais rápido),
da natureza do elemento químico e de sua relação com os
seres vivos. Além disso, as atividades humanas dos últimos
COMPETÊNCIAS: 3, 5, 7 e 8 100 anos acabaram catalisando algumas dessas etapas e
alterando o equilíbrio de outras.
HABILIDADES: 9, 12, 19, 27 e 30
Quando pensamos nos seres vivos, existem alguns ele-
mentos e substâncias especialmente importantes, como os
casos da água, do carbono, do hidrogênio, do oxigênio, do
nitrogênio, do fósforo e do enxofre.
1. Os ciclos biogeoquímicos
Embora o fluxo de energia seja unidirecional e possua, na gran- 2. O ciclo da água e os
de maioria das vezes, o sol como fonte primária e inesgotável,
o material necessário à síntese orgânica e às sucessivas trans- seus desdobramentos
formações energéticas existe em quantidade limitada no meio, A substância mais abundante na biosfera é a água. Os
devendo, portanto, ser recirculado. oceanos, as calotas polares, as aglomerações de neve, os
Assim, há uma troca recíproca, contínua e obrigatória dos lagos, os rios, o solo e a atmosfera contêm cerca de 1,4
elementos químicos entre os seres vivos e o meio físico. milhão de quilômetros cúbicos de água. Aproximadamente
Esse intercâmbio de elementos químicos é acompanhado 97,2% desse total se encontram nos oceanos e possuem
de ganhos e perdas de energia, gerando um ciclo entre o uma quantidade considerável de sal, os 2,8% restantes
meio biológico (biótico) e o meio geofísico (abiótico), dito são compostos por água doce, sendo três quartos sob a
ciclo biogeoquímico. forma de gelo.
A circulação e a transformação dos elementos podem ocorrer Mais conhecido como ciclo hidrológico, representa as
por meio dos processos realizados por seres vivos (biológico), várias fases do percurso da água, que inicia e finaliza na
das modificações da crosta terrestre (geológico), das alterações atmofera. Essas fases englobam, basicamente, a precipita-
na composição da matéria (químico) e das modificações da ção, escoamento superficial, infiltração, escoamento sub-
matéria sem alterar sua composição química (físico). terrâneo e a evapotranspiração.
A existência desses ciclos confere à biosfera um poder con- A precipitação, originada da evaporação dos mares, lagos,
siderável de autorregulação, o qual assegura a perenidade pântanos, rios e da transpiração de vegetais e animais, for-
dos ecossistemas e se traduz em uma notável constância de ma as nuvens que, ao alcançarem regiões mais frias, se
proporção dos diversos elementos em cada meio. O ecos- condensam e caem na forma de chuva.
sistema, por sua vez, pode ser conceituado como uma uni- A parcela de água precipitada sobre a superfície sólida
dade que inclui todos os organismos de uma determinada pode ter duas vias distintas: a infiltração e o escoamen-
área, interagindo com o meio físico, de forma a originar um to. É através da infiltração e do escoamento subterrâ-
fluxo de energia e um ciclo da matéria. neo que se realiza o recarregamento das reservas freá-
As trocas de materiais nos ciclos se dão segundo vias mais ticas e a reidratação dos solos, ou seja, dos depósitos
ou menos circulares. Em cada um desses ciclos, existe um de água disponível para a vegetação terrestre e para as
compartimento que funciona como reservatório do nutrien- atividades biológicas que se desenvolvem nas camadas
te, constituindo um componente bastante grande em superficiais dos continentes.
30
O escoamento superficial é responsável (ao lado da ressurgência de águas infiltradas) pela formação de córregos, rios e la-
gos. A maior ou menor proporção do escoamento superficial em relação à infiltração é influenciada fortemente pela presença
ou ausência da cobertura vegetal.
Para reiniciar o ciclo, a água, acumulada pela infiltração e escoamento é restituída à atmosfera por meio da evaporação, enquan-
to a incorporada por seres vivos é reintegrada através da respiração, excreção e, principalmente, transpiração.
O aumento da temperatura local pode intensificar a eva- lixo nas vias públicas, não construir e nem ocupar as áre-
poração e os índices de poluição podem aumentar a quan- as de várzeas dos rios.
tidade de nuvens, além de influenciar na qualidade da
precipitação. Logo, fica claro que no modelo de desenvolvi-
mento e crescimento escolhido pelas sociedades atuais as
cidades interferem diretamente no ciclo hidrológico, uma
vez que as temperaturas e os índices de poluição são maio-
res do que nas zonas rurais ou preservadas. Além disso, a
construção de reservatórios ou represas aumenta em dema-
sia a umidade relativa local e, por consequência, os índices
multimídia: vídeo
pluviométricos regionais. FONTE: YOUTUBE
A falta de coleta e tratamento de esgotos associada à O ciclo das águas ou ciclo hidrológico
herança de jogar lixo em córregos e rios traz o proble-
ma da poluição hídrica, que acaba “engolindo” receitas
públicas enormes em projetos de saneamento e limpeza, 3. O ciclo do carbono e os
a fim de tornar novamente a água potável. As cidades
apresentam solo construído e bastante impermeabiliza- seus desdobramentos
do; em virtude disso, as águas pluviais infiltram pouco O carbono é o elemento essencial na composição da maté-
e escorrem muito rapidamente para níveis mais baixos, ria orgânica, sendo, pois, fundamental a sua recirculação na
que acabam por sofrer enchentes. A enchente, em con- natureza. Encontra-se disponível no ar atmosférico, principal-
junto com a poluição, cria problemas de saúde pública, mente na forma de gás carbônico (CO2). Esse carbono, fixado
pois permite contato com resíduos sólidos (lixo), vetores pelos produtores por meio da fotossíntese e, em menor
(ratos) e substâncias perigosas (efluentes domésticos e escala, da quimiossíntese, é utilizado para sintetizar matéria
industriais) e contaminadas por bactérias e outros pató- orgânica, a qual é consumida por um animal que, por sua vez,
genos. Algumas das soluções são: aumentar áreas verdes, poderá servir de alimento a outros animais (consumidores).
construir piscinões (que retardam o escoamento aos rios), Esse elemento, por fim, fica disponível para os decomposito-
evitar retificação dos rios (diminuindo suas vazões), evitar res, os quais degradam os compostos orgânicos.
31
O fluxo de energia é unidirecional e descrescente, assim, ao longo da cadeia alimentar, o carbono é incorporado pelos seres
vivos ou consumido para o fornecimento de energia, sendo liberado como CO2 através da respiração celular e, em menor
quantidade, da fermentação.
Atualmente, o maior reservatório de carbono é constituído pelos carbonatos existentes nas águas e no solo. Basicamen-
te, os processos de fotossíntese e respiração celular seriam suficientes para manter as concentrações dos compostos de
carbono na biosfera, porém, não é bem assim que acontece.
As atividades da sociedade humana moderna exigem cada vez mais a queima de combustíveis fósseis, o que causa uma
diminuição intensa de carbono fixado em seres vivos vegetais e no solo, representados por madeira e por carvão e petróleo, res-
pectivamente. A combustão desses compostos orgânicos libera gás carbônico para a atmosfera, cujas altas concentrações estão
associadas ao aumento do efeito estufa, e gera fuligem e monóxido de carbono (CO), os quais estão associados a questões
de saúde pública − o CO é tóxico e letal, enquanto a fuligem é um dos principais componentes da poluição atmosférica.
O aquecimento global contribui para a acidez dos oceanos, o que pode levar à morte de corais, já que o gás carbô-
nico, principal gás do efeito estufa e participante dos ciclos do carbono e oxigênio, reage com o esqueleto calcário
desses cnidários. Para compreender essas reações, são necessários conceitos de química. A queima de combustível
fóssil libera CO2 para a atmosfera, que pode entrar em contato com a água e formar o ácido carbônico. Esse ácido
carbônico pode se ionizar na água liberando íons H+ e bicarbonato. A saturação desses íons pode resultar em pro-
blemas para a flora e a fauna marinha.
32
Fotossíntese
luz
6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2
clorofila
Respiração celular
multimídia: vídeo
FONTE: YOUTUBE C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + ENERGIA
Ciclo do carbono
33
posteriormente, pelos consumidores. Dessa forma, é possível absorver o nitrogênio na forma de compostos altamente oxidados,
como amônia, nitrato e nitrito.
Bactérias e cianobactérias fixadoras e de vida livre convertem o nitrogênio atmosférico (N2) em amônia (NH3) que, em contato
com a água do solo, forma o íon amônio (NH4+). Bactérias e fungos também podem liberar amônio no ambiente por meio da
decomposição de compostos nitrogenados, como ureia e proteínas, presentes em excretas de animais e em matéria orgânica
morta (amonificação). As bactérias nitrificantes convertem por nitrosação a amônia em nitrito (NO2−) e, depois, por nitra-
ção, oxidam o nitrito em nitrato (NO3−).
Além disso, bactérias fixadoras do gênero Rhizobium associadas a nódulos em raízes de leguminosas (família Fabaceae), for-
mando bacteriorrizas, convertem o nitrogênio em amônia. Assim, a planta absorve compostos nitrogenados, e as bactérias, em
contrapartida, recebem matéria orgânica.
Completando o ciclo, o nitrogênio atmosférico retorna à atmosfera por ação de bactérias desnitrificantes.
No ar, devido à atividade industrial e às descargas de veículos automotores, produzindo óxidos de nitrogênio – nitritos e nitratos
–, o ciclo tem sido alterado. Esses gases, na realidade, constituem fases transitórias do ciclo e, em geral, são encontrados em
pequena concentração no ambiente.
34
produtores, esse íon é transferido aos consumidores pela cadeia alimentar e retorna ao ambiente pela decomposição da
matéria orgânica presente em organismos mortos e em excretas.
Tanto os movimentos de acomodação da crosta e as elevações dos sedimentos, como também a atividade animal, principal-
mente de aves e peixes, parecem não serem suficientes para compensar as perdas. A atividade humana tem contribuído para
acelerar as perdas de fósforo, tornando a reciclagem "acíclica".
Atualmente, o ser humano se preocupa mais com o fosfato dissolvido nas águas em função de sua importância em termos
de qualidade. Nesse aspecto, o fósforo tem papel relevante na eutrofização, podendo, como consequência, causar prejuízo
à água para fins de abastecimento público. As fontes antrópicas de fósforo podem ser, dentre outras, os fertilizantes, os
despejos líquidos domésticos, os detergentes, os aditivos anticorrosivos e os aditivos usados no controle de incrustações.
VIVENCIANDO
A compreensão dos ciclos biológicos, a exemplo o ciclo do carbono, o qual envolve processos como a respiração
celular e a fotossíntese, pode contribuir para elucidar mecanismos que podem diminuir as consequências do efeito
estufa e indicar maneiras para controlá-lo.
35
ÁREAS DO CONHECIMENTO DO ENEM
HABILIDADE 30
Avaliar propostas de alcance individual ou coletivo, identificando aquelas que visam à preservação e à
implementação da saúde individual, coletiva ou do ambiente.
MODELO 1
(Enem) A modernização da agricultura, também conhecida como Revolução Verde, ficou marcada pela expan-
são da agricultura nacional. No entanto, trouxe consequências como o empobrecimento do solo, o aumento
da erosão e dos custos de produção, entre outras. Atualmente, a preocupação com a agricultura sustentável
tem suscitado práticas como a adubação verde, que consiste na incorporação ao solo de fitomassa de espécies
vegetais distintas, sendo as mais difundidas as leguminosas.
ADAPTADO DE: ANUNCIAÇÃO, G.C.F. DISPONÍVEL EM: WWW.MUZ.IFSULDEMINAS.EDU.BR. ACESSO EM: 20 DEZ. 2012.
ANÁLISE EXPOSITIVA
As espécies vegetais necessitam não somente de sol e água para realização da fotossíntese, como também
absorvem do solo nutrientes importantes para seu desenvolvimento. Em um ambiente natural, os ciclos
biogeoquímicos se mantêm em equilíbrio; no entanto, as áreas cultivadas tendem a interferir na microbiota
do solo, como também retiram a cobertura vegetal (serapilheira) que alimentam os ciclos dos nutrientes.
Desse modo, para aumentar a produtividade das plantações, deve-se recobrir o solo a fim de protegê-lo da
erosão, além de aumentar a decomposição e, assim, disponibilizar naturalmente mais nutrientes, reduzindo
a necessidade de fertilizantes. A utilização de espécies da família das leguminosas (feijão, lentilha, ervilha,
soja, etc.) garante ainda aumento da fixação de nitrogênio, uma vez que, nas raízes dessas espécies vege-
tais, encontram-se bactérias (Rhizobium) que convertem o nitrogênio gasoso em moléculas nitrogenadas
inorgânicas, que serão aproveitadas pelas plantas.
RESPOSTA Alternativa C
36
DIAGRAMA DE IDEIAS
CICLOS BIOGEOQUÍMICOS
CARBONO OXIGÊNIO
CO2 O2
VEGETAIS ANIMAIS FOTOSSÍNTESE COMBUSTÃO
DECOMPOSITORES RESPIRAÇÃO
AERÓBIO
NO2- NO3-
SOLO /
MAR PO43- ; SO43- (aq.) DECOMPOSITORES
VEGETAÇÃO
SUBSOLO
37
AULAS 23 e 24 1. A ação antrópica
sobre o ambiente
O ser humano tem variado as atitudes e reações em rela-
ção ao ambiente através do tempo, variando em função de
sua tecnologia, cultura, religião e desenvolvimento social e
PROBLEMAS AMBIENTAIS econômico. Ainda hoje, as relações do ser humano com o
ambiente são alteradas em função dessas variáveis, como
em nome de um progresso tecnológico e econômico ou de
uma “volta à natureza” menos mercadológica.
A tradição cultural desempenha importante papel no pro-
cesso de decisão que define o comportamento dos grupos
sociais humanos com o ambiente. Assim sendo, pode-se
COMPETÊNCIA: 3 dizer que as diferentes posturas humanas de relação com
o ambiente são tão diversas quanto as tradições culturais
HABILIDADES: 8e9 observadas no mundo.
Quando considera-se a estrutura da paisagem em dado
momento, deve-se levar em conta que o planeta é um
grande sistema, no qual todos os seus componentes in-
teragem. Essa interação permite a autorregulação, a recuperação ou mesmo a degradação ambiental. Assim, o processo
de modificação dessa arquitetura é resultante da interação de fatores ambientais, humanos e tecnológicos, que mudam
sucessivamente os diferentes usos da paisagem, alterando os fatores ambientais e retroalimentando o próprio processo
de modificação.
MAPA COM A DISTRIBUIÇÃO GLOBAL DE IMPACTOS AMBIENTAIS CAUSADOS PELO SER HUMANO
As interferências humanas desordenadas sobre o ambiente podem originar impactos de diversas naturezas. Observe, nas figuras
a seguir, exemplos de impactos socioambientais.
38
ECOLOGIA DA PAISAGEM − DEGRADAÇÃO AMBIENTAL
VIVENCIANDO
Os problemas ambientais acompanham nosso cotidiano. Poluição do ar, degradação do solo, desmatamento e super-
população representam enormes ameaças que devem ser sanadas para que o planeta continue sendo um ambiente
para todas as espécies. Compreendendo os conceitos que permeiam os problemas ambientais, podemos criar solu-
ções possíveis para essas situações.
39
2.1. Erosão
A remoção da cobertura vegetal original acelera o processo erosivo, alterando os processos geomorfológicos. Retirar a
vegetação, independente da ocupação posterior, promove a perda de até 50% de solo por erosão. Com a intensificação
desses processos, podemos falar em desertificação.
A erosão é causada pela ação das águas e do vento e a consequente remoção das partículas do solo. Essa remoção, além
de causar alterações de relevo, riscos às obras civis, remoção da camada superficial e fértil do solo, provoca o assoreamento
dos rios. Como consequência indireta, ocorrem as inundações e alterações dos cursos de água. A erosão do solo está princi-
palmente associada a fatores como clima, tipos de solo e declividade do terreno.
As práticas recomendas para se evitar a erosão estão ligadas à manutenção da cobertura vegetal, utilização de árvores como
quebra-ventos, cobertura do solo com serragem e técnicas de caráter mecânico, como aração, plantio e construção em curvas
de nível − execução de canaletas para desvio das águas pluviais e execução de muros de arrimo.
2.2. Alterações química Lembre-se de que os solos tropicais não são, via de regra, fér-
teis e que muitas vezes a biodiversidade que eles sustentam
Aplicar agrotóxicos modifica a química e a fertilidade do está associada a altas e rápidas taxas de degradação de maté-
solo, além de gerar diversos impactos biológicos e de saú- ria orgânica pelos seres decompositores e pela absorção e
de pública. O uso indiscriminado dos defensivos agrícolas incorporação vegetal desses nutrientes. Por isso que o desma-
causa diversos impactos negativos a médio e longo prazo. tamento de áreas florestais como Amazônia e Mata Atlântica
Devido a sua ação erosiva, torna o solo pouco produtivo e não sustentam culturas agrícolas por muito mais do que 4 ou
dependente de produtos químicos. 5 anos, quando ocorre o esgotamento dos nutrientes do solo.
O processo de fertilização ou adubação pode alterar a Outro processo de alteração química é a correção do pH do
composição química do solo, corrigindo-a para melhor aten- solo através da calagem, mantendo-o ótimo para a cultura
der às necessidades da cultura vegetal de interesse. A aplica- desejada e fornecendo cálcio e magnésio para as plantas.
ção continuada e intensiva de fertilizantes concentra vastos Além disso, reduz a disponibilidade de alumínio e aumen-
estoques de NPK, o que vai alterar significativamente o ciclo ta a de fósforo. Essa atuação é bastante comum nos solos
do nitrogênio e as taxas de decomposição no solo. Tudo isso tropicais, que muitas vezes são ácidos e tóxicos. A região
exige grandes implementos e mecanização especializada Centro-Oeste, domínio original dos cerrados, apresenta esse
para tornar o solo produtivo novamente, o que nem sempre é problema. As grandes monoculturas de cana-de-açúcar e
viável financeiramente para pequenos e médios agricultores. soja só são possíveis graças à correção do solo.
40
A excessiva irrigação, por outro lado, pode provocar
a salinização de certos tipos de solos, como os do se-
3. Impacto da atividade
miárido, tornando-os impróprios para cultivos de inte- humana sobre a
resse econômico, assim como para o desenvolvimento
de uma vegetação natural. Nesses solos, a drenagem comunidade biológica
é muito rápida e praticamente nenhuma água é total- A grande mudança na relação entre o ser humano e os demais
mente desprovida de sais, levando a uma concentra- seres vivos ocorreu com a transição da sociedade mesolítica,
ção salina comprometedora à agricultura tradicional e na qual os hominídeos eram essencialmente nômades e com
ao ambiente. hábito caçador-coletor, para a economia neolítica, na qual o
ser humano passou a ser agricultor e domesticador-criador de
diversas espécies, fixando-se em um determinado lugar. As-
sim, as atividades e os impactos antrópicos se tornaram um
importante fator no processo evolutivo dos seres vivos.
As alterações nos padrões da vegetação e dos animais obe-
deceram a uma série de razões, sempre levando em conta
os interesses humanos de eliminação de doenças e manu-
tenção de espécies de interesse. Porém, a influência do ser
humano sobre a biosfera não foi uniforme.
A modificação dos padrões da vegetação para fins agrícolas
ou florestais, com a consequente mudança no microclima,
USO DO SOLO E O PROCESSO DE DESERTIFICAÇÃO
levou, inevitavelmente, à modificação das propriedades do
solo, em face da estreita relação causal dos três aspectos:
2.3. Poluição clima, solo e vegetação. O desmatamento e a degradação
A disposição indiscriminada de resíduos sólidos − lixo ambiental têm sido tendência, reduzindo a diversidade das
– e efluentes líquidos − esgoto – no solo é outro uso espécies e a biomassa.
que tem se mostrado inadequado. Os resíduos gerados O objetivo é destinar essas áreas à agropecuária, à urbaniza-
pela atividade humana são dispostos diretamente sobre ção, à industrialização, a projetos de assentamento (coloni-
o solo, seja na forma de aterros, seja por infiltração, ou zação), a projetos de desenvolvimento (estradas, hidroelétri-
pelo simples acúmulo sobre o substrato. cas, usinas nucleares e mineração), ao extrativismo vegetal,
Ao longo do tempo, ocorre o acúmulo da infiltração dos à exportação de madeira, à produção de carvão, entre ou-
líquidos gerados na decomposição dos resíduos (choru- tros, que destroem ou simplificam intensamente os habitats,
me). As águas pluviais auxiliam no processo de lixiviação comprometendo diretamente a sustentabilidade da fauna.
e contaminação, carregando substâncias para as cama- Mudanças
Expansão de
das mais profundas e para os aquíferos subterrâneos. área agrícola
Madeireiras climáticas globais
41
A interferência humana nas populações animais também 3.1. Concentração de compostos nas
redundou em efeitos abrangentes e imprevisíveis, alteran-
do sua densidade e levando várias espécies à extinção, as-
cadeias alimentares – efeito cumulativo
sim como ameaçando tantas outras. Além dos impactos da Substâncias tóxicas e metais pesados, como o mercúrio,
erradicação de organismos, a introdução de espécies exó- são difíceis de se eliminar e se concentram nos organis-
ticas podem alterar drasticamente o equilíbrio das cadeias mos que os ingerem (bioacumulação). Quando um con-
alimentares do ecossistema. sumidor primário, por exemplo, é predado, as toxinas são
As reduções e eliminações verificadas por destruição do repassadas para o próximo nível trófico. O consumidor
habitat, frequentemente uma consequência indesejada secundário, por sua vez, armazenará o poluente de todos
da falta de planejamento e do mau uso da terra, são, atu- os organismos que ingerir, repassando posteriormente
almente, as de maior impacto sobre a fauna e as mais di- para o consumidor terciário, e assim por diante. O último
fíceis de conter, devido à expansão urbano-industrial. nível concentra todas as substâncias tóxicas transmitidas
A fauna com pequena população natural e habitat muito pela teia. Esse acúmulo progressivo de certos resíduos ao
restrito é particularmente propensa à extinção, como re- longo da cadeia alimentar é chamado magnificação
sultado da atividade humana. trófica ou bioampliação.
A indústria pesqueira, atividade econômica bastante impor- Desde a década de 1940, alguns inseticidas do grupo dos
tante para muitas culturas e países, normalmente não respeita organoclorados foram usados extensivamente nas lavouras
diversos pontos das legislações nacional e internacional: es- devido à sua alta eficiência contra diversos insetos. Absor-
pécies permitidas, períodos de reprodução, quantidades má- vido pela pele ou pelos alimentos, o acúmulo de DDT no or-
ximas permitidas, sobrepesca e atuação em águas costeiras. ganismo humano está relacionado com doenças do fígado,
como a cirrose e o câncer. O uso indiscriminado e descon-
Observe, a seguir, nas ilustrações, aspectos da perda da bio- trolado do DDT fez com que o leite humano, em algumas
diversidade associada às interferências humanas. regiões dos EUA, chegasse a apresentar mais inseticida do
que o permitido por lei no leite de vaca.
O DDT, além de outros inseticidas e poluentes, possui a
capacidade de se concentrar em organismos. Ostras, por
exemplo, que obtêm alimento por filtração da água, po-
dem acumular quantidades enormes de inseticida em seus
corpos, concentrando-o até cerca de 70 mil vezes. Em
determinados ecossistemas, também é absorvido pelos
PERDA DE BIODIVERSIDADE − QUEIMADAS
produtores e consumidores primários. Assim, o DDT passa
para os próximos organismos e tende a se concentrar nos
níveis tróficos superiores.
4. Impacto da atividade
humana sobre a atmosfera
O ser humano alterou pela primeira vez a ação local da at-
mosfera e, portanto, o clima, há 7 ou 9 mil anos, ao mudar
PERDA DE BIODIVERSIDADE − TRÁFICO
a face da Terra com a derrubada de florestas, a semeadura
e a irrigação. No entanto, é provável que no decurso deste
século as ações antrópicas tenham intensificado e acelerado
inadvertidamente o ritmo de mudança do clima do globo.
Uma vez que a atmosfera é um sistema contínuo e único,
pode-se concluir que as mudanças são transmissíveis em
toda sua extensão; assim, uma alteração em pequena es-
cala pode ter consequências globais. A mudança do clima
provocará mudanças em cascata nos processos geomor-
fológicos do solo e da vegetação, o que, por sua vez, trará
PERDA DE BIODIVERSIDADE − DESMATAMENTO novas alterações climáticas.
42
A influência humana sobre o clima é muito difícil de avaliar. Pode-se supor e evidenciar as alterações provocadas em escala
microclimática, por exemplo, a construção de um reservatório de água, e mesoclimática, por exemplo, a presença de uma
grande cidade e a constatação de que ela é uma ilha de calor. No entanto, alterações macroclimáticas podem estar asso-
ciadas a processos planetários globais. Não vamos esquecer que o planeta tem cerca de 4,5 bilhões de anos e já esfriou e
esquentou várias vezes, mesmo antes de o Homo sapiens andar por aqui. Muitas pesquisas e estudos sugerem que certas
atividades antrópicas podem acelerar esses processos naturais.
O EFEITO DE ILHAS DE CALOR OCORRE DEVIDO À ELEVADA TAXA DE ABSORÇÃO E RETENÇÃO DE CALOR DE SUPERFÍCIES URBANAS, À FALTA DE COBERTURA VEGETAL QUE
AUXILIA NA REFLEXÃO DO CALOR E AUMENTA A TAXA DE TRANSPIRAÇÃO (UMIDADE), À IMPERMEABILIZAÇÃO DO SOLO QUE IMPEDE A INFILTRAÇÃO E A EVAPORAÇÃO,
À PRESENÇA DE CONSTRUÇÕES VERTICAIS QUE PREJUDICAM A CIRCULAÇÃO DO VENTO E AO ACÚMULO DE GASES POLUENTES QUE AUMENTAM A TEMPERATURA
43
carvão mineral e o óleo diesel, que tem enxofre como impureza. O dióxido de enxofre, juntamente com o óxido de nitro-
gênio, também liberado pela atividade industrial, provoca bronquite, asma e enfisema pulmonar. Além disso, reagindo
com vapor de água na atmosfera, esses óxidos podem formar ácidos sulfúrico e nítrico, que se precipitam com a umidade
e formam as chuvas ácidas.
Em certos países europeus, onde a produção de energia é baseada na queima de carvão e óleo diesel, as chuvas ácidas
têm sido responsáveis por grandes danos à vegetação, além de corroerem construções e monumentos. Na Alemanha e
na Holanda, por exemplo, estima-se que 50% das florestas naturais já foram destruídas pelas chuvas ácidas.
DETALHES DA FORMAÇÃO DA CHUVA ÁCIDA A PARTIR DE LANÇAMENTO DE NO2 E SO2 DE ORIGEM ANTRÓPICA NA ATMOSFERA
Nas cidades modernas, há grande quantidade de partículas em suspensão no ar, produzidas principalmente pelo des-
gaste de pneus e freios de automóveis. Pastilhas de freio, por exemplo, liberam partículas de amianto, que podem causar
doenças pulmonares.
Grandes responsáveis pela produção de matéria particulada no ar são as siderúrgicas e as fábricas de cimento, estas últimas
responsáveis pela liberação de partículas de sílica. A sílica, como o amianto, quando particulada no ar, é a causa comprovada
de diversas doenças pulmonares, tais como fibroses e enfisemas.
44
CONEXÃO ENTRE DISCIPLINAS
Para entender melhor como acontece o efeito estufa, é preciso, antes, compreender o que são radiações eletromag-
néticas. Essas ondas têm alguns parâmetros que as definem, como a distância entre duas ondas e o comprimento
de onda. Assim, conceitos de Física facilitam a compreensão de como as ondas são refletidas e absorvidas pela
atmosfera terrestre, levando ao efeito estufa e ao aquecimento global.
metano 15
óxido de nitrogênio 4
clorofluorcarboneto 11
Esses compostos gasosos são capazes de absorver radiação na frequência do infravermelho, aprisionando calor na atmosfera. Apesar
de a maior parte da radiação solar que atinge o solo ser refletida pelas nuvens e pela superfície terrestre, a outra parte é absorvida e
reirradiada na forma de radiação infravermelha − inclusive de volta para a superfície terrestre, que se aquece.
desses
retém
Esse
45
A quantidade de gás carbônico, um dos principais causadores do efeito estufa, vem aumentando significativamente na
atmosfera desde a Revolução Industrial, quando o ser humano começou a empregar a queima de combustíveis (carvão e pe-
tróleo) em larga escala, a fim de produzir energia. Com isso, a concentração de gás carbônico no ar se elevou nesses últimos
100 anos, de 0,029% para quase 0,04% da composição atmosférica, o que corresponde a um aumento da ordem de 38%.
Embora sem estimativas precisas, sabe-se que a quantidade de metano presente na atmosfera também vem crescendo.
Esse gás resulta da decomposição da matéria orgânica, e sua concentração na atmosfera aumenta proporcionalmente ao
crescimento da população. Isso se deve à maior produção de lixo e esgotos, à pecuária e ao aumento das áreas de terrenos
alagados, onde se cultiva arroz e há grande decomposição de matéria orgânica.
O efeito estufa vem despertando polêmicas. As imagens efeito estufa. Além disso, se o gelo derreter em proporções
de impacto mostram desertos se expandindo, cidades cos- consideráveis, isso provocaria outras distorções na circula-
teiras inundadas e grandes alterações climáticas. Supõe-se ção atmosférica e nos padrões do equilíbrio térmico.
que a tendência natural para o resfriamento no clima mun-
dial desde a década de 1950 já foi detida.Alguns cientistas 4.4. Camada de ozônio
acreditam que, se os gases que provocam o efeito estufa
continuarem a se acumular na atmosfera, devemos esperar A camada de ozônio, também chamada de ozonosfera,
uma elevação de até 4 °C na temperatura média mundial é uma das camadas de nossa atmosfera, que está localiza-
nos próximos 50 anos. da a cerca de 50 km da superfície do planeta. É constituída,
basicamente, de ozônio (O3).
Esse elemento é formado a partir da ação fotoquímica dos
raios ultravioleta sobre as moléculas de oxigênio. Devido ao
consumo da radiação ultravioleta A e B (UVA e UVB), a
camada funciona como um “filtro”, impedindo que essas ra-
diações mutagênicas e, portanto, cancerígenas, sobretu-
do para a pele humana, consigam atingir a superfície terrestre.
O2 + 1 + ultravioleta o O3
2O2
46
maior se localiza sobre o Polo Sul, e chega a atingir uma de drenagem promovidos pela ocupação. Além disso, a mu-
área de 21 milhões de km2, mais do que o dobro da área do dança no fluxo fluvial altera profundamente a distribuição
Brasil. O outro buraco, menor, localiza-se sobre o Polo Norte. dos recursos hídricos para a fauna e flora.
A destruição da camada de ozônio é consequência da libe- A água na atmosfera pode ser liberada em maior quantida-
ração de gases denominados clorofluorcarbonos (CFC) de devido aos desmatamentos e à elevação da temperatu-
para a atmosfera. O CFC é inerte, bastante estável, usado ra, levando a uma alteração da evapotranspiração.
para refrigeração em geladeiras e bebedouros e como pro- Os oceanos são fundamentais no processo de controle dos flu-
pelente na indústria de isopores, espumas e plásticos. Por xos globais de energia e, consequentemente, no ambiente geral
ser muito barato, vem sendo utilizado desde 1930. Como do planeta, principalmente devido ao “alto calor específico”
é extremamente leve, após um vazamento ou quando lan- da água que retém calor. O papel do fitoplâncton oceânico é
çado na atmosfera, ascende devagar, mas vai para as altas fundamental no controle atmosférico do carbono fixando-o e
camadas da atmosfera, onde permanece cerca de 50 anos. produzindo 75% do oxigênio atmosférico, além de poder estar
Ao chegar na ozonosfera, cataliza a degradação do ozônio. diretamente ligado à formação de nuvens pela liberação de ga-
ses que funcionariam como núcleos de condensação.
Assim, o oceano é um importante componente na determina-
ção do clima global e dos níveis de precipitação. Porém, por
ser considerado um excelente depósito de efluentes e resíduos
sólidos devido a sua grande capacidade de autodepuração, o
oceano é cada vez mais impactado por causa de sua utilização
como via de transporte ou fonte de matérias-primas.
REAÇÃO DOS RAIOS ULTRAVIOLETAS COM OS CFCS, OS QUAIS
POSTERIORMENTE AUXILIAM NA DEGRADAÇÃO DA MOLÉCULA DE OZÔNIO
5.1. Poluição das águas
O uso do CFC já é proibido nos países do Hemisfério Nor-
É a contaminação dos recursos hídricos. O crescimento
te e vem sendo substituído por água e pelo HFC (hidro-
populacional e os padrões de vida mais elevados exigem
fluorcarboneto); o mesmo vem acontecendo nos países
maior demanda de recursos hídricos, condição que não
do Hemisfério Sul.
pode ser atendida pelo ciclo natural hidrológico.
Consequentemente, a qualidade da água superficial e subter-
rânea, tanto dos mares quanto de rios e lagoas, é progressiva-
mente prejudicada. Uma certa quantidade de poluentes pode
ser assimilada por diluição ou pela atuação de organismos na
cadeia alimentar que se ajustam às mudanças na qualidade da
água. Além desses limites, porém, a poluição representa uma
multimídia: vídeo
ameaça real à qualidade da água, à saúde e ao meio ambiente.
FONTE: YOUTUBE
A poluição térmica produzida pela água utilizada no sistema
MAG - 2/14 - Efeito Estufa
de refrigeração das usinas de energia também reduz a solubili-
dade do oxigênio em rios e lagos, e a diversidade das espécies
é ainda mais ameaçada quando as correntes são obstruídas
5. Impacto da atividade humana por sólidos inertes que resultam, por exemplo, de drenagem,
sobre a água doce e os oceanos escavação ou detritos urbanos.
47
A indústria extrativista exerce efeitos sobre a qualidade da combinada da sedimentação (precipitação por gravidade
água se estiver localizada perto da corrente. A mineração a de substâncias em suspensão) e da luz ultravioleta e visível
céu aberto poderá provocar contaminação sedimentológica elimina substancialmente as bactérias. Entretanto, em áreas
e química. A extração subterrânea de carvão muitas vezes de temperatura alta, podem surgir algas em águas ricas em
faz com que a drenagem ácida das minas chegue aos rios. nutrientes. Para combater isso, a filtragem lenta com areia
tem sido usada desde o início do século XIX; isso depende
Produtos químicos tóxicos, tais como os metais pesados cádmio
de uma combinação de filtragem direta e da ação bacteriana
e mercúrio, produzidos em algumas operações industriais e de
no interior das camadas superiores do leito de areia. Filtros
mineração, e despejados nos rios, lagos ou águas costeiras, po-
modernos mais rápidos empregam tratamentos químicos,
dem matar os organismos vivos e se acumular nos tecidos dos
particularmente com sulfato de alumínio, para coagular só-
peixes e crustáceos, que fazem parte da cadeia alimentar huma-
lidos em suspensão antes que estes sejam removidos para
na, podendo provocar graves danos à saúde.
um clorificador. A água é comumente desinfetada com cloro
Outros poluentes metálicos possivelmente nocivos são o para eliminar patógenos, embora isso possa provocar um
alumínio, utilizado no tratamento de águas, que já foi rela- gosto desagradável quando certas substâncias orgânicas
cionado ao mal de Alzheimer, e o chumbo, utilizado nos en- estão presentes.
canamentos de algumas casas antigas e identificado como
Depois do tratamento, a água é armazenada em um re-
causa de danos cerebrais em algumas crianças.
servatório de serviço, que pode ser uma cisterna fechada
O lançamento de resíduos industriais nas águas e nos subterrânea, nas regiões elevadas, ou, em regiões planas,
solos constitui um sério problema ecológico. Substâncias uma caixa-d’água. Isso garante alguns dias de suprimento
poluentes, como detergentes, ácido sulfúrico e amônia, en- e, devido a sua altura, exerce a pressão necessária para a
venenam os rios onde são lançadas, causando a morte de distribuição local.
muitas espécies da comunidade aquática.
Os reservatórios localizados em terras altas distantes das ci-
Em países nos quais não há tratamento adequado de água dades exigem aquedutos de grandes comprimentos; entradas
e esgoto, a poluição da água utilizada pela população pode para a água dos rios e lagos usualmente têm um reservatório
contribuir para a disseminação do cólera, do tifo e da ma- local para fornecer o suprimento adequado quando os níveis
lária, assim como ser responsável por doenças parasíticas de água são baixos e permitem o seu fechamento para im-
aquáticas como a esquistossomose. pedir poluição temporária. As aquíferas (rochas que contêm
água) profundas são aproveitadas por meio de poços e, mui-
5.2. Captação e abastecimento de água tas vezes, fornecem água de melhor qualidade.
A água é fornecida por uma rede de tubulações, cuja ca-
pacidade deve estar à altura das necessidades domésticas, 5.3. Tratamento e rede de esgoto
industriais e agrícolas, e ao mesmo tempo levar em conta
Uma rede de esgoto é um sistema de tubulações através
perdas devido aos vazamentos. O consumo médio de água
do qual as águas servidas, provenientes da totalidade do
pode variar de cerca de 740 litros diários per capita, em
esgoto doméstico ou comercial, são levadas para uma es-
cidades dos EUA, até 1 litro diário per capita em partes
tação de tratamento. Os esgotos são planejados para que
da Etiópia ou da Somália. A água é fornecida por fontes
sejam autolimpantes e façam com que as águas servidas
superficiais e subterrâneas.
fluam por gravidade, embora o bombeamento, algumas
vezes, seja necessário.
O acesso à rede é dado por postigos de inspeção e ma-
nutenção. Em um sistema que combina o escoamen-
to de águas servidas com o seu tratamento, ambas as
águas, servidas e pluviais, são escoadas para a estação
de tratamento; em sistemas separados, águas pluviais
não tratadas são escoadas diretamente para o curso de
água mais próximo.
48
ESQUEMA COM OS PROCESSOS E CAMINHOS DO TRATAMENTO DE ESGOTO
49
A drenagem de fertilizantes e o lançamento de outros
efluentes eleva a quantidade de matéria orgânica, em es-
6. Poluição sonora
pecial de compostos ricos em nitrogênio e fósforo, o que O som é parte tão comum da vida diária que, raramente,
estimula a absorção de nutrientes pelas algas e o conse- apreciamos todos os seus usos. Como exemplo, nos per-
quente crescimento acelerado de suas populações (flora- mite a comunicação através da fala, nos alerta ou previne
ção das águas). Com a proliferação de algas, aumenta-se em muitas circunstâncias e até nos possibilita fazer ava-
a turbidez da água, restringindo a fotossíntese para a su- liações de qualidade e diagnósticos. Contudo, com muita
perfície. Assim, eliminam-se os seres fotossintetizantes do frequência na sociedade moderna, o som nos incomoda.
fundo e multiplica-se ainda mais a quantidade de matéria Dessa forma, o som desagradável ou indesejável é cha-
orgânica disponível para decomposição. mado de ruído.
Em seguida, ocorre o crescimento de bactérias heterótrofas O ser humano moderno vem sendo submetido, cada vez
decompositoras e um maior consumo de oxigênio na degra- mais, a condições sonoras agressivas no ambiente em que
dação aeróbia, reduzindo a taxa desse gás dissolvido na vive, sendo prejudicado até mesmo nas chamadas horas de
água. Por conta disso, diversos organismos aeróbios, como lazer. Os sons que afetam a audição também têm outros
peixes, não sobrevivem. Desse modo, disponibiliza-se mais efeitos no corpo dos indivíduos. Seus efeitos principais na
matéria orgânica para decomposição e agrava-se o pro- saúde e bem-estar são:
blema da falta de oxigênio. Por fim, surge no meio anóxico
compostos reduzidos e gases tóxicos, como o metano e os redução da capacidade auditiva;
compostos de enxofre. resposta vegetativa, quer seja ela involuntária ou incons-
A demanda bioquímica de oxigênio (DBO) correspon- ciente (palpitação cardíaca, vasoconstrição periférica, etc.);
de à quantidade de oxigênio consumido na degradação da
cardiovascular (hipertensão arterial);
matéria orgânica no meio aquático, assim é um indicador
de qualidade de águas e está associado à quantidade de incômodo no ambiente comunitário; no sono (altera-
matéria orgânica presente. ções fisiológicas, alterações vegetativas, mudança na
O valor de 5 mg/ø significa que, para degradar totalmen- disposição, mudança na performance, aumento no ris-
te a matéria orgânica presente em 1 litro dessa água, são co de acidentes, etc.).
necessários 5 miligramas de oxigênio, ou seja, a água é irritação geral; perturbação na comunicação e prejuízo
boa. Quanto mais alto o valor da DBO, maior é a quan- na concentração; associação de medo e ansiedade; es-
tidade de matéria orgânica presente e, portanto, mais tresse e mudança na conduta social.
poluída está a água. Aumentam a DBO de um corpo de
água: sangue, cadáveres, esgoto doméstico, detergentes,
fertilizantes, esgotos industriais orgânicos, etc.
Os coliformes fecais são semelhantes em forma com a
bactéria Eschirichia coli, que vive nos intestinos humanos,
compondo sua flora, e podem estar presentes em efluen-
tes indicando que foram contaminados por fezes huma-
nas. Ecologicamente, são importantes por representarem
multimídia: vídeo
indicadores ambientais de qualidade, uma vez que, FONTE: YOUTUBE
se forem encontrados na água de abastecimento, mos- A degradação da camada de ozônio e seus riscos...
tram que houve contaminação dessa água por esgotos
“in natura”. De modo geral, altos índices de DBO indi-
cam também grandes quantidades de coliformes fecais,
caracterizando a água como imprópria para o consumo. 7. A gestão de resíduos sólidos
5.5.1. Maré vermelha Fatores importantes interferem na produção de lixo: densida-
Fenômeno semelhante à eutrofização. Certas condições es- de populacional, poder aquisitivo e, principalmente, hábitos
pecíficas, como alteração na salinidade, oscilação térmica de consumo. Esse quadro se agrava com a constatação de
da água e excesso de nutrientes, podem estimular o cresci- uma evidente tendência de crescimento da geração de lixo,
mento de algas pirrofíceas unicelulares. Esses dinoflage- não apenas em termos absolutos (tonelada/dia), mas tam-
lados liberam toxinas, alterando a cor da água, impedindo bém em termos relativos (quilograma/habitante/dia). Além do
a passagem de luz e ocasionando grande mortandade de crescimento populacional, o aumento de produção e consu-
diversos organismos. mo também tem contribuído significativamente.
50
A composição dos resíduos sólidos domiciliares e comerciais é Aterro sanitário − tem como objetivo acomodar, no
influenciada por uma série de fatores que envolvem condições solo, resíduos, no menor espaço possível, sem causar
sociais do gerador, condições climáticas do local de geração, danos ao meio ambiente ou à saúde pública. Essa
hábitos e costumes, entre outros. Dessa forma, pode variar técnica consiste basicamente na compactação dos re-
substancialmente no tempo, de país para país ou mesmo de síduos no solo, na forma de camadas que são perio-
região para região. dicamente cobertas com terra ou outro material iner-
te. Apesar de ser o método sanitário mais simples de
Quando o lixo não é coletado, tratado e disposto de forma
destinação final de resíduos sólidos, o aterro sanitário
adequada, pode causar a contaminação do solo e da água,
exige cuidados especiais e técnicas específicas a serem
gerar odores, ou ainda atrair e propiciar a proliferação de
seguidas, desde a seleção e preparo da área até sua
patógenos e vetores. Dessa forma, a questão do lixo envol-
operação e monitoramento.
ve aspectos sanitários, ambientais e de Saúde Pública. Essa
situação tem sido agravada com a presença constante de Incineração − é o processo de combustão contro-
catadores em lixões, que, com muita frequência, têm sido lada que pode ser resumidamente descrito como a
desconsiderados ou relegados a um segundo plano pelos queima de materiais em alta temperatura (acima de
administradores públicos e privados. 900 ºC), com uma mistura balanceada de componen-
Com relação ao aspecto ambiental, a destinação inade- tes e quantidades apropriadas de ar por um tempo
quada de resíduos em lixões traz como consequência a predeterminado. É a forma mais segura, do ponto de
degradação do meio ambiente, com a contaminação de vista sanitário, para se eliminar resíduos sólidos de
recursos naturais. O tratamento e a destinação final dos serviços de saúde, de portos, aeroportos e terminais
resíduos ainda se resumem na adoção de soluções imedia- rodoviários e ferroviários, aeronaves e navios interna-
tistas, quase sempre fundamentadas no simples descarte, cionais, de alimentos deteriorados e de outros restos
predominando os depósitos a céu aberto que contribuem nocivos. Além disso, dispensa a utilização de grandes
para a deterioração ambiental. No estado de São Paulo, a áreas, necessárias à implantação dos outros proces-
grande quantidade de resíduos gerados reclama por so- sos; reduz o resíduo sólido a, aproximadamente, 20%
luções técnicas e institucionais adequadas, calcadas nas em peso e a 5% em volume do original; torna biolo-
realidades regionais e cuja implementação não pode mais gicamente inofensivo o resultado sólido do processo,
ser protelada. escória e cinza, o qual poderá ser aproveitado como
material inerte para cobertura em aterros sanitários.
A RESPONSABILIDADE DE CADA
UM PARA CADA TIPO DE LIXO Compostagem − é o conjunto de técnicas que
Tipo Responsável Destinação usual estimula o processo biológico de decomposição de
domiciliar prefeitura
reciclagem / compos- materia orgânica. Desse processo, origina-se um
tagem / aterros
produto rico em substâncias húmicas e nutrien-
reciclagem / compos-
comercial prefeitura
tagem / aterros tes minerais, o que pode ser aplicado ao solo para
reciclagem / compos- melhorar suas características, sem causar riscos ao
público prefeitura
tagem / aterros meio ambiente. Para a aplicação da compostagem é
serviços de saúde
gerador
incineração necessária a instalação de uma usina de triagem e
(hospitais, etc.)
compostagem. A instalação desse tipo de usina acar-
gerador
industrial
(indústrias)
aterros industriais reta uma redução de 70%, em média, da tonelagem
portos, aeropor- gerador reciclagem / compos-
de lixo destinada ao aterro, com a consequente re-
tos e terminais (portos, etc.) tagem / aterros dução dos custos de aterramento por quantidade
gerador coletada e aumento da vida útil da área destinada
agrícola compostagem / aterros
(agricultor) à sua disposição.
entulho gerador aterros industriais
Reutilização e reciclagem − o objetivo básico é
TABELA COM A RESPONSABILIDADE DA ADMINISTRAÇÃO evitar a passagem descontrolada de materiais e obje-
PÚBLICA PARA CADA TIPO DE LIXO
tos usados – os resíduos – para o meio ambiente. A
As formas de disposição final para esses resíduos devem reutilização difere da reciclagem como conceito, pois
ser aquelas que por si só ou associadas a um determina- trata do aproveitamento do resíduo gerado sem que o
do tratamento prévio impeçam a disseminação de agentes mesmo sofra qualquer tipo de alteração ou processo,
patogênicos ou de qualquer outra forma de contaminação. excetuando-se a limpeza, como garrafas retornáveis
Dentre as estratégias adotadas, destacam-se: de refrigerantes e cervejas. Já a reciclagem refere-se ao
51
aproveitamento dos resíduos para, após uma série de objetivo era reduzir o número de vítimas da fome pela me-
processamentos, retornar ao processo produtivo, como tade até 2015. No entanto, segundo os últimos estudos
matéria-prima, daí gerando produtos novos. São exem- e levantamentos realizados pela FAO, essa meta é inatin-
plos as garrafas não retornáveis de cervejas e outras gível. Conforme a FAO, a fome no mundo diminuiu 14%
bebidas, que podem ser separadas do lixo e encami- nos últimos anos, mas a produção de alimentos aumentou
nhadas à indústria de fabricação de vidro, onde são 32%. O problema maior está na má distribuição desses
utilizadas como matéria-prima no processo, gerando alimentos, ou seja, enquanto nos países subdesenvolvidos
novos produtos de vidro. ocorre a carência de alimentos para a população, nos pa-
íses ricos as pessoas consomem mais calorias diárias do
A triagem é, no entanto, apenas uma das etapas do
que necessitam. Foi provado cientificamente que a fome
processo de reciclagem, sendo que o resíduo triado
deve ainda passar pelas etapas de beneficiamento (se- crônica reduz a capacidade de aprendizado das crianças,
leção, lavagem, classificação, moagem, etc.) e reúso, a diminuindo o rendimento na escola. No adulto gera mal-
fim de completar o ciclo de aproveitamento. -estar, e sua capacidade física fica muito reduzida, além
disso, as mulheres acabam gerando filhos prematuros.
As vantagens da reciclagem são:
A solução para esse problema estaria na implantação de
1. diminuição do volume de lixo a ser disposto no ambiente, um sistema mais justo, com ênfase nos projetos sociais
requerendo para isso áreas menores de disposição; para a geração do bem comum. Deveriam ser investidos
2. redução do consumo de energia, economizando recur- recursos na agricultura familiar; desapropriação de terras
sos naturais, quase sempre não renováveis; improdutivas, onde os assentados passariam a produzir
seus próprios alimentos e fornecê-los à cidade; investi-
3. redução dos custos de matérias-primas industriais;
mentos em programas de combate à fome e à miséria,
4. incentivo às atividades envolvidas com a reciclagem, in- bem como abastecimento de água potável e saneamento
cluindo a implantação de microempresas recicladoras, com básico para toda a população. A educação e a saúde tam-
consequente aumento do nível da mão de obra economi- bém deveriam ser prioridades dos órgãos competentes.
camente ativa;
Segundo a FAO, os países com maior número de famélicos
5. economia de certas matérias-primas provenientes de re- no mundo são os que apresentam as maiores dívidas ex-
cursos naturais não renováveis; ternas. Por isso, a FAO defende o perdão da dívida desses
6. promoção do desenvolvimento de uma consciência am- países mais pobres.
biental nas populações. No Brasil, a fome e a miséria se localizam principalmente
nas regiões Nordeste e Sudeste, no entanto, no Norte, Sul
8. Principais questões e Centro-Oeste existam casos apavorantes de miséria. Dos
aproximadamente 213 milhões de brasileiros, mais da me-
ambientais da Terra tade vive em situação de insegurança alimentar.Com a pan-
demia do Coronavírus, a quantidades de pessoas abaixo da
8.1. Pobreza e desigualdade linha da pobreza aumentou, atingindo cerca de 27 milhoes
A população mundial, em 1950, era de 2,5 bilhões de ha- de brasileiros (12,8% da população).
bitantes. Hoje, é de 7,7 bilhões, e chegará a 8,5 bilhões em Atualmente, cerca de 8 países possuem mais de 1/4 da po-
2025. Cerca de 3,4 bilhões de pessoas vivem com menos de pulação em estado de fome. Outros 8 possuem problemas
US$ 5,50 por dia. Mais de 4,2 bilhões não vivem em condi- sérios em torno da alimentação. Para se ter uma ideia da
ções sanitárias decentes e adequadas, incluindo acesso ao gravidade nesses países, a ausência de mais de 100
saneamento básico, segundo Organização Mundial da Saúde calorias diárias por pessoa é considerada fome
(OMS). 800 milhões, entre eles 150 milhões de crianças, são crônica. Nesses países, o deficit é de mais de 400 calorias
desnutridos. 80% da riqueza mundial está nas mãos de 1% diárias pelas pessoas atingidas pela fome. Para chegar a
da população. esses dados, a ONU comparou o consumo de calorias mí-
De acordo com o relatório anual sobre a fome no planeta, nimas, estabelecido com o consumo de alimentos em cada
divulgado pela Organização para Agricultura e Alimenta- nação. O continente mais atingido por essa praga continua
ção (FAO), entidade ligada à Organização das Nações Uni- sendo a África, seguido pela Ásia e América.
das (ONU), cerca de 826 milhões de pessoas são vítimas O Índice de Desenvolvimento Humano da ONU, calcula-
da fome em seu estágio mais avançado (a fome crônica), do pelo Programa das Nações Unidas para o Desenvol-
representando quase 1/6 da população mundial. O vimento (PNUD), verifica o nível de desenvolvimento ou
52
de subdesenvolvimento de um país com base na consi- em permitir a negociabilidade das reduções de emissão de
deração de três níveis sociais básicos: CO2 entre companhias de diferentes países, mas isso é só
na teoria, pois na prática o mercado de CO2, inevitavelmen-
nível de instrução da população (levando em con-
te, surge com transações e muito dinheiro em jogo.
ta, por exemplo, a taxa de analfabetismo e os anos de
escolaridade); O Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL), um dos
principais instrumentos do Protocolo de Kyoto, permite que
nível de saúde (abrangendo, por exemplo, a expecta- empresas e países industrializados que não conseguirem
tiva de vida e a taxa de mortalidade infantil); e reduzir suas emissões aos limites exigidos patrocinem pro-
nível de renda (considerando a capacidade de com- jetos de plantio de árvores ou adoção de energias não po-
pra em cada país). luentes em países em desenvolvimento. Em troca, o patro-
cinador recebe créditos que podem ser comercializados em
Com relação à escala usada na construção do índice, ob- bolsas de valores. O MDL é um instrumento muito criativo
serva-se que ele varia de 0 a 1, situando-se mais próximo
de transferência de recursos do Norte para o Sul, capaz de
de 1 os países de melhor nível social e de 0 os países de
beneficiar a todos.
pior nível social. Os três países que apresentaram melhor
IDH nos últimos índices foram Noruega (0,957), Irlanda
(0,955) e Suiça (0,955). Hoje em dia, o país se encontra
8.3. O desaparecimento das florestas
em 84º e continua decaindo de posição, evidenciando suas
As florestas cobrem 30% das terras emersas. 81% das flo-
profundas desigualdades.
restas virgens ou preservadas do planeta Terra se concen-
tram em apenas 15 países. Sua superfície total vem dimi-
8.2. Mudanças climáticas nuindo sob a pressão da indústria madeireira, da atividade
Epidemias de doenças, mares engolindo cidades litorâneas, extrativista e do aumento da área urbana. O Brasil tem
furacões e enchentes levando tudo pela frente, escassez avançado no seu compromisso de transformar pelo menos
de água potável e espécies em extinção são as possíveis 10% do território amazônico em unidades de conservação.
consequências do aquecimento global, que infelizmente já
No planeta, segundo a Comissão Mundial de Áreas Prote-
vem acontecendo. A mudança climática do planeta é re-
gidas, as áreas oficialmente protegidas passaram de 7,35
sultado do aumento da concentração de gases de efeito
milhões de quilômetros quadrados, em 1990, para 13,2 mi-
estufa na atmosfera, causado por atividades humanas.
lhões, distribuídos entre 30 mil parques e reservas. Entretan-
Para evitar que o planeta fique cada vez mais quente, du- to, as queimadas na Amazônia atingem o equivalente a um
rante a Rio-92 um grupo de países assinou a “Convenção estado de Sergipe todo ano.
Quadro das Nações Unidas sobre Mudança do Clima” (UN-
FCCC) e, em 1997, no Japão, foi adotado o Protocolo de
8.4. Acesso à água
Kyoto, um tratado com compromissos mais rígidos para
a redução da emissão dos gases que provocam o efeito Mesmo sabendo que 2/3 da água potável do planeta Ter-
estufa. Apesar dos compromissos assumidos na Rio-92, ra estão concentrados no continente Antártico, 1 em cada
as convenções de Biodiversidade e de Mudança Climática 5 habitantes no mundo não possui acesso à água potá-
ainda não viraram realidade. vel. Um estudo mostra que 75% da população de alguns
Os Estados Unidos são um dos principais obstáculos para países da África não possuem acesso à água potável. Na
o fechamento dos acordos internacionais. Dez anos de- África, dos 53 países do continente, 13 já sofrem com a
pois, as duas convenções – de Biodiversidade e de Mu- escassez de água. A metade dos rios do mundo está num
dança Climática – e o pacto – a Agenda 21 – ainda não nível muito abaixo do normal ou poluída. Na China, o lixo
estão implementados. e o esgoto produzidos são simplesmente abandonados
a céu aberto ou despejados em cursos de água, desse
Dos três documentos, o que está mais longe de ser posto
modo, 80% dos rios do país estão de tal forma poluídos
em prática é o relativo ao clima. A Organização das Nações
que os peixes desapareceram.
Unidas (ONU) já promoveu sete encontros mundiais, de-
pois da Rio-92, para tentar implementar as ações de con- A queda do nível dos lençóis freáticos se tornou um sério
trole do efeito estufa, que provoca o aquecimento da Terra. problema em algumas regiões.
O Protocolo de Kyoto consiste num engenhoso esquema O Brasil é campeão em águas superficiais, com 12% das
destinado a reduzir, em escala global, a emissão de gases, o reservas do globo, e o terceiro maior país do mundo em
principal dos quais é o dióxido de carbono (CO2). Consiste reservas aquíferas, e o primeiro em águas correntes com
53
8% das reservas de água do mundo, boa parte delas assinaturas e ratificações começou em janeiro de 2000
presente no subsolo; no entanto, o país trata mal suas e, até hoje, 15 países ratificaram e 94 assinaram. Para
reservas aquíferas e mananciais, e cerca de 35 milhões entrar em vigor, o protocolo precisa ser ratificado por pelo
de brasileiros não possuem acesso à água potável. menos 50 países. Em junho de 2002, em Haia, na Ho-
landa, houve um acordo mundial para impedir a posse
Esse imenso patrimônio nacional enfrenta problemas
de conhecimentos sobre plantas medicinais de países em
de contaminação e exploração desordenada. Não há
desenvolvimento e posterior patenteamento de produtos
regulamentação para a exploração das águas subter-
fabricados com esses conhecimentos.
râneas, vítimas de todo o tipo de poluição e descaso.
Outra forma de poluição é a contaminação dos lixões, Para o Brasil, um dos chamados países megadiversos, o acor-
aterros sanitários e resíduos de matéria orgânica (no do deverá proporcionar compensação na forma de treina-
Brasil, 90% dos resíduos são destinados a aterros e li- mento, royalties e transferência de tecnologia, além da parti-
xões a céu aberto, e apenas 20% recebem algum tipo cipação nos lucros da comercialização dos produtos.
de tratamento), que penetram no solo e contaminam os
lençóis freáticos.
O mau uso dos aquíferos subterrâneos diminui a recarga
de base dos rios, ou seja, se eles diminuírem de tamanho,
rios que ficam perenes mesmo na estiagem podem secar
definitivamente, como exemplo, o rio São Francisco, que
está com vazão inferior a mil metros cúbicos, quando nos
últimos anos chegava a 2.200 metros cúbicos.
54
ÁREAS DO CONHECIMENTO DO ENEM
HABILIDADE 9
Compreender o significado e a importância da água e de seu ciclo para a manutenção da vida, em sua rela-
ção com condições socioambientais, sabendo quantificar variações de temperatura e mudanças de fase em
processos naturais e de intervenção humana.
A água é de suma importância para vida, servindo como meio para realização das reações metabólicas de
todos os organismos, como também atua como habitat de diferentes espécies, seja quando está em estado
líquido ou sólido. Sendo assim, a cobrança desse assunto nas provas do Enem pode apresentar diferentes
abordagens, exigindo que o aluno saiba fazer uma análise crítica do ciclo hidrológico e dos impactos causados
devido a sua alteração.
MODELO 1
(Enem) Nos últimos 50 anos, as temperaturas de inverno na península Antártica subiram quase 6 °C. Ao con-
trário do esperado, o aquecimento tem aumentado a precipitação de neve. Isso ocorre porque o gelo marinho,
que forma um manto impermeável sobre o oceano, está derretendo devido à elevação de temperatura, o que
permite que mais umidade escape para a atmosfera. Essa umidade cai na forma de neve.
Logo depois de chegar a essa região, certa espécie de pinguins precisa de solos nus para construir seus ninhos
de pedregulhos. Se a neve não derrete a tempo, eles põem seus ovos sobre ela. Quando a neve finalmente
derrete, os ovos se encharcam de água e goram.
ADAPTADO DE: SCIENTIFIC AMERICAN BRASIL, ANO 2, N. 21, 2004, P. 80.
ANÁLISE EXPOSITIVA
O aquecimento global é um dos problemas ambientais mais em pauta atualmente, devido a sua amplitude geo-
gráfica e diversidade de impactos em ambientes naturais ou diretamente nas atividades humanas. O aumento da
temperatura no planeta impacta diretamente o ciclo da água, que, em ambientes polares, causará a redução de
habitats com o derretimento das calotas e outras consequências indiretas que afetarão o ciclo de vida dos animais
nesses ambientes, dificultando a alimentação e reprodução, como no caso descrito no texto de apoio.
RESPOSTA Alternativa E
55
DIAGRAMA DE IDEIAS
PROBLEMAS AMBIENTAIS
POLUIÇÃO DA ATMOSFERA
DESMATAMENTO
• PERDA DA BIODIVERSIDADE
• ASSOREAMENTO DE RIOS
• DESERTIFICAÇÃO
56
AULAS 25 e 26 2. Reprodução assexuada
A reprodução assexuada permite a formação de novos
indivíduos a partir de um só progenitor, sem que haja a
mistura de material genético ou a intervenção de células
especializadas (gametas). Desse modo, não há fecundação
e, consequentemente, não ocorre formação do zigoto.
TIPOS DE REPRODUÇÃO Nesse tipo de reprodução, os descendentes desenvolvem-se
E CICLOS DE VIDA a partir de uma célula ou de um conjunto de células do pro-
genitor. Logo, a partir de um só organismo podem formar-se
numerosos indivíduos geneticamente idênticos, os chamados
clones. Excepcionalmente podem surgir diferenças quando
por acaso ocorre uma alteração genética (mutação).
COMPETÊNCIAS: 4e8 Por conta dessas características, a reprodução assexua-
da possibilita que organismos isolados produzam des-
HABILIDADES: 13, 14 e 28 cendentes sem a necessidade de parceiro e com menos
gasto de energia. Além disso, origina uma descendência
numerosa em curto espaço de tempo, o que permite a
colonização rápida de um habitat e perpetua organismos
bem adaptados a ambientes favoráveis e estáveis. Den-
1. Introdução tre as vantagens econômicas, como na produção vegetal,
destaca-se a possibilidade de selecionar e reproduzir va-
A reprodução é uma característica fundamental dos seres
riedades de plantas em grande número, de modo rápido
vivos. Permitindo a formação de novos indivíduos, assegura
e conservando as características de interesse.
a perpetuação das espécies e, consequentemente, a con-
tinuidade da vida no nosso planeta. É através da repro- Porém, a reprodução assexuada não assegura a variabilida-
dução que o material genético é transmitido de geração de genética, o que torna a espécie vulnerável a mudanças
em geração, por vezes mantendo as características, outras ambientais. Muito dos organismos que se reproduzem asse-
produzindo algumas alterações. xuadamente também o podem fazer sexuadamente, quando
as condições do meio forem desfavoráveis. Os seres vivos
A formação de novos indivíduos e, consequentemen- que intercalam periodicamente os dois tipos de reprodução
te, a perpetuação das espécies dependem da sua possuem um ciclo de vida com alternância de gerações.
adaptação ao meio ambiente. Quando essa adap- Reprodução assexuada
57
2.1. Bipartição
Esse tipo de reprodução ocorre em procariontes (bactérias)
e em grupos de organismos eucariontes unicelulares, como
protozoários e algas. A bipartição, também denominada
cissiparidade ou divisão binária, consiste na separação
A - Estrela-do-mar
de um organismo em dois indivíduos de tamanho semelhan-
te, que crescem e atingem as dimensões do progenitor.
B - Planária
2.4. Gemulação
Na gemulação ou gemiparidade, há a formação
de expansões, chamadas gomos ou gemas, na super-
fície da célula ou do indivíduo que, ao separarem-se,
CISSIPARIDADE EM PROTOZOÁRIOS DO GÊNERO PARAMECIUM
dão origem a novos organismos, geralmente de menor
tamanho que o progenitor. Ocorre em seres unicelula-
res, como as leveduras (tipo de fungo), e pluricelulares,
2.2. Divisão mútipla como a esponja e a hidra.
A divisão múltipla, também denominada pluripar-
tição ou esquizogonia, ocorre em organismos euca-
riontes unicelulares, como protozoários. Nesse tipo de
reprodução assexuada, o núcleo também se denomina
de pluripartição ou esquizogonia. Na divisão múl-
tipla, o núcleo da célula-mãe divide-se em vários nú-
cleos. Depois, cada núcleo rodeia-se de uma porção de
citoplasma e de uma membrana, dando origem às cé-
lulas-filhas, que são libertadas quando a membrana da
célula-mãe se rompe.
58
Estolhos: certas plantas, como o morangueiro, produ-
zem plantas novas a partir de caules prostrados cha-
mados estolhos. Cada estolho parte do caule principal
e origina várias plantas novas, o caule principal morre
assim que as novas plântulas desenvolvem as suas pró-
prias raízes e folhas.
2.6. Esporulação
Consiste na formação de novos seres vivos a partir de cé-
lulas especiais denominadas esporos, as quais possuem
uma camada protetora espessa e resistente a ambientes
desfavoráveis. A esporulação ocorre em bactérias, algas,
plantas (como a samambaia representada na figura A) e
fungos (figura B). A esporulação é um processo de repro- FOTO DE UM RIZOMA. OBSERVE COMO EM DETERMINADOS PONTOS
dução comum em pteridófitas (figura A). É POSSÍVEL FORMAR RAÍZES, RAMOS AÉREOS E FOLHAS.
FIGURA A FIGURA B
59
2. Multiplicação vegetativa artificial − Esse tipo de semelhantes. A parte que recebe o enxerto chama-se
reprodução assexuada tem sido largamente utilizado no cavalo e a parte doadora chama-se garfo ou cavaleiro.
setor agroflorestal para a multiplicação vegetativa de plan- A união do tecidos não é completa e assim são con-
tas. Os mais comuns são a estaca, a mergulhia e a enxertia. sideradas duas plantas: uma contribui com o sistema
radicular e absorve seiva bruta, enquanto a outra forma
Estaca: esse tipo de multiplicação vegetativa consis-
a copa, flores e frutos e realiza fotossíntese. Existem
te na introdução de ramos da planta-mãe no solo, a
vários tipos de enxertia: a enxertia por garfo, a enxertia
partir dos quais surgem raízes e gomos que originam
por encosto e a enxertia por borbulha.
uma nova planta. A videira e a roseira se reproduzem
desse modo.
Enxerto
garfo
Ráfia
multimídia: site
www.sobiologia.com.br/conteudos/embriologia/reprodu-
cao2.php
www.sobiologia.com.br/conteudos/embriologia/repro-
NA ENXERTIA POR ENCOSTO, OS RAMOS DESCASCADOS DE DUAS
ducao.php PLANTAS SÃO UNIDOS. APÓS A CICATRIZAÇÃO, CORTA-SE OS RAMOS
DE FORMA QUE A NOVA PLANTA É CONSTITUÍDA PELO SISTEMA
RADICULAR E TRONCO DO CAVALO E PELOS RAMOS DO CAVALEIRO.
60
3. Reprodução sexuada
Na reprodução sexuada, há mistura de material genético por meio de células haploide, os gametas, que se fundem
por meio da fecundação e formam uma célula-ovo ou zigoto diploide. Dependendo do ciclo de vida do organismo, o
zigoto passa por uma meiose ou mitose inicial. Após essa primeira divisão, sofre mitoses consecutivas para originar um
novo indivíduo.
Na conjugação, geralmente realizada por bactérias e alguns protozoários, há troca de material genético sem a produção
de um novo descendente. Não é consenso se esses e outros processos de transmissão genética sem a formação de gametas
ou novos indivíduos são considerados formas de reprodução sexuada. Fungos, por exemplo, podem realizar um mecanismo
de recombinação gênica denominado parassexualidade.
A reprodução sexuada implica a alternância regular de dois eventos críticos relacionados à ploidia do organismo e ao desen-
volvimento de gametas. Na meiose há divisão reducional do número de cromossomos à metade e eventos de recombinação
gênica, enquanto na fecundação ocorre a fusão dos núcleos gaméticos para a formação de um novo organismo. Assim, a
função primordial da reprodução sexuada é introduzir variabilidade genética.
Uma das mais fascinantes questões da Biologia evolutiva envolve as razões da manutenção da reprodução sexuada entre os
seres vivos. Esse processo está associado a um elevado dispêndio energético (disputas territoriais e acasalamentos) e expõe os
indivíduos a uma série de riscos, como predação, parasitismo e ferimentos causados em disputas por parceiros.
A reprodução é o mecanismo que garante a transmissão das características genéticas de um indivíduo para a sua prole.
Os organismos mais adaptados ao ambiente têm maior sucesso reprodutivo e, com o passar do tempo, os genes que
conferem essa vantagem evolutiva aos seus portadores tornam-se mais representados na população.
Algumas fêmeas fazem “seleção sexual” dos machos mais aptos para se reproduzirem a partir de características como
plumagem, coloração e uma série de comportamentos exibidos pelos machos durante o período de acasalamento. Essas
características, contudo, tornam esses indivíduos mais vulneráveis a predadores. Esse risco também é elevado durante o
período em que as fêmeas ou o casal têm de cuidar da sua prole.
Portanto, se existem tantos riscos e gastos energéticos envolvidos com a reprodução sexuada, por que motivo os
seres vivos não passam a reproduzirem-se assexuadamente como as bactérias e outros organismos primitivos?
Os processos de formação de gametas e a fecundação, que ocorrem na reprodução sexuada, promovem a variabi-
lidade genética das populações, justificando a opção por esse tipo de estratégia. A presença de populações geneti-
camente heterogêneas é um fator chave para a sobrevivência a longo prazo das espécies do nosso planeta. Quanto
mais cópias diferentes dos seus genes uma espécie possuir, mais apta estará para enfrentar mudanças ambientais
e novas pressões seletivas, evitando, por mais tempo, a sua extinção.
Os tipos de ciclo de vida sexuados, portanto, podem ser organizados de acordo com o tipo de meiose realizada e com a ploidia
dos indivíduos adultos. Assim, antes de entender os diferentes tipos de ciclo sexuado retomaremos o conteúdo de meiose.
VIVENCIANDO
As bactérias podem se reproduzir tanto sexuada (conjugação, transdução, transformação) quanto assexuadamente
(bipartição) e, assim, passar os genes de resistência para as próximas gerações. Com a compreensão da reprodução,
bacteriana foi possível entender melhor a resistência bacteriana, bem como os possíveis mecanismos para o controle
desse parasita.
61
3.1. Meiose 3.3. Ciclo haplobionte
A meiose é um tipo de divisão celular que reduz para me- No ciclo de vida haplobionte ou haplobionte haplonte,
tade o número de cromossomas das células. É através da o organismo adulto haploide produz gametas por mitose.
meiose que uma célula diploide origina células haploides. Por Após a fecundação, o zigoto divide-se imediatamente por
convenção, células ou organismos haploides são representa- meio de uma meiose zigótica e forma quatro células
dos por n, enquanto os diploides são simbolizados por 2n. haploides. Cada uma dessas sofre mitoses consecutivas
e origina mais células haploides ou então um organismo
A meiose, tal como a mitose, é precedida pela replicação
multicelular haploide. Esse tipo de ciclo de vida é típico dos
do DNA dos cromossomos.
fungos e encontrado também em certas algas.
A essa replicação seguem-se duas divisões. Na divisão redu- HAPLOBIONTE
cional, um núcleo 2n origina dois núcleos n, com cromosso- Fecundação Mitose
mos constituídos por duas cromátides, havendo uma redução Fecundação
+ Zigoto
do número de cromossomos. Na divisão equacional, ocorre a
separação das cromátides, obtendo-se quatro núcleos haploi- Organismo
adulto (n)
2n
Um cromossoma de cada
par de homólogos - cada
cromossoma com dois
cromatidios-irmãos (n)
3.4. Ciclo haplodiplobionte
Um cromossoma de cada
O ciclo de vida haplodiplobionte ou diplobionte ocorre
par de homólogos (n)
em todas as plantas e em algumas algas e é caracterizado
pela alternância de gerações entre dois organismos adul-
REPRESENTAÇÃO DA MEIOSE, DEMONSTRANDO A PLOIDIA DE CADA ETAPA tos com ploidias diferentes, um haploide e outro diploide.
O indivíduo diploide, denominado esporófito, forma es-
3.2. Ciclo diplobionte poros haploides por meio da meiose espórica. Esses
Nesse ciclo, também chamado de haplobionte diplon- esporos passam por divisões mitóticas e originam um or-
te, o organismo adulto diploide produz células sexuais ha- ganismo multicelular haploide, o gametófito, que produz
ploides por meio de uma meiose gamética. Os gametas gametas por mitose. Os gametas, então, se fundem e ge-
fundem-se para formar um zigoto diploide que, por meio ram um zigoto diploide que se diferencia, novamente por
de mitoses, se desenvolve em um novo indivíduo. Esse tipo mitose, em um novo esporófito.
de ciclo de vida é típico da maioria dos animais e de alguns HAPLODIPLOBIONTE
HAPLOIDIPLOBIONTE
protoctistas, assim como de algumas algas verdes e pardas. Fecundação
Mitose Zigoto
+
DIPLOBIONTE Fecundação
2n
Fecundação Zigoto
+
Organismo
2n adulto (n)
Mitose organismo
2n
adulto (2n)
organismo
2n
adulto (2n)
Meiose espórica
Meiose
Meiosegamética
Meiose
ORGANISMO HAPLODIPLONTE
ORGANISMO DIPLONTE
REPRESENTAÇÃO DA MEIOSE GAMÉTICA, SEGUIDA DE FECUNDAÇÃO, EM ALTERNÂNCIA DE GERAÇÕES ENTRE UM ORGANISMO ADULTO DIPLOIDE, PRODUTOR
UM ORGANISMO COM CICLO DE VIDA HAPLOBIONTE DIPLONTE DE ESPOROS POR MEIOSE, E UM HAPLOIDE, PRODUTOR DE GAMETAS POR MITOSE
62
3.5. Gametas 3.6. Reprodução sexuada e variabilidade
Os gametas, formados por mitose ou meiose, são células ha- Como visto, a principal vantagem da reprodução sexua-
ploides que podem ser morfologicamente idênticas ou dis- da em relação à assexuada é o aumento da variabilidade
tintas em tamanho e forma. Além disso, podem apresentar genética. Os mecanismos que contribuem para essa varia-
mobilidade ou ter locomoção reduzida, sendo até mesmo bilidade são:
imóveis.
1. Segregação independente dos cromossomos
Em geral, quando se distinguem, pelo menos em suas di- homólogos – na Anáfase I da meiose, a migração dos
mensões, os maiores são considerados gametas femininos cromossomos homólogos para os polos da célula é alea-
e os menores, masculinos. Quando são morfologicamente tória. O número de combinações possíveis é de 2n. Assim,
idênticos, podem diferir em seu grau de mobilidade e com- nas células formadas, os cromossomos estão combinados
patibilidade, isto é, são sexualmente distintos e compatíveis de forma arbitrária em uma enorme variedade de combi-
somente com o sexo oposto. Nesse caso, são arbitrariamente nações possíveis.
classificados com os símbolos positivo (+) e negativo (-).
2. Crossing-over – durante o Crossing-over, na Prófa-
Assim, a reprodução gamética é classificada em dois tipos se I, os cromossomos homólogos trocam segmentos. Os
básicos quanto à morfologia dos gametas envolvidos: isoga- dois cromatídeos de um mesmo cromossomo deixam de
mia e heterogamia. ser idênticos e vão ser, posteriormente, separados de forma
Isogamia – quando os dois gametas são idênticos aleatória na Anáfase II.
morfologicamente. Essa classe envolve, geralmente, 3. Fecundação – a junção aleatória de dois gametas dis-
gametas móveis e ocorre em certas algas e fungos. tintos aumenta a variabilidade genética.
Heterogamia – quando os dois gametas são distintos 4. Mutações – criam novos genes (mutação gênica) ou
morfologicamente. Existem dois tipos de heterogamia: novos cromossomos (mutação cromossômica). As mu-
tações cromossômicas podem ser numéricas ou estruturais.
a) Anisogamia – quando um dos gametas é maior que o
outro, não diferindo na forma de mobilidade. A variabilidade genética dos indivíduos de uma popu-
b) Oogamia – quando os gametas diferem na forma e lação contribui para o seu sucesso evolutivo, uma vez que,
no modo de locomoção, sendo um pequeno e móvel e num ambiente em mudança, pelo menos alguns dos mem-
o outro grande e com mobilidade reduzida. Mecanismo bros da população estarão aptos a sobreviver.
comum nas plantas e nos animais.
Para calcular o número de indivíduos de populações que têm uma taxa de reprodução alta, podem-se utilizar fórmu-
las matemáticas para prever o tamanho dessa população ao longo do tempo. Acompanhar o crescimento de uma
população é importante para monitorar espécies que estão em processos de extinção.
63
ÁREAS DO CONHECIMENTO DO ENEM
HABILIDADE 14
Identificar padrões em fenômenos e processos vitais dos organismos, como manutenção do equilíbrio
interno, defesa, relações com o ambiente, sexualidade, entre outros.
A reprodução é um processo essencial para a manutenção das espécies e, portanto, é importante que o aluno
conheça os modos distintos de proliferação das populações dos diferentes organismos e as vantagens e des-
vantagens que cada um desses processos pode apresentar. A partir disso, é possível, por exemplo, compreender
o desenvolvimento de diferentes doenças e propor medidas preventivas e corretivas para as mesmas.
MODELO 1
(Enem) O uso prolongado de lentes de contato, sobretudo durante a noite, aliado a condições precárias de higiene,
representa fatores de risco para o aparecimento de uma infecção denominada ceratite microbiana, que causa
ulceração inflamatória da córnea. Para interromper o processo da doença, é necessário tratamento antibiótico.
De modo geral, os fatores de risco provocam a diminuição da oxigenação corneana e determinam mudanças
no seu metabolismo, de um estado aeróbico para anaeróbico.
Como decorrência, observa-se a diminuição no número e na velocidade de mitoses do epitélio, o que predispõe
ao aparecimento de defeitos epiteliais e à invasão bacteriana.
ADAPTADO DE: CRESTA. F. LENTE DE CONTATO E INFECÇÃO OCULAR. REVISTA SINOPSE
DE OFTALMOLOGIA. SÃO PAULO: MOREIRA JR., N. 04. 2002.
A instalação das bactérias e o avanço do processo infeccioso na córnea estão relacionados a algumas carac-
terísticas gerais desses microrganismos, tais como:
a) a grande capacidade de adaptação, considerando as constantes mudanças no ambiente em que se re-
produzem, e o processo aeróbico como a melhor opção desses microrganismos para a obtenção de energia;
b) a grande capacidade de sofrer mutações, aumentando a probabilidade do aparecimento de formas resis-
tentes, e o processo anaeróbico da fermentação como a principal via de obtenção de energia;
c) a diversidade morfológica entre as bactérias, aumentando a variedade de tipos de agente infeccioso, e a
nutrição heterotrófica como forma de esses microrganismos obterem matéria-prima e energia;
d) o alto poder de reprodução, aumentando a variabilidade genética dos milhares de indivíduos, e a nutrição
heterotrófica como única forma de obtenção de matéria-prima e energia desses microrganismos;
e) o alto poder de reprodução, originando milhares de descendentes geneticamente idênticos entre si, e a
diversidade metabólica, considerando processos aeróbicos e anaeróbicos para a obtenção de energia.
ANÁLISE EXPOSITIVA
A utilização inadequada de lentes de contato reduz as trocas gasosas no local, danificando as funções
normais do epitélio ocular, já que suas células necessitam de um ambiente aeróbico para se manterem
íntegras. Desse modo, se favorece também o desenvolvimento bacteriano no local. As bactérias são
microrganismos unicelulares, cujo metabolismo pode ser aeróbico ou anaeróbico, e realizam reprodução
assexuada por bipartição. Esse processo tem como vantagem permitir a rápida proliferação da população,
ainda que como consequência os descendentes sejam geneticamente idênticos entre si, podendo ser uma
característica desvantajosa em caso de alteração ambiental.
RESPOSTA Alternativa E
64
DIAGRAMA DE IDEIAS
TIPOS DE REPRODUÇÃO
E CICLOS DE VIDA
TIPOS
• NÃO DEPENDE
DE PARCEIRO NÃO GERA VARIABILIDADE
• RÁPIDO CRESCIMENTO • BIPARTIÇÃO GENÉTICA
POPULACIONAL • DIVISÃO MÚLTIPLA
• GEMULAÇÃO
• ESPORULAÇÃO
• FRAGMENTAÇÃO
• PARTENOGÊNESE
• MULTIPLICAÇÃO VEGETATIVA
CICLOS
VARIABILIDADE REPRODUTIVOS
ELEVADO CUSTO
GENÉTICA
ENERGÉTICO
(MEIOSE E FECUNDAÇÃO)
65
INCIDÊNCIA DO TEMA NAS PRINCIPAIS PROVAS
É generalista com relação às características As questões dissertativas cobram mais espe- É importante conhecer bem as principais caracte-
dos seres vivos, não aborda grupos específicos, cificamente as doenças causadas por vermes, rísticas animais para reconhecer com facilidade as
opta por comparar um vasto número de bem como anatomia de invertebrados, vetores semelhanças e diferenças entre os filos.
grupos. Além de seu caráter interdisciplinar, é e agentes etiológicos.
evidente a presença de questões que dialo-
gam com situações cotidianas.
É direcionada a teorias evolutivas, embriologia Possui caráter essencialmente comparativo Com poucas questões de Biologia, cobra A Santa Casa cobra conhecimentos relacio-
e taxonomia dos seres vivos. e questões que misturam diferentes áreas conhecimento acerca da anatomia comparada nados a verminoses comuns no Brasil, além
da Biologia. Há presença de assuntos como dos filos animais e da classificação dos seres de embriologia e anatomia comparada dos
diversidade de seres vivos e comparação entre vivos. animais.
os reinos e entre os filos animais.
UFMG
É uma prova com questões interdisciplinares Possui questões com alto nível de especifi- Apresenta questões com enfoque em anato-
e conteúdo específico, sendo importante cidade, que abordam doenças causadas por mia comparada.
reconhecer características dos animais e saber vermes e anatomia comparada dos diferentes
comparar os diferentes filos. filos animais.
A prova tende a cobrar questões quanto às Os temas de maior recorrência dentro da Zoo- É essencial saber interpretar cladogramas,
relações evolutivas, taxonomia e verminoses. logia são características exclusivas e diferenças além de saber classificar e diferenciar os
entre os filos animais. seres vivos.
ZOOLOGIA
67
Os moluscos (do latim molluscus = mole) são animais
AULAS 17 e 18 possuidores de um corpo mole, viscoso, não segmenta-
do e sem patas. Apresentando simetria bilateral, o corpo
é dividido em três partes: cabeça, pé e massa visceral. A
cabeça é bem nítida nos caramujos e polvos, mas não é
diferenciada nas ostras. O pé é uma massa musculosa e
ventral que se constitui num órgão locomotor, fixador e
MOLUSCOS cavador, também servindo de base para a classificação
dos moluscos. A massa visceral contém os órgãos e pode
ser protegida por um exoesqueleto, a concha. A maioria
dos moluscos tem vida aquática, com grande distribui-
ção marinha; alguns caramujos levam vida inteiramen-
te terrestre. O filo apresenta sete classes, sendo que as
principais são: Gastropoda (ex.: caramujos), Bivalvia (ex.:
COMPETÊNCIAS: 4e8 ostras), Cephalopoda (ex.: lulas), Scaphopoda (ex.: dentá-
lios) e Polyplacophora (ex.: quítons).
HABILIDADES: 13, 15, 16 e 28
Observe na imagem a diversidade de tipos morfológicos
existente entre os moluscos:
1. Moluscos -- o surgimento do
celoma e do sistema circulatório
Os moluscos compõem um dos filos mais abundantes em
número de espécies, com 50 mil espécies descritas. Apresen-
tam amplo registro fóssil, principalmente devido à presença
de concha mineral, indicando que o seu surgimento é antigo.
Do ponto de vista evolutivo, lembre-se de que já apareceram
sistemas digestivo, respiratório e nervoso. Nesses animais, EXEMPLO DA BIODIVERSIDADE DE MOLUSCOS
no desenvolvimento embrionário, surge uma cavidade total-
mente revestida por mesoderme, o celoma. Acredita-se que
o celoma representa uma ampliação do espaço dentro do
animal, o que permitiu o desenvolvimento e o alojamento de
mais órgãos e sistemas.
ACELOMADO PSEUDOCELOMADO CELOMADO
multimídia: vídeo
FONTE: YOUTUBE
Moluscos - O que são? Quem são?
68
Anatomia interna de um gastrópode
FONTE: HTTP://SLIDEPLAYER.COM.BR/SLIDE/383554/
Partícula
4. Pelecípodes -- os bivalves estranha
Manto
Camadas nacaradas
envolvem a
partícula estranha
Entre espécies dulcícolas e marinhas, os bivalves são represen-
tados pelas ostras e pelos mexilhões e apresentam cabeça di-
ferenciada ou ausente, com um pé e massa visceral protegidas
por uma concha formada por duas valvas que se unem dorsal-
mente, através de um ligamento elástico, à charneira. As valvas
se mantêm fechadas por fortes músculos. Pérola
ESQUEMA DE FORMAÇÃO DE PÉROLAS
O pé é um órgão musculoso, retrátil, em forma de quilha ou FONTE: HTTP://SLIDEPLAYER.COM.BR/SLIDE/1837373/
machado, servindo para ancorar o animal na areia. A maioria
deixa de se locomover depois da fixação em algum substrato. 5. Cefalópodes
Esses animais filtram o alimento puxando água com um sifão
Representados por polvos, lulas e nautilus, os cefalópodes
inalante e eliminam os detritos por um sifão exalante. As partí-
constituem um grupo especializado e muito mais complexo
culas são capturadas e o oxigênio é trocado. Observe a seguir
do que os demais moluscos. Além disso, apresentam repre-
os aspectos morfológicos de um bivalve inteiro e de sua ana-
sentantes que são os maiores invertebrados, como a lula
tomia interna:
Sifão exalante
gigante, que pode chegar a 16 metros. Eles são exclusi-
Charneira
Chameira vamente marinhos e possuem cabeça diferenciada, massa
visceral alongada e pé transformado em tentáculos habili-
dosos e braços que envolvem a cabeça. A concha é redu-
zida e interna nas lulas, ausente nos polvos e externa nos
Sifão inalante nautilus. Esses animais respiram por brânquias localizadas
dentro da cavidade do manto, puxando água através de
Pé um sifão. Na boca, existe a rádula, uma estrutura composta
VISTA LATERAL VISTA POSTERIOR por 7 dentes e um bico quitinoso.
69
Anatomia interna de um cefalópode alongada e cônica, apresentando na parte posterior duas
nadadeiras triangulares. Entre a cabeça e o tronco, apa-
rece o sifão exalante, através do qual é expelido um jato
de água que impele o animal para o lado oposto; o sifão
pode curvar-se para trás, mudando a direção do desloca-
mento do animal. As lulas apresentam a glândula da tinta:
quando são atacadas, eliminam o conteúdo preto dessa
glândula envolvendo o inimigo em uma nuvem escura e
possibilitando a fuga.
SÉPIA POLVO
VIVENCIANDO
A classe dos cefalópodes, na qual estão incluídos polvos e lulas, é muito utilizada na culinária. Em termos de sabor, a
lula e o polvo são bem similares. O polvo possui uma carne macia que, geralmente, é servida com grelhados. A lula,
por sua vez, tem mais elasticidade e pode ser usada em saladas e ensopados.
Muito popular no Japão, o polvo ainda é pouco comum na culinária do Brasil. No entanto, por apresentar uma carne
macia, de textura elástica e bastante saborosa, tem crescido sua procura. Normalmente ele compõe pratos da culinária
japonesa – presente em sushis, sashimis e temakis – e chinesa, além de outras refeições. Ele oferece benefícios à saúde,
em especial no combate ao colesterol alto e a doenças cardíacas, por conter ômega-3. Pesquisadores da Universidade Es-
tadual do Sudoeste da Bahia (Uesb) constataram que o polvo é um alimento de alto valor nutritivo e biológico por ser de
fácil digestão, rico em vitaminas A e B, tendo baixo índice de gordura e colesterol, quando comparado a outros mariscos.
FONTE: <WWW.FOODSERVICENEWS.COM.BR/FORCA-DO-POLVO-NO-MERCADO>
gânglio pedioso e
Da abertura da concha sai uma série de tentáculos que fun- junto o estatocisto manto
ânus
cavidade paleal
concha
cionam como órgãos táteis e adesivos para a apreensão de cavidade paleal
alimento. Em geral, medem cerca de sete centímetros, mas ANATOMIA INTERNA DE ESCAFÓPODES
70
Gônada Estômago Concha uterina (Glandios)
Manto
Olho
Coração
bránquial
Bránqueas
Cavidade do manto
Saco de tinta
Ânus Radula
Sifão
EXEMPLAR DE ESCAFÓPODES
7. Poliplacóforos
Os quítons apresentam oito placas calcárias no dorso,
em vez de uma concha única, e são muito adaptados a
sobreviverem em regiões que recebem impacto de ondas,
pois são achatados e aderem fortemente às rochas. Eles multimídia: vídeo
representam a linhagem de moluscos mais próxima dos
seus ancestrais. FONTE: YOUTUBE
Bivalve: Mexilhões, Ostras, Amêijoas...
9. Digestão
O sistema digestório é completo e compreende boca, farin-
ge, esôfago, estômago, intestino e ânus. A faringe ou cavi-
dade bucal apresenta, inferiormente, a rádula, uma placa
recoberta por dentículos quitinosos utilizada para raspar o
alimento. Ostras e mexilhões são filtradores, retendo nas
brânquias algas microscópicas, protozoários e bactérias
usados como alimento. Os não filtradores, como caracóis,
QUÍTON
FONTE: HTTPS://PT.WIKIPEDIA.ORG/WIKI/POLYPLACOPHORA polvos e lulas, são herbívoros ou carnívoros.
A rádula, estrutura raspadora ausente nos filtradores, é
projetada para frente e retraída para trás graças a múscu-
8. Fisiologia: tegumento los protatores e retratores, respectivamente. Observe a
e esqueleto seguir a anatomia do sistema digestivo:
concha. Caramujos e caracóis apresentam uma concha Protrator da rádula Protrator do odontóforo
71
parecido com o rim e são constituídos por nefrídios, que
10. Respiração filtram o sangue na cavidade pericárdica, retirando os re-
A respiração pode ser cutânea, branquial (fig. A) ou pulmo- síduos e eliminando-os para o exterior. Observe na ilus-
nar (fig. B). As brânquias estão alojadas na cavidade palial, tração a seguir:
espaço situado entre o manto e o corpo. A respiração pul-
monar ocorre nos gastrópodes terrestres (caracóis), em que
o pulmão é constituído pela cavidade palial com parede
nefróstomo
intensamente vascularizada e comunicada com o exterior
através de um orifício (pneumóstoma). abertura para
o exterior
Gânglios
cerebrais
11. Circulação
Possuem sistema circulatório lacunar ou aberto, com o Gânglios
Gânglios viscerais
coração situado dorsalmente no interior de uma cavidade bucais
Gânglios pedais
pericárdica. O sangue sai do coração e passa pelas arté-
ANATOMIA INTERNA DO SISTEMA NERVOSO
rias, que terminam em hemóceles, das quais é coletado por FONTE: HTTPS://PT.SLIDESHARE.NET/GASPARNETO1/MOLLUSCAS
veias e volta ao coração. Apenas nos cefalópodes o sistema
circulatório é fechado. Observe a seguir a ilustração de um
sistema aberto: 14. Reprodução
Em geral, os moluscos são unissexuados (dioicos), com al-
guns casos de hermafroditismo, como é o caso do caracol de
jardim. Nas espécies terrestres e nos cefalópodes, a fecunda-
ção é interna com cópula (primeira figura), sendo o desenvol-
vimento direto a partir de postura de ovos (segunda figura).
Nos demais, a fecundação é externa e o desenvolvimento
indireto, por meio de larvas ciliadas denominadas trocóforas.
12. Excreção
O sistema excretor é formado por um órgão especiali- FONTE: HTTP://BRASILESCOLA.UOL.COM.BR/DOENCAS/
zado, com dois pares de metanefrídeos que têm aspecto CARAMUJO-TRANSMISSOR-DOENCAS.HTM
72
CONEXÃO ENTRE DISCIPLINAS
A aplicação de conceitos físicos é fundamental na compreensão do movimento do polvo por meio da propulsão
a jato. “A propulsão é o movimento criado a partir de uma força que dá impulso. A propulsão pode ser criada em
qualquer ato de impelir para frente ou dar impulso. No corpo humano, os ossos e músculos devem estar em harmo-
nia, para conseguir criar propulsão para andar, correr e se movimentar.” Essa definição mostra claramente o conceito
da terceira lei de Newton, ou princípio de ação e reação, que diz que “toda força é resultado da interação física de
dois corpos distintos, ou mesmo partes distintas de um mesmo corpo. Ou seja, quando um corpo A aplica uma força
sobre um corpo B, recebe deste uma força de mesma intensidade e mesma direção, porém, de sentido contrário”. O
jato de água expelido pelo polvo exerce uma força sobre a água e, em consequência, tem uma reação que leva ao
movimento do animal.
73
laria e Lymnaea. Os Biomphalaria são hospedeiros interme-
diários do Schistosoma mansoni, causador da esquistosso-
mose, uma doença parasitária endêmica em 74 países do
mundo. Cerca de 200 milhões de indivíduos estão infectados
no mundo todo, e o número de mortes por ano gira em torno
de 20.000. No Brasil, estima-se que 12 milhões de indivídu-
os estejam infectados com S. mansoni.
O CARACOL AFRICANO, ACHATINA FULICA
Os hospedeiros intermediários de S. mansoni no Brasil são
Provavelmente por ser proveniente de clima tropical, A. fu- as espécies B. glabrata (mais importante), B. straminea e B.
lica adaptou-se rapidamente ao Brasil, invadindo áreas na- tenagophila. Esses moluscos possuem concha espiralada e
turais e competindo com os moluscos nativos. Atualmen- são hermafroditas simultâneos, podendo se reproduzir por
te, está presente em 21 estados brasileiros. Além de ser fecundação cruzada ou por autofecundação. Na natureza,
uma praga agrícola, A. fulica também pode portar agentes os ovos são depositados nas hastes e folhas das plantas
etiológicos de doenças humanas e veterinárias, como a an- aquáticas e ainda nas conchas de outros caramujos.
giostrongilíase abdominal (ocorre no RS, SC, PR, SP e DF), A planta aguapé tem grande importância na disseminação
causada pelo nematoide Angiostrongylus costaricensis, e a de caramujos e seus ovos quando é levada pelas correntes
Angiostrongilíase meningoencefálica (não ocorre no país). de água. Em represas, o aguapé favorece a dispersão do
O governo implantou uma campanha nacional de combate molusco para toda a área. Sem o aguapé, não é possível a
ao caramujo africano, coordenada pelo Ibama, para evitar presença do caramujo no centro de rios e represas devido
que o caramujo se espalhe e chegue às áreas rurais. à necessidade de o caramujo subir à superfície para obter
Outro exemplo de impactos negativos causados pela intro- oxigênio. O molusco sobe até a superfície para obter oxi-
dução de organismos exóticos foi a introdução do molusco gênio e prende-se nas raízes das plantas aquáticas, como
Limnoperna fortunei (mexilhão-dourado [Bivalvia: Mityli- é o caso do aguapé. Por ocasião das estações secas, os
dae]) no Brasil. Originário dos rios asiáticos, foi detecta- riachos e açudes podem secar, matando muitos caramujos.
do pela primeira vez na América do Sul em 1991, no rio Outros, entretanto, aprofundam-se na lama (até 30 cm) e
da Prata, na Argentina. Por meio da navegação, o mexi- permanecem até a volta das águas.
lhão-dourado dispersou-se pelo rio Paraguai, invadindo o
Pantanal (Bolívia e Brasil), atingindo também o rio Uruguai
e chegando até a central hidrelétrica (Argentina-Uruguai)
de Salto Grande. L. fortunei é um bivalve pequeno, de cer-
ca de 3 cm, que se fixa na refrigeração dos motores das
embarcações impedindo que a água circule, causando su-
peraquecimento do motor, que pode fundir. Pode ocorrer
a oclusão ou redução da velocidade do fluxo em canos e
tubos de irrigação, devido à perda por fricção.
74
multimídia: site
http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Reinos2/mo-
luscos.php
LYMNAEA SP.
75
ÁREAS DO CONHECIMENTO DO ENEM
HABILIDADE 15
Interpretar modelos e experimentos para explicar fenômenos ou processos biológicos em qualquer nível de
organização dos sistemas biológicos.
Moluscos são animais heterótrofos. Entretanto, o exercício apresenta um fenômeno diferente do padrão, que é
um molusco que incorpora um gene de outra espécie (algas) e, com isso, adquire capacidade de fazer fotossíntese.
Essa questão exige a interpretação correta desse modelo, além de um conhecimento de componentes vegetais.
MODELO 1
(Enem) Um molusco, que vive no litoral oeste dos EUA, pode redefinir tudo o que se sabe sobre a divisão entre
animais e vegetais. Isso porque o molusco (Elysia chlorotica) é um híbrido de bicho com planta. Cientistas
americanos descobriram que o molusco conseguiu incorporar um gene das algas e, por isso, desenvolveu a
capacidade de fazer fotossíntese. É o primeiro animal a se “alimentar” apenas de luz e CO2, como as plantas.
GARATONI, B. SUPERINTERESSANTE. EDIÇÃO 276, MAR. 2010 (ADAPTADO).
A capacidade de o molusco fazer fotossíntese deve estar associada ao fato de o gene incorporado permitir que
ele passe a sintetizar:
a) clorofila, que utiliza a energia do carbono para produzir glicose;
b) citocromo, que utiliza a energia da água para formar oxigênio;
c) clorofila, que doa elétrons para converter gás carbônico em oxigênio;
d) citocromo, que doa elétrons da energia luminosa para produzir glicose;
e) clorofila, que transfere a energia da luz para compostos orgânicos.
ANÁLISE EXPOSITIVA
Para conseguir realizar o processo de fotossíntese, o gene que o molusco incorporou da alga deve ser
aquele responsável pela produção de clorofila, que é um pigmento responsável pela absorção de luz utili-
zada em uma das etapas do processo de fotossíntese, que culmina na produção de compostos orgânicos
(glicose) e oxigênio.
RESPOSTA Alternativa E
76
DIAGRAMA DE IDEIAS
MOLUSCOS CLASSES
CARACTERÍSTICAS
PELECÍPODES
CELOMADOS
GASTRÓPODES
METANEFRÍDEOS
DIOICOS
77
AULAS 19 e 20
ANELÍDEOS OLIGOQUETOS
POLIQUETOS
COMPETÊNCIAS: 4e8
AQUETOS
1. Introdução 2. Poliquetos
Os anelídeos, do latim annulatus (anel) e do grego eidos Os poliquetos são vermes de corpo nitidamente segmen-
(forma), são animais vermiformes, de simetria bilateral, tado, no qual se destaca uma cabeça com olhos, palpos e
caracterizados pela segmentação ou metamerização tentáculos. Em cada segmento, possuem um par de para-
(metameria), que continuará a aparecer na maioria da pódios, expansões laterais não articuladas. Como primiti-
organização corporal dos próximos grupos a partir dos vas estruturas de locomoção, aparecem numerosas cerdas,
anelídeos. O corpo é segmentado, isto é, formado por uma eixos quitinosos implantados nos parapódios.
sucessão de anéis, denominados segmentos ou metâme-
ros. São organismos que vivem em ambiente terrestre, O nereis, um predador de hábito noturno, atinge 45 cm de
marinho e dulcícola. Possuem o corpo alongado, cilíndrico comprimento. É possível observá-lo na ilustração a seguir.
e metamerizado, cuja divisão ocorre tanto externa como O Eunice gigantea chega a ter 3 metros de comprimento.
internamente. Cada anel abriga diversos órgãos individu- Os chamados tubícolas vivem no interior de tubos que eles
alizados, como nervos, estruturas musculares e excretoras. constroem, aglutinando grãos de areia em torno do corpo.
São classificados em três classes e um dos critérios de clas- Outros vivem em buracos que cavam na areia das praias ou
sificação é a presença e quantidade de cerdas ao longo do em zonas profundas dos ambientes marinhos. Os tubícolas
corpo, que auxiliam na movimentação pelo substrato. são animais filtradores, ou seja, fazem a água passar por
eles e retêm as partículas alimentares.
Os oligoquetos apresentam poucas cerdas e apresen-
tam os exemplares mais conhecidos: as minhocas, como Tentáculos peristomiais
a minhoca-da-terra (Lumbricus terrestris), a minhoca-louca Olhos
(Pherentima hawayana) e a minhocoçu (Glossoscolex gi- Tentáculos prostomiais
Parapódio
ganteus). Esses animais vivem sobre o solo úmido, perfu- Palpos
rando-o. Alimentam-se de detritos orgânicos e eliminam Boca
Cabeça em vista lateral
partículas menores, facilitando a ação de bactérias e fun-
gos na decomposição. Tentáculos Parapódio
prostomiais
Os poliquetos apresentam várias cerdas e os principais Olhos
representantes são os vermes marinhos como Eunice viridis
e Nereis sp. Tentáculos Cabeça em
peristomiais vista dorsal
Os aquetos ou hirudíneos não apresentam cerdas e in-
cluem as sanguessugas, como Hirudo medicinalis, que são Cirros
ectoparisas que vivem em água doce.
78
pela ventosa posterior, o animal distende o corpo ao má-
3. Oligoquetos: as minhocas ximo, prendendo a ventosa anterior e destacando a pos-
Trata-se da classe em que se encontram as minhocas, terior, aproximando-a e fixando-a logo atrás da anterior.
animais de corpo segmentado, sem cabeça e parapódios, O processo vai se repetindo e o animal vai progredindo
além de possuírem poucas cerdas; o tamanho médio é de como uma lagarta-mede-palmos. Vivem no mar, na água
15 cm. O minhocuçu é uma espécie gigante que atinge até doce e em ambientes terrestres úmidos. São ectoparasitas
3 metros de comprimento. hematófagos de diversos tipos de animais.
São animais hermafroditas, ou seja, monoicos com fecun-
dação cruzada. Nos animais sexualmente adultos, encon-
tra-se, na região anterior, o clitelo, um espessamento mu-
5. Caracterização geral
coso que serve para unir dois animais em cópula e formar
o casulo protetor dos ovos. Observe a seguir os aspectos de 5.1. O tubo musculodermático
um oligoqueto típico, a minhoca. A parede corpórea dos anelídeos é formada por um tubo
Boca Peristômio musculodermático, constituído por epiderme e musculatura.
Prostômio Formando a epiderme, encontra-se um epitélio simples e ci-
Poro líndrico, contendo células glandulares e sensoriais. Recobrin-
do a epiderme, destaca-se uma cutícula delgada, permeável
Poro
Boca e não quitinosa. Logo abaixo da epiderme aparecem duas
Cerdas camadas musculares: uma externa circular e outra interna
ventrais longitudinal. A parede do corpo possui musculatura bem de-
Clitelo
senvolvida, que, associada a cerdas quitinosas, por con-
Clitelo
tração e expansão, permite o movimento do animal.
79
ções do vaso dorsal, ou por vasos laterais e anteriores 5.5. A excreção
de maior calibre, também chamados de “corações”.
Apresentam uma estrutura mais complexa, com um siste- O sistema excretor é formado por unidades excretoras de-
ma de vasos por onde percorre o sangue com hemoglobina nominadas metanefrídeos. A cada metâmero correspon-
dissolvida no plasma. O sangue passa a ser um importante de um par de metanefrídeos. Os nefrídeos são estruturas
transportador de gases e de nutrientes para as células, seja tubulares e enoveladas que estabelecem contato com
pela epiderme, no caso das minhocas, ou por brânquias, no os vasos sanguíneos, em que as secreções são retiradas.
caso de poliquetos. O sangue é bombeado por 5 pares de Essa estrutura possui duas extremidades: nefróstoma,
vasos pulsáteis, ou corações laterais, na região anterior, e a que se abre no líquido do celoma, e nefridióporo ou poro
difusão dos nutrientes e gases ocorre no nível dos capila- excretor, que se abre na superfície corporal.
res. O fato de o sangue permanecer confinado ao interior Funil ciliado Parede Septo entre
dos vasos indica um sistema circulatório. Intestino (nefróstoma) do corpo metâmeros
Corações
Esôfago Vaso dorsal
5.7. A reprodução
Quanto à reprodução, os poliquetos são dioicos, com fe-
cundação externa e desenvolvimento indireto a partir da
CO2 O2
larva trocófora. Oligoquetos e hirudíneos são monoicos,
cutícula brânquias com fecundação externa e cruzada e desenvolvimento
direto. A capacidade de regeneração é geralmente eleva-
da. Muitas espécies de anelídeos possuem clitelo. Essa
estrutura produz um casulo do qual são eliminados os
80
óvulos maduros. O casulo então se desliga do clitelo e
se desloca para a extremidade da minhoca, onde recebe
7. Formação da metameria
o espermatozoide de outra e ocorre a fecundação. De- Importância da metameria – Metameria é a di-
pois da fecundação, o casulo se separa do corpo e, em visão do corpo de animais em uma série longitudinal
seu interior, os óvulos são fecundados e se desenvolvem de unidades similares repetidas, que, em anelídeos,
originando minhocas jovens sem estágio larval. Observe artrópodes e cordados que a apresentam, está ligada
o esquema de reprodução da minhoca: à eficiência locomotora. Em alguns anelídeos, a me-
Reprodução em minhocas tameria é próxima do modelo ideal, isto é, replicação
por segmento de apêndices, músculos, nervos, vasos
Receptáculos seminais Clitelo sanguíneos, celoma, sistema excretor e sistema repro-
dutor, mas em artrópodos se especializa e fusiona em
regiões distintas (tagmas); em cordados, é aparente
apenas no esqueleto axial, músculos e nervos, embora
Clitelo troca de
primitivamente outros órgãos sejam metamerizados.
espermatozoides
espermatozóides 3 2 1
A metameria tem uma forma com cavidade preenchida
por um líquido que auxilia a locomoção peristáltica, pois
um dos vermes
já separado ela impede que a pressão exercida pelos músculos seja
fecundação saída de óvulos casulo mucoso
dissipada pelo corpo todo. Os efeitos locais da muscu-
saída do casulo latura em formas metamerizadas são mais vigorosos e,
com os ovos assim, mais eficientes, pois cada metâmero torna-se uma
unidade de função especializada, notadamente para ca-
var, como os anelídeos.
81
CONEXÃO ENTRE DISCIPLINAS
Algumas espécies parasitas de anelídeos produzem uma substância denominada hirudina, que é anestésica e anti-
coagulante. Ela é secretada juntamente à saliva na região de fixação no hospedeiro. Essa substância é usada pela
indústria farmacêutica para produção de medicamentos anticoagulantes. Além disso, desde a antiguidade, as san-
guessugas são usadas na medicina. Anos atrás, era comum o uso desses animais para realizar sangrias; atualmente,
as sanguessugas ainda são utilizadas para sugar o sangue coagulado de ferimentos.
A substância hirudina é considerada um anticoagulante e é liberada por indivíduos da classe hirudínea, que são
ectoparasitas. Para compreender a ação dessa substância no organismo, são necessários conceitos de fisiologia do
tecido sanguíneo. Conceitos químicos também podem ser aplicados aqui, podendo indicar a estrutura da molécula
de hirudina e seus grupos químicos presentes.
82
ÁREAS DO CONHECIMENTO DO ENEM
HABILIDADE 14
Identificar padrões em fenômenos e processos vitais dos organismos, como manutenção do equilíbrio
interno, defesa, relações com o ambiente, sexualidade, entre outros.
O conhecimento da biodiversidade é fundamental para sua preservação, como também permite ao homem
desenvolver suas atividades econômicas utilizando técnicas que usufruam de características naturais dos dife-
rentes organismos, agredindo menos o ambiente e se desenvolvendo de forma sustentável. Assim, as questões
do Enem tendem a fazer uma abordagem mais ecológica sobre as espécies, geralmente sem cobrar de forma
seca e direta as características que definem cada grupo.
MODELO 1
(Enem)
Na charge, a arrogância do gato com relação ao comportamento alimentar da minhoca, do ponto de vista
biológico:
a) não se justifica, porque ambos, como consumidores, devem “cavar” diariamente o seu próprio alimento;
b) é justificável, visto que o felino possui função superior à da minhoca numa teia alimentar;
c) não se justifica, porque ambos são consumidores primários em uma teia alimentar;
d) é justificável, porque as minhocas, por se alimentarem de detritos, não participam das cadeias alimentares;
e) é justificável, porque os vertebrados ocupam o topo das teias alimentares.
ANÁLISE EXPOSITIVA
As minhocas pertencem ao grupo dos anelídeos e são animais detritívoros que se alimentam de restos de
matéria orgânica no solo, auxiliando na reciclagem dos nutrientes. Elas são, portanto, classificadas como con-
sumidores na cadeia trófica (heterotróficos), assim como todos os organismos dentro do Reino Animal, no qual
também se encontram os gatos, que, apesar de não serem detritívoros, também devem explorar os recursos
alimentares do ambiente. A arrogância apresentada na charge ocorre devido ao personagem Garfield ser um
gato doméstico, o qual é alimentado pelo seu dono e apresenta hábitos preguiçosos, ao contrário do que se
espera de um felino selvagem; entretanto, encontra-se no nível trófico dos consumidores.
RESPOSTA Alternativa A
83
DIAGRAMA DE IDEIAS
ANELÍDEOS
CLASSES
84
Aracnídeos – aranha, escorpião, ácaro, carrapato, opilião.
AULAS 21 e 22 Insetos – traça-de-livro, tesourinha, barata, gafa-
nhoto, louva-a-deus, cigarra, libélula, formiga, cupim,
abelha, besouro, borboleta, mariposa, pulga, piolho,
mosca, mosquito.
Coxa
Trocanter
1. Artrópodes Fêmur
85
pela epiderme. O esqueleto quitinoso não se apresen- 1.6. A digestão
ta uniformemente espessado e endurecido; nos limites
entre os vários segmentos e entre os diversos artículos O sistema digestivo é completo e compreende: boca, farin-
dos apêndices, ele se mostra delgado, formando as ar- ge e esôfago, dos quais são diferenciações o papo e a mo-
ticulações. A cutícula adquire grande resistência, espe- ela ou estômago mastigador. Segue-se o estômago glan-
cialmente nos crustáceos, nos quais ela é impregnada dular, o intestino e o ânus. A digestão é extracelular, sendo
por carbonato de cálcio. A couraça quitinosa protege comum a ocorrência de um aparelho bucal adaptado para
o animal, mas impede o crescimento. Daí a ocorrência os hábitos alimentares como mastigação ou sucção, já que
da muda ou ecdise, fenômeno que consiste na reno- existem espécies herbívoras, carnívoras e parasitas.
vação do exoesqueleto. O antigo esqueleto separa-se
da epiderme e é eliminado, constituindo uma exúvia. 1.7. A respiração
O corpo do animal aparece agora com um esqueleto
Na maioria dos artrópodes a respiração é branquial e
bem mais delgado e flexível, podendo então crescer e
traqueal. As brânquias aparecem nos crustáceos e as tra-
posteriormente reforçar a cutícula. Além de proteger e
queias, tubos revestidos de quitina pelos quais os gases se
sustentar o corpo, o exoesqueleto serve como base para
a inserção da musculatura e impede a desidratação nas difundem, ocorrem em insetos, diplópodes e quilópodes.
formas terrestres. Nos aracnídeos as traqueias situam-se no interior de dilata-
ções saculiformes denominadas pulmões foliáceos.
Cutícula Músculo
rígida
Cutícula flexível
Apêndice articulado
multimídia: vídeo
FONTE: YOUTUBE
A principal consequência do exoesqueleto nos artrópodes
Melhor documentário sobre insetos, invertebrados...
é o crescimento descontínuo, que pode ser observado e
entendido no gráfico a seguir.
86
1.10. Os sistemas nervoso e sensorial Como exemplo típico, estudaremos o camarão, que aparece
em grande quantidade no litoral brasileiro, alcançando até
Os artrópodes apresentam um sistema nervoso ganglionar 15 centímetros de comprimento, tendo o corpo revestido
e ventral, semelhante ao dos anelídeos. Assim, encontramos por uma couraça quitinosa espessa e resistente, exceto nas
dois complexos ganglionares, um cerebroide ou supraesofá- articulações, onde se apresenta delgada e flexível. O corpo é
gico e outro infraesofágico, ligados por conectivos perieso- dividido em cefalotórax e abdômen. O cefalotórax é recober-
fágicos; completando aparece a cadeia ganglionar ventral, to por carapaça quitinosa rígida e apresenta quatro antenas,
com um par de gânglios para cada segmento. No tegumen- dois olhos pedunculados, apêndices bucais, usados na apre-
to, como já vimos, aparecem células sensoriais ligadas a ensão e ingestão, além de cinco pares de patas (decápodes)
terminações nervosas. Órgãos tácteis, olfatórios e térmicos locomotoras, chamadas de pereiópodes.
distribuem-se em várias partes do corpo, especialmente nas
Olho Cefalotórax
antenas e nos palpos. Como elementos visuais aparecem Antena Abdômen
olhos simples e compostos.
1.11. A reprodução
Antênula
A reprodução dos artrópodes é sexuada. Geralmente, os Pereiópodes
artrópodes são unissexuados; as cracas são crustáceos her- Pleiópodes Telson
Urópodes
mafroditas. É comum o dimorfismo sexual, sendo as fême-
as maiores do que os machos. Na maioria, a fecundação O abdômen é nitidamente segmentado, apresentando no
é interna; apêndices modificados funcionam como órgãos último anel uma expansão pontiaguda chamada telson. Os
copuladores. O desenvolvimento é direto e indireto. Formas apêndices abdominais são natatórios e podem ser dividi-
partenogenéticas ocorrem entre crustáceos (cladóceros) e dos em pleiópodes (curtos) e urópodes (largos, formando
insetos (abelhas). as nadadeiras caudais).
Sistema digestório – completo: estômago com den-
1.12. Classificação tes para triturar o alimento (molinete gástrico), glându-
las anexas (hepatopâncreas).
A variedade desses animais é subdividida em cinco princi- Sistema circulatório – aberto ou lacunar, plasma
pais grupos. Os critérios principais para a classificação dos provido de hemocianina para transporte de gases.
artrópodes devem-se ao tipo de segmentação do corpo, ao
número de antenas e ao número de patas. Sistema respiratório – branquial.
Sistema excretor – glândula verde, localizada abaixo
1.12.1. Crustáceos das antenas, retira excretas do celoma e lança para o
meio externo.
Apresentam corpo segmentado em cefalotórax e abdô-
men, cinco ou mais pares de patas e dois pares de antenas. Sistema reprodutor – dioicos, fecundação interna,
Os apêndices são bifurcados. desenvolvimento direto ou indireto com sucessivos es-
tágios larvais: naupilus, zoea, mysis.
Cracas Tatuzinho-de-jardim
Tatuzinho de Jardim Lagosta
APÊNDICE BIFURCADO
Anatomia interna de um crustáceo
Há sobre o corpo, além do exoesqueleto quitinoso, uma Anatomia interna de um lagostim
camada de carbonato de cálcio. A maioria é marinha, mas músculo
encéfalo estômago coração gônada extensor
há representantes de água doce e terrestres.
São animais tipicamente aquáticos e predominantemente ma-
rinhos. São raras as formas adaptadas à vida terrestre, como é olho
glândula verde
o caso do “tatuzinho-de-jardim”, que, quando molestado, se boca
mandíbula
enrola, formando uma pequena bola. Nas espécies maiores,
o esqueleto forma uma casca ou crosta muito resistente, que esôfago maxilipídeo cadeia gânglio da glândula músculo ânus
nervosa cadeia nervosa digestiva flexor
aparece na lagosta, no camarão, no siri e no caranguejo. ventral ventral
87
1.12.2. Aracnídeos Cefalotórax Olhos
Pós-abdômen
Telson
Pré-abdômen
Cefalotórax
Olhos
Patas Pedipalpos
Quelíceras
Queliceras
ARANHA CARANGUEJEIRA
88
Anatomia interna de um aracnídeo. Sistema digestivo – completo com glândulas ane-
Cefalotórax Abdômen
xas (salivares e cecos gástricos).
Coração Tubo digestivo
Esôfago Ânus
municam um orifício externo chamado espiráculo dire-
Glândula coxal Pulmão Oviduto
Fiandeiras
tamente com os tecidos.
Presa Ceco Depósito Glândulas
de esperma sericígenas
Sistema excretor – túbulos de Malpighi, que remo-
vem excretas do sangue e lançam no tubo digestivo.
1.12.3. Insetos
Os insetos representam a maior variedade de espécies na Sistema reprodutor – dioicos, fecundação interna,
desenvolvimento direto ou indireto.
face da Terra. Aprentam um corpo dividido em três par-
tes: cabeça, tórax e abdômen. Na cabeça, além de olhos,
encontra-se um par de antenas. No tórax, saem três pares
de patas e podem desenvolver dois pares de asas. Nas
moscas e mosquitos, aparece apenas um par de asas e
por isso são chamados de dípteros (di = dois; pteri = asa).
A cabeça é constituída pela fusão de seis segmentos e
apresenta um par de olhos compostos, vários ocelos, um multimídia: site
par de antenas e um aparelho bucal. Existem quatro tipos
básicos de aparelho bucal: mastigador (gafanhoto), lam- www.sobiologia.com.br/conteudos/Reinos3/Artropo-
bedor (abelhas), sugador (borboletas) e picador-sugador des.php
(mosquitos). O tórax é o centro locomotor dos insetos,
www.sobiologia.com.br/conteudos/Reinos3/Equinoder-
composto por três segmentos: anterior, médio e posterior.
mos.php
Cada anel ou segmento torácico apresenta um par de pa-
tas em todos os insetos e um par de asas no segmento Anatomia interna de um inseto
mediano e outro no posterior, na maioria das espécies. O
abdômen é a mais volumosa das partes em que se divide
o corpo dos insetos, constituindo o centro da nutrição e da
reprodução. Os últimos segmentos abdominais formam a
armadura genital ou genitália, que nas fêmeas apresenta
o ovipositor. Com o maior número de espécies do que
qualquer outro grupo, os insetos ocorrem nos mais varia-
dos ambientes; somente os oceanos são quase completa-
mente desprovidos de insetos.
A grande adaptação dos insetos, além da reprodução rápi-
Só para exemplificar, citaremos algumas ordens: ortóp-
da e do enorme número de descendentes, são, justamente,
teros (grilos e gafanhotos), isópteros (cupins), ano- as asas. Outra particularidade é o tipo de desenvolvimento
pluros (piolhos), hemípteros (percevejos), lepidóp- do ovo até chegar ao adulto. Veja os tipos a seguir:
teros (borboletas), dípteros (moscas e mosquitos),
coleópteros (besouros) e himenópteros (abelhas, Ametábolos – sem metamorfose. O ovo eclode e libe-
vespas e formigas). ra o indivíduo jovem com forma semelhante ao adulto.
Ex.: traça.
OVO o FORMA JOVEM oADULTO
Hemimetábolo – com metamorfose incompleta: o
ovo eclode e libera uma ninfa (forma jovem diferen-
te do adulto), sem asas e sem órgão sexuais. Essa
PIOLHO MOSQUITO FORMIGA
ninfa sofre ecdises sucessivas, adquirindo caracterís-
ticas adultas.
89
Exs.: gafanhoto, barata, louva-a-deus, cigarra, libélula. a pupa (casulo ou crisálida), que sofre grandes trans-
formações até a fase adulta.
eclosão mudas
OVO oNINFA oADULTO Exs.: formiga, cupim, abelha, besouro, borboleta, maripo-
sa, pulga, piolho, mosca, mosquito.
Holometábolo – com metamorfose completa. O
ovo eclode, liberando uma larva que libera grande eclosão ecdise
quantidade de alimento e realiza mudas originando OVO oLARVA oPUPA oIMAGO (FORMAADULTA)
VIVENCIANDO
Insetos são constantemente usados para controle biológico de pragas em lavouras. O controle biológico consiste na
utilização de conhecimentos sobre as cadeias e teias ecológicas, e, assim, identifica-se o predador de uma determina-
da praga e passa-se a usá-lo para controlar sua população. Veja um exemplo desse controle na reportagem a seguir:
O voo dos insetos tem grande estabilidade, dinâmica e agilidade. A biofísica pode explicar essas características. Atra-
vés do uso de conceitos como fisiologia do tecido muscular, aerodinâmica desses animais e mecânica das forças, os
cientistas biomecânicos conseguiram desvendar como é possível certos insetos voarem com alta eficiência.
90
1.12.4. Diplópodes 2. Equinodermos -- o sistema
Como o embuá ou piolho-de-cobra, apresentam um
corpo com uma cabeça, contendo um par de olhos e de
ambulacral e a deuterostomia
antenas. Destaca-se um tronco longo, cilíndrico e seg- Os equinodermos são animais exclusivamente marinhos,
mentado, com patas articuladas que partem do ventre do de simetria tipicamente radiada, evoluindo a partir de
animal. Na maioria desses segmentos, há dois pares de larvas com simetria bilateral. No estado adulto, os equi-
patas. Esses animais caminham lentamente e têm hábito nodermos apresentam uma simetria pentarradiada com
detritívoro. Veja, a seguir, a ilustração e a anatomia inter- cinco antímeros, isto é, unidades morfológicas que se re-
na de um diplópode. petem em torno de um eixo heteropolar. Outra caracterís-
tica notável é a existência de um esqueleto interno cal-
cário, geralmente com numerosos espinhos; daí o nome
equinodermos (do grego echinos = espinhos + dermis =
pele). Veja exemplos dos animais na imagem a seguir.
Crinoideos
PIOLHO-DE-COBRA
Holothuroideos
Cabeça
Ophiuroideos
Patas
Mandíbula (2 pares)
Antena Poro genital
Echinoideos
(curta)
ANATOMIA DO CORPO DE DIPLÓPODES
1.12.5. Quilópodes
Como as lacraias ou centopeias, também apresentam
corpo dividido em cabeça e tronco, mas há apenas um
par de patas por segmento. O tronco é mais achatado
dorso-ventralmente e as patas partem, praticamente, da
lateral do corpo. São animais que caminham rápido, são
predadores que possuem um par de apêndices, as forcí-
pulas, que injetam veneno. Veja, a seguir, a imagem de
um quilópode.
91
Vista das faces ORAL e ABORAL dos Equinoidea Evolução dos cordados a partir de
Boca Orifício genital um ancestral de equinodermo
Ânus Petaloides
(áreas por onde Ânus
saem pés
ambulacrários
modificados, Protostômios
lamelares, com
função respiratória.)
Vista oral Vista aboral
Pela contração da ampola, a água nela contida é enviada Blastóporo Boca
ao pé, que então se distende, alargando a extremidade em
forma de ventosa, com a qual ele se fixa no substrato. Di-
Deuterostômios
latando-se a ampola, a água volta, os pezinhos murcham
e soltam-se do substrato. Dessa forma, a musculatura se
move em função da água. O animal se locomove fixando e Blastóporo
desprendendo, alternadamente, os pés ambulacrários. Ânus
PES ambulacrais
ampola 2.3. Classificação dos equinodermos
pé ambulacrário
Braço
Cálice
Canal
pétreo Ampola
Pendúculo
Cirros
2.2. Aspectos embriológicos
Além do esqueleto interno, outra característica importante é
o desenvolvimento embrionário. Tanto nos cordados como 2.3.2. Classe Asteroidea
nos equinodermos, o ânus surge de uma estrutura (o blastó- Os asteroides compreendem as estrelas-do-mar, que devem
poro), que nos demais grupos forma a boca. Podemos dizer seu nome à forma do corpo, constituído por um disco cen-
que, na maioria dos animais, a boca surge antes (na verdade, tral do qual partem cinco braços radialmente dispostos. A
deriva do blastóporo), o que os torna protostômios, enquan- superfície do corpo é densamente revestida por pequenos
to que, em equinodermos e cordados, o ânus é que surge espinhos, irregularmente distribuídos. Na face dorsal distin-
antes (deriva do blastóporo), o que os torna deuterostômios. guem-se o ânus e a placa madrepórica. Em vista ventral, os
Essa característica aproxima os dois grupos, equinodermos e braços apresentam os sulcos ambulacrários com duas a qua-
cordados, em termos evolutivos. tro fileiras de pés ambulacrários, usados na locomoção.
92
As estrelas notabilizam-se pela elevada capacidade de re- 2.3.4. Classe Echinoidea
generação, podendo um fragmento de braço produzir um
Os equinoides são os ouriços-do-mar, que apresentam um
indivíduo completo.
corpo hemisférico, rígido, desprovido de braços e recoberto
Por muito tempo, causaram prejuízos à comercialização por espinhos. A face superior é abaulada, enquanto a ventral
de pérolas, pois, sendo predadoras de ostras perolíferas, é achatada, apresentando na parte central uma área mem-
os pescadores, ao encontrarem esses animais na criação branosa contendo a boca, fechada por cinco dentes.
desses bivalves, quebravam a estrela em algumas partes
e as jogavam de volta ao mar agravando o problema, pois
surgiam mais e mais estrelas.
Placa Sulco
madropórica ambulacrário
Pés
Ambulacrários
intestino ânus
Ânus Boca gônada
Vista dorsal Vista ventral
estômago
Estômago
Pilórico Canal Radial
Estômago
Cardíaco Ampolas
placa
pé ambulacrário
calcária
gônada
Ânus (glândula reprodutora) pés boca
ampola esôfago cordão
canal lateral nervoso radial carapaça
canal radial
Canal
Circular
2.3.5. Os holoturoides
glândula
digestiva Os holoturoides, vulgarmente conhecidos por pepinos-
Espinha -do-mar, são animais de simetria bilateral, corpo cilíndrico
e achatado. A boca, situada na extremidade anterior, é cir-
cundada por tentáculos, simples ou ramificados.
2.3.3. Classe Ophiuroidea
Os ofiuroides são vulgarmente conhecidos por serpen-
tes-do-mar; apresentam o corpo formado por um disco
central bem diferenciado dos braços. Os braços, geral-
mente em número de 5, são cilíndricos, delgados, simples
ou ramificados, com movimentos serpenteantes, vindo
EXEMPLO DE PEPINO-DO-MAR
daí o nome da classe.
93
2.5. A digestão
O sistema digestivo é completo e dividido em boca, esô-
fago, estômago, intestino e ânus. Nos crinoides, o tubo
digestivo curva-se em U, de maneira que boca e ânus se
encontram, lado a lado, no polo superior. Nos ofiuroides
e em alguns equinoides, falta o ânus. Nos equinoides, a
boca é provida de um complicado aparelho mastigador, a
chamada lanterna de aristóteles. Geralmente, os equino-
dermos são predadores carnívoros.
2.6. A respiração
Nos equinodermos, as trocas respiratórias são realizadas
pelo sistema ambulacrário. Brânquias pequenas e dérmicas
ocorrem nos asteroides e equinoides.
2.7. A circulação
Não existe sistema circulatório. Um reduzido conjunto de
canais pseudo-hemais é preenchido por um líquido con-
tendo amebócitos.
2.8. A excreção
Não existem órgãos excretores. Os catabólitos são absorvidos
por amebócitos e eliminados em diversas regiões do corpo.
2.10. A reprodução
Os equinodermos são animais unissexuados sem dimorfis-
mo sexual. A fecundação é externa e o desenvolvimento in-
direto. As larvas apresentam simetria bilateral, existindo um
tipo de larva para cada classe. Asteroides e holoturoides
são dotados de uma elevada capacidade de regeneração.
94
ÁREAS DO CONHECIMENTO DO ENEM
HABILIDADE 14
Identificar padrões em fenômenos e processos vitais dos organismos, como manutenção do equilíbrio
interno, defesa, relações com o ambiente, sexualidade, entre outros.
Para que possamos preservar a biodiversidade no planeta, é necessário que haja estudos para conhecermos suas ca-
racterísticas não só anatômicas, como também ecológicas. Isso permite também que o homem desenvolva suas ativi-
dades econômicas utilizando técnicas que usufruam e respeitem as características naturais dos diferentes organismos,
agredindo menos o ambiente e se desenvolvendo de forma sustentável. Desse modo, as questões do Enem tendem a
fazer uma abordagem mais ecológica sobre as espécies, fornecendo alguns dados e esperando que o aluno consiga
relacionar os conteúdos, levantando hipóteses coerentes e chegando a conclusões adequadas sobre o assunto.
MODELO 1
(Enem) A atividade pesqueira é, antes de tudo, extrativista, o que causa impactos ambientais. Muitas es-
pécies já apresentam sério comprometimento em seus estoques e, para diminuir esse impacto, várias es-
pécies vêm sendo cultivadas. No Brasil, o cultivo de algas, mexilhões, ostras, peixes e camarões vem sendo
realizado há alguns anos, com grande sucesso, graças ao estudo minucioso da biologia dessas espécies.
Os crustáceos decápodes, por exemplo, apresentam durante seu desenvolvimento larvário várias etapas com mu-
dança radical de sua forma. Não só a sua forma muda, mas também a sua alimentação e habitat. Isso faz com
que os criadores estejam atentos a essas mudanças, porque a alimentação ministrada tem de mudar a cada fase.
Se para o criador essas mudanças são um problema para a espécie em questão, essa metamorfose apresenta
uma vantagem importante para sua sobrevivência, pois:
a) aumenta a predação entre os indivíduos;
b) aumenta o ritmo de crescimento;
c) diminui a competição entre os indivíduos da mesma espécie;
d) diminui a quantidade de nichos ecológicos ocupados pela espécie;
e) mantém a uniformidade da espécie.
ANÁLISE EXPOSITIVA
Os crustáceos compõem uma classe do filo dos Artrópodes e, como esses, além de realizar mudas do exoesque-
leto (ecdises) para que ocorra crescimento corporal, o ciclo de vida também pode apresentar metamorfose até
chegar à fase adulta. Portanto, para a criação de crustáceos, é importante conhecer essas diferentes formas de
desenvolvimento, que pode ser direto (sem metamorfose) ou indireto com diferentes formas larvárias que ocu-
parão diferentes nichos ecológicos. Esse processo reduz o ritmo de crescimento; no entanto, irá também reduzir
a competição entre indivíduos da mesma espécie pelos recursos ambientais onde vivem.
RESPOSTA Alternativa C
95
DIAGRAMA DE IDEIAS
ARTRÓPODES CLASSES
ARACNÍDEOS
EXS.: ARANHA, ESCORPIÃO,
CARACTERÍSTICAS
ÁCARO, CARRAPATO
GERAIS
• QUELÍCERAS
• CORPO SEGMENTADO • 4 PARES DE PATAS
• PARES DE APÊNDICES ARTICULADOS
• EXOESQUELETO DE QUITINA INSETOS
• ECDISE (MUDAS)
• CIRCULAÇÃO ABERTA EXS.: FORMIGA, BARATA, ABELHA,
• RESPIRAÇÃO PULMÃO FOLIÁCEO, CUPIM, BORBOLETA, TRAÇA, PULGA
TRAQUEAL OU BRANQUEAL • 1 PAR DE ANTENAS
• DESENVOLVIMENTO DIRETO OU INDIRETO • 2 PARES DE ASAS (MAIORIA)
• 3 PARES DE PATAS
CRUSTÁCEOS
EXS.: CARANGUEJO, CA-
MARÃO, SIRI, LAGOSTA
• 2 PARES DE ANTENAS
EQUINODERMOS • 5 OU MAIS PARES DE PATAS
DIPLÓPODES
EXS.: PIOLHO-DE-COBRA
CARACTERÍSTICAS • 2 PARES DE PATAS POR SEGMENTO
GERAIS
QUILÓPODES
• SIMETRIA RADIAL SECUNDÁRIA
• CORPO COM ESPINHOS E EN- EXS.: LACRAIA
DOESQUELETO CALCÁRIO
• 1 PAR DE PATAS POR SEGMENTO
• AMBIENTE MARINHO
• SISTEMA AMBULACRÁRIO LOCOMOÇÃO,
CIRCULAÇÃO, RESPIRAÇÃO E EXCREÇÃO CRINOIDES LÍRIO-DO-MAR (FIXOS)
• FECUNDAÇÃO EXTERNA E DESENVOLVIMENTO
INDIRETO (LARVA COM SIMETRIA BILATERAL) ASTEROIDES ESTRELA-DO-MAR
• CAPACIDADE DE REGENERAÇÃO
OFIUROIDES SERPENTE-DO-MAR
EQUINOIDES OURIÇO-DO-MAR
HOLOTUROIDES PEPINO-DO-MAR
96
dentro do qual o anfioxo é classificado como pertencente
AULAS 23 e 24 ao subfilo dos cefalocordados.
CORDADOS I
multimídia: vídeo
FONTE: YOUTUBE
Evolução dos cordados
Átrio Ânus
Boca Cauda
Atrióporo
Faringe com
fendas
branquiais
Tentáculos
ASCÍDIA ADULTA
Por exemplo, o anfioxo, animal aquático com 5 cm de
comprimento, vive no fundo de mares filtrando partículas Além dos acrânios, os craniados são formados pelos ver-
alimentares. Esse animal apresenta durante a vida toda a tebrados que apresentam a notocorda quando embriões,
notocorda. Além dos vertebrados, há o grupo dos acrânios, embora ela desapareça no decorrer do desenvolvimento.
97
As feiticeiras são todas marinhas, que vivem em águas pro-
2. Os vertebrados fundas e se alimentam frequentemente de poliquetos (anelí-
Os animais considerados vertebrados são aqueles que apre- deos), rastejando e perfurando o substrato lodoso. A boca cir-
sentam um esqueleto interno formando uma coluna verte- cular é circundada por tentáculos e apresenta dentículos que
bral. Ao longo da coluna, parte do esqueleto é formada pelas se expandem ou se afastam lateralmente, funcionando como
vértebras. Na região da cabeça dos animais, destaca-se a uma pinça quando saem e entram na boca. As feiticeiras são
caixa craniana, ligada também à coluna vertebral. Essa cai- atraídas, especialmente, por peixes doentes e moribundos e
xa craniana protege o encéfalo e apresenta, na maioria dos os atacam na região das brânquias e ânus. Esses animais
casos, mandíbulas com dentes. A coluna vertebral protege a formam ovos, que eclodem já em fase adulta, ou seja, não
medula espinhal, ligada ao encéfalo. Muitas partes desse es- passam por qualquer estágio larval (desenvolvimento direto)
queleto, seja ósseo ou cartilaginoso, são articuladas, permitin- e chegam a atingir 1 m de comprimento.
do grande mobilidade. Há grupos de vertebrados com mem-
bros que favorecem o deslocamento em ambientes terrestres, nadadeira
possibilitam voo ou são transformados em nadadeiras.
Crânio Cintura
escapular Coluna vertebral
Cintura
pélvica
Mandíbula Cauda
(maxilar inferior) Sustentação
da laringe Costelas
(esqueleto visceral) (caixa torácica) boca
fendas
Membros
Membros branquiais
posteriores
anteriores
CICLÓSTOMO ESQUEMATIZADO
98
desenvolvimento de embriões de forma comparada tam-
4. Aspectos evolutivos dos bém mostra grande similaridade até certo estágio. Observe
vertebrados com mandíbula o esquema a seguir.
(gnatostomados)
A descoberta e o estudo dos fósseis, somados aos conhe-
cimentos sobre as camadas do solo e atmosfera terrestre,
evidenciaram que muitos animais foram extintos ao longo
dos milhões de anos, dentro dos aproximados 5 bilhões de
anos da existência da Terra. Muitos desses fósseis mostram
uma semelhança com os animais existentes hoje, o que
sugere um grau de parentesco entre todos os vertebrados.
Outros estudos reforçam essas ideias, pois mostram que os
sistemas internos dos vertebrados são muito parecidos; o COMPARAÇÕES DE EMBRIÕES
Ostracodermos
99
multimídia: vídeo
FONTE: YOUTUBE EXEMPLO DE RAIA
Cordados - Somos Todos Família
6. Os peixes cartilaginosos
(Chondrichthyes)
Esses peixes, também conhecidos como condrictes, apre-
sentam um esqueleto interno formado de cartilagem, mais EXEMPLO DE TUBARÃO
leve que o esqueleto ósseo. Como exemplos típicos temos
os tubarões, as raias e as quimeras. Esses animais são os 6.1. Fisiologia dos condrictes
atuais representantes mais próximos dos primeiros verte- A respiração dos condrictes é branquial e a circulação de gases
brados com mandíbula. Esses peixes respiram por brân- é feita por meio do sangue. A excreção é feita pela eliminação
quias, que retiram o oxigênio da água. Em cada lado do de ureia. A circulação é fechada e simples, partindo do coração
corpo observam-se fendas branquiais (5 ou mais). A boca com duas cavidades, um átrio e um ventrículo, seguindo para
localiza-se na região ventral e apresenta inúmeros dentes. as brânquias, órgãos e retornando para o coração. A digestão é
A pele é revestida por escamas microscópicas, obtendo um completamente extracelular.
aspecto áspero. Alguns desses peixes cartilaginosos nas-
cem a partir de ovos depositados pelas fêmeas, enquanto
que em outras espécies os ovos eclodem dentro da mãe e 7. Os peixes ósseos
terminam o seu desenvolvimento ainda dentro dela.
(Osteichthyes)
Assim como os Osteichthyes, os condrictes apresentam visão
limitada e olfato e ouvido interno bem desenvolvidos. A linha Esses peixes apresentam um esqueleto interno ósseo com
lateral, sequência de orifícios organizados de forma linear no algumas cartilagens e o corpo pode ser revestido por esca-
comprimento do corpo, permite captar as vibrações da água, mas ou por couro. Entre esses animais encontramos uma
já que se conecta com botões sensoriais e nervos. Para per- enorme variedade, como: sardinha, salmão, dourado, tilápia,
mitir a flutuação, apresentam grandes quantidades de óleo carpa, traíra, pintado, linguado, baiacu, pirarucu, jáu, bagre,
no fígado, o que reduz a densidade corpórea. pacu, namorado, piranha, acará-bandeira, paulistinha, neón,
anchova, atum, lambari, cavalo-marinho, etc. São peixes que
Os tubarões, apesar da fama de violência e crueldade, são colonizaram ambientes marinhos e de água doce, entretan-
carnívoros fundamentais para o equilíbrio de populações to, alguns são capazes de migrar do mar aos rios para se
de outros peixes nos mares. reproduzirem, os filhotes fazem o caminho inverso.
As quimeras não são comuns no litoral brasileiro, mas surgem
em abundância em mares do Hemisfério Norte principalmente.
100
variedade de adaptações seja para raspar, morder, capturar a piramboia, conseguem sobreviver sob o lodo quando o
alimento no fundo ou na superfície. Na reprodução, geram nível do rio fica muito baixo. Isso é possível devido ao fato
inúmeros ovos e o ciclo de vida é rápido. Apesar de muitos de a vesícula gasosa, presente nesses animais, ter a capa-
filhotes, a maioria morre nos primeiros anos de vida. cidade de realizar a respiração como se fosse um pulmão.
Artéria
Lamela
Alguns cientistas acreditam que os primeiros anfíbios te-
brânquial
Veia
nham derivado de peixes com essa adaptação.
brânquias
Peixe pulmonado (dipnoico)
Opérculo Água
Arco
brânquial
Os osteíctes apresentam uma vesícula gasosa interna que, ao 7.1. Fisiologia dos osteíctes
se encher de gases vindos do sangue, torna o peixe mais leve.
A respiração dos peixes ósseos é branquial e a circulação de
Chamada de bexiga natatória, ela permite que o animal con-
gases é feita por meio do sangue com hemáceas nucleadas.
trole o movimento vertical na água, podendo parar facilmente.
O sistema excretor é composto por pronefros e metanefros
Pneumoduto (fisóstomos)
ausente = fisoclistos que excretam amônia. A circulação é simples, partindo do
coração com duas cavidades, um átrio e um ventrículo, se-
Bexiga
guindo para as brânquias, órgãos e retornando para o cora-
Ânus ção. A digestão é completamente extracelular.
Opérculo
Tubo digestivo
A bexiga natatória (osteictios) com pneumoduto
8. O início da colonização
dos mbientes terrestres
pelos vertebrados
8.1. Os anfíbios
Os estudos indicam que os primeiros vertebrados a ocu-
multimídia: vídeo parem o ambiente terrestre foram os ancestrais dos anfí-
bios atuais, os primeiros tetrápodes − animais com quatro
FONTE: YOUTUBE
membros. Parte desse sucesso deve-se ao esqueleto com
Aventura visual documentários - Os duas cinturas de ossos (escapular e pélvica) de onde se li-
peixes , características... gam membros (patas).
Nervo longitudinal
101
8.2. O que restringe os anfíbios a tais ambientes?
Em primeiro lugar, os ovos sem casca desses animais, quando eclodem, formam uma fase larval (desenvolvimento indireto);
por exemplo, o girino (larva dos sapos). O girino é aquático e respira por brânquias, alimenta-se de larvas de insetos e de
outros micro-organismos em rios, lagos, lagoas e pântanos. À medida que cresce, o girino sofre uma metamorfose, reduzindo
a cauda e desenvolvendo membros para locomoção no ambiente terrestre. Quando atinge a fase adulta, o sapo respira
por pulmões, mas, principalmente, através da pele delgada (fina), úmida e altamente vascularizada. Um sapo, por exemplo,
depende da sua pele sempre úmida para que possa retirar oxigênio da atmosfera e eliminar o gás carbônico.
“O coaxo dos anfíbios anuros, em termos científicos, é chamado de vocalização. Na grande maioria das vezes, é o
macho quem vocaliza e esta é uma forma de defender territórios e atrair fêmeas e, principalmente, quanto à primeira,
é também uma forma de economizar energia.”
HTTP://MUNDOEDUCACAO.BOL.UOL.COM.BR/BIOLOGIA/COMUNICACAO-ANFIBIOS-ANUROS-SAPOS-RAS-PERERECAS.HTM
Pesquisadores que estudam esse tipo de comunicação entre os anfíbios precisam entender conceitos físicos das
características do som, como altura, intensidade, duração, frequência, tamanho da onda, amplitude da onda e timbre.
VIVENCIANDO
Certas substâncias isoladas de anfíbios podem ser úteis dentro da Medicina experimental e clínica, como é o caso do
peptídeo bombesina. Esse peptídeo foi isolado da pele de um sapo nativo da Europa, Bombina bombina. Através de
estudos com antissoro contra bombesina, descobriu-se seu análogo em mamíferos. Vários trabalhos com experimen-
tação animal utilizam a bombesina para manipular a formação da memória emocional, mostrando que esse peptídeo
pode ser um alvo terapêutico para possíveis desordens do sistema nervoso central, como a Doença de Alzheimer,
estresse pós-traumático e outros.
102
ÁREAS DO CONHECIMENTO DO ENEM
HABILIDADE 14
Identificar padrões em fenômenos e processos vitais dos organismos, como manutenção do equilíbrio
interno, defesa, relações com o ambiente, sexualidade, entre outros.
O conhecimento da biodiversidade é de suma importância para sua preservação, como também permite ao ho-
mem desenvolver suas atividades econômicas utilizando técnicas que usufruam de características naturais dos
diferentes organismos, agredindo menos o ambiente e se desenvolvendo de forma sustentável. Desse modo, as
questões do Enem tendem a fazer uma abordagem mais ecológica sobre as espécies, desejando que o aluno
consiga relacionar os impactos das atividades antrópicas no modo de vida dos animais e as consequências que
isso irá acarretar.
MODELO 1
(Enem) O fenômeno da piracema (subida do rio) é um importante mecanismo que influencia a reprodução de
algumas espécies de peixes, pois induz o processo que estimula a queima de gordura e ativa mecanismos hor-
monais complexos, preparando-os para a reprodução. Intervenções antrópicas nos ambientes aquáticos, como
a construção de barragens, interferem na reprodução desses animais.
ADAPTADO DE: MALTA, P. IMPACTO AMBIENTAL DAS BARRAGENS HIDRELÉTRICAS. DISPONÍVEL
EM: HTTP://FUTURAMBIENTAL.COM. ACESSO EM: 10 MAIO 2013.
ANÁLISE EXPOSITIVA
A piracema é o nome dado para a migração rio acima realizada por certos peixes e é essencial para seu ciclo
de vida, uma vez que durante o trajeto ocorre a queima de gordura nesses animais que induz a liberação de
hormônios que influenciam na sua reprodução. Desse modo, é possível concluir que a construção de barra-
gens afeta o percurso de migração e, consequentemente, interrompe o complexo mecanismo necessário ao
processo reprodutivo desses peixes.
RESPOSTA Alternativa A
103
DIAGRAMA DE IDEIAS
CARACTERÍSTICAS
CORDADOS GERAIS
• NOTOCORDA
• TUBO NERVOSO DORSAL
VERTEBRADOS • FENDAS BRANQUIAIS
FARÍNGEAS
• CAUDA PÓS-ANAL
GNATOSTOMADOS AGNATOS
PEIXES
CARTILAGINOSOS: CONDRICTES
• ESQUELETO CARTILAGINOSO
• BOCA VENTRAL
• FLUTUAÇÃO: GRANDE FÍGADO COM ÓLEOS MENOS DENSOS QUE A ÁGUA
• EXCREÇÃO: UREIA
EX.: TUBARÃO, RAIA E QUIMERA
ÓSSEOS: OSTEÍCTES
• ESQUELETO ÓSSEO
• BOCA ANTERIOR; OPÉRCULO; BEXIGA NATATÓRIA; LINHA LATERAL EVIDENTE
• EXCREÇÃO: AMÔNIA
EX.: SALMÃO, TILÁPIA E LAMBARI
• FLUTUAÇÃO: BEXIGA NATATÓRIA
ANFÍBIOS
PRIMEIROS TETRÁPODES
• AMBIENTE TERRESTRE ÚMIDO E ÁGUA DOCE
• RESPIRAÇÃO CUTÂNEA E PULMONAR (ADULTOS)
• FECUNDAÇÃO EXTERNA E OVOS SEM CASCA
• DESENVOLVIMENTO INDIRETO: LARVA AQUÁTICA
EX.: SAPO, PERERECA, SALAMANDRA E COBRA-CEGA
RÉPTEIS
AVES
MAMÍFEROS
104
AULAS 25 e 26
CORDADOS II
3. Squamatas: lagartos, serpentes e o grupo Amphisbae-
nia (cobra-cega ou cobra-de-duas-cabeças).
COMPETÊNCIAS: 4e8
4. Rincocéfalos: tuataras.
105
2. Principais adaptações dos répteis
2.1. Ovo amniótico
Ovos com casca calcária são vantajosos para animais terrestres, já que esse material é capaz de proteger os embriões contra a
desidratação, pois são impermeáveis, além da maior proteção contra choques mecânicos.
Na formação do embrião, surgem anexos embrionários que permitem o desenvolvimento do animal com menor perturbação no
ambiente. Veja o esquema com os anexos embrionários e as respectivas funções em um ovo amniótico:
OVO AMNIÓTICO
Bolsa amniótica
Cório
Cheia de líquido, essa bolsa
Anexo que protege o embrião e protege o embrião quanto a
todos os demais anexos. Na choques mecânicos (tremores)
região ligada ao alantoide, e contra a desidratação.
permite a passagem de ar.
Alantoide
Al
EMBRIÃO
Saco vitelino
O ovo amniótico, ou seja, com os anexos embrionários explicados acima, está presente em todos os próximos grupos a partir
dos répteis, o que permite o desenvolvimento da vida terrestre.
106
Além das modificações no epitélio, os répteis possuem al-
gumas adaptações extras:
2.3. Ectotermia
Embora os répteis sejam ectotérmicos – dependem da
temperatura ambiental para manter a corpórea –, pe-
quenos répteis mantêm uma temperatura constante alta
e regular em um ambiente quente e ensolarado, princi-
palmente através de mudanças no seu comportamento, A exceção é a circulação dos répteis crocodilianos.
embora a maioria deles não tenha condições de manter O ventrículo desses animais é completamente dividido,
a temperatura do corpo quando o sol se põe. Por isso, os e o coração perfaz quatro câmaras: dois átrios e dois
répteis têm que ser criaturas diurnas, com maior ativida- ventrículos. Entretanto, na emergência das artérias
de durante o dia para se abrigarem a noite. Os lagartos pulmonar e aorta, há uma comunicação, o forame de
espinhosos dos desertos mantêm sua temperatura cor- Panizza, pelo qual ainda ocorre mistura de sangue
poral em aproximadamente 34 °C durante a maior parte arterial e venoso.
do dia. Se a temperatura corporal cai abaixo do limiar da
atividade normal, o lagarto fica em ângulo reto com os
raios solares, expondo assim a maior parte da superfície
do corpo ao sol; mas se a temperatura do corpo aumenta
muito, o lagarto procura um abrigo ou fica paralelo aos
raios solares. É claro que os répteis maiores não podem
sempre encontrar sombra necessária, mas o seu grande
tamanho corporal provê alguma estabilidade térmica por-
que um tempo considerável é necessário para aquecer ou
resfriar sua grande massa corporal. Esse pode ter sido o
principal mecanismo de regulação térmica dos dinossau-
ros. Além da regulação comportamental, os répteis tam-
bém podem dissipar ou reduzir a perda de calor corporal
necessária através do controle da quantidade de sangue
que flui através da pele.
SISTEMA CIRCULATÓRIO DOS RÉPTEIS CROCODILIANOS
107
rentes padrões alimentares (maioria caçadores carnívoros)
impuseram, entre outras coisas, uma modificação nos mús-
culos da mandíbula, e isso, por sua vez, afetou a estrutura
da região temporal do crânio.
CÁGADO JABUTI TARTARUGA
3.2. Crocodilianos
Durante a Era Mesozoica, a Terra era dominada pelos
arcossauros – répteis que tinham características como a
presença de crânio diapsídeo e uma tendência a desenvol-
ver postura bípede, além de apêndices peitorais reduzidos,
CRÂNIO COM DUAS ABERTURAS TEMPORAIS – CRÂNIO DIAPSIDA
apêndices pélvicos aumentados e uma cauda forte que po-
Apenas uma pequena parte do crânio dos tetrápodes pri- dia auxiliar a equilibrar o tronco.
mitivos realmente envolve o cérebro. Um grande espaço No final do período Cretáceo, as temperaturas ambientais
lateral à caixa do cérebro e posterior aos olhos é am- tornaram-se um pouco mais frias e a incapacidade dos gran-
plamente preenchido por músculos mandibulares, que se des dinossauros de se esconder em abrigos ou de hibernar
estendem até a mandíbula inferior. Nos répteis ancestrais pode tê-los tornado vulneráveis. As mudanças na vegetação
um assoalho sólido do osso dérmico (crânio anapsídeo que acompanharam as alterações climáticas também po-
– sem abertura temporal) cobre esses músculos dorsal dem ter sido um fator para extinções. A incapacidade dos
e lateralmente. Como consequência de certo aumento herbívoros, com hábitos alimentares restritos, de se adaptar
do cérebro e dos músculos mandibulares, vários tipos de às mudanças na vegetação pode tê-los levado à morte.
aberturas desenvolveram-se no assoalho da têmpora na
maioria dos grupos mais recentes de répteis, podendo ser Apenas um grupo de arcossauros sobreviveu a esse grande
anapsida (sem abertura temporal), synapsida (uma aber- período de extinção – os crocodilos e jacarés (ordem Croco-
tura temporal) ou diapsida (duas aberturas temporais). Os dilia, do latim crocodilus, crocodilo). Os crocodilos readquiri-
músculos da mandíbula partem da caixa craniana e da ram uma postura quadrúpede (embora suas patas posterio-
periferia da janela temporal, podendo passar através das res sejam muito mais longas que as anteriores) e um modo
aberturas quando contraem-se. de vida semelhante ao dos anfíbios. A cauda desses animais
é achatada lateralmente, sendo, por isso, um órgão natatório
muito eficiente. Os olhos, ouvidos e aberturas nasais situam-
3.1. Tartarugas
-se em elevações no topo da cabeça, de forma a se mante-
Acredita-se que os testudines (do latim testudo, tartaru- rem acima da água quando o animal está submerso.
ga) sejam descendentes diretos dos cotilossauros.
Vinte e três espécies são conhecidas, mas apenas seis ocor-
A maioria reteve o crânio anapsídeo, ou seja, sem aber- rem no Brasil.
turas temporais, adquirindo muitas características espe-
cializadas. Os dentes foram perdidos e as mandíbulas são
cobertas por placas córneas capazes de arrancar pedaços
de alimentos. Seu corpo é envolto por placas ósseas pro-
tetoras que se depositam sobre as escamas córneas. As
placas ósseas ossificaram-se na derme da pele, mas fusio- JACARÉ CROCODILO GAVIAIS
108
3.3. Squamata Lagartos: são os membros mais antigos da ordem, os
primeiros fósseis são do Cretáceo. A maioria é quadrú-
Os conhecidos lagartos, as cobras e as anfisbenas ou cobras- pede e varia de tamanho desde alguns centímetros a
-cegas, embora superficialmente diferentes, têm uma estru- metros, como o dragão de Komodo.
tura básica semelhante o suficiente para serem colocados na
mesma ordem Squamata, como a presença de hemipênis e
a bifurcação na ponta da língua (órgão relacionado ao tato
e ao odor). A alimentação é muito diversificada, existem es-
pécies carnívoras, herbívoras, insetívoras e onívoras. Os esca-
mados estão presentes em todas as regiões do planeta, com
exceção da Antártica, o que explica a grande diversidade de
espécies – cerca de 8.170.
DRAGÃO DE KOMODO
Cobras: o aparelho mandibular dos Squamatas é mais
flexível, especialmente nas cobras, por isso, a boca pode Anfisbênias: o nome desse grupo (do grego amphi,
abrir-se muito, possibilitando a captura e deglutição de ambos + baino, ir) refere-se à sua capacidade de mo-
presas grandes. As cobras têm cinco articulações man- ver-se facilmente tanto para a frente quanto para trás,
dibulares: (1) a normal entre a mandíbula quadrada e dentro dos seus buracos. Seus olhos rudimentares são
a inferior; (2) uma entre o quadrado e o escamoso; (3) escondidos abaixo da pele, mas o rastro das presas é
uma entre o escamoso e a caixa craniana; (4) uma mais seguido principalmente pela audição.
ou menos na metade do comprimento da mandíbula
inferior e (5) uma no queixo, pois as duas mandíbulas
inferiores não são unidas nesse ponto. Cada lado da
mandíbula inferior pode ser movido independentemen-
te quando a presa entra na boca. A ausência da cintura
peitoral está necessariamente relacionada à deglutição
de animais maiores do que o diâmetro do corpo. A
língua bifurcada é extremamente importante, pois as
partículas aderem a ela, a língua retrai-se para dentro
da boca e a extremidade é projetada para uma parte
ANFISBÊNIAS
especializada da cavidade nasal (órgão de Jacobson),
onde o odor da partícula pode ser detectado. As co-
bras são carnívoras; aquelas cujas presas são animais 3.4. Rincocéfalos
muito ativos, tais como aves e mamíferos capazes de
Os répteis conhecidos como tuataras pertencem ao gênero
ferir seriamente as cobras com seus bicos ou dentes,
Sphenodon, endêmicos da Nova Zelândia. A tuatara é o
desenvolveram métodos de imobilização das presas
membro mais primitivo do grupo dos Squamatas e a única
(estrangulamento e/ou veneno).
espécie sobrevivente da ordem Rhynchocephalia. Rinco-
cefalianos são semelhantes aos camaleões na aparência
geral, mas têm um nariz semelhante a um bico e um crâ-
nio diapsídeo com duas aberturas temporais. Durante uma
época, o grupo expandiu-se, mas atualmente está limitado
a poucas ilhas das costas da Nova Zelândia.
Diz-se que as tuataras são sobreviventes “fósseis”, pois não
COBRA NAJA sofreram muitas modificações desde a espécie que viveu
150 milhões de anos atrás.
109
VIVENCIANDO
O veneno das serpentes também tem grande importância na indústria farmacêutica, possuindo elevado valor comer-
cial. Certas substâncias chegam a custar US$ 3 mil o grama no mercado farmacêutico internacional.
Composto por misturas biológicas complexas de toxinas, enzimas e outras substâncias ativas, o veneno tem compo-
nentes com funções essenciais na coagulação sanguínea, pressão arterial, agregação plaquetária, transmissão do
impulso nervoso, funções analgésicas e anticancerígenas, dentre outras, ainda em estudo ou por serem descobertas.
O veneno de cascavel, por exemplo, é utilizado em uma eficaz cola cirúrgica.
HTTP://WWW.CPT.COM.BR/CURSOS-ANIMAIS-SILVESTRES/ARTIGOS/VENENO-OBTIDO-CRIACAO-COBRAS-ARMA-INDUSTRIA-FARMACEUTICA
5. As aves
A classe aves é o maior grupo de vertebrados terrestres, compreendendo cerca de 8.700 espécies. Elas adaptaram-se ao voo
logo no início de sua evolução e, em sua maioria, são excelentes voadoras. Até mesmo as poucas espécies que retornaram
completamente à vida terrestre mostram características anatômicas e fisiológicas que indicam sua evolução a partir de
ancestrais voadores.
A adaptação ao voo impôs uma certa uniformidade na estrutura básica e na fisiologia de todas as aves. Além das penas
e asas, ou vestígios de asas em certas espécies terrestres, o voo requer um alto dispêndio de energia. Todas as aves são
endotérmicas, tendo desenvolvido meios para conseguirem isso num corpo de pouco peso. Quando não estão no ar, as
aves vivem sobre o solo ou na água, ou em ambos, estando bem adaptadas a esses habitats.
110
A endotermia e o poder de voo das aves possibilitam a elas minimiza a turbulência. Algumas correntes de ar, entretanto,
penetrarem e se adaptarem em uma variedade maior de fazem voltas, redemoinhos, que se espalham pelo ápice e
locais do que qualquer grupo de vertebrados. Elas são en- margem posterior das asas, como um par de redemoinhos
contradas desde as regiões polares até o equador e vivem alinhados. Isso pode ser visto frequentemente num avião de
nas montanhas, desertos, florestas e matas. Algumas pas- voo alto, como dois rastos de vapor, devido à rápida rotação
sam a maior parte de sua vida nos oceanos e só retomam do ar e, consequentemente, baixa de pressão no núcleo do
a terra para reproduzir-se e construir seus ninhos. alinhamento de redemoinho, causando condensação.
Traqueia
Sacos aéreos
111
através da cloaca. A cloaca é uma bolsa onde são lançadas nucleadas e ovais. O coração tem quatro cavidades, que
as fezes, a urina e os gametas, portanto constitui o final de são conhecidas como os dois átrios ou aurículas e os dois
vários aparelhos e sistemas. Como glândulas anexas ao sis- ventrículos. O arco aórtico, em contraste com o dos mamífe-
tema digestivo, existem o fígado e o pâncreas. ros, é voltado para o lado direito.
Esôfago
Esófago
Capílares
Proventrículo pulmonares
Fígado
Intestino Papo
Delgado
Aurícula
Aurícula
Ventrículo Ventrículo
Moela
Oríficio Pâncreas
Pancrêas
Cloacal
SISTEMA DIGESTIVO
Capílares
sistérmicos
MORCEGO
Traqueia
Tráquea
Pulmão
Sacos aéreos
SISTEMA RESPIRATÓRIO
GOLFINHO
5.5. Sistema circulatório Embora os mamíferos não sejam uma classe grande – exis-
A circulação é fechada, dupla e completa; o sangue ve- tem apenas cerca de 4.100 espécies –, constituem um grupo
noso não se mistura com o sangue arterial. As hemácias são muito diversificado. Essa classe inclui o ornitorrinco (animal
112
que coloca ovos e tem o bico semelhante ao do pato), o pela mudança na taxa de perda de calor. Passando des-
gambá, o canguru e outros marsupiais providos de bolsa sa temperatura crítica, a temperatura corporal pode, no
abdominal, além da grande variedade de mamíferos placen- entanto, ser mantida apenas através de um gasto meta-
tários verdadeiros, que variam de tamanho, desde o pequeno bólico significativamente maior. O aumento do consumo
musaranho, que pesa poucos gramas, até as baleias gigantes, de oxigênio abaixo da temperatura crítica inferior refle-
cujo peso ultrapassa 100 toneladas. Os mamíferos são verte- te-se numa produção de calor além da necessária para
brados muito ativos e ágeis, com alto nível metabólico. Eles a manutenção da temperatura corporal. O calafrio, uma
têm poucos filhos, mas investem tempo e energia considerá- atividade involuntária dos músculos superficiais, é um
veis na proteção dos mesmos. Um aumento de atividade e mecanismo de aumento de produção de calor, mas tam-
um maior cuidado com os jovens representam aspectos fun- bém ocorre um aumento geral na atividade metabólica
damentais na evolução dos mamíferos, aspectos aos quais a em muitas partes do corpo. O aumento do consumo de
maior parte das outras características está relacionada. oxigênio acima da temperatura crítica superior reflete-
-se num trabalho metabólico adicional, necessário para
6.1. Principais adaptações dos mamíferos dissipar o calor. Nessa situação, as frequências cardíaca
e circulatória através da pele são aumentadas.
A característica que dá nome a esse grupo é a presença de
O principal centro de controle no hipotálamo responde a
glândulas mamárias, produtoras de leite para a prole. O fato de,
pequenas mudanças na temperatura do sangue e inicia
em sua maioria, possuírem placenta, que permite uma grande
as trocas necessárias ao ajuste da perda de calor e à pro-
interação entre mãe e filho até o fim da gestação, é continuado
dução para o contexto ambiental.
pela presença das mamas (glândulas mamárias concentradas
em uma região), característica que aproxima ainda mais as
mães de suas crias para alimentá-las até que possam procurar
6.2.2. Adaptações para resistência ao frio
seu próprio alimento. Mamíferos que vivem em áreas onde as condições ambien-
tais são rigorosas desenvolveram adaptações que comple-
6.2. Regulação da temperatura mentam a regulação térmica. No início do outono, ocorrem
muitas mudas. Eles perdem os pelos gradualmente, uma
Os mamíferos, assim como as aves, podem produzir calor vez que um revestimento muito mais denso desenvolve-se
internamente, mantendo uma temperatura corporal relati- para o inverno. Uma segunda muda ocorre na primavera.
vamente alta e constante, tanto durante o dia quanto du- Além desse revestimento, a pelagem de muitos mamíferos
rante a noite. Eles são endotérmicos. Muitas espécies de inclui pelos de proteção mais longos e grossos.
mamíferos são noturnas; muitas vivem em regiões frias do
mundo, onde nenhum réptil conseguiria sobreviver. Nervos e outros órgãos presentes na parte distal dos mem-
bros são adaptados para funcionar em temperaturas mais
baixas. Alguns mamíferos de regiões árticas e temperadas,
6.2.1. Mecanismos de regulação notavelmente muitos insetívoros, morcegos e roedores,
Os mecanismos de regulação de temperatura nos mamíferos adaptam-se ao inverno, entrando num período de letar-
contemporâneos são bem conhecidos. O calor é produzido gia conhecido como hibernação. Durante esse período,
internamente através do alto nível metabólico. A sua perda é eles perdem o controle considerável sobre os mecanismos
reduzida devido a uma camada subcutânea de gordura termorreguladores corporais (o termostato no hipotálamo
e a pelos que fornecem uma camada de isolamento de ar reduz sua atividade para conservar energia) e a temperatu-
próximo à pele; essas são outras duas características marcan- ra do corpo aproxima-se da ambiental. Durante a hiberna-
tes dos mamíferos. O calor pode ser perdido por um aumento ção, o metabolismo é muito baixo, apenas o suficiente para
na quantidade de sangue, que flui através da pele, e por um manter a vida e evitar que o corpo se congele.
resfriamento, devido à evaporação do suor produzido pelas
glândulas sudoríparas ou pela respiração ofegante, que é 6.2.3. Adaptações para resistir ao calor
a evaporação da água através das vias respiratórias. Ao contrário dos que vivem em climas frios, outros animais tive-
Por meio desses mecanismos, os mamíferos podem man- ram que encontrar caminhos para abaixar a temperatura corpó-
rea evitando a perda de água. Veremos alguns casos a seguir.
ter a temperatura corporal mais alta do que a tempera-
tura ambiental sem qualquer consumo adicional de oxi- Pequenos ratos do deserto são noturnos e cavam to-
gênio. Isso é conhecido como zona térmica neutra cas, vivendo, assim, num micro-habitat fresco e úmido
− é a faixa de temperaturas ambientais dentro da qual e alimentam-se de nutrientes ricos em gordura cuja
a taxa metabólica de um animal endotérmico situa-se oxidação produz uma quantidade considerável de
em seu nível basal e a termorregulação é conseguida água metabólica.
113
Os elefantes têm uma grande superfície corporal que fornece alguma estabilidade térmica e têm poucos pelos e
orelhas grandes, que atuam como eficientes radiadores, ajudando a dissipar calor.
Os camelos desenvolveram diversas maneiras de conservar água. Sob condições muito secas, um muco seco e detritos
celulares nas vias nasais exercem um efeito higroscópico e absorvem umidade do ar, que é evaporada. Como con-
sequência, a perda de água respiratória é menor do que em outros animais. Os camelos também conseguem tolerar
uma temperatura corporal de 41 ºC durante o dia, razão pela qual não precisam perder muita água na tentativa de
manter a temperatura corporal mais baixa. O corpo resfria-se durante a noite, quando a temperatura ambiental cai.
Muitos mamíferos de grande porte, que vivem em habitats quentes e abertos, conseguem aumentar a temperatura corporal,
pois são capazes de manter a temperatura cerebral crítica mais baixa através de um mecanismo de contracorrente.
Para compreender esse tipo de movimento, conceitos físicos, como mecânica, são utilizados.
114
TIPOS DE DENTIÇÃO DOS MAMÍFEROS
Carnívoros Insetívoros
Insectívoros
Incisivos Dentição Completa;. Dentição Completa;.
Molares
Incisivos Molares Entre os incisivos e os
molares existe um espaço
chamado barra ou diastema.
Alça de
Henle
Veia
renal Túbulo
contorcido
distal
Ureter
Rim Néfron
Nos vertebrados, os rins são os órgãos responsáveis por filtrar as excretas nitrogenadas do sangue. Nos mamíferos, as unidades
de filtração são túbulos conhecidos como néfrons.
115
6.6. Diversidade dos mamíferos pernas longas, com uma articulação extra, com alongamento
dos ossos da palma e da sola. São incluídos nos grupos de un-
6.6.1. Os prototérios (ou monotremados) gulados, isto é, as garras deram lugar aos cascos. Em relação à
alimentação, são herbívoros. Foram bem-sucedidos no princípio
Os animais desse grupo são os mamíferos que põem ovos
da idade dos mamíferos, mas hoje são reduzidos.
ou monotremados, que não possuem lábios nem dentes.
Os filhotes alimentam-se da secreção de um tipo de leite
que a mãe produz na sua superfície ventral. Na fase adul-
6.8.2. Artiodáctilos
ta, consomem invertebrados de água doce, portanto são Javali, porco, veado, camelo, dromedário, girafa, bovíde-
aquáticos. A fêmea constrói seus ninhos numa espécie de os. Esse grupo se caracteriza pelo número par de dedos
galeria e na primavera põe de três a quatro ovos. Os repre- e também são considerados ungulados e aptos a corridas.
sentantes mais conhecidos pertencem à fauna australiana. A redução dos dedos chega até o ponto de apresentarem
um “casco fendido”. De forma contrária aos perissodácti-
los, aumentaram sua população e distribuição no mundo.
Os suínos apresentam hábito onívoro, mas o hipopótamo
é herbívoro. Os mais bem-sucedidos artiodáctilos foram
os herbívoros, com molares com cúspides em meia-lua e
ORNITORRINCO
aperfeiçoaram o estômago com várias câmaras, associado
à ruminação.
6.8.3. Ruminantes
Esse grupo se caracteriza pela dieta composta de vegetais,
sendo, portanto, herbívoros, um exemplo típico é o boi. A
homogeneidade maior quanto à dentição é uma identida-
de importante.
ÉQUIDNA
6.8.4. Edentados
6.7. Os metatérios (ou marsupiais) Preguiça, tamanduá, tatu. Sua história parece restrita à
Conhecidos também como marsupiais ou mamíferos com América do Sul. Há evidência de que preguiças gigantes,
bolsa. Durante o primeiro período de seu desenvolvimento, que viviam no chão, invadiram a América do Norte. Eles
o embrião permanece no interior da mãe; depois de pouco apresentam articulações adicionais nas vértebras que leva-
tempo, o filhote sai ao exterior e se refugia dentro da bol- ram a serem também chamados de xenartros. As preguiças
sa da fêmea, conhecida também como marsúpio ou bolsa se alimentam de folhas de árvores. Os tatus são onívoros
ventral, onde estão as mamas. Lá permanece o recém-nas- e apresentam uma carapaça dorsal rígida. Os tamanduás
cido, alimentando-se até que se desenvolva totalmente. se caracterizam pelo focinho longo e apto a invadir cupin-
Então vai para o exterior e, às vezes, retorna à bolsa mater- zeiros e formigueiros. Os oricteropos e os pangolins eram
na para mamar ou refugiar-se. O marsupial mais conhecido classificados nesse grupo, mas atualmente são conside-
é o canguru australiano, assim como as diversas espécies rados distintos e classificam-se como tubulidentados.
de gambás e cuícas, que vivem em nossas matas. O primeiro é encontrado na África, apresenta um focinho
afilado, o corpo é recoberto por escamas córneas super-
postas, que lhe dão um aspecto de uma pinha de conífera.
6.8. Os eutérios (ou placentários)
A principal característica desse grupo é que as fêmeas for-
mam placentas, e, por causa disso, o embrião (e depois o feto)
desenvolve-se plenamente no interior da mãe. Para facilitar o
estudo, existem várias ordens dentro do grupo dos eutérios.
PANGOLINS
116
6.8.5. Lagomorfos 6.8.8. Carnívoros
Os exemplos mais característicos desse grupo são os co- Canídeos (lobo, cão, raposa), felídeos (gato, leopardo,
elhos e a lebre. Estão sempre roendo ou mastigando, e leão, onça, lince), lontra, urso, quati, foca e leão-marinho.
seus incisivos compensam esse desgaste constante cres- Apresentam heterodontia, ligada diretamente ao hábi-
cendo continuamente. Donos de uma rapidez reproduto- to carnívoro e generalista, e estrutura óssea típicas. Os
ra impressionante, calcula-se que uma coelha pode ter dentes estão preparados para triturar, perfurar e macerar.
até 50 filhotes num só ano. Caso todos esses descenden- São representantes o cachorro, o gato, a raposa, o lobo-
tes sobrevivam e tenham filhotes, a família inteira pode -guará, o quati, a jaguatirica, a onça-pintada, o lince, o
chegar a somar 1 milhão de indivíduos no período de leopardo africano, o leão, o tigre e a pantera asiáticos.
quatro anos. Também pertencem a esse grupo: o arminho, a ariranha,
a irara e a hiena.
6.8.6. Proboscídeos
6.8.9. Quirópteros
Recebem esse nome devido à tromba característica, atu-
Morcego. São os únicos mamíferos voadores e, caracte-
almente representados pelos elefantes. Anteriormente,
risticamente, alimentam-se de insetos, frutos e sementes.
existiram os mastodontes, que apresentavam incisivos
Associada às extremidades de seus esqueletos e à cauda,
em bisel e molares apropriados para a trituração. Poste-
visualiza-se uma grande membrana chamada patágio, que
riormente, os mastodontes aumentaram o seu tamanho
lhes confere uma “asa”. Possuem a visão atrofiada, um
e desenvolveram maxilares longos com presas curtas em olfato desenvolvido e uma audição que é capaz de captar
cima e embaixo. Nos elefantes, houve uma redução dos os próprios ultrassons produzidos, como se fosse um radar,
maxilares e aumento das presas. Os mastodontes na Idade para se orientar espacialmente durante seus voos notur-
do Gelo se distribuíam por todos os continentes, exceto nos. No inverno, vivem em estado de letargia, pendurados
América do Sul e Austrália. permanentemente de cabeça para baixo em cavernas e
vãos escuros. Há morcegos hematófagos, que se alimen-
6.8.7. Primatas tam de sangue, mas a maioria é extremamente importante
Chimpanzé, homem, orangotango, sagui, gorila, gibão, etc. na conservação das matas tropicais por dispersarem as se-
Os primatas mais conhecidos, além dos humanos, são os mentes de inúmeras espécies de árvores ao se alimentarem
chimpanzés ou macacos antropomorfos, ou seja, que de seus frutos.
têm forma semelhante à do ser humano. Seu habitat é a
floresta equatorial da África: Guiné e Congo. Possuem a 6.8.10. Sirênios
cabeça pequena e achatada; apesar de serem facilmen- Peixe-boi, manati. Animais "pastadores" de águas rasas
te domestificáveis, têm aspecto feroz por causa dos seus do Atlântico tropical e do Oceano Índico. Apresentam os
grandes olhos. Cada uma das quatro extremidades que membros anteriores transformados em remos, os posterio-
possui tem cinco dedos e o posicionamento do polegar res reduzidos a vestígios e a cauda formando uma nada-
oponível permite que use a mão como se fosse uma pin- deira horizontal. Após grande proliferação no Período Ter-
ça, para pegar objetos e comida com agilidade. A alimen- ciário, reduziram drasticamente e hoje são raros. A origem
tação é variada: frutos, sementes, pássaros, etc. É adapta-
desses animais parece estar associada a algum ungulado.
do à vida arborícola e raramente caminha a pé.
Outros exemplos são o orangotango de Sumatra e Bornéu, 6.8.11. Roedores
que chega a medir até 135 cm de altura; o gibão da Índia,
de 90 cm de altura, que pula de uma árvore para outra Capivara, rato, esquilo, paca, preá, ouriço-cacheiro. Pos-
com facilidade e rapidez e, quando está de pé, os braços suem hábitos subterrâneos e são importantes para a saúde
continuam tocando o chão; o gorila, que vive em família pública, pois podem transmitir ao homem patógenos como
no chão das florestas da África Ocidental e Centro-Orien- pulga, bactérias e fungos, além de contaminar depósitos
tal, com machos que medem até 1,70 m de altura e pesam de alimentos e causar prejuízos financeiros.
200 kg.
No Brasil, o número de espécies de macacos pequenos e
6.8.12. Cetáceos
médios é grande e entre eles temos o macaco-prego, os mi- Baleia, golfinho, boto e orca. São mamíferos adaptados à
cos-leões, o macaco-aranha, o bugio e os saguis. A maioria vida aquática. Possuem respiração pulmonar como todos
deles está em perigo de extinção pela destruição maciça de os mamíferos e precisam subir à superfície de vez em quan-
seus habitats florestais. do para respirar. O maior de todos é a baleia, que tem for-
117
ma hidrodinâmica como a dos peixes, mas peso e tamanho bem diferentes. Costuma medir até 30 metros de comprimento e
pesar mais de 150 toneladas. Na parte superior da cabeça, estão as fossas nasais, que é por onde ela expele um esguicho de
água. Não tem dentes, e sim uma série de lâminas que funcionam como um filtro na hora de capturar seu alimento: peixes e
crustáceos. Vive na zonas árticas (polos) e possui uma camada de gordura grossa − hipoderme, que protege o corpo do frio
exterior. Atualmente, a baleia está em perigo de extinção devido à intensa caça predatória pelo homem; a indústria pesqueira
japonesa é a principal responsável pela diminuição das populações de baleias na busca de matérias-primas como o óleo,
âmbar gris, carne e ossos. Por isso que tentam proteger essa espécie e evitar que continue com a exploração, de finalidade
comercial e industrial. Também pertencem a esse grupo os golfinhos e cachalotes. A foca e o lobo-marinho formam um grupo
à parte: os pinípedes, que se caracterizam por possuir barbatanas no lugar das extremidades.
6.8.13. Insetívoros
Toupeira, musaranho, ouriço. Esse grupo de pequenos mamíferos representa aqueles que mais se aproximam dos ancestrais
remotos dos mamíferos. Os musaranhos-arborícolas-do-oriente são os que menos sofreram alterações em relação aos seus
ancestrais. A toupeira é conhecida pelas fortes patas usadas para cavar e perseguir larvas de insetos e minhocas no subsolo.
As evidências mostram que os morcegos derivaram desse grupo.
118
ÁREAS DO CONHECIMENTO DO ENEM
HABILIDADE 14
Identificar padrões em fenômenos e processos vitais dos organismos, como manutenção do equilíbrio
interno, defesa, relações com o ambiente, sexualidade, entre outros.
O conhecimento da biodiversidade é de suma importância para sua preservação; para tanto, deve-se realizar
estudos das suas características ecológicas e distribuição biogeográfica. Desse modo, as questões do Enem
tendem a fazer uma abordagem mais ecológica sobre as espécies, desejando que o aluno correlacione infor-
mações apresentadas em gráficos e tabelas com seus conhecimentos sobre os diferentes grupos.
MODELO 1
(Enem) O Puma concolor (suçuarana, puma, leão da montanha) é o maior felino das Américas, com uma distri-
buição biogeográfica que se estende da Patagônia ao Canadá.
O padrão de distribuição mostrado na figura está associado a possíveis características desse felino.
I. É muito resistente a doenças.
II. É facilmente domesticável e criado em cativeiro.
III. É tolerante a condições climáticas diversas.
IV. Ocupa diversos tipos de formações vegetais.
Características desse felino compatíveis com sua distribuição biogeográfica estão evidenciadas apenas em:
a) I e II. d) I, II e IV.
b) I e IV. e) II, III e IV.
c) III e IV.
ANÁLISE EXPOSITIVA
A questão exige do aluno não apenas conhecimentos da espécie indicada, como também conhecimento sobre
biomas, possibilitando inferir sobre a localização das diferentes formações vegetais e climas encontrados nas Amé-
ricas. Pela análise do mapa, é possível observar que há uma ampla distribuição geográfica do Puma concolor, ocu-
pando, assim, diferentes formações vegetais e condições climáticas diversas. Essa distribuição se refere ao animal
em seu ambiente natural, não em cativeiro, como também é sabido que esse felino não é facilmente domesticável.
Por fim, como qualquer espécie, eles são sensíveis a doenças às quais ainda não desenvolveu resistência.
RESPOSTA Alternativa C
119
DIAGRAMA DE IDEIAS
CORDADOS
AVES
ADAPTAÇÃO AO VOO
CARACTERÍSTICAS
• ASAS E PENAS
• OSSOS PNEUMÁTICOS, PULMÕES, E SACOS AÉREOS
GLÂNDULA UROPIAGIANA
ENDOTÉRMICOS
MAMÍFEROS
MAMAS, PELOS E PLACENTA
CARACTERÍSTICAS
DENTES ESPECIALIZADOS (HETERODONTES)
ENDOTÉRMICOS
PROTOTÉRIOS: MONOTREMATA
• BOTAM OVOS E NÃO POSSUEM DENTES
EX.: ORNITORRINCO
METATÉRIOS: MONOTREMATA
• DESENVOLVIMENTO NO ÚTERO E, POSTERIORMENTE, NO MARSÚPIO; PLACENTA RUDIMENTAR
EX.: GAMBÁ E CANGURU
EUTÉRIOS: PLACENTÁRIOS
• PLACENTA DESENVOLVIDA
EX.: RATO, BALEIA, MORCEGO, PEIXE-BOI, SER HUMANO
120
INCIDÊNCIA DO TEMA NAS PRINCIPAIS PROVAS
Processos relacionados à síntese proteica A citologia ocorre em boa parte das questões,
(transcrição e tradução), metabolismo sendo necessário relacionar e identificar
energético (respiração celular e fotossíntese) o funcionamento de organelas e analisar
e biotecnologia são assuntos com presença divisões celulares.
garantida.
Prova com caráter muito interdisciplinar e Função e reconhecimento de organelas são Prova que frequentemente apresenta questões re-
foco principal em processos bioquímicos e nas recorrentes nessa prova. lacionadas ao metabolismo energético (respiração
funções das organelas. celular e fotossíntese) e à bioquímica básica.
Divisões celulares, funções e identificação É importante saber relacionar o funcionamento Vestibular que envolve, em todos os anos, É uma das temáticas mais presentes nesse
de organelas e metabolismo energético e a diferenciação das células com o tecido que assuntos como divisões celulares, metabolismo vestibular, com questões sobre funções das
(respiração celular e fotossíntese) são bastante elas compõem ou o meio em que vivem. energético (respiração celular e fotossíntese) e organelas, transporte através de membrana,
presentes. funções das organelas. divisões celulares e metabolismo energético.
UFMG
Prova com alto grau de especificidade, en- Questões com alto nível de especificidade, Citologia é o principal tema cobrado em
volvendo principalmente síntese proteica e o relacionadas a funções de organelas, divisões Biologia, abordando divisões celulares e
dogma central da Biologia, além de transporte celulares e transporte através da membrana. síntese proteica (transcrição e tradução),
através de membrana e divisões celulares. além de propriedades e transporte através da
membrana.
Citologia é um dos temas mais recorren- Prova com alto grau de especificidade. Quanto A citologia é uma das áreas mais recorrentes
tes, sendo que os assuntos principais são à citologia, os assuntos mais cobrados são nessa prova, voltada, principalmente, às divi-
bioquímica, síntese proteica, divisões celulares metabolismo energético (respiração celular e sões celulares (propriedades e comparações) e
e identificação e função das organelas. fotossíntese) e análise das organelas (funções ao metabolismo energético (respiração celular
e identificação). e fotossíntese).
CITOLOGIA
123
AULAS 17 e 18 1. Meiose: caracterização
e importância
A reprodução assexuada, como as divisões binárias bac-
terianas e o brotamento de algas, produz indivíduos ge-
neticamente idênticos, também chamados de clones. Já
MEIOSE E VARIABILIDADE a reprodução sexuada envolve a combinação de material
genético de dois indivíduos, gerando um indivíduo geneti-
GENÉTICA camente único. Essa combinação pode ser realizada a par-
tir da fusão de células haploides, denominadas gametas,
gerando uma célula diploide que, por sucessivas mitoses,
formará o novo organismo.
A meiose é o tipo de divisão celular em que uma célula
COMPETÊNCIA: 4 diploide (2n), depois de duplicar os cromossomos, sofre
duas divisões sucessivas, produzindo quatro células-filhas
HABILIDADES: 13 e 14 haploides (n). A meiose é um processo importante para a
variabilidade genética das espécies pois permite a reprodu-
ção sexuada e a formação de novos indivíduos diferentes
dos seus parentais. Além disso, outros processos que ocor-
rem na meiose também favorecem uma maior variabilidade genética, como a separação independente dos cromossomos e
a recombinação gênica (processo também conhecido como crossing-over, que será detalhado a seguir).
FONTE: HTTPS://BIOLOUCO.WORDPRESS.COM/TAG/MEIOSE/
O processo de meiose é essencial para a manutenção da ploidia das espécies, ou seja, é essencial para a manutenção da
quantidade de conjuntos cromossômicos de cada célula e, consequentemente, de cada indivíduo. Para que a ploidia de
uma espécie seja mantida, é necessário que os gametas sejam haploides (n), ou seja, apresentem apenas um conjunto de
cromossomos. Dessa forma, quando dois gametas fundirem seus núcleos no processo de fecundação, teremos a formação
de zigotos diploides (2n), ou seja, com dois conjuntos de cromossomos. Se os gametas fossem diploides (2n), a fecundação
produziria um organismo tetraploide (4n) e, a cada geração sucessiva, o número cromossômico duplicaria, tornando a vida
como a conhecemos inviável. Observe a seguir as duas figuras sobre a caracterização e importância da meiose:
124
Interfase
Meiose
Mitose
Meiose
Zigoto 2n
Óvulo n
Espermatozoide n
CONSTÂNCIA CROMOSSÔMICA
A recombinação gênica é um evento exclusivo da meiose e também aumenta a variabilidade genética das populações. É carac-
terizada pelo crossing-over ou permutação, que consiste na troca de partes entre cromátides não irmãs de cromossomos homó-
logos, contribuindo para que haja novas combinações gênicas e aumentando a variabilidade das espécies. Observe a seguir de que
maneira o crossing-over origina novas combinações gênicas ou recombinações. Suponha a existência de um organismo heterozigoto
para os genes A e B; em um dos cromossomos homólogos estão os alelos dominantes (A e B), e no outro homólogo estão os alelos
recessivos (a e b). Se não houvesse crossing-over, os gametas, que recebem apenas um dos cromossomos, seriam portadores de duas
combinações gênicas:A e B ou a e b. Com a ocorrência de crossing-over, fenômeno que acontece com os cromossomos já duplicados,
formam-se quatro combinações gênicas: AB, Ab, aB e ab.
Interfase
Crossing-over
Meiose
Gametas
ESQUEMA DO PROCESSO DE CROSSING-OVER, QUE OCORRE NA FORMAÇÃO DOS GAMETAS. PODEMOS OBSERVAR QUE, DEVIDO À OCORRÊNCIA
DO CROSSING-OVER, TEMOS GAMETAS COM COMBINAÇÕES GENÉTICAS DIFERENTES, PERMITINDO UM AUMENTO DE VARIABILIDADE.
125
Nos animais, a meiose é denominada gamética, pois forma gametas; nas plantas e algas, ela é espórica, pois forma esporos.
Em algumas algas e na maioria dos fungos, a meiose é chamada de zigótica, uma vez que é realizada pelo zigoto, gerando
organismos haploides. Observe os ciclos de vida e o momento em que a meiose ocorre:
Organismo Organismo Organismo
2n 2n n
Zigoto Meiose
2n Espórica Meiose
Zigoto Meiose Zigótica Gametas
2n Gamética n
Gametas Esporos
n n
Gametas Organismo Zigoto
n n 2n
126
interfase, migram para polos opostos da célula. O citoesque- LEPTÓTENO PAQUÍTENO
cromátide 1
leto também se desorganiza e seus elementos se tornam o cromátides-
irmãs
formação do
1
Chamamos a região onde essa interação acontece de zona MEIOSE E CROSSING-OVER. A PERMUTA OU CROSSING-OVER OCORRE NA PRÓFASE I,
QUE SE DIVIDE EM CINCO SUBFASES: LEPTÓTENO, ZIGÓTENO, PAQUÍTENO
de sobreposição, e geralmente se situa na região central (QUANDO OCORRE A QUEBRA E FUSÃO INVERTIDA), DIPLÓTENO A DIACINESE.
das células. Os centrômeros dos cromossomos interagem com FONTE: HTTP://WWW.EBAH.COM.BR/CONTENT/ABAAAGHACAA/
a extremidade livre dos microtúbulos, através do cinetócoro, AULA-CROMOSSOMOS-CICLO-CELULAR-DIVISAO-CELULAR
A b
a B
a b
A B
A b
eventos de recombinação
Leptóteno − os cromossomos aparecem pouco con- a B
densados e se distribuem ao acaso no núcleo. Cada
cromossomo já está duplicado, sendo composto por a b
duas cromátides-irmãs unidas na região do centrôme-
MEIOSE E CROSSING-OVER. TROCA DE SEGMENTOS ENTRE CROMÁTIDES HOMÓLOGAS
ro, mas geralmente isso não é visível quando observa- − NUNCA IRMÃS. PERMITE RECOMBINAÇÃO GÊNICA. OCORRE QUANDO OS
do através dos microscópios mais comuns. CROMOSSOMOS HOMÓLOGOS ESTÃO PAREADOS (SINAPSE) NA PRÓFASE I DA MEIOSE.
OS CROMOSSOMOS HOMÓLOGOS QUE ESTÃO PAREANDO, AO SE ESPIRALIZAREM,
Zigóteno − os cromossomos homólogos começam a SOFREM QUEBRAS EM LOCAIS CORRESPONDENTES. MUITAS VEZES, ESSAS QUEBRAS
SÃO REPARADAS ERRADAMENTE, OU SEJA, OS SEGMENTOS SÃO TROCADOS.
se parear. O processo de pareamento dos cromossomos
homólogos, também denominado sinapse, é muito pre- Centrômero
Homólogos
Pares
ciso. Cada par de homólogos é denominado bivalente; de Homólogos Cromátides
irmãs
se contarmos suas quatro cromátides, pode-se chamar
também de tétrade. Quisma
Tétrade e
Crossing-over
Meiose
com crossing
crossing Recombinante
entre
genes Recombinante
127
Diplóteno − Cada cromossomo do par de homólogos se afasta do outro, mas os centrômeros de cada um permanecem
intactos, de modo que cada cromossomo continua duplicado, apresentando duas cromátides-irmãs. Apesar do afastamento
dos cromossomos, podemos observar regiões onde as cromátides dos cromossomos homólogos permanecem cruzadas,
sinalizando que naquela região ocorreu o processo de crossing-over. Essas regiões de sobreposição das cromátides são cha-
madas de quiamas, assim, o número de quiasmas representa quantas regiões sofreram crossing-over no estágio anterior
(paquíteno).
Diacinese − o processo de separação dos quiasmas é a principal característica da diacinese. Os quiasmas, à medida que
os homólogos se afastam, vão desaparecendo e o estágio termina com o desaparecimento do nucléolo e a desintegração
do envoltório nuclear.
REPRESENTAÇÃO DOS ESTÁGIOS DA PRÓFASE I. O PRINCIPAL EVENTO QUE OCORRE NA PRÓFASE I É O CROSSING OVER.
1.1.1.2. Metáfase I
Nessa etapa, os cromossomos, ligados às fibras do fuso através dos seus centrômeros, migram até se alinharem na região
equatorial da célula. Quando todos os cromossomos estão alinhados nesse região, eles formam a placa equatorial, que
é simplesmente um nome dado para o conjunto de todos os cromossomos organizados na região equatorial da célula. A
metáfase é o momento de maior condensação dos cromossomos na divisão celular.
1.1.1.3. Anáfase I
Anáfase I é a fase em que há migração de cada cromossomo do par de homólogos para um polo distinto da célula. Em
contraste com a anáfase da mitose, os centrômeros não se dividem nesse momento. Os dois membros de cada par de ho-
mólogos se separam e seus respectivos centrômeros, com as cromátides-irmãs unidas, são puxados para polos opostos da
célula. Os pares de homólogos se distribuem independentemente uns dos outros, e, em consequência, os conjuntos paterno
e materno originais são separados em combinações aleatórias, um fator importante para o aumento da viariabilidade.
1.1.1.4. Telófase I
Quando os cromossomos atingem os polos, forma-se a carioteca em torno de cada grupo e ocorre citocinese, isto é, a divisão
do citoplasma. O número total de cromossomos de cada célula-filha é metade do número da célula-mãe. No entanto, como
ainda não ocorreu a divisão do centrômero, cada cromossomo consiste em duas cromátides.
1.1.1.5. Intercinese
A intercinese é um pequeno intervalo entre as duas divisões. A meiose II tem início nas células resultantes da telófase I, sem
que ocorra a interfase. A meiose II também é constituída por quatro fases, sendo bastante similar à mitose.
1.1.2.1. Prófase II
A prófase II é muito rápida e corresponde ao período de desintegração das cariotecas e formação de novo fuso, geralmente
perpendicular ao primeiro. Os cromossomos não perdem a sua condensação durante a telófase I. Assim, depois
128
da formação do fuso e do desaparecimento da membrana nuclear, as células resultantes entram na metáfase II.
1.1.2.2. Metáfase II
Na metáfase II, os cromossomos, ainda constituídos cada um por duas cromátides, alinham-se no centro do fuso. A cada
cinetócoro de cada centrômero se ligam duas fibras do fuso, uma de cada polo.
1.1.2.3. Anáfase II
É na anáfase II que os centrômeros se dividem e as fibras do fuso se encurtam, permitindo a separação das cromátides para
polos opostos da célula.
1.1.2.4. Telófase II
A telófase tem início quando os cromosomos-filhos alcançam os polos, onde começam a descondensação. Em seguida, os
cromossomos se agrupam em massas de cromatina que são circundadas por cisternas de retículo endoplasmático, que se
fundem para formar um novo envoltório nuclear. Em seguida, tem início a citocinese, que é um processo de clivagem e sepa-
ração do citoplasma. Em células animais, ocorre por constricção na zona equatorial da célula-mãe, que progride e estrangula
o citoplasma. Essa constricção se deve à interação molecular de actina, miosina e microtúbulos. Como resultado, formam-se
quatro células-filhas haploides.
VIVENCIANDO
A meiose pode auxiliar na formação natural (partenocarpia) ou artifical de frutos sem sementes. Uma planta com
40 cromossomos produz um gameta com 20 cromossomos, e uma planta com 42 cromossomos produz um gameta
com 21 cromossomos. Unindo os gametas de ambas as plantas, será gerado um indivíduo de 41 cromossomos. Esse
indivíduo produzido terá grandes dificuldades no processo de meiose devido ao número ímpar de cromossomos, pois
poderá produzir gametas com 20 ou 21 cromossomos. Assim, a fertilidade desse indivíduo em gerar gametas ficará
prejudicada e, consequentemente, pode-se gerar um fruto sem sementes.
possibilidades. Assim, ela pode receber o cromossomo 1 CROMOSSOMO E CADA COR REPRESENTA UM CONJUNTO DE CROMOSSOMOS
QUE VEIO DE UM INDIVÍDUO PARENTAL DIFERENTE. HÁ MUITAS COMBINAÇÕES
materno e o 2 paterno, ou o 1 paterno e o 2 materno, ou, POSSÍVEIS DE CROMOSSOMOS A SEREM PASSADOS PARA AS CÉLULAS-
então, ambos maternos ou ambos paternos. FILHAS, DE MODO QUE A VARIABILIDADE GENÉTICA É FAVORECIDA
129
Etapas da meiose
MEIOSE 1 2N = 4
INTERFASE
Interfase PRÓFASE I I
Prófase METÁFASE I I
Metáfase ANÁFASE I
Anáfase
MEIOSE 2 2N = 4
TELÓFASE II
Telófase METÁFASE IIII
Metáfase ANÁFASE II II
Anáfase TELÓFASE II II
Telófase
ESQUEMA RESUMIDO DAS ETAPAS DA MEIOSE, UM PROCESSO DE DIVISÃO CHAMADO DE REDUCIONAL, UMA VEZ QUE REDUZ A PLOIDIA DAS CÉLULAS-FILHAS (DE 2N PARA N).
A meiose garante, por meio da disjunção (separação) ao acaso dos cromossomos homólogos e do crossing-over, a for-
mação de 4 células-filhas haploides totalmente diferentes entre si.
As espécies que sofrem meiose em seu ciclo de vida apresentarão grande variabilidade genética em suas populações,
sejam animais que formam gametas ou vegetais que formam esporos.
130
CONEXÃO ENTRE DISCIPLINAS
Para que os eventos de divisão celular ocorram, é necessário que ocorra previamente a duplicação do DNA. A du-
plicação do DNA envolve a separação das fitas de DNA através de processos químicos que envolvem a quebra de
ligações químicas (nesse caso, ligações de hidrogênio), como a desnaturação e a renaturação. A desnaturação ocorre
quando as ligações de hidrogênio entre as cadeias complementares se rompem e as fitas se separam. O inverso é
chamado de renaturação e permite que todas as propriedades originais da molécula sejam restabelecidas. A ligação
de hidrogênio é uma ligação química em que apenas dois elétrons são compartilhados por três átomos, tratando-se,
portanto, de uma ligação deficiente de elétrons.
HABILIDADE 14
Identificar padrões em fenômenos e processos vitais dos organismos, como manutenção do equilíbrio
interno, defesa, relações com o ambiente, sexualidade, entre outros.
A diversidade de seres vivos pode ser interpretada do ponto de vista genético. Saber como processos que ocorrem
no material genético dos seres vivos proporcionam biodiversidade é fundamental na resolução dessa questão.
MODELO 1
(Enem) O Brasil possui um grande número de espécies distintas entre animais, vegetais e microrganismos en-
voltos em uma imensa complexidade e distribuídas em uma grande variedade de ecossistemas.
SANDES, A.R.R.; BLASI, G. BIODIVERSIDADE E DIVERSIDADE QUÍMICA E GENÉTICA. DISPONÍVEL EM:
<HTTP://NOVASTECNOLOGIAS.COM.BR>. ACESSO EM: 22 SET. 2015 (ADAPTADO).
O incremento da variabilidade ocorre em razão da permuta genética, a qual propicia a troca de segmentos
entre cromátides não irmãs na meiose. Essa troca de segmentos é determinante na:
a) produção de indivíduos mais férteis;
b) transmissão de novas características adquiridas;
c) recombinação genética na formação dos gametas;
d) ocorrência de mutações somáticas nos descendentes;
e) variação do número de cromossomos característico da espécie.
ANÁLISE EXPOSITIVA
Uma das maneiras de se promover variabilidade genética e consequentemente o aumento da biodiver-
sidade é a ocorrência de crossing-over ou permutação na meiose, processo de divisão celular que, em
animais, forma os gametas. Nesse processo, ocorre troca de “pedaços” entre cromossomos homólogos
promovendo uma recombinação genética.
RESPOSTA Alternativa C
131
DIAGRAMA DE IDEIAS
MEIOSE
MEIOSE I MEIOSE II
(REDUCIONAL) (EQUACIONAL)
• LEPTÓTENO
PRÓFASE I PRÓFASE II
2n=4
• ZIGÓTENO n=2
• PAQUÍTENO
(CROSSING-
OVER)
• DIPLÓTENO
• DIACINESE
METÁFASE I METÁFASE II
ANÁFASE I ANÁFASE II
TELÓFASE I TELÓFASE II
N=2 • DIVISÃO REDUCIONAL (2N-->N) N=2
IMPORTANTE PARA MANTER
A PLOIDIA DE CADA ESPÉCIE
• FORMAÇÃO DE GAMETAS (ANI-
MAIS) E ESPOROS (VEGETAIS)
• IMPORTANTE PARA A
VARIABILIDADE GENÉTICA
132
AULAS 19 e 20 1. Puberdade e
amadurecimento sexual
A adolescência é um período marcado por diversas altera-
ções hormonais, que consequentemente trazem alterações
fisiológicas, principalmente relacionadas ao amadurecimen-
GAMETOGÊNESE to dos órgãos reprodutivos e também ao desenvolvimento
de características sexuais secundárias, como o crescimento
de pelos nas axilas, face e regiões pubianas. Além disso, nos
indivíduos do sexo masculino ocorre também o crescimento
dos testículos dentro do saco escrotal, desenvolvimento do
pênis e alterações na voz. Nos indivíduos do sexo feminino,
é comum o acúmulo de gordura na região dos quadris, além
COMPETÊNCIA: 4 do crescimento dos seios e o início dos ciclos menstruais.
Entretanto, essas mudanças não obedecem a padrões infle-
HABILIDADES: 13 e 14 xíveis. Adolescentes com a mesma idade podem apresentar
diferenças na altura, na quantidade de pelos, timbre de voz,
entre outras características. Diversos fatores podem influen-
ciar essas características e causar variações, como fatores
genéticos, hábitos alimentares, prática de atividades físicas e também, em alguns casos, problemas de saúde. Alterações no
equilíbrio hormonal podem causar acúmulo de gordura na região do peito em indivíduos do sexo masculino, ou surgimento
excessivo de pelos em indivíduos do sexo feminino; porém essas alterações costumam desaparecer com o tempo, sendo acon-
selhável orientação médica caso persistam.
O sistema reprodutor masculino é formado por pênis, saco escrotal, testículos, epidídimo e glândulas anexas, como será
descrito a seguir:
Pênis – O pênis é um órgão de formato cilíndrico constituído principalmente por tecido erétil (com capacidade de se
erguer). Durante a excitação sexual, esse tecido recebe uma maior quantidade de sangue, que o torna ereto e rígido. O
pênis é formado pela glande (“cabeça do pênis”), que pode se apresentar coberta pelo prepúcio – um pedaço de pele
que cobre essa área. A uretra é um canal comum aos sistemas urinário e reprodutor e tem seu orifício externo na região
da glande. A variação do tamanho do pênis não tem relação com fertilidade ou com potência sexual. Durante o estímulo
133
em uma relação sexual, o homem lança o esperma produzidos pelas glândulas bulbouretrais, glândulas se-
para fora do corpo sob a forma de jatos, o que se deno- minais e próstata são denominados sêmen ou esperma.
mina ejaculação (normalmente em uma ejaculação são
expelidos de 2 a 5 mililitros de esperma contendo cerca
de 350 milhões de espermatozoides). A eliminação da 3. Sistema genital feminino
urina e a ejaculação ocorrem pela uretra.
3.1. Anatomia
Saco escrotal – Os gametas masculinos, os esper-
matozoides, são produzidos nos testículos. Os testí- O sistema reprodutor feminino apresenta estruturas tanto
culos estão localizados no saco escrotal, que possui na região externa do corpo, como o clitóris e a abertura va-
uma aparência enrugada e flácida. Os espermato- ginal, como também órgãos internos, como ovários e útero,
situados na região abdominal.
zoides são produzidos em uma temperatura menor
do que o restante do corpo. Em função disso, é de
fundamental importância que o saco escrotal esteja
localizado fora do abdome. O uso de roupas íntimas
muito justas pode levar ao aquecimento excessivo nos
testículos, causando infertilidade temporária.
134
abertura vaginal, e nesses casos, muitas vezes o hímen elástica, e permite a passagem do bebê que sai do úte-
pode nunca se romper completamente. É importante ro durante o parto natural.
ressaltar que a sexualidade de cada pessoa é distinta, e
Útero – Orgão oco formado por tecido muscular extre-
a visão do hímen como uma estrutura que representa a
mamente elástico e altamente vascularizado. O útero
virgindade é bastante datada e não tem nenhuma finali-
se assemelha a uma pera em forma e tamanho. Quan-
dade ou embasamento biológico.
do ocorre a fecundação dos gametas e o desenvolvi-
Uretra – O orifício da uretra é o canal por onde sai mento de uma gravidez, o útero abriga o embrião até
a urina. Ele não leva a qualquer órgão sexual interno. o seu nascimento, expandindo-se e vascularizando-se
para receber os nutrientes necessários para a manu-
Ânus – O ânus é a saída do tubo digestório, por onde são tenção da gestação.
ejetadas as fezes. Não possui ligação com órgãos sexuais
internos. Ovários – Os ovários são gônadas femininas, res-
ponsáveis pela formação dos gametas e também pela
Períneo – Nome dado à região entre o pudendo e o
fabricação de alguns hormônios. Durante o desenvolvi-
ânus. Essa região apresenta músculos muito importantes
mento embrionário da mulher, os ovários possuem ar-
para o controle da micção, defecação e também envol-
mazenados cerca de 500 mil gametas femininos. Con-
vidos na contração da vagina. No homem, por sua vez,
tudo, mais da metade degenera antes da puberdade.
o períneo está localizado entre o saco escrotal e o ânus.
As células sexuais femininas são denominadas óvulos,
que são células haploides contendo metade do núme-
ro de cromossomos de uma célula somática. Assim, a
orifício da uretra união de um óvulo com o gameta masculino (esper-
matozoide), também haploide, gera um zigoto diploide.
Os óvulos se encontram imaturos nos ovários, necessi-
tando da ação dos hormônios sexuais para maturação
e liberação na tuba uterina, fenômeno denominado
ovulação e que precede a menstruação.
4. Gametogênese
O fenômeno de produção dos gametas é denominado
Alila Medical Media
135
Espermatogênese Ovogênese
} }
Célula germinativa 2n Célula germinativa 2n
Mitose
geminativo
Mitose
Período
geminativo
Espermatogônias 2n 2n
Ovogônias 2n 2n
Período
Mitose Mitose
2n 2n 2n 2n
Espermatogônias
Ovogônias 2n 2n 2n 2n
Crescimento
}
crescimento
Período de
sem divisão Crescimento
}
celular sem divisão
crescimento
Período de
Espermatócito I 2n celular
Meiose I
}
Ovócito I 2n
Período de
Espermatócito II
maturação
n n
Meiose I
}
Glóbulo polar
Meiose II
Ovócito II n n
Período de
maturação
n n n n
Espermátides
Meiose II
diferenciação
}
Período de
n n n n
Óvulo n n n n
Espermatozoides
Glóbulos polares
4.1. Espermatogênese
A produção dos espermatozoides se divide em quatro etapas: período germinativo, período de crescimento, período de
maturação e período de espermiogênese.
Período germinativo – As células germinativas masculinas diploides, as espermatogônias, dividem-se ativamente por
mitose, originando outras espermatogônias também diploides. Nos machos de mamíferos, esse período pode acontecer
durante toda a vida do indivíduo.
Período de crescimento – Nesse período cessam as divisões celulares e não ocorre mitose. Ocorre o crescimento em volume
da espermatogônia (2n), que passa a ser chamada de espermatócito I (2n) ou espermatócito primário ou de primeira ordem.
Período de maturação – Cada espermatócito I (2n) sofre divisão meiótica. Depois da meiose I, as duas células resul-
tantes dessa divisão celular são denominadas espermatócitos II (n) ou espermatócito secundário ou de segunda ordem.
Cada espermatócito II, depois do processo de meiose II, dá origem a duas células denominadas espermátides (n).
Período de espermiogênese – As espermátides (n) são transformadas em espermatozoides por meio do processo
de diferenciação.
Espermatozoide
136
4.2. Ovogênese corpúsculo polar ou globular polar (n). Na meiose II, o
ovócito II dá origem a uma célula maior, o óvulo (n), e
O processo de formação do óvulo se divide em 3 etapas: a outra célula menor, o segundo glóbulo ou corpúsculo
período germinativo, período de crescimento e período polar (n). O primeiro glóbulo polar pode se dividir, resul-
de maturação. tando em dois corpúsculos polares.
Período germinativo – Ovogônias (2n), as células
germinativas, dividem-se por mitose originando outras
ovogônias (2n). Nas fêmeas de mamíferos, esse proces-
so termina logo depois do nascimento.
137
4.4. Considerações sobre a
gametogênese humana
A produção dos espermatozoides tem início na puberdade,
mais ou menos aos 12 anos, e continua durante toda a
vida do homem, diminuindo com a idade.
Na mulher, o período de multiplicação das células germina-
tivas começa na fase fetal e termina na 15.ª semana da vida
intrauterina. O período de formação dos ovócitos I, conheci-
do como período de crescimento, dura até o sétimo mês da
embriogênese. Depois desse período, os ovócitos I começam FECUNDAÇÃO
a divisão I da meiose, produzindo os ovócitos II. A segunda
divisão da meiose só ocorre quando o ovócito II é fecundado
pelo espermatozoide. Ou seja, a formação do óvulo propria- 5.1. Processo detalhado
mente dito só ocorre de fato após a fecundação.
Dos cerca de 300 milhões de espermatozoides eliminados
na ejaculação, apenas cerca de 200 chegam até a tuba ute-
rina, e somente um deles consegue fecundar o ovócito II.
Fases da fecundação
o
o
Grânulos
corticais
Útero Ovário Tuba uterina
Implantação
138
Após a formação do zigoto, que é a primeira célula de um multimídia: site
novo ser, inicia-se o desenvolvimento embrionário.
www.sobiologia.com.br/conteudos/Citologia2/
nucleo15.php
FECUNDAÇÃO
VIVENCIANDO
A gametogênese é uma área da biologia que estuda a formação dos gametas. A compreensão desse tema é funda-
mental para clínicas de reprodução humana, que aplicam esses conceitos para auxiliar na descoberta de problemas
na fertilidade de homens e mulheres, auxiliando casais que querem ter filhos por meio de inseminação artificial.
O processo de formação dos gametas é a meiose, um tipo de divisão celular que, a partir de uma célula diploide, for-
ma quatro células haploides. Assim, fórmulas matemáticas podem ser utilizadas para medir a produção de gametas
de um indivíduo. Além de prever quantos gametas serão formados a partir de células progenitoras nas gônadas, é
possível verificar problemas de fertilidade, como o número menor de espermatozoides nos homens.
139
ÁREAS DO CONHECIMENTO DO ENEM
HABILIDADE 13
Reconhecer mecanismos de transmissão da vida, prevendo ou explicando a manifestação de características
dos seres vivos.
Os conhecimentos acerca da transmissão das informações genéticas possibilitaram grande avanço na área
médica, pois permitiu a identificação de doenças genéticas e também influenciou em questões relativas à
medicina reprodutiva e forense, uma vez que a análise do DNA permite realizar a identificação de paternidade,
de vítimas de desastres e de suspeitos de um crime. Desse modo, conhecer as diferenças que ocorrem entre
a gametogênese feminina e a masculina se torna essencial na resolução de questões referentes ao assunto.
MODELO 1
(Enem) Para a identificação de um rapaz vítima de acidente, fragmentos de tecidos foram retirados e subme-
tidos à extração de DNA nuclear, para comparação com o DNA disponível dos possíveis familiares (pai, avô
materno, avó materna, filho e filha). Como o teste com o DNA nuclear não foi conclusivo, os peritos optaram
por usar também DNA mitocondrial, para dirimir dúvidas.
Para identificar o corpo, os peritos devem verificar se há homologia entre o DNA mitocondrial do rapaz e o DNA
mitocondrial do(a):
a) pai;
b) filho;
c) filha;
d) avó materna;
e) avô materno.
ANÁLISE EXPOSITIVA
As gametogêneses masculina e feminina ocorrem com algumas diferenças que resultarão em gametas com ca-
racterísticas bem distintas. Nos machos, há alta produção de pequenos gametas móveis (espermatozoides), que
precisam de muitas mitocôndrias para movimentação do flagelo; entretanto, essas organelas não penetrarão
no gameta feminino (óvulo). Esse, por sua vez, é uma célula que preserva seu citoplasma e as demais organe-
las, fornecendo-as para o zigoto que será formado com a fecundação. Desse modo, é possível concluir que o
DNA mitocondrial é sempre de linhagem materna e, portanto, na situação apresentada deverá ser analisada a
molécula referente a sua avó materna.
RESPOSTA Alternativa D
140
DIAGRAMA DE IDEIAS
GAMETOGÊNESE
LINHAGEM GERMINATIVA
2n
GERMINATIVO
PERÍODO
ESPERMATOGÊNESE 2n OVOGÊNESE
(TESTÍCULOS) (OVÁRIO)
MITOSES
ESPERMATOGÔNIAS OVOGÔNIAS
2n 2n
CRESCIMENTO
PERÍODO DE
MEIOSE
ESPERMATÓCITO I 2n
ESPERMATÓCITO II n n OVÓCITO I 2n
DIFERENCIAÇÃO
PERÍODO DE
ESPERMÁTIDES n n n n n
(ESPERMIOGÊNESE)
OVÓCITO II n
DIFERENCIAÇÃO
PERÍODO DE
ÓVULO n
CORPÚSCULOS
POLARES
141
AULAS 21 e 22 1. Histologia
As células, como visto, são unidades de vida. Como elas
interagem e que trabalho realizam em conjunto? É o que
vamos estudar nesta unidade.
A histologia é a ciência que estuda os tecidos biológicos:
origem, característica, tipo de célula e funcionamento.
HISTOLOGIA I
1.1. Tecido
O corpo de um organismo multicelular é composto por
distintos tipos de células, especializadas em funções di-
ferentes. Células especializadas podem se organizam em
grupos, formando o que chamamos de tecidos. Existem te-
COMPETÊNCIA: 4 cidos formados por células com a mesma forma e função,
e outros constituídos por células com diferentes formas e
HABILIDADES: 15 e 16 funções, que juntas contribuem para a concretização de
uma função maior.
Os tecidos são compostos por células e matriz extracelular, o
meio onde essas células estão inseridas, na qual há diversos
tipos de moléculas. A matriz extracelular é responsável por nutrir e sustentar as células dos tecidos. Os tecidos diferem na quanti-
dade de matriz extracelular que apresentam; há tecidos com uma grande quantidade de matriz em comparação com a quantidade
de células, enquanto há tecidos com pouca matriz em comparação com a quantidade de células. A composição da matriz extra-
celular também é variável entre diferentes tecidos. As células e a matriz extracelular dos tecidos atuam em conjunto para atender
às necessidades do organismo.
epitélio estratificado
A diferenciação dos tecidos e a
tecido ósseo
tecido conjuntivo
conquista do ambiente terrestre
tecido
nervoso Existem várias adaptações que auxiliaram na conquista do
ambiente terrestre, entre elas está um adequado sistema
esquelético de suporte, um eficiente revestimento corporal
tecido
germinativo tecido impermeabilizado, e uma apta estrutura que permite a movi-
sanguíneo
(testículo) mentação do organismo pelo meio ambiente. No ser humano,
essas três tarefas são exercidas pelo tecido conjuntivo de ossos
músculo estriado músculo cardíaco
do sistema esquelético, pela pele e pelos numerosos músculos
epitélio prismático
músculo liso
membros do sistema muscular.
FONTE: HTTP://WWW.M3C.UFSCAR.BR/PT-BR/DIFUSAO/MATRIZ-EXTRACELULAR MATRIZ EXTRACELULAR CONFERINDO SUPORTE ÀS CÉLULAS FORMADORAS DAS FIBRAS
142
1.2. Tipos de tecido
Os animais vertebrados possuem 4 tipos básicos de tecidos: muscular, nervoso, conjuntivo (ósseo, cartilaginoso e sanguí-
neo) e o epitelial. Esses tecidos se organizam em conjunto para formar os órgãos e os sistemas. Nos animais invertebra-
dos, esses tipos de tecido são basicamente os mesmos, mas as organizações são menos complexas.
Tecido epitelial Tecido muscular Tecido nervoso consiste
que recobre a é feito de fibras de células com projeção que
superfície do corpo que contraem transmitem sinais elétricos
Fibras
protéicas
Matriz
Extracelular
Células
Conjuntivo –composto por vários tipos células e por farta matriz extracelular, secretada pelas próprias células desse
tecido. A função do tecido é sustentar, preencher e transportar as substâncias.
Muscular –as células desse tecido são multinucleadas, alongadas e com características contráteis.
Nervoso –as células desse tecido exibem longos prolongamentos citoplasmáticos e realizam a função de receber, gerar,
codificar e transmitir impulsos nervosos.
2. Tecido epitelial
Reveste a superfície externa e as cavidades internas corporais dos animais. Realiza distintas funções no organismo: libera subs-
tâncias úteis (glândulas), absorve íons e moléculas (epitélio intestinal), proteção e percepção de estímulos (pele).
As células dos tecidos epiteliais ou epitélios são impecavelmente justapostas e conectadas por pequena quantidade de subs-
tância extracelular. As células possuem uma grande aderência entre si, devido às junções intracelulares.
Os epitélios não vascularizados, portanto, não sangram se feridos. A nutrição das células ocorre por difusão a partir dos
capilares sanguíneos presentes no tecido conjuntivo frouxo, que se encontra logo abaixo da epiderme. Devido a esse fato,
geralmente os epitélios estão apoiados sobre tecido conjuntivo. A área da célula voltada para o tecido conjuntivo é nome-
ada polo basal ou porção basal; enquanto a área celular oposta, geralmente voltada para uma cavidade, é nomeada polo
apical ou porção apical. Entre o tecido conjuntivo e as células epiteliais há a lâmina basal, uma fina lâmina de moléculas que
também está presente em outros tecidos, quando existe contato com o tecido conjuntivo. Essas moléculas desempenham
várias funções, como: filtrar moléculas, gerar a conexão entre células epiteliais e o tecido conjuntivo, organizar proteínas de
membranas celulares de células próximas e auxiliar no suporte para movimentação de células.
143
2.1. Especialização das células epiteliais os outros (pregueamentos). Eles aumentam a superfície
de contato entre as células e auxiliam a passagem de
O que mantém a união das células dos tecidos epiteliais substâncias de uma para a outra.
são junções celulares, que são especializações de mem-
brana. Existem muitos tipos de junções, que realizam di- 2.2. Classificação de epitélios
Os epitélios podem ser classificados em relação ao número
versas funções, como adesão celular, isolantes e canais
de camadas celulares e ao formato das células.
de comunicação.
2.2.1. Classificação dos epitélios quanto
ao número de camadas celulares
Epitélios simples ou uniestratificados (do latim
uni, um; e stratum, camada) – formado por uma única
camada de células.
Junções impermeáveis ou zonas de oclusão: cinturão Cúbico – células com forma de cubo.
proteico situado junto à borda livre das células epite- Prismático – células alongadas com forma de coluna.
liais que mantém as células vizinhas tão encostadas
que impede a passagem de moléculas entre elas. É fundamental frisar que a classificação com relação à
Esse tipo de junção é muito importante nos epitélios, forma dos epitélios se refere apenas às células mais su-
pois, devido a elas, substâncias e moléculas que estão perficiais. Quando o epitélio abordado tem várias camadas
presentes no meio externo ou no interior de alguma celulares, geralmente estão presentes células com distintos
cavidade do corpo (tubo digestivo, por exemplo) só pe- formatos, sendo assim, para classificá-lo, são analisadas
netram no corpo passando diretamente pelas células. apenas as células da superfície.
144
Observação: O epitélio que reveste a bexiga é constituído de células com superfície convexa. Se forem submetidas ao es-
tiramento ocasionado pela dilatação do órgão, elas se tornam achatadas. Assim, esse epitélio pode ser denominado epitélio
estratificado de transição, pois as células mudam de formato dependendo do estado do órgão (dilatado ou não).
Epitélio de
Estratificado transição
Estratificado Pseudoestratificado
cúbico
pavimentoso colunar
Nos vertebrados, a pele é o órgão responsável pela inte- No envelhecimento, as células epidérmicas tornam-se
ração do organismo com o meio ambiente, isolando-o e achatadas e começam a produzir e a armazenar dentro de
protegendo-o. O tato, a visão, a olfação, a gustação e a si uma proteína resistente: a queratina. Como consequên-
audição são ferramentas imprescindíveis na interação do cia desse evento, o epitélio da pele passa a ser denomina-
animal com o ambiente. do estratificado pavimentoso queratinizado.
Na pele há diferentes tipos de sensores, ou terminações O excesso de queratina mata as células superficiais, que
nervosas, uma vez que esse órgão é o responsável pelas formam um revestimento resistente ao atrito e imperme-
sensações táteis. As terminações nervosas captam os estí- ável à perda de água, que chamamos de estrato córneo.
mulos sensoriais e transmitem ao sistema nervoso informa- Esse estrato é a camada mais externa da epiderme, que
ções sobre as variações de temperatura (calor e frio) e de descama com o passar do tempo.
pressão (quaisquer deformações mecânicas, como toques,
pancadas e outras). A pele constitui a primeira barreira à
entrada de agentes patogênicos, assim, ela é um importan-
te órgão de defesa do organismo.
EPIDERME
DERME
HIPODERME
145
Outras células da epiderme são os melanócitos, que pro-
duzem melanina (pigmento marrom-escuro) que protege a Unhas
pele contra a ação dos raios ultravioletas. Logo abaixo da
Estruturas achatadas, constituídas por queratina al-
epiderme está a derme e é formada por células de formato
cúbico (tecido conjuntivo do tipo denso), onde a atividade tamente compactada, localizam-se nas pontas dos
de divisão celular mitótica é intensa. Possui células como os dedos dos mamíferos. Auxiliam a apreensão e a ma-
fibroblastos e os macrófagos. Tecido com função de manu- nipulação de objetos entre outras funções. As unhas
tenção e de apoio, onde se encontram terminações nervo- crescem porque se dividem intensamente graças a
sas, corpúsculos sensoriais e uma extensa rede de capilares uma dobra epidérmica próxima à ponta dos dedos. Ao
sanguíneos. Os nutrientes presentes nos vasos sanguíneos se compactarem, as células queratinizadas morrem
da derme difundem-se para as células da epiderme, as formando a unha.
quais fazem parte do tecido epitelial e, consequentemente,
não possuem vasos sanguíneos para nutri-las.
Sensor Sensor de frio Terminal livre 2.3.1.2. Epitélio de revestimento intestinal
de toque Detecta baixas Detecta dor
Detecta
toque leve
temperaturas
O intestino delgado é revestido internamente por um epité-
Sensor de
lio especializado em absorver nutrientes, permitindo que eles
calor
Detecta altas
Sensor de
pressão
passem da cavidade intestinal para o sangue. Essa capacida-
temperaturas Detecta pressão
intensa
de de absorção do epitélio intestinal se deve à borda livre de
Nervo de raiz Fibras
suas células (voltada para a cavidade intestinal) e às muitas
de pelo
Detecta
nervosas
Levam impulsos
projeções finas e alongadas, chamadas microvilosidades.
movimentos nervosos ao
do pelo cérebro O conjunto de especializações que aumentam a superfície
de contato no intestino, como pregas, vilosidades e micro-
Como nos mamíferos há a presença de pelos, na derme exis- vilosidades, aumenta cerca de seiscentas vezes a superfície
tem finas faixas de células musculares, os músculos eretores intestinal, resultando em uma área de aproximadamente
dos pelos, que possuem contração involuntária. Através da 200 m2.
piloereção (ereção dos pelos), abaixo dos pelos se forma
uma camada de ar, que contribui para o isolamento térmico. 2.3.2. A renovação das células epiteliais
De modo semelhante, ocorre com as penas das aves.
As células epiteliais, de vida curta e constantemente reno-
Abaixo da derme está a hipoderme (tecido celular subcutâ- vadas, passam por mitose com frequência, velocidade essa
neo), uma camada de tecido conjuntivo frouxo. A hipoder- que varia de epitélio para epitélio. As células do epitélio
me não faz parte da pele, apenas permite a ligação da pele intestinal renovam-se mais rapidamente, e no período de
com as estruturas próximas. Há áreas do corpo em que a
uma semana são totalmente renovadas. As do pâncreas e
hipoderme tem um número variável de camadas formadas
do fígado renovam-se mais lentamente.
por células adiposas, que se nomeia de panículo adiposo.
Esse panículo é importante como isolante térmico, reserva
2.3.3. Tecido epitelial glandular
de energia e facilitador da flutuação na água.
As células do tecido epitelial glandular são produtoras
Anexos da pele de substâncias que podem ser usadas por outras partes
Existem três estruturas da pele, originadas na epiderme, do organismo (secreção) ou eliminadas (excreção). Essas
imprescindíveis à adaptação dos mamíferos ao ambien- substâncias podem ser:
te terrestre: pelos, que participam do isolamento térmico;
Mucosas, se espessas e com muitos mucopolissacarí-
glândulas sebáceas, que lubrificam a pele, e glândulas su-
deos. As células caliciformes do intestino delgado libe-
doríparas, que regulam a temperatura corpórea.
ram esse tipo de substâncias.
146
De acordo com a forma de secretar substâncias, as glându-
las de origem epitelial podem ser classificadas em exócri-
nas, endócrinas ou mistas.
Lâmina basal
Tecido conjuntivo
Ducto Desaparecimento
das células do
ducto
Capilares
Porção
secretora
Porção
secretora
147
VIVENCIANDO
Dentro da medicina existe uma área especializada em pele, que é composta por tecido conjuntivo e tecido epitelial.
Essa área é a dermatologia.
“Dermatologia é uma especialização médica, cuja área de conhecimento se concentra no diagnóstico, prevenção e
tratamento de doenças e afecções relacionadas à pele, pelos, mucosas, cabelo e unhas.”
HTTP://WWW.SBD.ORG.BR/DERMATOLOGIA/SOBRE-A-DERMATOLOGIA/O-QUE-E-DERMATOLOGIA/
3. Tecido conjuntivo
Formado por diferentes tipos de células imersas em material extracelular (substância amorfa ou matriz), que é produzido
pelas próprias células do tecido. Essa matriz, de aspecto transparente e gelatinoso, é formada principalmente por água,
glicoproteínas e fibras proteicas.
Fibroblasto
Macrófago
Mastócito
Plasmócito
148
Largamente difundidos pelo corpo, os distintos tipos de As fibras elásticas são constituídas
tecido conjuntivo preenchem espaços entre órgãos, exer- de longos fios de uma proteína
cem função de sustentação, de nutrição e de defesa. De chamada elastina. Conferem elas-
acordo com o tipo celular e a proporção relativa entre os ticidade ao tecido, completando a
componentes da matriz extracelular, os tecidos conjuntivos resistência das fibras colágenas.
podem ser classificados em: Ao puxar e soltar a pele de cima
da mão, graças às fibras elásticas
tecido conjuntivo propriamente dito: frouxo, denso mo- essa mesma pele rapidamente
delado e denso não modelado, que se diferenciam entre si volta à sua forma original. Com
pela proporção de células em relação à matriz extracelular o envelhecimento, no entanto,
e pela composição das proteínas da matriz extracelular; há perda da elasticidade da pele,
graças à união das fibras coláge-
tecido conjuntivo com propriedades especiais: adiposo
nas umas às outras, o que torna o
e sanguíneo;
tecido conjuntivo mais rígido.
tecido conjuntivo de consistência rígida: cartilaginoso
e ósseo. Microscopia eletrônica
plasmócito
fibra reticular
macrófago
149
o tecido conjuntivo. Os plasmácitos são células de defesa Mitocôndria
Reservatório de gordura
fibras
150
condrócitos, que estão alojados em lacunas da cartilagem e 3.5.1. Tipos de cartilagem
possuem uma atividade baixa (são condroblastos “velhos”).
Com relação ao tipo e à quantidade de fibras da cartila-
As fibras colágenas e reticulares compõem esse tecido. gem, ela pode ser classificada em hialina, fibrosa e elástica.
Cartilagem hialina
Constituída de moderada quantidade de fibras de coláge-
no, compõe o primeiro esqueleto do embrião, substituído,
em seguida, pelo tecido ósseo. Porém, nas regiões de cres-
cimento dos ossos, continua essa cartilagem, e também em
regiões do sistema respiratório (traqueia, brônquios) e em
áreas dos ossos longos.
Cartilagem fibrosa
Formada grande quantidade de fibras colágenas, situada
em algumas articulações e em discos intervertebrais.
Cartilagem elástica
Formada pouca quantidade de fibras de colágeno e grande
1. CONDROBLASTO; 2. CONDRÓCITO; 3. GRUPO quantidade de fibras elásticas, estão presentes nas abas do
ISÓGENO; 4. MATRIZ CARTILAGINOSA
nariz e no pavilhão auditivo.
3.6.1. Plaquetas
As plaquetas ou trombócitos são produzidas por fragmentação dos megacariócitos, células grandes da medula óssea. Pos-
suem substâncias ativas do processo de coagulação do sangue, que inibe a ocorrência de hemorragias.
151
3.6.2. Glóbulos vermelhos
Chamados de hemácias ou eritrócitos. Células sem núcleo que parecem um disco bicôncavo. Possuem uma grande quan-
tidade de hemoglobina (proteína transportadora de oxigênio).
Características
Leucócitos (Glóbulos Brancos) Função
morfológicas
Neutrófilo
BruceBlaus
G
R
A Eosinófilo
N
BruceBlaus
U
L Célula cujo núcleo con-
Abundantes na defesa contra di-
versos parasitas. Atuam particu-
Ó tém 2 lóbulos.
larmente em doenças alérgicas.
C
I
T
O
Basófilo
S
BruceBlaus
Linfócito
BruceBlaus
C
Atravessam as paredes dos capilares
I Célula cujo núcleo tem sanguíneos. Nos tecidos diferenciam-se
T forma de ferradura. em macrófagos ou osteoclastos, que são
O células especializadas em fagocitose.
S
152
3.7. Tecido conjuntivo ósseo 3.7.1. Tipos de células do osso
Possui função de sustentação e compõe os ossos do es- As células ósseas encontram-se em pequenas cavidades
queleto dos vertebrados. É um tecido rígido devido à matriz nas camadas concêntricas de matriz mineralizada.
rica em sais de cálcio, fósforo, magnésio, além de fibras Osteoblastos são células jovens, que possuem longas
de colágeno, que aferem certa flexibilidade ao osso. Possui projeções citoplasmáticas que atingem os osteoblastos
vasos sanguíneos. Detém alto metabolismo, sensibilidade
vizinhos. Quando secretam a matriz intercelular ao seu
e capacidade de regeneração. O osso é formado por duas
redor, os osteoblastos permanecem retidos dentro de pe-
regiões com relação à visão macroscópica: osso compacto
quenas lacunas das quais saem canais com as projeções
(sem cavidade) e osso esponjoso (muitas cavidades comu-
citoplasmáticas. Quando o osteoblasto torna-se maduro,
nicantes). Do ponto de vista da visão microscópica dos os-
transforma-se em osteócito, perdendo os prolongamen-
sos, é formado por inúmeras unidades chamadas sistemas
tos citoplasmáticos, e passa a ocupar o centro da lacuna.
de Havers. Cada um deles possui uma matriz mineralizada
Formam-se canalículos onde estavam os prolongamentos
depositada em camadas concêntricas ao redor de um canal
citoplasmáticos, e estes permitem a comunicação entre as
central, no qual há nervos e vasos sanguíneos. Através de
lacunas, possibilitando a chegada às células ósseas do gás
canais transversais, os canais de Havers comunicam-se com
a cavidade medular e com a superfície externa do osso, de- oxigênio e de substâncias nutritivas provenientes do san-
nominadas canais perfurantes (canais de Volkmann). gue. Há ainda outro tipo celular nesse tecido, o osteoclasto,
que são células principalmente ativas na destruição das
Cartilagem articular
áreas envelhecidas e das áreas lesadas do osso (permitem
OpenStax College
Epífise proximal
a regeneração do tecido pelos osteoblastos). Os ossos es-
Metáfise Tecido ósseo esponjoso tão sempre em constante remodelação devido à atividade
Disco epifisários
Medula vermelha de destruição e de reconstrução exercidas, respectivamen-
te, pelos osteoclastos e osteoblastos.
Canal de Lamelas Osteócitos
Mavers
Arteria nutricia
Metáfise
Epífise distal
Cartilagem articular
Osteócito
Os ossos também apresentam, de modo geral, a medula CANALÍCULO (PROCESSO CELULAR)
óssea amarela, que é constituída por tecido adiposo e me-
dula óssea vermelha, responsável por formar as células do Lacuna contendo osteócitos
sangue; ambas preenchem o interior dos ossos. Lamela
Com exceção das superfícies articulares, o resto da super- Canalículo Trabéculas
Periósteo
Canal de Volkmann
153
desenvolve-se a partir de uma membrana de natureza conjuntiva, não cartilaginosa. Na endocondral, um pedaço de cartila-
gem, com forma de osso, é usado como molde para a formação de tecido ósseo. Assim, a cartilagem é gradualmente removida
e substituída por tecido ósseo.
Molde Cartilaginoso do osso
A B
Cartilagem hialina
não calcificada
Célula
mesenquimatosa
Cartilagem hialina
Pericôndrio calcificada
Centro de
ossificação
Condrocito
Cendroblasto
Área
ampliada
Periósteo
Capilar do
periósteo
Matriz da
cartilagem
Osso subperiósteo
Ossificação endocondral
Artéria
epifisária
C D E
Centro de ossificação
Disco cartilagionoso
da epífase
epifisário
Artéria Artéria
epifisária nutridora
Epífase
Cavidade medular
do osso longo
Epífase
Centro de ossificação
da epífase
Remodelação óssea
Alcançados tamanho e forma adultos, o tecido ósseo antigo é constantemente destruído para dar lugar a um novo tecido,
processo esse conhecido como remodelação. Esta ocorre em diferentes velocidades nas várias partes do corpo, permitindo
que os tecidos gastos ou lesionados sejam trocados por tecidos novos e sadios e que o osso sirva de reserva de cálcio para
o organismo.
A remodelação pode envolver a necessidade de cálcio pelo organismo. Como o tecido ósseo é rico nesse sal mineral, caso o
organismo precise de cálcio, o osteoclasto entra em ação para destruir a matriz óssea e liberar o cálcio para o uso do organis-
mo. Em um adulto saudável, mantém-se uma delicada homeóstase (equilíbrio) entre a remoção de cálcio pelos osteoclastos
e a deposição de cálcio pelos osteoblastos. Se for depositado muito cálcio, podem formar-se calos ósseos ou esporas, que
prejudicam os movimentos. Se for retirado muito cálcio, os ossos enfraquecem-se e sujeitam-se a fraturas.
154
A remodelação e o crescimento normais dependem de:
Quantidade adequada de vitaminas, como vitamina D, que auxilia na deposição de cálcio e fósforo na matriz óssea.
Procurador do Osteoblasto
Osteoclasto Novo osso
osteoblasto maduro
Periósteo
Cartilagem
Osso novo
2. proliferação
do periósteo
Calo
interno
Fragmentos
ósseos Calo
externo
3. ossificação
Hematoma do tecido regenerado
da fratura
Osso morto
4. formação de calo
1. remoção de células mortas,
ósseo com tecido
e de restos de matriz óssea,
ósseo primário
por fagocitose.
Com o envelhecimento, o sistema esquelético sofre perda de cálcio, fenômeno conhecido como osteoporose. A redução da
síntese de proteínas também ocorre com o envelhecimento quando a produção da parte orgânica da matriz óssea diminui.
Consequência: acúmulo de parte inorgânica da matriz com a fragilização dos ossos, que se tornam mais suscetíveis a fraturas.
O uso de aparelhos ortodônticos remodela os ossos, resultando na remodelação da arcada dentária. Esses aparelhos exercem
forças diferentes das forças às quais os dentes estão naturalmente submetidos. Nos pontos em que há pressão, ocorre reabsor-
ção óssea, ao passo que, na posição oposta, há deposição de matriz. Os dentes movimentam-se pelos ossos da arcada dentária
e passam a ocupar a posição desejada.
155
ÁREAS DO CONHECIMENTO DO ENEM
HABILIDADE 15
Interpretar modelos e experimentos para explicar fenômenos ou processos biológicos em qualquer nível de
organização dos sistemas biológicos.
Associar o conteúdo sobre os componentes do corpo humano (células, tecidos, metabolismo e sua regulação)
com os distúrbios decorrentes do seu mau funcionamento é essencial para que possamos desenvolver soluções
para seu tratamento, promovendo melhor qualidade de vida para os portadores de doenças. É nesse contexto
que o Enem costuma abordar os conteúdos de histologia humana.
MODELO 1
(Enem) Pesquisadores criaram um tipo de plaqueta artificial, feita com um polímero gelatinoso coberto de
anticorpos, que promete agilizar o processo de coagulação quando injetada no corpo. Se houver sangramento,
esses anticorpos fazem com que a plaqueta mude sua forma e se transforme em uma espécie de rede que
gruda nas lesões dos vasos sanguíneos e da pele.
ADAPTADO DE: MOUTINHO, S. COAGULAÇÃO ACELERADA. DISPONÍVEL EM: HTTP://CIENCIAHOJE.UOL.COM.BR. ACESSO EM: 19 FEV. 2013.
Qual é a doença cujos pacientes teriam melhora de seu estado de saúde com o uso desse material?
a) Filariose
b) Hemofilia
c) Aterosclerose
d) Doença de Chagas
e) Síndrome da Imunodeficiência Adquirida
ANÁLISE EXPOSITIVA
A cascata de coagulação é um processo imprescindível para estancar sangramentos e evitar hemorragias. De-
vido à importância desse processo, que também não pode ocorrer de forma exagerada, além das plaquetas há
também diversas moléculas e fatores de coagulações envolvidos na formação do coágulo, que é desencadeada
quando ocorre lesão do epitélio vascular. A hemofilia é uma doença relacionada à ausência de um desses fato-
res de coagulação, que impede que ocorra coagulação adequada quando há um sangramento. Desse modo, o
desenvolvimento de uma alternativa artificial para coagulação do sangue traria melhoria na qualidade de vida
dos hemofílicos.
RESPOSTA Alternativa B
156
DIAGRAMA DE IDEIAS
HISTOLOGIA
ÓSSEO SUSTENTAÇÃO:
MATRIZ INORGÂNICA (CÁLCIO, FÓSFORO)
TECIDO MUSCULAR
TECIDO NERVOSO
157
AULAS 23 e 24 1. Tecido muscular
O tecido muscular é fundamental para a locomoção, para
a contração do coração, para as artérias e os órgãos do
tubo digestório. O tecido muscular é formado por células
especializadas bastante alongadas, chamadas de fibras
musculares ou miócitos. O citoplasma das fibras muscu-
HISTOLOGIA II lares é rico em filamentos de duas proteínas principais:
actina e miosina, responsáveis pela contração e distensão
dessas células, que geram o movimento muscular. Para
um músculo ser estimulado a ser contraído, é necessário
que os filamentos de actina deslizem entre os filamentos
de miosina, o que leva à diminuição de tamanho da célu-
la, caracterizando a contração.
COMPETÊNCIA: 4
HABILIDADES: 15 e 16
1.1. Tipos de tecido muscular
Existem três tipos de tecido muscular: estriado esquelético,
estriado cardíaco e liso.
Algumas estruturas celulares ganham nomes especiais: a membrana plasmática é chamada sarcolema; o retículo endoplas-
mático liso é nomeado de retículo sarcoplasmático; e o citosol, de sarcoplasma.
Tipos de músculo Atividade
Músculo esquelético Cortes transversais
Contração forte,
rápida,
descontínua e
voluntária
Núcleo
Músculo cardíaco
Contração forte,
rápida,
contínua e
involuntária
158
As bandas escuras são os miofilamentos de miosina (também chamadas de bandas anisotrópicas ou banda A). As bandas
claras são filamentos de actina (também chamadas de bandas as isotrópicas ou banda I).
A linha mais escura, no centro de cada banda I, é chamada de banda Z.
Miômetro ou sarcômero é o intervalo entre duas linhas Z consecutivas, que corresponde à unidade contrátil da célula mus-
cular.
A banda H é uma faixa mais clara no centro de cada banda A.
Sarcolema Mitocôndria Miofilamentos
Linha Z Linha Z
Miofibrilas Banda A
Banda I Banda I
Sarcômero
Linha Z Linha Z
Retículo
Fibra Túbulos T Sarcoplasmático
Núcleo
Filamento grosso
Filamento delgado
Troponina
Actina Tropomiosina
Durante a contração muscular, os miofilamentos conservam o tamanho, enquanto os sarcômeros reduzem. Toda a célula
muscular se contrai, devido ao deslizamento dos filamentos de actinas sobre os de miosina.
Sarcômero estirado
Músculo
estirado
Sarcômero contraído
Rápidas ou brancas (tipo 2): são fibras mais claras, pois possuem pouca mioglobina e mitocôndrias. Estão adap-
tadas a movimentos rápidos e potentes. A energia para a atividade dessas fibras vem de processos anaeróbios, como
a fermentação.
Os músculos peitorais de aves que voam pouco (galinhas e perus) são formados, principalmente, por fibras brancas (mo-
vimentos de curta duração). Já os músculos da perna são compostos principalmente de fibras vermelhas, pois são usados
159
constantemente. Em aves migratórias, que viajam amplas Discos Intercalares
160
CCélula
ÉLULA relaxada
RELAXADAdo
DOmúsculo
MÚSCULOlisoLISO
multimídia: vídeo
FONTE: YOUTUBE
Mecanismo de contração muscular
CCélula
ÉLULA CONTRAÍDA
contraída doDOmúsculo
MÚSCULOlisoLISO
VIVENCIANDO
Uma das grandes lacunas da ciência se dá com relação ao funcionamento do nosso cérebro. O tecido nervoso, em
muitos aspectos, ainda é algo nebuloso para os pesquisadores, porém alguns fatos já são conhecidos sobre esse
tecido, e esse conhecimento auxilia médicos e pesquisadores a descobrirem causas e possíveis tratamentos para
distúrbios neurológicos, aumentando a qualidade de vida dos pacientes.
2. Tecido nervoso
Os seres vivos interagem com o meio e reagem aos estímulos ambientais. Assim, mudanças ambientais, como calor e frio,
sons, choques, são percebidas pelo indivíduo. O tecido nervoso é o responsável pela recepção do estímulo e pela escolha da
resposta adequada muscular. No tecido nervoso praticamente não existe substância intercelular. Seus fundamentais consti-
tuintes celulares são os neurônios e as células da glia.
Neurônios
São células nervosas que recebem, codificam e transmitem estímulos nervosos, permitindo ao indivíduo responder às mu-
danças do meio. Os neurônios são células longas, podendo atingir até cerca de um metro de comprimento. São células
compostas por um corpo celular, de onde saem dois tipos de prolongamento: axônios e dendritos.
Dendritos são especializados na recepção de estímulos e possuem ramificações citoplasmáticas. O impulso nervoso é sempre
transmitido no mesmo sentido: dendrito, depois corpo celular e axônio.
Mariana Ruiz LadyofHa
Sinapse
Neurofibrilas
Vesículas sinápticas
Neurotransmissor Sinapse
(axoaxônica)
Fenda sináptica
RER
(corpo de Nissl)
Terminal axônico
Polirribossomas Nó de Ranvier
Ribossomas Sinapse
Aparelho de Golgi (axossomática)
Baínha de mielina
(Célula de Schwann)
Axônio
Núcleo
Nucléolo Núcleo
Membrana (Célula de Schwann)
Microtúbulo
Mitocôndria
REL
Microfilamento
Microtúbulo
Sinapse Axônio
(axodendrítica)
161
Axônio é também uma projeção citoplasmática, alongada Na membrana celular de um neurônio em repouso, há uma
e com diâmetro constante, que se ramifica na porção final, diferença iônica do lado externo e do lado interno, sendo
o que auxilia na transmissão de impulso. assim, o neurônio é eletricamente negativo. Dizemos que,
nesse caso, o neurônio está polarizado. A diferença de car-
Células da glia gas elétricas é conservada devido à bomba de sódio e po-
Neuroglia ou glia são muitos tipos celulares relacionados à tássio. A diferença do gradiente eletroquímico forma uma
função de nutrição e sustentação dos neurônios e também energia elétrica potencial da membrana, o que chamamos
à produção de mielina e à fagocitose. de potencial de membrana ou potencial de repouso. Se um
estímulo chegar até o neurônio, pode acontecer mudança
Os tipos de glia diferem na forma e função, assim cada tipo
na permeabilidade da membrana, o que vai causar a en-
tem um papel diferente no organismo.
trada de sódio na célula e pequena saída de potássio. Isso
Os astrócitos alimentam a rede de circuitos nervosos e inverte as cargas ao redor dessa membrana, tornando-a
fornecem suporte mecânico. despolarizada e provoca um potencial de ação. A despo-
larização se propaga pelo neurônio, o que seria o impulso
Os oligodendrócitos fazem função semelhante às cé- nervoso. Logo após a passagem do impulso, a membrana
lulas de Schwann: sintetizam bainhas protetoras sobre repolariza-se e readquire seu estado de repouso, o que leva
os neurônios. à interrupção da transmissão do impulso.
A micróglia é um tipo especializado de macrófago, fa-
gocita detritos e restos celulares do sistema nervoso.
Células de Schwann
São células especiais que envolvem certos tipos de neurô-
nios. Enrolam-se dezenas de vezes em torno do axônio e for-
mam uma capa membranosa chamada bainha de mielina.
A bainha de mielina age como isolante elétrico, o que causa
aumento na velocidade de propagação do impulso nervoso.
Células de
Schwann
Nódulos de
Ranvier
162
mados neurotransmissores, são liberados na porção terminal No sistema nervoso, existem neurônios dispostos de for-
do axônio, através de vesículas secretoras. Ao cair na fenda mas distintas, o que resulta em regiões com coloração
sináptica, esses neurotransmissores geram os impulsos ner- própria que podem ser observadas macroscopicamente:
vosos na célula subsequente. Depois, os neurotransmissores, na substância cinzenta (corpos celulares) e na substância
já na fenda sináptica, são destruídos por enzimas específicas, branca (os axônios).
inibindo seus efeitos.
Neurotransmissor
Receptor
Regeneração das células nervosas
Mitocôndria
Há alguns anos, não se acreditava na formação de no-
vos neurônios. Porém, hoje, o processo de neorogênese,
produção de novos neurônios, é amplamente aceito
pela comunidade científica. A produção de novas célu-
Vesícula las nervosas não ocorre através do processo de mitose,
mas através de células indiferenciadas, presentes no
cérebro, que passam a ser células com função espe-
Fenda sináptica
cífica, os neurônios. Esse processo ocorre em áreas
Axônio
como a região hipocampal, local relacionado com a
formação de novas memórias.
Dentritos
A neurotransmissão envolve o que chamamos de potenciação de ação. Esse processo consiste em impulsos elétricos
através das células nervosas, os neurônios, que passam a informação para a próxima célula nervosa, fazendo a co-
municação entre todo o organismo e promovendo a interação do indivíduo com o meio. Conceitos de física elétrica
auxiliam essa área da Biologia, dando embasamento para muitas teorias e processos.
163
ÁREAS DO CONHECIMENTO DO ENEM
HABILIDADE 15
Interpretar modelos e experimentos para explicar fenômenos ou processos biológicos em qualquer nível de
organização dos sistemas biológicos.
Compreender a composição e metabolismo dos componentes do corpo humano (células e tecidos) e os dis-
túrbios decorrentes do seu mau funcionamento é essencial para que possamos desenvolver soluções para seu
tratamento, promovendo melhor qualidade de vida para os portadores dessas doenças. É nesse contexto que o
Enem costuma abordar os conteúdos de histologia humana.
MODELO 1
(Enem) A água é um dos componentes mais importantes das células. A tabela a seguir mostra como a quanti-
dade de água varia em seres humanos, dependendo do tipo de célula. Em média, a água corresponde a 70%
da composição química de um indivíduo normal.
Durante uma biópsia, foi isolada uma amostra de tecido para análise em um laboratório. Enquanto intacta, essa
amostra pesava 200 mg. Após secagem em estufa, quando se retirou toda a água do tecido, a amostra passou
a pesar 80 mg. Baseado na tabela, pode-se afirmar que essa é uma amostra de:
a) tecido nervoso – substância cinzenta;
b) tecido nervoso – substância branca;
c) hemácias;
d) tecido conjuntivo;
e) tecido adiposo.
ANÁLISE EXPOSITIVA
Os diferentes tecidos apresentam um teor de água ligado as suas características morfológicas e à intensidade de
seu metabolismo. Para desenvolver a questão, é necessário utilizar os dados fornecidos para identificar a porcen-
tagem de água no tecido amostrado e, em seguida, utilizar os valores de referência apresentados na tabela. Desse
modo, após a secagem, verifica-se que a amostra de tecido passou de 200 mg para 80 mg, revelando que o teor hí-
drico do tecido analisado era de 120 mg, correspondentes a 60% de água. Logo, a amostra é de tecido conjuntivo.
RESPOSTA Alternativa D
164
DIAGRAMA DE IDEIAS
TECIDO CONJUNTIVO
FIBRAS CONTRÁTEIS
TECIDO MUSCULAR (ACTINA E MIOSINA)
• VOLUNTÁRIO
ESQUELÉTICO • FIBRAS VERMELHAS: LENTAS
ESTRIADO • FIBRAS BRANCAS: RÁPIDAS
CARDÍACO • INVOLUNTÁRIO
• RITMADO
RECEBE E TRANSMITE
TECIDO NERVOSO ESTÍMULOS NERVOSOS
• NEURÔNIOS
CÉLULAS • DE SHWANN (BAINHA DE MIELINA)
• DA GLIA
• UNIDIRECIONAL:
TRANSMISSÃO DO
DENTRITO CORPO CELULAR AXÔNIO
IMPULSO NERVOSO
SINAPSE QUÍMICA:
NEUROTRANSMISSORES
165
AULAS 25 e 26 1. Introdução
No livro 1, tratamos dos componentes orgânicos que cons-
tituem os organismos vivos, como os carboidratos e lipíde-
os. Foram atribuídas a eles diferentes funções, entre elas a
energética – geração de energia para o corpo vivo. Vamos
elucidar agora como acontece esse processo.
RESPIRAÇÃO CELULAR Primeiramente, é preciso esclarecer que, de modo geral, as
E FERMENTAÇÃO reações metabólicas ocorridas em um organismo têm início
na célula, ou seja, para que o todo funcione é necessária a
atividade das células que o compõem.
A energia obtida pelas células para fazer suas funções é ob-
tida a partir dos compostos orgânicos, como carboidratos e
COMPETÊNCIA: 5 lipídeos Porém, como esses compostos liberam muita energia
quando são quebrados, é necessário que essa quebra seja
HABILIDADE: 18 feita em etapas, e, a cada etapa, uma quantidade menor de
energia é liberada e armazenada em “moléculas intermedi-
árias”, como a molécula de adenosina-trifosfato, também
chamada de ATP. A molécula chamada de ATP é composta
por adenina (base nitrogenada), açúcar (ribose) e três fosfa-
tos. O agrupamento adenina + ribose produz a adenosina, que, ligada a um fosfato, vira a adenosina-monofosfato (AMP). Com
a adição de outro fosfato, transforma-se em adenosina-difosfato (ADP), e, finalmente, acrescentado o último fosfato, produz a
adenosina trifosfato (ATP), que tem energia armazenada em suas ligações-fosfato.
Adenosina monofosfato
(AMP)
Adenosina difosfato
(ADP)
Adenosina trifosfato
(ADP)
O ATP armazena energia em duas de suas ligações-fosfato, que se desprende assim que uma delas se rompe. Geralmente,
só ocorre a quebra de uma ligação-fosfato se resultar desta equação:
ATP ADP + Pi + energia
Adenina
Grupos fosfato
Energia
íon fosfato
Adenina
grupos fosfato
PI = FOSFATO INORGÂNICO
166
O processo inverso ocorre quando há produção de ATP e Krebs (ocorre na matriz das mitocôndrias e também
se denomina fosforilação (adição de um grupamento fos- não consome oxigênio) e a fosforilação oxidativa
fato). A vantagem de reserva em forma de ATP é que se (ocorre nas membranas internas das mitocôndrias e é a
trata de um composto do qual a célula pode rapidamente única etapa que consome oxigênio).
sacar energia. A molécula de ATP possui boa quantidade ATP sintase
de enzimas responsáveis por sua “quebra”, as nomeadas
ATPases. DNA mitocondrial
2. Respiração celular
A respiração celular é basicamente um processo de ex-
tração de energia química armazenada em moléculas
de substâncias orgânicas. A intensidade da respiração
tem relação com a necessidade metabólica de cada
célula e pode ser medida pelo gás carbônico libera-
do e oxigênio absorvido. Para retirar efetivamente dos
nutrientes a energia imprescindível à atividade celular,
são necessários três processos bioquímicos: a glicólise
(ocorre no citosol, não consome oxigênio), o ciclo de
167
VIVENCIANDO
A fermentação e a respiração são processos bioquímicos que necessitam do embasamento de conceitos químicos,
como reagentes e produtos, e das enzimas envolvidas nessas reações químicas. A estrutura das moléculas que parti-
cipam desses processos também auxilia na compreensão desse metabolismo energético.
Durante esse ciclo, são produzidas três moléculas de NADH, uma de FADH2, duas moléculas de CO2 e uma de GTP (gua-
nosina trifosfato), responsáveis por armazenar parte da energia que logo será transferida para a molécula de ATP.
Apesar de o ciclo de Krebs ser exemplificado a partir de um produto originado do processamento (glicólise) de um car-
boidrato, também podem participar desse ciclo lipídios e proteínas, bem como, para sua síntese, podem utilizar-se de
produtos originados no ciclo de Krebs.
168
2.3. Cadeia respiratória
A cadeia respiratória, também chamada de cadeia transportadora de elétrons, é um grupo de proteínas e moléculas orgânicas inse-
ridas na membrana mitocondrial interna em eucariontes. Em procariontes, os componentes da cadeia transportadora de elétrons são
encontrados na membrana plasmática. Esses componentes também são chamados de citocromos.
Os elétrons, ao passarem pelos citocromos, vão liberando energia e movendo-se em direção ao citocromo que tem mais afi-
nidade por elétrons. Essa energia liberada pela passagem dos elétrons é usada para bombear prótons da matriz mitocondrial
para o espaço intermembranar, formando um gradiente de prótons.
Esses elétrons que entram na cadeia de transporte vêm das moléculas de NADH e FADH2, produzidas durante os primeiros
estágios da respiração celular: glicólise e ciclo de Krebs.
GLICOSE CO2 + H2O
e-
NAD
citocromo
b
e- e-
citocromo citocromo
c a
ADP + Pi ATP
e-
ADP + Pi ATP
citocromo
a3 O2
H + e-
H2O
ESQUEMA DA CADEIA RESPIRATÓRIA
O NADH é um bom doador de elétron, portanto ele pode mando água. São necessários quatro elétrons para reduzir
transferir seus elétrons diretamente para o primeiro cito- cada molécula de O2, e duas moléculas de água são forma-
cromo da cadeia transportadora, voltando a ser NAD+. das no processo.
Conforme os elétrons percorrem os citocromos, energia é
Ao final da cadeia transportadora de elétrons, os transporta-
liberada e usada para bombear prótons da matriz para o
dores de elétrons NADH e FADH2 voltam ao estado de NAD+
espaço intermembranar.
e FADH, podendo voltar a participar da glicólise, ciclo de Krebs
O FADH2 não é tão bom doador de elétrons quanto o ou outras reações metabólicas.
NADH (ou seja, seus elétrons estão em um nível de energia
A cadeia transportadora também produz um gradiente de
mais baixa), então não pode transferir seus elétrons para
prótons na membrana mitocondrial interna, com uma con-
o primeiro citocromo da cadeia transportadora de elétrons.
centração maior de H+ no espaço intermembranar e uma
Em vez disso, ele os leva diretamente para o segundo citro-
concentração menor na matriz. Esse gradiente será usado
cromo da cadeia.
para produzir ATP.
Por causa desse “atalho”, cada molécula de FADH2 faz
com que menos prótons sejam bombeados (e contribui
menos ao gradiente de próton) do que cada molécula
de NADH.
Conforme os elétrons percorrem a cadeia transportadora
de elétrons, íons são bombeados através da membrana, e
os elétrons são finalmente entregues ao último citocromo, multimídia: vídeo
onde um último grupo de íons H+ é bombeado através da
FONTE: YOUTUBE
membrana. O último citocromo transfere então os elétrons
que recebeu para uma molécula de O2, que se divide em Biologia - Respiração celular
dois átomos de oxigênio que aceitam prótons da matriz, for-
169
2.3.1. ATP sintase
Os prótons armazenados no espaço entre as membranas da mitocôndria tendem a voltar para a matriz mitocondrial;
porém, como a membrana interna da mitocôndria é muito impermeável, esses prótons só conseguem passar pela matriz
através de uma proteína chamada ATP sintase, localizada na membrana interna mitocondrial. A passagem dos prótons
pela ATP sintase libera energia, que é utilizada para ligar um fosfato (P) em uma molécula de ATP, que armazena essa
energia. Esse processo é também chamado de quimiosmose.
ATP sintase
Matriz mitocondrial
ATP SINTASE
O ADP sai do citosol e entra na mitocôndria, onde é utilizado para síntese de ATP, que, por sua vez, vai para o citosol, onde
age como “combustível’ para alimentar as reações químicas; na fosforilação oxidativa são produzidos cerca de 32 mol de
ATP, o que constitui a etapa de maior rendimento energético da respiração aeróbia; no entanto, como a mitocôndria precisa
utilizar energia, o saldo de ATP é cerca de 30; por isso a respiração aeróbia é definida como a oxidação total da glicose em
presença de oxigênio; parte da energia liberada dos nutrientes é dissipada em forma de calor, utilizado para aquecer o corpo.
170
O balanço energético da respiração aeróbia pode ser assim 3.1.1. Etapas da fermentação lática
representado:
Glicólise
Etapas da ATP ATP Saldo
NADH FADH2 Processo parecido ao sucedido na respiração aeróbia. A
respiração gasto produzido de ATP
equação global final para a glicólise é:
Glicólise 2 — 2 4 2
Formação de
Glicose + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi o 2 Piruvato +
2 — — — —
acetil-coa 2NADH + 2H+ + 2ATP + 2H2O
Ciclo de Krebs 6 2 — 2 2
Fermentação lática
Fosforilação 2 a 2,5 1 a 1,5
— 22 a 28 22 a 28
oxidativa ATP ATP Sucedida a glicólise, a redução do piruvato é catalisada pela
Total 10 2 2 28 a 34 26 a 32 enzima lactato-desidrogenase. O equilíbrio global dessa
reação favorece significativamente a formação de lactato.
Observe: 1NADH = 2 a 2,5 ATP e 1 FADH2 = 1 a 1,5 ATP. Microrganismos fermentadores regeneram continuamente o
NAD+ ao transferirem os elétrons do NADH que formam um
produto final reduzido, como no caso o lactato.
3. Fermentação
É oxidação incompleta da glicose sem necessidade de oxi-
gênio feita por alguns seres vivos. Nesse processo denomi-
nado fermentação, a quebra da glicose (glicólise) termina
com a fabricação de apenas dois ATPs. A fermentação é
um processo efetivado por microrganismos, como fungos
e bactérias. Praticamente, todos os seres vivos podem
usar a glicose para sintetizar a energia necessária aos seus O rendimento em ATP da glicólise sob condições anaeróbicas
processos metabólicos. A glicose e outros açúcares são – 2 ATP por molécula de glicose – é muito menor que o obti-
transformados em outras substâncias que liberam energia. do na oxidação completa da glicose sob condições aeróbicas.
Dependendo do tipo de microrganismos e do meio em que Portanto, para produzir a mesma quantidade de ATP, é ne-
vivem, determina-se o tipo substâncias que será produzido. cessário consumir cerca de 18 vezes mais glicose do que
Existem vários tipos de fermentação, como lática, alcoólica, em condições aeróbicas. Sob o ponto de vista energético,
acética e butírica. a glicólise libera apenas uma pequena fração de energia
total disponível na molécula da glicose.
171
realizar fermentação lática para manter a formação de ATP. Nesses casos, o ácido lático acumula-se no interior das fibras. Esse
acúmulo pode gerar dores, cansaço e cãibras. Em seguida, uma parte desse ácido é conduzida pela corrente sanguínea para o
fígado, onde é convertida em ácido pirúvico. Em repouso, a célula muscular produz um excesso de ATP, que transmite sua energia
para outro composto, a creatina-fosfato. Ela é mais estável e permanece por mais tempo armazenada na célula. Em caso de
contração muscular, esse composto cede energia para produção de ATP.
FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA
172
CONEXÃO ENTRE DISCIPLINAS
A fermentação e a respiração são processos bioquímicos que necessitam do embasamento de conceitos químicos,
como reagentes e produtos, e das enzimas envolvidas nessas reações químicas. A estrutura das moléculas que parti-
cipam desses processos também auxilia na compreensão desse metabolismo energético.
173
ÁREAS DO CONHECIMENTO DO ENEM
HABILIDADE 18
Relacionar propriedades físicas, químicas ou biológicas de produtos, sistemas ou procedimentos tecnoló-
gicos às finalidades a que se destinam.
O conhecimento dos processos metabólicos na produção de energia é importante tanto para o estudo rela-
cionado a nossa saúde e bem-estar como também são muito explorados na indústria alimentícia, devido aos
diferentes metabolismos energéticos encontrados em microrganismos. Desse modo, apesar da complexidade
das reações químicas relacionadas a esse assunto, as questões do Enem geralmente cobram que o aluno
consiga compreender a visão geral desses processos e suas consequências, principalmente quando aplicados
à indústria alimentícia.
MODELO 1
(Enem) Há milhares de anos, o homem faz uso da biotecnologia para a produção de alimentos como pães,
cervejas e vinhos. Na fabricação de pães, por exemplo, são usados fungos unicelulares, chamados de leveduras,
que são comercializados como fermento biológico. Eles são usados para promover o crescimento da massa,
deixando-a leve e macia.
O crescimento da massa do pão pelo processo citado é resultante da:
a) liberação de gás carbônico;
b) formação de ácido lático;
c) formação de água;
d) produção de ATP;
e) liberação de calor.
ANÁLISE EXPOSITIVA
Na fabricação de pães são utilizadas leveduras para promover o crescimento da massa. Esses organismos reali-
zam fermentação alcoólica (tipo de metabolismo anaeróbico pelo qual os fungos produzem energia através do
consumo de açúcares provenientes da massa e, como produto, obtém-se álcool, que, nesse caso, vai evaporar
no forno) e liberam gás carbônico (responsável pelo crescimento da massa, já que cria bolhas que ficam retidas,
deixando o pão aerado em seu interior).
RESPOSTA Alternativa A
174
DIAGRAMA DE IDEIAS
ETAPAS
2ATP + PRODUTO
FERMENTAÇÃO GLICOSE
PIRUVATO FINAL SALDO:
2ATP
2NADH 2NAD+
ETAPAS
175
Competência 1 – Compreender as ciências naturais e as tecnologias a elas associadas como construções humanas, percebendo seus papéis nos
processos de produção e no desenvolvimento econômico e social da humanidade.
H1 Reconhecer características ou propriedades de fenômenos ondulatórios ou oscilatórios, relacionando-os a seus usos em diferentes contextos.
H2 Associar a solução de problemas de comunicação, transporte, saúde ou outro, com o correspondente desenvolvimento científico e tecnológico.
H3 Confrontar interpretações científicas com interpretações baseadas no senso comum, ao longo do tempo ou em diferentes culturas.
Avaliar propostas de intervenção no ambiente, considerando a qualidade da vida humana ou medidas de conservação, recuperação ou utilização sustentável
H4
da biodiversidade.
Competência 2 – Identificar a presença e aplicar as tecnologias associadas às ciências naturais em diferentes contextos.
H5 Dimensionar circuitos ou dispositivos elétricos de uso cotidiano.
H6 Relacionar informações para compreender manuais de instalação ou utilização de aparelhos, ou sistemas tecnológicos de uso comum.
Selecionar testes de controle, parâmetros ou critérios para a comparação de materiais e produtos, tendo em vista a defesa do consumidor, a saúde do
H7
trabalhador ou a qualidade de vida.
Competência 3 – Associar intervenções que resultam em degradação ou conservação ambiental a processos produtivos e sociais e a instrumen-
tos ou ações científico-tecnológicos.
Identificar etapas em processos de obtenção, transformação, utilização ou reciclagem de recursos naturais, energéticos ou matérias-primas, considerando
H8
processos biológicos, químicos ou físicos neles envolvidos.
Compreender a importância dos ciclos biogeoquímicos ou do fluxo energia para a vida, ou da ação de agentes ou fenômenos que podem causar alterações
H9
nesses processos.
H10 Analisar perturbações ambientais, identificando fontes, transporte e(ou) destino dos poluentes ou prevendo efeitos em sistemas naturais, produtivos ou sociais.
Reconhecer benefícios, limitações e aspectos éticos da biotecnologia, considerando estruturas e processos biológicos envolvidos em produtos biotecnológi-
H11
cos.
H12 Avaliar impactos em ambientes naturais decorrentes de atividades sociais ou econômicas, considerando interesses contraditórios.
Competência 4 – Compreender interações entre organismos e ambiente, em particular aquelas relacionadas à saúde humana, relacionando
conhecimentos científicos, aspectos culturais e características individuais.
H13 Reconhecer mecanismos de transmissão da vida, prevendo ou explicando a manifestação de características dos seres vivos.
Identificar padrões em fenômenos e processos vitais dos organismos, como manutenção do equilíbrio interno, defesa, relações com o ambiente, sexualidade,
H14
entre outros.
H15 Interpretar modelos e experimentos para explicar fenômenos ou processos biológicos em qualquer nível de organização dos sistemas biológicos.
H16 Compreender o papel da evolução na produção de padrões, processos biológicos ou na organização taxonômica dos seres vivos.
Competência 5 – Entender métodos e procedimentos próprios das ciências naturais e aplicá-los em diferentes contextos.
Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de linguagem e representação usadas nas ciências físicas, químicas ou biológicas, como texto
H17
discursivo, gráficos, tabelas, relações matemáticas ou linguagem simbólica.
H18 Relacionar propriedades físicas, químicas ou biológicas de produtos, sistemas ou procedimentos tecnológicos às finalidades a que se destinam.
Avaliar métodos, processos ou procedimentos das ciências naturais que contribuam para diagnosticar ou solucionar problemas de ordem social, econômica
H19
ou ambiental.
Competência 6 – Apropriar-se de conhecimentos da física para, em situações-problema, interpretar, avaliar ou planejar intervenções científi-
co-tecnológicas.
H20 Caracterizar causas ou efeitos dos movimentos de partículas, substâncias, objetos ou corpos celestes.
H21 Utilizar leis físicas e (ou) químicas para interpretar processos naturais ou tecnológicos inseridos no contexto da termodinâmica e(ou) do eletromagnetismo.
Compreender fenômenos decorrentes da interação entre a radiação e a matéria em suas manifestações em processos naturais ou tecnológicos, ou em suas
H22
implicações biológicas, sociais, econômicas ou ambientais.
Avaliar possibilidades de geração, uso ou transformação de energia em ambientes específicos, considerando implicações éticas, ambientais, sociais e/ou
H23
econômicas.
Competência 7 – Apropriar-se de conhecimentos da química para, em situações-problema, interpretar, avaliar ou planejar intervenções científ-
ico-tecnológicas.
H24 Utilizar códigos e nomenclatura da química para caracterizar materiais, substâncias ou transformações químicas.
Caracterizar materiais ou substâncias, identificando etapas, rendimentos ou implicações biológicas, sociais, econômicas ou ambientais de sua obtenção ou
H25
produção.
Avaliar implicações sociais, ambientais e/ou econômicas na produção ou no consumo de recursos energéticos ou minerais, identificando transformações
H26
químicas ou de energia envolvidas nesses processos.
H27 Avaliar propostas de intervenção no meio ambiente aplicando conhecimentos químicos, observando riscos ou benefícios.
Competência 8 – Apropriar-se de conhecimentos da biologia para, em situações-problema, interpretar, avaliar ou planejar intervenções científico
tecnológicas.
Associar características adaptativas dos organismos com seu modo de vida ou com seus limites de distribuição em diferentes ambientes, em especial em
H28
ambientes brasileiros.
Interpretar experimentos ou técnicas que utilizam seres vivos, analisando implicações para o ambiente, a saúde, a produção de alimentos, matérias-primas
H29
ou produtos industriais.
Avaliar propostas de alcance individual ou coletivo, identificando aquelas que visam à preservação e à implementação da saúde individual, coletiva ou do
H30
ambiente.