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Aulas Especiais Biologia Udesc 2 Fase. CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS Reino Fungi Unicelulares Eucariontes Heterotróficos Autotróficos Ex: Bactérias e.

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1 Aulas Especiais Biologia Udesc 2 Fase

2 CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS Reino Fungi Unicelulares Eucariontes Heterotróficos Autotróficos Ex: Bactérias e Cianofíceas Unicelulares Procariontes Heterotróficos Autotróficos Ex: Protozoários e Algas Inferiores Unicelulares ou Pluricelulares Eucariontes Heterotróficos Parede Celular de Quitina Ex: Leveduras e Cogumelos Reino Protista Reino Monera

3 Reino Plantae Reino Animalia Unicelulares ou Pluricelulares Eucariontes Autotróficos Parede Celular de Celulose Pluricelulares Eucariontes Heterotróficos Sem Parede Celular CLASSIFICAÇÃO DOS SERES VIVOS Ex: Grão de Pólen, Palmeiras e Araucárias. Ex: Cavalo, macacos e Capivaras.

4 Composição química dos Seres vivos - Compostos Inorgânicos: água e os sais minerais. - Compostos Orgânicos: glicídios, lipídios, aminoácidos, vitaminas, ácidos nucléicos e proteínas.

5 ÁGUA O H H Funções da água: - Solvente universal - Meio dispersante para reações químicas - Estabilidade térmica - Transporte de substâncias

6 Sais minerais Sódio - Impulsos nervosos Potássio - Impulsos nervosos Iodo – Formação de hormônios Cálcio – Coagulação sanguínea Ferro - Formação da hemoglobina Magnésio – Clorofila, ribossomos Fósforo – Formação de ATP

7 Composto Orgânicos Glicídios Exemplos: Glicose, frutose, celulose, quitina e o glicogênio. São a primeira opção energética dos seres vivos São uma reserva alimentar Possuem a função estrutural

8 Monossacarídeos: pentoses ribose e desoxiribose; hexose glicose. Ligação glicosídica

9 Um caso clínico. Regulação da Taxa de glicose no sangue.

10 Oligossacarídeos: sacarose, lactose e maltose.

11 Polissacarídeos: amido, celulose, glicogênio.

12 Lipídios São a segunda fonte energética dos seres vivos. São uma reserva alimentar. Isolamento térmico. Evitar a perda de água. (desidratação) Exemplos:

13 Propriedades químicas São insolúveis na água. São solúveis em compostos orgânicos. No meio aquoso formam micelas. Cabeça polar Cauda apolar

14 Classificação: Glicerídeos. São as gorduras de depósito, são uma reserva alimentar e uma camada de isolamento térmico nos mamíferos. Cerídeos. São as gorduras de proteção nos vegetais e nos animais contra a perda de água.

15 Esterídeos. São as gorduras que agem como hormônios. Estrógeno Testosterona Colesterol. É um álcool de origem exclusivamente animal. Existem dois tipos o HDL e o LDL

16 Aminoácidos São a terceira opção energética do seres vivos. Possuem a função estrutural (formação das proteínas). Lisina Os aminoácidos ligam-se por uma ligação especial chamada peptídica.

17 Proteínas São polímeros de aminoácidos (peptídeos) que apresentam papéis biológicos definidos. Os papéis biológicos realizados pelas proteínas são: Estrutural – Actina, colágeno e a miosina Energética – Albumina Transporte de gases – Hemoglobina Absorção luminosa – Clorofila Hormonal – Insulina, glucagon

18 Forma ativa de uma proteína. 1a1a 2a2a 3a3a Estrutura das proteínas.

19 Enzimas Existem proteínas especiais que agem como biocatalisadores: as enzimas. Elas atuam no processos biológicos diminuindo a quantidade de energia inicial nas reações químicas. Elas atuam de forma específica sobre determinadas substâncias chamadas substratos. Sítio ativo. Exemplos: Ptialina – amido Lipase – lipídios Pepsina – proteínas.

20 Vitaminas Elas atuam no processos enzimáticos facilitando a ação das enzimas sobre seus substratos. Mas não podem ser degradadas para a obtenção de energia. Podem ser divididas em dois grupos. As lipossolúveis: K – catalisador da coagulação sanguínea A – utilizada na produção da rodopsina enzima para a visão noturna D – utilizada no crescimento dos ossos e músculos E – utilizada na produção dos gametas As hidrossolúveis: Grupo B – antioxidante, combate aos radicais livres C – utilizada na produção dos anticorpos e dos cementos celulares

21 Questões 01) Descreva um experimento para determinar o pH ótimo de ação de uma protease na digestão da clara do ovo e indique um teste que permita a ocorrência da digestão. Pode-se realizar um experimento da seguinte forma: Vários tubos de ensaio contendo clara de ovo e enzima protease, cada qual com valor diferente de pH. Por exemplo, 14 tubos com pH variando de 1 a 14. Os produtos da digestão da proteína, os aminoácidos podem ser detectados através de um indicador, por exemplo, a ninhidrina, que é incolor, porém, na presença de aminoácidos torna-se azul-violáceo. Assim, no tubo onde houver maior digestão de proteínas (azul-violáceo mais intenso), podemos facilmente saber o pH ótimo para a sua digestão.

22 02) Uma jovem atleta, desejosa de melhorar seu desempenho, começou a submeter-se a um tratamento intensivo que consistia em exercícios e injeções intramusculares periódicas providenciadas pela equipe técnica de seu clube. Depois de algum tempo, ela notou que sua massa muscular, sua velocidade e sua resistência tinham aumentado, mas seus cabelos passaram a cair, ao mesmo tempo em que surgiram pêlos em seu corpo e as menstruações começaram a falhar. Que tipo de substância os técnicos do clube estariam ministrando à atleta? Explique por que as menstruações começaram a falhar. Um anabolizante (ou: um derivado da testosterona; ou: substância com efeito androgênio; ou: derivado de hormônio masculinizante). A testosterona inibe a produção de FSH (ou: das gonadotrofinas) ou: (inibe a hipófise ou eixo hipotálamo-hipofisário) e conseqüentemente não haverá desenvolvimento folículos ovarianos na primeira fase do ciclo menstrual (ou: do endométrio; ou: inibe a produção de estrógeno e progesterona).

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24 É uma estrutura formada por um emaranhado de fibras protéicas como a actina e miosina responsáveis pela contração e distensão muscular.

25 Ribossomos São estruturas citoplasmáticas formadas por duas subunidades proteícas revestidas por uma fita de RNAribossômico. subunidade menor subunidade maior fusão das subunidades Sua função no citoplasma é de produzir proteínas (síntese proteíca). Estas organelas podem ser encontradas em qualquer célula por isso podem ser chamadas de organelas universais.

26 Retículo Endoplasmático É um conjunto de canais presentes no interior da célula, formados pela invaginação da MP. Estes canais apresentam funções específicas como o transporte de substâncias, desintoxicação celular e formação de aminoácidos. Em algumas regiões de sua superfíce encontramos ribossomos fixados realizando síntese proteíca. E nas regiões aonde não existem ribossomos ocorre intensa síntese de lipídios. Em algumas regiões de sua superfíce encontramos ribossomos fixados realizando síntese proteíca. E nas regiões aonde não existem ribossomos ocorre intensa síntese de lipídios. Em algumas regiões de sua superfíce encontramos ribossomos fixados realizando síntese proteíca. E nas regiões aonde não existem ribossomos ocorre intensa síntese de lipídios.

27 Complexo de Golgi É um conjunto de sacos achatados que desempenha diversas funções: - armazenamento de substâncias - eliminação das secreções - formação dos polissacarídeos (amido e glicogênio) forma os lisosssomos

28 Lisossomos São organelas oriundas do Complexo de Golgi que possuem no seu interior enzimas digestivas (hidrolases). Participam do processo de digestão intra celular e ainda são responsáveis pela autólise e pela autofagia.

29 Mitocôndrias São estruturas citoplasmáticas que apresentam no seu interior um conjunto de enzimas oxirredutoras, e seu próprio material genético. São responsáveis pela respiração celular e estão presentes em quase todas as células eucariontes.

30 Plastos São estruturas citoplasmáticas que apresentam no seu interior um conjunto de pigmentos absordores de luz, e seu próprio material genético. São responsáveis pela fotossíntese e estão presentes em células de algas e de vegetais.

31 Centríolos São estruturas citoplasmáticas formadas por dois conjuntos de tubos proteícos com seu próprio material genético. túbulos protéicos túbulos protéicos São nove conjuntos de túbulos organizados de 3 em 3. Sua função no citoplasma é de produzir as fibras para a organização da divisão celular (fibras do áster) e ainda formar cílios e flagelos. Estas organelas não podem ser encontradas em organismos do Reino Monera e nos vegetais superiores.

32 04) O esquema a seguir representa um corte de célula acinosa do pâncreas, observado ao microscópio eletrônico de transmissão. a) Identifique as estruturas apontadas pelas setas A, B e C, e indique suas respectivas funções no metabolismo celular. b) Por meio da ordenação das letras indicadoras das estruturas celulares, mostre o caminho percorrido pelas enzimas componentes do suco pancreático desde seu local de síntese até sua secreção pela célula acinosa.

33 06) O esquema abaixo representa um espermatozóide humano e algumas das estruturas que o compõem. Qual é a importância de cada uma das estruturas numeradas de 1 a 4 para a reprodução? O acrossomo (1) contém enzimas digestivas relacionadas com a perfuração das capas que revestem o óvulo. O núcleo (2) transporta o material genético fornecido pelo homem. As mitocôndrias (3) liberam a energia necessária ao movimento da célula. O flagelo (4) é responsável pelo deslocamento do espermatozóide.

34 05) Em condições normais, nem todo o gás oxigênio transportado pelo sangue é liberado nos tecidos corporais; um pouco dele continua retido nas moléculas de hemoglobina. No entanto, um aumento da temperatura ou uma queda do pH faz com que a hemoglobina libere uma quantidade adicional de gás oxigênio. a) Explique a relação entre atividade muscular e aumento de temperatura. b) Explique a relação entre atividade muscular e queda de pH. c) Explique de que maneira o comportamento da hemoglobina, descrito no texto, pode ser benéfico para músculos em atividade intensa. a) O aumento da atividade muscular conduz ao aumento do metabolismo das fibras musculares. Este aumento de metabolismo por sua vez gera aumento de calor, com conseqüente aumento de temperatura. b) O aumento da atividade muscular leva a um aumento de CO2 liberado pelas fibras musculares. Isto aumenta a quantidade de ácido carbônico produzido, e provoca conseqüente diminuição do pH do meio. c) O comportamento da hemoglobina descrito no texto é benéfico para os músculos em atividade intensa, em ambos os casos dos itens anteriores. Tanto o aumento da temperatura quanto a queda de pH favorecem a liberação de oxigênio adicional pela hemoglobina, que em outras situações permaneceria retido nas hemácias. Este oxigênio adicional favorece uma atividade muscular prolongada, pois leva a uma produção adicional de energia

35 Núcleo Celular

36 Procarionte

37 Eucarionte

38 Quanto ao núcleo as células são classificadas em: Anucleadas Mononucledas Polinucledas

39 Carioteca

40 Apresenta-se como uma solução aquosa de proteínas, metabólitos e íons que preenchem o espaço entre a cromatina e os nucléolos. Entre as proteínas do nucleoplasma estão as a produção de energia, no núcleo interfásico. Cariolinfa Quando a célula não esta em divisão, o material genético apresentam-se como fios muito finos, dispersos na cariolinfa recebendo o nome de cromatina Cromatina

41 - Heterocromatina: corresponde a regiões do cromossomo que permanecem muito condensadas durante a interfase mantendo aparentemente, o tipo de condensação adotado pelo restante da cromatina somente durante a divisão celular. Verificou-se que a heterocromatina é inativa na transcrição do DNA em RNA. É, portanto, uma região do cromossomo que nunca entra em atividade de síntese de RNA, sendo geneticamente inativa. - Eucromatina: corresponde a regiões menos condensadas do cromossomo interfásico e os genes contidos nos cromômeros nela existentes podem entrar em atividade. Na eucromatina há, portanto, interna síntese de RNA.

42 Material Genético Os trabalhos de Watson e Crick no anos 50 revolucionaram os conceitos de genética e criaram uma nova concepção de genética a molecular. Através da análise da cromatina descobriram que o material genético é composto por dois ácidos, que a princípio foram chamadaos de ácidos nucléicos. Estes ácidos formam chamados de DNA e RNA. Composição química dos ácidos nucléicos

43 O DNA Ácido desoxirribonucléico O modelo espacial do DNA descoberto por Watson e Crick nos mostra que o Ácido desoxirribonucléico se apresenta como uma dupla hélice de nucleotídeos ligados entre si por pontes de H+.H+. A composição química dos nucleotídeos do DNA apresenta compostos característicos. A pentose que o compõe é a desoxirribose. Suas bases nitrogenadas são: Timina, Adenina, Guanina e Citosina.

44 Os nucleotídeos do DNA As ligações entre os nucleotídeos na verdade ocorrem entre as bases nitrogenadas que realizam as pontes de H +. Existe na verdade uma especificidade entre as bases nitrogenadas que realizam as pontes de H +. Timina liga-se com Adenina e Guanina liga-se com Citosina

45 Observe que as bases apresentam um comportamento de uma complementar a outra Portanto a quantidade de Timina é sempre igual a de Adenina e a quantidade de Guanina e sempre igual a quantidade de Citosina. Cada trinca de bases nitrogenadas é chamada de códon, como o DNA possui muitos códons dizemos que ele encerra o código genético. Montando o DNA A T C G A T G C A T G A T C

46 Duplicação do DNA Observe que a duplição do DNA obedece a um princípio denominado duplicação semiconservativa uma vez que ao final cada filamento de DNA possui uma fita do filamento original e fita nova originada da síntese.

47 O RNA Ácido ribonucléico O modelo espacial do RNA descoberto por Watson e Crick nos mostra que o Ácido ribonucléico se apresenta como uma simples hélice de nucleotídeos ligados entre por si.

48 O RNA é uma molécula que é construída a partir do molde do DNA obedecendo a complementação das bases, mas aonde utilizariamos a Timina iremos substituir pela Uracila. Cada trinca de bases no RNAm será chamada de códon e cada trinca no RNAt de anticódon. Os nucleotídeos do RNA

49 Como obter os tipos de RNA DNA molde RNAmRNAt RNAr T A C G T A A U G C A U U A C G U A A U G C A U A T G C A T Anti códon Aqui ocorre a participação do ATP e da Enzima RNApolimerase.

50 Mecanismo da Síntese Protéica Ribossomos Subunidade menor Subunidade maior Fusão das subunidades Sua função no citoplasma é de produzir proteínas (síntese proteíca). A U G C A U RNAm A U G C A U Para cada códon lido pelo ribossomo existe o consumo de um aminoácido na construção da respectiva proteína. Quem leva os aminoácidos até os ribossomos é o RNA transportador.

51 Mecanismo da Síntese Protéica Ribossomos A U G C A U RNAm A U G C A U UACGUAUACGUA RNAt AA + ATP Este processo pode ocorrer tanto nos ribossomos livres como no R.E.R.

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54 MEIOSE

55 Definição Câncer (ou neoplasia, ou tumor maligno) é uma classe de doenças caracterizadas pelo crescimento descontrolado de células aberrantes. O câncer mata pela invasão destrutiva de órgãos normais por estas células, por extensão direta ou por disseminação à distância, por sangue, linfa ou superfície serosa. O comportamento anormal das células cancerosas é geralmente espelhado por mutações genéticas, expressões de características ontológicas, ou secreção anormal de hormônios ou enzimas. Todos os cânceres invadem ou se metastatizam, mas cada tipo específico tem características clínicas e biológicas, que devem ser estudadas para um adequado diagnóstico, tratamento e acompanhamento. Câncer ou neoplasias

56 Incidência e Mortalidade O câncer é a segunda maior causa de morte nos Estados Unidos, e espera-se que no século 21 ele já seja a principal. Aproximadamente 1,2 milhões de novos casos de tumores invasivos são diagnosticados por ano, nos Estados Unidos. Os motivos que levam ao crescimento da incidência do câncer são o aumento da expectativa de vida da população em geral, associada a maior exposição a fatores de risco. O tipo de câncer que mais cresce é o de pulmão, principalmente devido à propagação do hábito de fumar, há 40 anos atrás.

57 Etiologia e Prevenção Vários tipos podem causar ou contribuir diretamente para uma seqüência de eventos que levem a um meio do câncer se desenvolver. O caminho final comum dos cânceres é alguma alteração genética, que converte uma célula bem constituída, participante do corpo como um todo, numa outra, "renegada", destrutiva, que não responde mais a comandos de uma comunidade de células. Promotores (oncogenes) e supressores têm um papel central em muitos casos. Substâncias químicas como o benzeno, nitrosaminas, agentes físicos, como radiação gama e ultravioleta, e agentes biológicos, como alguns tipos de vírus, contribuem para a carcinogênese em algumas circunstâncias.

58 O agente carcinogênico mais importante para a população em geral é o tabaco, pois ele causa ou contribui para o desenvolvimento de aproximadamente um terço de todos os cânceres, principalmente em pulmão, esôfago, bexiga e cabeça e pescoço. O câncer relacionado ao tabaco é também importante devido a sua óbvia, barata e 100 % eficaz prevenção, que é a abstenção.

59 Estadiamento Geral do Câncer (Simplificado) Estágio 1. Localizado. Geralmente, confinado ao órgão de origem. Geralmente curável com medidas locais, como cirurgia ou irradiação. Estágio 2. Regional. Estende-se para fora do órgão de origem, mas mantém a proximidade, como em linfonodos, por exemplo. É às vezes curável com medidas locais (cirurgia e irradiação), às vezes em conjunto com a quimioterapia. Estágio 3. Extenso. Estende-se para fora do órgão de origem, atravessando vários tecidos. É geralmente irressecável cirurgicamente, devido ao comprometimento de estruturas vitais. O tratamento local ou sistêmico depende das características do tumor. Em geral não tem bom prognóstico. Estágio 4. Disseminado difusamente. Pode envolver medula óssea, e múltiplos órgãos distantes. Raramente curável.

60 TIPOS DE CÂNCER 1. melanomas: são neoplasias malignas do epitélio pigmntar. 2. sarcomas: são neoplasias malignas origunadas nos ossos, cartilagens e músculos ou ainda no tecido nervoso. 3. carcinomas: são neoplasias malignas originadas no tecido epitelial não pigmentar.

61 Modalidades Terapêuticas CIRURGIA. É o mais antigo e mais definitivo, quando o tumor é localizado, em circunstâncias anatômicas favoráveis. Para alguns tipos de câncer apenas a cirurgia não é suficiente, devido à disseminação de células cancerosas local ou difusamente. RADIOTERAPIA. É o mais utilizado para tumores localizados que não podem ser ressecados totalmente, ou para tumores que costumam recidivar localmente após a cirurgia. Tem sérios efeitos colaterais, principalmente por lesão de tecidos normais adjacentes ao tumor. A quantidade de radiação utilizada depende do tipo de tumor, e é medida em rads.

62 QUIMIOTERAPIA. Foi o primeiro tratamento sistêmico para o câncer. Na maioria das vezes consiste em uma associação de drogas, pouco eficazes se utilizadas sozinhas, pois nos tumores há subpopulações de células com sensibilidade diferente às drogas antineoplasicas. Os mecanismos de ação das drogas são diferentes, mas sempre acabam em lesão de DNA celular. A toxicidade contra células normais é a causa dos efeitos colaterais (náuseas, vômitos, mielossupressão). Pode ser usada como tratamento principal (leucemias, linfomas, câncer de testículo), mas normalmente é adjuvante, após tratamento cirúrgico ou radioterápico. TERAPIA BIOLÓGICA. Usam-se modificadores da resposta biológica do corpo frente ao câncer, "ajudando-o" a combater a doença (linfoquinas, anticorpos monoclonais). Usa-se também drogas que melhoram a diferenciação das células tumorais, tornando-as de mais fácil controle. Este tipo de tratamento, em estudo, é o mais promissor para o futuro.

63 07) CÉLULAS IMORTAIS CONTAM AOS CIENTISTAS HISTÓRIA DA EVOLUÇÃO DA HUMANIDADE Estas células formam um livro, conservado em tanques de nitrogênio líquido que guarda informações desconhecidas sobre a humanidade. Os capítulos contam diferentes detalhes da saga do homem na terra: suas andanças pelos continentes, casamentos ancestrais e os ataques de doenças. adaptado de O Globo Explique por que o processo de autoduplicação do DNA dá significação à hereditariedade permitindo revelar a história da evolução da humanidade.... suas andanças pelos continentes, casamentos ancestrais e os ataques de doenças podem ser estudados através de observações de características morfológicas e fisiológicas da célula. Nomeie o processo através do qual o DNA é capaz de controlar e interferir nas características morfológicas e fisiológicas da célula. Porque produz cópias idênticas de si mesmo. Síntese protéica.

64 09) O quadro ao lado destaca dois conceitos biológicos: câncer e sistema respiratório Faça uma breve descrição de como o nefasto hábito de fumar está associado ao desenvolvimento de câncer de pulmão, garantindo que em seu texto apareçam, de forma relacionada, os seguintes conceitos: tumor, mutação, fumo, proliferação celular descontrolada, genes reguladores da divisão celular. Descreva o caminho da fumaça de um cigarro desde o meio externo até as células do corpo humano. Substâncias químicas presentes no fumo poderiam induzir mutações nos genes reguladores da divisão celular, provocando uma proliferação celular descontrolada. Assim se formaria o tumor, caracterizando um câncer de pulmão. A fumaça entra pela faringe e propaga-ser pela laringe, traquéia, brônquios, bronquíolos, alvéolos, hemácias.

65 08) Um pesquisador determinou as variações nas concentrações de DNA ao longo do tempo, em células do ovário e do epitélio intestinal de um animal. As variações na quantidade de DNA em cada célula nos dois casos estão registradas nas figuras 1 e 2. Qual das figuras (1 ou 2) corresponde às células do ovário e qual corresponde ao epitélio intestinal. Justifique. A figura 1 corresponde ao epitélio intestinal, pois a quantidade de DNA inicialmente é duplicada e volta ao valor inicial, caracterizando uma divisão celular por mitose. A figura 2 corresponde às células do ovário, pois a quantidade final de DNA é igual à metade da quantidade inicial, indicando a ocorrência da divisão celular por meiose.

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