Experimento de pasteur

Anteriormente, foi feito um experimento onde se vedava completamente um frasco com caldo dentro e o fervia. Após algum tempo, o cientista observou que não havia micróbios no frasco. Em contraproposta, afirmaram que o caldo perdeu sua "força vital" não podendo mais gerar micróbios espontaneamente. O cientista expôs o frasco ao ar e micróbios surgiram; afirmar que ao expôr o caldo ao ar fresco, ele recuperou seu "poder vital". Louis Pasteur queria provar que qualquer matéria não é capaz de gerar matéria viva. Para isso, ferveu um caldo e entortou o gargalo do frasco, expondo o caldo ao ar. Mesmo assim, não surgiram micróbios no caldo, pois eles ficaram retidos na curva do gargalo; assim Pasteur derrubou a teoria da abiogênese.

Características dos Seres Vivos

Os seres vivos e a matéria bruta possuem propriedades diferentes. Os seres vivos são dotados de um conjunto de características que não existem na matéria bruta (sem vida). Abaixo, comparados à matéria bruta, os seres vivos apresentam: Composição química mais complexa; Organização celular, que vai muito além da organização dos átomos e das moléculas constituintes de toda matéria (viva ou bruta); Capacidade de nutrição, absorvendo matéria e energia do ambiente para se desenvolver e manter suas funções vitais; Reações a estímulos do ambiente; Capacidade de manter seu meio interno em condições adequadas, independente dos fatores externos, como calor e frio; Crescimento e reprodução, originando descendentes semelhantes; Capacidade de modificar-se ao longo do tempo, através do processo de evolução, desenvolvendo adaptações adequadas à sobrevivência. Esse conjunto de características depende da molécula de ácido nucléico, mais particularmente do ácido desoxirribonucléico ou DNA. É ela que determina os pontos comuns e as diferenças entre os seres vivos que habitam nosso planeta. 1. Composição Química: Toda matéria existente no universo é feita de átomos. No centro do átomo há partículas com carga elétrica positiva, os prótons, e partículas sem carga elétrica, os nêutrons. Girando com rapidez ao redor dessa região central, encontramos os elétrons, com carga elétrica negativa. Como o número de prótons é igual ao número de elétrons, o átomo é eletricamente neutro. A principal diferença entre dois átomos está no número de prótons. Esse número é chamado número atômico e identifica cada tipo de átomo. Assim, todos os átomos de hidrogênio têm um próton em seu núcleo (número atômico 1); todos os átomos de carbono têm seis prótons (número atômico 6) e assim por diante.O número atômico explica as diferentes propriedades físicas e químicas de cada átomo. Visão simplificada de três átomos: o átomo de hidrogênio, o átomo de carbono e o átomo de oxigênio. O átomo de hidrogênio é o mais simples: possui apenas um próton e um elétron. Lembrete : esquemas de átomos são sempre modelos, já que, devido ao seu minúsculo tamanho, não se pode ver o interior do átomo. 2 Os átomos se ligam uns aos outros e formam as moléculas. A molécula da água, por exemplo, é formado por dois átomos de hidrogênio ligados a um átomo de oxigênio. A força que mantém os átomos unidos é chamada ligação química. Na matéria bruta, os átomos estão agrupados em compostos relativamente simples, formando as substâncias inorgânicas (também chamadas substâncias minerais), como a água, vários sais e gases e os cristais de rocha. Nos seres vivos, além de substâncias inorgânicas encontramos substâncias orgâ- nicas. As substâncias orgânicas são formadas por átomos de carbono que se unem, podendo formar longas cadeias contendo outros átomos, como os de oxigênio, nitrogênio e, obrigatoriamente, de hidrogênio. A matéria viva apresenta composição química mais complexa do que a matéria bruta: enquanto um grão de areia é formado apenas por um tipo de substância – a sílica –, uma bactéria, apesar de ser bem menor do que um grão de areia, possui água, sais minerais e diversas substâncias orgânicas, como proteínas, açucares, gorduras, ácidos nucléicos, entre outras. 2. Organização Celular: Nos seres vivos, uma enorme quantidade de moléculas inorgânicas e orgânicas se reúne, formando a célula. A célula é a unidade fundamental dos seres vivos, sendo capaz, por exemplo, de se nutrir, crescer e reproduzir. Muito pequena – possui aproximadamente a centésima parte de um milímetro –, só pode ser vista pelo microscópio. As bactérias, os protozoários e alguns outros tipos de seres vivos são unicelulares; mas a maioria é pluricelular. O corpo humano, por exemplo, contém mais ou menos 60 trilhões de células. As células semelhantes, nos seres pluricelulares, se reúnem, com o mesmo tipo de função, formando um tecido.Tecidos semelhantes formam um órgão. Órgãos com funções semelhantes se organizam em sistemas ou aparelhos.O conjunto de sistemas forma um organismo. No corpo humano, por exemplo, o conjunto de células nervosas forma o tecido nervoso. O encéfalo, a medula e os nervos formam o sistema nervoso, este responsável pela coordenação entre diferentes partes do corpo e pela integração do organismo com o ambiente. Mas a organização dos seres vivos não termina com a formação de um organismo. Sabemos que os seres vivos interagem com o ambiente, inclusive com os outros seres vivos. Organismos da mesma espécie agrupamse numa determinada região, formando uma população. A população mantém, relações com populações de outras espécies que habitam o mesmo local, formando uma comunidade. Uma comunidade representa o conjunto de todas as espécies vivas que habitam determinado ambiente, como uma floresta. A comunidade influi nos fatores físicos e químicos do ambiente – como chuva, o solo e a temperatura – e esse fatores também influi na comunidade. O conjunto constituído por seres vivos, fatores físicos e fatores químicos, é chamado de ecossistema, ex: uma floresta. E a soma de todos os ecossistemas do planeta formam a biosfera. Os diferentes níveis de organização da matéria. De um nível para outro, a complexidade e a organização aumentam. 3 Uma parte do alimento é usada pelo metabolismo, ou seja, na produção de novas moléculas, no crescimento e na renovação das células do corpo. Outra parte é utilizada pelo catabolismo, ou seja, é destruída, tanto podendo produzir energia como ser eliminada. Ao conjunto de todas essas transformações químicas chamamos de metabolismo. 3. Nutrição, Crescimento, Respiração e Metabolismo: Um organismo vivo é instável e frágil. As proteínas e outras moléculas orgânicas presentes no ser vivo se desgastam com o tempo. A estrutura do ser vivo só pode ser mantida à custa de uma substitui- ção permanente de suas moléculas e de muitas de suas células. A nutrição não só garante ao ser vivo a reconstrução das partes desgastadas, mas também a forma- ção de novas células, durante o período de crescimento. Esse crescimento, que se faz pela multiplica- ção de células no interior do corpo, é chamado de crescimento por intuscepção. Outra forma de crescimento é chamada de crescimento por decomposição ou aposição, um exemplo, é o cristal (matéria bruta) que pode crescer pela adição de novas moléculas à sua superfície. Boa parte dos alimentos digeridos serve como fonte de energia para o organismo. Várias moléculas orgânicas de alimento podem ser utilizadas como combustível, mas é mais vantajoso para o ser vivo usar um açúcar, a glicose. A glicose (C6H12O6) é uma molécula orgânica e reage com o oxigênio do ar (O2), transformandose em gás carbônico (CO2) e água (H2O). Nessa transformação, a molécula de glicose é quebrada, liberando energia. Esta, por sua vez, é utilizada nas atividades do organismo, como o movimento, a produção de calor, a transmissão de impulso nervoso ou a construção de grandes moléculas orgânicas durante o processo de reconstrução ou crescimento do corpo. Esse processo de quebra da glicose chama-se respiração celular. O organismo pode construir grandes moléculas formadoras de partes de células – esse processo é chamado anabolismo (ana = erguer), que são transformações de síntese ou construção.E quebrar moléculas de alimento, obtendo energia – processo denominado catabolismo (cata = para baixo), que são transformações de análise ou decomposição. O conjunto dos dois processos é chamado metabolismo (metabole = transformar). Nutrição Autotrófica e Heterotrófica: Nutrição Autotrófica (auto = próprio; trofo = alimento): Realizada apenas pelas plantas, algas e por certas bactérias. O organismo é capaz de produzir todas as moléculas orgânicas do seu corpo a partir de substâncias inorgânicas que retiram do ambiente, como o gás carbônico, água e sais minerais. O organismo vegetal usa a energia do Sol, que é absorvida pela clorofila. Esse fenômeno, chamado fotossíntese, produz substâncias orgânicas para o organismo e libera oxigênio na atmosfera. 4 Nutrição Heterotrófica (hetero = diferente): Os animais, os protozoários, os fungos e a maioria das bactérias não são capazes de realizar fotossíntese. Esses seres precisam ingerir moléculas orgânicas prontas. 4. Estímulos ao Ambiente: Todos os seres vivos são capazes de reagir a estímulos ou modificações do ambiente, ou seja, todos possuem irritabilidade. Nos vegetais, as reações aos estímulos costumam ser mais lentas do que nos animais, por exemplo, pelo crescimento do caule em direção à luz ou pelo crescimento das raízes em direção ao solo. Esse fenômeno vegetal de irritabilidade é chamado tropismo. Em algumas plantas, como a sensitiva ou dormideira, a reação pode ser mais rápida: um simples contato externo provoca o fechamento das folhas em segundos. Esse fechamento se deve à diminuição na pressão da água existente numa dilatação na base das folhas. Mecanismos semelhantes ocorrem com plantas carnívoras, que capturam pequenos animais. Todos os seres vivos têm irritabilidade, mas só os animais possuem sensibilidade. Sensibilidade é a capacidade de reagir de diferentes formas aos estímulos ambientais. As formas que os seres vivos têm de reagir ao ambiente são adaptativas, isto é, são formas que contribuem para a sobrevivência ou a reprodução da espécie. 5. Homeostase: A propriedade do ser vivo de manter relativamente constante seu meio interno é chamada homeostase. O ser vivo não muda sua composição química e suas características físicas. Com a homeostase conseguimos manter constantes, por exemplo, a temperatura, a quantidade de água no organismo e a concentração de diversas substâncias presentes no corpo. A homeostase é importante para a manutenção da vida. Se o nosso ambiente interno mudar muito, ficando, por exemplo, excessivamente quente ou muito frio ou demasiadamente ácido, as rea- ções químicas podem parar e o indivíduo morre. 6. Reprodução e Hereditariedade: Se a temperatura do corpo começa a aumentar muito, uma mensagem do cérebro estimula a produção de suor pelas glândulas sudoríparas. Quando o suor evapora, perdemos calor. O cérebro também promove a dilatação de vasos sanguíneos da pele. Com isso, a superfície do corpo recebe mais sangue e o calor pode sair mais facilmente. 5 O ser vivo envelhece e morre, mas antes disso ele se reproduz. Os filhotes são semelhante aos pais, esse fenômeno chama-se hereditariedade. Quanto à reprodução, ela pode ser assexuada ou sexuada. O gene e o Controle das Características Hereditárias: a reprodução e a hereditariedade dependem do DNA (ácido desoxirribonucléico). O DNA se localiza em filamentos chamados cromossomos, no interior das células. A estrutura conhecida como gene corresponde a um segmento ou pedaço da molécula de DNA. Os genes contêm as informações responsáveis pelas características do indivíduo. O organismo dos seres vivos trabalha de acordo com as ordens do DNA. As características de um organismo não dependem apenas do DNA, o meio ambiente também é importante. As características são o resultado de um trabalho conjunto do gene e do meio ambiente. Outra propriedade do DNA da qual a hereditariedade depende é da sua capacidade de se duplicar, formando cópias exatamente iguais. Reprodução Assexuada: nessa reprodução um pedaço do corpo do ser vivo se separa, cresce e origina um novo indivíduo.Na reprodução assexuada, os decendentes recebem cópias iguais do DNA do indivíduo original e, conseqüentemente, possuem as mesmas características Reprodução Sexuada: é o tipo de reprodução realizada pela união de células especializadas, o gameta. Na maioria dos casos, a produção de gametas está ligada a uma diferença de sexo nos indivíduos adultos: o sexo feminino, produz o gameta feminino chamado óvulo; o sexo masculino, produz o gameta masculino denominado espermatozóide. Nos vegetais os nomes são diferentes: o gameta feminino é o oosfera, e o masculino é o anterozóide. Quando ocorre a fecundação – união do espermatozóide com o óvulo – forma-se o zigoto ou célulaovo. O zigoto se divide várias vezes formando assim um novo indivíduo. Esse indivíduo possuirá genes da mãe e do pai; suas características serão resultado de uma combinação das características paternas e maternas. 7. Evolução: É o processo pelo qual os seres vivos se transformam ao longo do tempo. A reprodução assexuada é muito comum nos seres mais simples, principalmente nos unicelulares, como podemos observar nessas figuras, a ameba e o paramécio se reproduzem por divisão simples, a hidra, um pequeno animal aquático, apresenta reprodução por brotamento. 6 Mutação: o mecanismo de hereditariedade garante que os filhos sejam semelhantes aos pais. Mas se esse mecanismo fosse infalível, as espécies não se modificariam ao longo do tempo. As espé- cies hoje existentes são resultantes de espécies que existiram no passado e que sofreram transforma- ções.Isso se deve, porque, às vezes, o DNA produz cópias com erro, que pode ser causado tanto por uma falha durante a duplicação, como pela exposição do organismo à radiatividade ou a certos produtos químicos. Surge assim, uma molécula-filha, diferente da original. Isto se chama Mutação; Seleção Natural: quando a mutação é vantajosa ela tende a se espalhar pela população. Mas quando ela é prejudicial ela fica rara e pode desaparecer. O processo pelo qual o ambiente determina quais os organismos com maior possibilidade de sobrevivência é chamado de seleção natural. A idéia de seleção natural foi desenvolvida pelo cientista Charles Darwin. As mariposas de Manchester: essas mariposas são um caso clássico de seleção natural. Com o escurecimento do tronco das árvores, depois da instalação de fábricas próximas ao bosque, o número de mariposas escuras aumentou. Hoje, porém, com o controle da poluição na Inglaterra, os troncos voltaram a ficar claros e o número de mariposas brancas aumentou. Adaptações de animais e plantas: Os vegetais são organismos que se originaram de seres que no passado tinham nutrição autotrófica. O corpo ramificado das plantas, principalmente árvores, com a grande superfície de folhas funcionando como coletores de energia solas, é uma adaptação ao modo autotrófico de vida. Já os animais são provenientes de seres que tinham nutrição heterotrófica. O corpo compacto, os músculos e o sistema nervoso e sensorial são adaptações que facilitam a busca de alimento e o deslocamento do animal. Existem muitos organismos que não podem ser representados como animais ou vegetais, pois se mantiveram parecidos com os seres iniciais e não chegaram a desenvolver estruturas típicas de animais e vegetais. Esses organismos estão representados pelas bactérias, pelos protozoários, por algumas algas e pelos fungos.

Formação dos Fósseis e Tipos de Fossilização

Experimento de Miller

O experimento de Stanley Miller e Harold Urey No início da década de 1950, (pesquisadores norte-americanos resolveram testar a teoria de A. Oparin e J.B.S. Haldane). Assim, em 1953, Stanley L. Miller (1930-2007) estudante de química, delineou um experimento com a ajuda de seu professor Harold C. Urey (1893-1981) na Universidade de Chicago. Harold Urey deu a Miller seis meses para conseguir algum resultado interessante, se não conseguisse não iriam gastar dinheiro nessa ideia. Assim Miller delineou e construiu um aparelho que simulava as condições da Terra primitiva. Em um balão de vidro evacuado (onde foi feito vácuo) ele colocou hidrogênio, amônia, metano e vapor de água, dióxido de carbono e água fervente no fundo (para representar um oceano). Nesse frasco ele produziu descargas elétricas, simulando os raios que ocorriam naquela época na atmosfera primitiva. Depois de uma semana apareceram vestígios de uma substância de coloração alaranjada a marron claro, que Miller analisou e descobriu que era rica em aminoácidos – os tijolos de construção das proteínas. Esse experimento demonstrou que moléculas orgânicas (aminoácidos) poderiam ter-se formado nas condições da Terra primitiva, o que reforça a hipótese da evolução gradual dos sistemas químicos. Ele variou a mistura de gases e pode obter diversos compostos principais do metabolismo dos seres vivos como aminoácidos, proteínas e ácidos graxos. Graças à experiência pioneira de Stanley Miller, hoje cientistas são capazes de reproduzir em laboratório quase todos os mais importantes aminoácidos.

Definição dos gases

Definição Os gases são substâncias fluídas que estão presentes em grande quantidade na natureza. O ar atmosférico é composto por vários gases, tais como: nitrogênio (78%), oxigênio (21%) e outros gases (1%). Os gases possuem a propriedade de expansão (aumento de volume) e contração (diminuição de volume). Estas mudanças ocorrem de acordo com a mudança de temperatura, pressão, etc. Possuem também a capacidade de passar para o estado líquido, ocupando desta forma menos espaço. Os gases são importantes para os seres humanos, pois são aplicados em diversas atividades, tais como: uso doméstico (gás de cozinha), hospitais, meios de transporte, medicina e indústria. Por outro lado, existem os gases poluentes derivados da queima de combustíveis fósseis. Estes gases (dióxido de carbono, gás metano, perfluorcarbonetos, óxido nitroso e hidrofluorcarbonetos) prejudicam o meio ambiente, colaborando para o processo de aquecimento global.

A Origem da Terra

A Origem da Vida

a Formação do Universo

CONCEITO DE ESPÉCIE

CONCEITO DE ESPÉCIE Em Biologia, denomina-se espécie (do latim SPECIE) uma das categoria (Κατηγοριαι) de Aristóteles, a cada um dos grupos em que se dividem os gêneros.

 É também um grupo de organismos que são semelhantes entre si, que vivem em uma mesma área, que podem cruzar-se entre si e gerar descendentes férteis.

CÉLULA EUCARIOTA E CÉLULA PROCARIOTA

(fonte da imagem: Modificado da Wikipedia)

1) Nucléolo: importantes no processo reprodutivo da célula e organização dos ribossomos.

2) Núcleo com carioteca: coordenação do metabolismo celular; proteção do núcleo (carioteca).

3) Ribossomo aderido ao retículo endoplasmático: ribossomo tem função de produção de proteínas (síntese protéica).

4) Lisossomo: (digestão celular), reciclagem de organelas celulares envelhecidas.

5) Retículo endoplasmático rugoso: síntese de proteínas.

6) Complexo de Golgi: processamento de proteínas e distribuição para as outras organelas da célula (centro de armazenamento, transformação, empacotamento e remessa de substâncias dentro da célula).

7) Membrana plasmática: defesa, proteção e reconhecimento.

8) Retículo endoplasmático liso: formado por um sistema de canais e atua como um sistema de distribuição de susbstâncias entre o núcleo e o citoplasma.

9) Mitocôndrias: produção de energia (ATP) e respiração celular.

10) Vacúolo: armazenamento de substâncias (tanto para excreção como para uso posterior).

11) Citoplasma: matriz onde líquida onde estão todas as organelas e onde acontecem muitas das reações químicas da célula.

12) Cloroplasto: organelas responsável pela fotossíntese.

13) Centríolo: auxilia no processo de divisão celular e afastamento dos cromossomos durante a divisão celular


ESTRUTURA DE UMA CÉLULA PROCARIOTA
(CÉLULA BACTERIANA)


(Fonte dos esquemas das células bacterianas: modificado da internet)


1. Pili ou fímbrias: são microfibrilas protéicas que se estendem da membrana plasmática até o exterior da célula. Têm funções de fixação ou ancoramento da bactéria ao seu meio e são importantes na patogênese (produção de doenças na célula hospedeira). Um tipo especial de pilus é o pilus sexual, estrutura oca que serve para ligar duas bactérias, a fim de permitir a troca de material genético (tanto plasmídios quanto do DNA bacteriano na CONJUGAÇÃO).

2. Plasmídeos: são pequenas moléculas de DNA circular que coexistem com o nucleóide no citoplasma bacteriano. Os plasmídios contêm muitos genes, incluindo geralmente genes que conferem proteção contra antibióticos. Os plasmídios podem permanecer no citoplasma ou se ligarem ao cromossomo bacteriano. Quando isso acontece (ligação) são chamados de EPISSOMO.


PLASMIDEOS são moléculas extracromossômicas, geralmente de DNA circular e que são auto-replicantes e transferíveis de um organismo a outro (através da conjugação entre bacterias ou atraves de infecções por vírus). Encontram-se em quase todas as espécies de bacterias, arquéias, fungos, algas verdes e plantas. Atualmente são utilizadas em biotecnologia como vetores para clonagem.

3. Ribossomos: os ribossomos são complexos protéicos localizados no citoplasma e são responsáveis pela síntese de proteínas da célula, sendo encontrados em grandes números (milhares) nas células.

4. Citoplasma: o citoplasma também conhecido como hialoplasma, líquido de consistência gelatinosa, constituído principalmente por água, açúcares, proteínas, aminoácidos livres, sais minerais, RNA e lipídios.

5. Membrana plasmática ou membrana celular: a membrana plasmática é uma dupla camada (camada bimolecular) de fosfolípidos, com proteínas imersas, cuja função é delimitar a célula, proteger o conteúdo do citoplasma e possibilitar a permeabilidade entre o citoplasma e o meio.

6. Parede celular bacteriana: a parede celular é uma estrutura rígida, mais espessa que a membrana plasmática e que recobre toda a célula conferindo às bactérias sua forma característica. É composta basicamente por peptidoglicanos (proteínas ligadas a açúcares).

7. Cápsula bacteriana: a cápsula bacteriana é constituída de polissacarídeos que protege a célula bacteriana contra desidratação, fagocitose e ataque de bacteriófagos.

8. Nucleóide: O nucleóide é o próprio DNA bacteriano; este consiste no ácido desoxirribonucléico associado com proteínas. O DNA bacteriano esta ligado a uma dobra da membrana plasmática chamada MESOSSOMO.

9. Flagelo: O flagelo é uma estrutura protéica que movimenta-se como uma hélice, impulsionando a bactéria em seu meio aquoso.