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UNIDADE

3

Seres vivos

Fotografia. À frente, há um macaco com pelagem escura e partes amareladas, sentado sobre um galho de madeira e com um pequeno cilindro preso ao galho. Ao fundo, há uma pessoa agachada e muitas árvores.
Bióloga, ao fundo, observando um macaco-de-gibraltar (Macaca sylvanus) em frente a um recipiente com amendoim. A imagem foi registrada durante estudo realizado pela pesquisadora em Salem, Alemanha, em 2020.

Macaco-de-gibraltar: pode atingir aproximadamente 60   cm de comprimento.

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O biólogo é um profissional que estuda os seres vivos e suas relações com o ambiente. Existem vários campos em que um biólogo pode se especializar, como o estudo de animais, plantas e microrganismos, assim como pode ir a campo ou fazer pesquisas em laboratórios. Além disso, ele também pode compartilhar seus conhecimentos em uma sala de aula, como professor.

Por exemplo, quando um biólogo observa os animais e suas interações com o ambiente, ele pode perceber alguma alteração nesse ambiente ou na população de animais. Nesse caso, o biólogo inicia um estudo propondo soluções a fim de restaurar o equilíbrio ambiental.

Iniciando a conversa

1. Qual é a importância do trabalho do biólogo para a ciência e para a sociedade?

2. Observe a cena e cite alguns seres vivos e componentes não vivos do ambiente retratado.

3. Em duplas, conversem sobre as características que diferenciam os seres vivos dos componentes não vivos. Depois, compartilhem com os colegas suas conclusões e comparem-nas.

Respostas nas orientações ao professor.

Agora vamos estudar...

  • as características gerais dos seres vivos;
  • algumas organelas das células;
  • a classificação dos seres vivos;
  • as categorias taxonômicas;
  • a nomenclatura científica dos seres vivos;
  • os reinos do domínio Eukarya.

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CAPÍTULO

7 Características dos seres vivos

Leia a seguir um trecho do poema "A Pátria", escrito pelo poeta brasileiro Olavo Bilac (1865-1918).

A Pátria
Ama, com fé e orgulho, a terra em que nasceste!
Criança! não verás nenhum país como este!
Olha que céu! Que mar! Que rios! Que floresta!
A Natureza, aqui, perpetuamente em festa,

É um seio de mãe a transbordar carinhos.
Vê que vida há no chão! Vê que vida há nos ninhos,
Que se balançam no ar, entre os ramos inquietos!
Vê que luz, que calor, que multidão de insetos!

Vê que grande extensão de matas, onde impera
Fecunda e luminosa, a eterna primavera!
[...]

BILAC, Olavo. A pátria. Memória de Leitura, Unicamp, Campinas, 2001. Disponível em: https://oeds.link/05WPXm. Acesso em: 16 mar. 2022.

Fotografia. Um pássaro com a cabeça e asas verdes e o restante do corpo amarelo, está pousado em um galho.
Bandeirinha (Chlorophonia cyanea). O nome comum desta ave está relacionado às cores de suas penas, que são as mesmas da bandeira do Brasil.

Bandeirinha: pode atingir aproximadamente 11   cm de comprimento.

Questão 1. Ícone atividade oral. Que sentimentos esse poema expressa?

Resposta: O objetivo desta questão é incentivar os alunos a interpretar o poema, identificando os sentimentos do autor ao escrevê-lo. Eles podem comentar que o poema expressa sentimentos como amor, carinho e orgulho pelo país de origem, destacando sua riqueza natural.

Questão 2. Ícone atividade oral. Qual é o significado do verso do poema: "Vê que vida há no chão! Vê que vida há nos ninhos"?

Resposta: O objetivo desta questão é levar os alunos a interpretar um verso específico do poema referente à existência de seres vivos em vários lugares. Eles podem citar exemplos de seres vivos que se desenvolvem e vivem no solo, como a maioria das plantas e os animais terrestres, e os que se abrigam nos ninhos, como as aves e seus filhotes.

Você já deve ter ouvido o termo ser vivo. Mas já se questionou de que maneira podemos distinguir aquilo que é vivo do que não é vivo?

Discutir sobre o conceito de vida é algo que gera opiniões diferentes, até mesmo entre os cientistas. No entanto, existem características aceitas por grande parte deles e que nos ajudam a distinguir um ser vivo dos componentes não vivos do ambiente.

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Algumas características são comuns aos seres vivos. Leia a seguir.

  • Ser formado por uma ou mais células.
  • Ter metabolismo.
  • Ter ciclo de vida e a capacidade de se reproduzir.
  • Ter a capacidade de responder a estímulos do ambiente, geralmente envolvendo movimentos.

Células

Todo ser vivo é formado por uma ou mais células. A célula é a unidade básica estrutural e funcional que constitui os seres vivos. Em geral, elas são tão pequenas que só podem ser vistas com o auxílio de equipamentos que ampliam imagens, como os microscópios.

No interior delas, ocorrem diversos processos que mantêm os organismos vivos, sejam eles formados por uma ou por mais células. Observe os seres vivos a seguir.

A. Fotografia. Formas ovais e alongadas, com manchas, sobre um fundo azul.
Protozoário (Paramecium multimicronucleatum). Imagem obtida por microscópio e ampliada aproximadamente 65 vezes.
B. Fotografia. Um gato muito peludo, com olhos verdes, pelos escuros e amarronzados. Ele está em local gramado.
Gato (Felis catus) sobre a grama.

Gato: pode atingir aproximadamente 76   cm de altura.

Existem seres vivos chamados unicelulares, ou seja, formados por apenas uma célula, como as bactérias e os protozoários, por exemplo, o paramécio (imagem A). Há também seres vivos pluricelulares, ou seja, constituídos por muitas células, como as plantas e os animais, por exemplo, o gato (imagem B).

Na maioria dos seres vivos pluricelulares, existem diversos tipos de células especializadas em diferentes atividades e que atuam em conjunto no organismo.

Apesar de terem forma, funções e tamanhos variados, as células dos animais e das plantas apresentam uma estrutura básica, formada por membrana celular, citoplasma e núcleo. Os seres vivos que são formados por células nucleadas são chamados eucariotos.

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A seguir, vamos estudar algumas estruturas de uma célula eucariótica e a importância de cada uma delas para a célula.

Membrana celular

A membrana celular, também chamada membrana plasmática, envolve toda a célula, separando o conteúdo do seu interior do meio externo. Além disso, ela participa da comunicação entre as células e controla a entrada e a saída de materiais da célula, pois possui permeabilidade seletiva.

Glossário

Citoplasma

O citoplasma corresponde ao material localizado entre o núcleo e a membrana celular. Ele é formado por um material gelatinoso e pelas organelas mergulhadas nele. As organelas são estruturas especializadas em determinadas atividades na célula.

Glossário

Núcleo

O núcleo é a região onde se encontra a maior parte do ácido desoxirribonucleico (DNA) da célula. O DNA armazena informações genéticas do ser vivo e contém informações importantes para o funcionamento celular. O núcleo é delimitado pelo envoltório nuclear.

Apesar de ambas serem eucarióticas, as células dos animais e das plantas têm algumas diferenças entre si. Observe nas imagens a seguir.

Representação com elementos não proporcionais entre si. Cores-fantasia.

Ilustração. Recorte do interior de uma célula animal. Marcado com o número 1, ao redor, na parte exterior, há uma camada que reveste toda a estrutura. Marcada pelo número 2 há uma estrutura plana onde estão estruturas menores e espalhadas. Marcada pelo número 3 há uma estrutura esférica com uma bolinha ao centro. E marcado pelo número 4, na parte plana, há estruturas cilíndricas e finas. Há filamentos com bolinhas sobre a parte plana, em volta da estrutura esférica.
Representação de uma célula animal em corte.

Além da membrana celular (1), do citoplasma (2) e do núcleo (3), a célula animal apresenta diversas organelas, como os centrossomos. Essas organelas são encontradas apenas em células animais e possuem um par de centríolos (4). Os centríolos são estruturas tubulares compostas de proteínas e que auxiliam, por exemplo, no processo de divisão celular, quando novas células se formam a partir de outras já existentes.

Fonte de pesquisa: REECE, Jane B. Biologia de Campbell. Tradução: Anne D. Villela et al. 10. ed. Porto Alegre: Artmed, 2015. p. 100.

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Representação com elementos não proporcionais entre si. Cores-fantasia.

Ilustração. Recorte do interior de uma célula vegetal. Marcado com o número 1, ao redor, na parte exterior, há uma camada que reveste toda a estrutura. Marcada pelo número 2 há uma parte plana onde estão espalhadas estruturas menores. Marcada pelo número 3 há uma estrutura esférica com uma bolinha ao centro. Marcada pelo número 4 há uma camada externa que reveste a primeira camada. Marcada pelo número 5 há uma forma alongada e curvada sobre a parte plana. E marcado com o número 6, sobre a parte plana, há estruturas pequenas e compridas dentro de uma forma arredondada. Há filamentos sobre a parte plana, ao redor da estrutura esférica, com bolinhas espalhadas nesses filamentos.
Representação de uma célula vegetal em corte.

Fonte de pesquisa: REECE, Jane B. Biologia de Campbell. Tradução: Anne D. Villela et al. 10. ed. Porto Alegre: Artmed, 2015. p. 101.

Além da membrana celular (1), do citoplasma (2) e do núcleo (3), a célula vegetal apresenta a parede celular (4), uma estrutura rígida que envolve externamente a célula vegetal. A parede celular protege e dá forma à célula.

A célula vegetal também apresenta o vacúolo (5), uma organela que armazena grande quantidade de substâncias, como água, proteínas e açúcares, e que participa da digestão intracelular.

O plasto (6) também está presente no citoplasma desse tipo de célula e armazena substâncias, como os pigmentos que conferem cor às plantas. Existem diversos tipos de plastos, por exemplo, os cloroplastos, que contêm a clorofila, pigmento verde fundamental para que ocorra a fotossíntese.

Sugestões complementares

Para observar melhor as células, acesse o simulador Microscópio virtual, no site Espaço Interativo de Ciências. Nele, você poderá escolher uma lâmina e observar células e tecidos de origem animal. Além disso, poderá ajustar o foco, trocar a lente e observar as amostras, como se estivesse utilizando um microscópio real.

Cartaz. À esquerda, um microscópio. À direita, logotipos e a informação: Microscópio Virtual.

Microscópio virtual. Disponível em: https://oeds.link/a5KfwB. Acesso em: 19 fev. 2022.

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Diferentemente das células dos animais e das plantas, a célula das bactérias não apresenta núcleo delimitado e o material genético encontra-se disperso no citoplasma. Por conta dessa organização celular, esses seres vivos são denominados procariotos.

Observe na imagem a seguir.

Representação com elementos não proporcionais entre si. Cores-fantasia.

Ilustração. Recorte do interior de uma célula bacteriana. Marcado com o número 1 há uma camada que envolve toda a parte externa da célula, com um filamento curvo em uma das extremidades. Marcado com o número 2 há uma camada localizada no centro da célula. Marcada com o número 3 há outra camada ao redor da célula. Marcado pelo número 4 há uma parte plana no interior da célula, com outras estruturas redondas de diferentes tamanhos, algumas agrupadas. E marcado pelo número 5, no centro, há uma estrutura composta por filamentos.
Representação de uma célula bacteriana em corte.

Fonte de pesquisa: TRABULSI, Luiz Rachid; ALTERTHUM, Flavio (ed.). Microbiologia. 6. ed. São Paulo: Atheneu, 2015. p. 9.

A célula bacteriana é envolta por uma cápsula (1), estrutura relacionada à capacidade que algumas bactérias têm de causar doenças. Além disso, esse tipo de célula apresenta parede celular (2), que dá forma e protege a célula, mas apresenta constituição diferente da parede celular das células vegetais. Apesar de não terem núcleo organizado, as células procariontes apresentam membrana celular (3) e citoplasma (4). O DNA (5) encontra-se disperso no citoplasma, ocupando a região central da célula.

Metabolismo

Como estudamos, é no interior das células que ocorrem diversos processos químicos essenciais para a sobrevivência dos seres vivos, como a obtenção de energia e a produção de substâncias que fazem parte de sua estrutura. O conjunto desses processos químicos é chamado metabolismo.

Os seres vivos obtêm energia das moléculas orgânicas presentes nos alimentos. Estes são obtidos de diferentes maneiras pelos seres vivos, os quais podem ser classificados em autótrofos ou heterótrofos.

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Os seres vivos autótrofos são os produtores nas cadeias alimentares, pois produzem o próprio alimento e dele obtêm a energia de que necessitam. Já os seres vivos heterótrofos são os consumidores e decompositores nas cadeias alimentares, pois não são capazes de produzir o próprio alimento. Eles obtêm a energia de que necessitam consumindo outros seres vivos.

A. Fotografia. Várias bananeiras juntas. Elas são compostas por grandes folhas verdes.
Bananeiras (Musa sp.) sob o Sol.

Bananeira: pode atingir aproximadamente 3   m de altura.

B. Fotografia. Um cervo, animal quadrúpede, com patas escuras, pelos amarronzados, orelhas pontudas, em meio a um ambiente gramado.
Cervo-do-pantanal (Blastocerus dichotomus) se alimentando de grama.

Cervo-do-pantanal: pode atingir aproximadamente 2   m de comprimento.

Professor, professora: Os símbolos dos elementos químicos e as fórmulas químicas das substâncias serão apresentados na primeira ocorrência, por capítulo.

As plantas, como as bananeiras (imagem A), são exemplos de seres vivos autótrofos. Elas utilizam gás carbônico ( CO 2 ) água e energia luminosa para produzir o próprio alimento por meio da fotossíntese.

Os animais, como o cervo-do-pantanal (imagem B), são exemplos de seres vivos heterótrofos. Eles obtêm dos alimentos a energia e as substâncias de que necessitam para o funcionamento e o desenvolvimento do organismo.

A energia armazenada nas moléculas orgânicas, presentes nos alimentos produzidos ou consumidos pelos seres vivos, é liberada ao organismo durante a quebra dessas moléculas. Essa quebra ocorre por meio do processo chamado respiração celular.

Os seres vivos que utilizam o gás oxigênio ( O 2 ) para obter energia são chamados aeróbios. As plantas, os animais, os fungos e muitas bactérias são exemplos de organismos aeróbios.

Existem seres vivos que não utilizam o gás oxigênio para obter energia, e são chamados anaeróbios. Algumas bactérias que vivem no solo são anaeróbias.

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Capacidade de reagir a estímulos

Observe as imagens a seguir.

A. Fotografia. Galho com quatro folíolos, são pequenos galhos com pequenas folhas agrupadas, que estão afastadas uma das outras. O conjunto dos folíolos compõe uma folha.
B. Fotografia. Galho com quatro folíolos. Há o dedo de uma pessoa tocando. Alguns folíolos estão com suas pequenas folhas mais próximas umas das outras.

Dormideira: pode atingir aproximadamente 60   cm de altura.

Planta, conhecida popularmente como dormideira (Mimosa pudica), em dois momentos distintos (imagens A e B) no ambiente.

Questão 3. Ícone atividade oral. O folíolo é cada uma das partes de uma folha composta, como a da dormideira. O que ocorreu com parte do folíolo da planta dormideira no momento B em relação ao momento A? Por que isso aconteceu?

Resposta: No momento A, todos os folíolos da dormideira estão em uma posição que os mantém afastados um dos outros (abertos). Ao serem tocados pelo dedo de uma pessoa, no momento B, alguns folíolos respondem a esse estímulo e mudam de posição, ficando mais próximos uns dos outros (fechados).

Os seres vivos interagem entre si e com o meio onde vivem. Muitos fatores do meio, como a luminosidade, a pressão e a temperatura, são capazes de provocar reações nos seres vivos, ou seja, atuam como estímulos.

No caso da planta dormideira, o toque é um estímulo que faz os folíolos da folha mudarem de posição, ficando próximos uns dos outros, como mostrado na foto B. Essa reação ajuda a proteger a planta do ataque de predadores, como os insetos, favorecendo a sua sobrevivência.

C. Fotografia. Peixes no fundo do mar. Eles são achatados e arredondados, com nadadeiras na parte superior, lateral e inferior, e bocas alongadas. Alguns são mais claros em relação a outros e apresentam uma estrutura pontiaguda na cabeça.
Peixes unicórnio-de-espigão-azul (Naso unicornis) em reprodução durante o verão.

Peixe unicórnio-de-espigão-azul: pode atingir aproximadamente 70   cm de comprimento.

Em muitas espécies de peixes, como nos peixes unicórnio-de-espigão-azul (imagem C), variações na temperatura da água podem interferir na fase reprodutiva. Assim, em temperatura adequada, uma população inteira de determinada espécie é estimulada, ao mesmo tempo, a entrar na fase reprodutiva, aumentando as chances de reprodução.

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Ciclo de vida – reprodução

Todos os seres vivos apresentam um ciclo de vida. Ou seja, eles nascem, crescem, podem se reproduzir e morrem. A reprodução possibilita que novos indivíduos sejam gerados. Sendo assim, ela é um processo essencial para a manutenção da espécie e, consequentemente, para que novos ciclos de vida se iniciem.

Muitos seres vivos apresentam reprodução sexuada, ou seja, que ocorre por meio da união de células especializadas, chamadas gametas. Observe a seguir.

Representações com elementos não proporcionais entre si. Cores-fantasia.

Esquema. À esquerda há um ovócito indicado pelo número 1. Ele tem em sua parte externa, várias formas ovais com uma bolinha no centro. Ao redor há uma esfera com duas camadas. Na borda da estrutura, indicado pelo número 1 há um espermatozoide, gameta com cabeça na extremidade direita e cauda na outra extremidade. Seta apontando para um zigoto indicado pelo número 3. É composto por uma camada ao redor de uma esfera e com uma bolinha no interior.
Representação da formação do zigoto na reprodução sexuada.

Fonte de pesquisa: MOORE, Keith L.; PERSAUD, T. V. N. (Vid); TORCHIA, Mark G. Embriologia básica. Tradução: Danuza Pinheiro Bastos e Renata Scavone de Oliveira. 9. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2016. p. 11.

Em animais, o ovócito (1) é o gameta feminino e o espermatozoide (2) é o gameta masculino.

A união desses dois gametas origina uma nova célula, chamada célula-ovo ou zigoto (3). Essa célula pode se desenvolver e poderá originar um novo indivíduo.

A arara-azul-grande é um exemplo de ser vivo que se reproduz sexuadamente. Observe a seguir.

Representações com elementos não proporcionais entre si. Cores-fantasia.

Ilustração. A. Duas araras-azuis em cima de um tronco de árvore. Elas são aves de cor azul, com bico escuro e parte amarela. B. À esquerda, dentro de um ninho, há uma arara e, ao fundo, um filhote sem penas. Ao lado, também dentro do ninho, estão duas araras-azuis e, ao fundo, um filhote com algumas penas azuis.
Representação de etapas da reprodução sexuada da arara-azul-grande (Anodorhynchus hyacinthinus): acasalamento (imagem A) e formação de um novo indivíduo (imagens B).

Os machos produzem os gametas masculinos (espermatozoides) e as fêmeas produzem o gameta feminino (ovócito). Durante o acasalamento (imagem A) e a reprodução, esses gametas se unem.

Glossário

Após a união dos gametas, forma-se o zigoto, que se desenvolverá no interior do ovo e originará um novo indivíduo arara-azul-grande (imagens em B).

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A reprodução sexuada exige mais tempo e grande gasto energético dos indivíduos, seja na busca de um companheiro adequado, seja na produção de gametas. Apesar disso, esse tipo de reprodução amplia a probabilidade de os descendentes receberem de seus progenitores uma combinação genética que favoreça sua sobrevivência no ambiente, por exemplo.

Por outro lado, alguns seres vivos se reproduzem sem a participação de gametas. Esse tipo de reprodução é denominado reprodução assexuada. Em geral, os novos seres vivos são gerados partindo de um único indivíduo progenitor.

A esponja-do-mar é um exemplo de animal cuja reprodução pode ser assexuada. Observe a seguir.

Representações com elementos não proporcionais entre si. Cores-fantasia.

Ilustrações. A. No fundo do mar, há uma esponja-do-mar, animal alaranjado, comprido e cilíndrico, com pequenos poros e algumas estruturas semelhantes a pequenos espinhos. B. Há um broto, pequena forma cilíndrica atrelada à lateral da esponja-do-mar. C. Ao lado da esponja-do-mar, outra esponja-do-mar, mas menor.
Representação da reprodução assexuada de uma esponja-do-mar: esponja--do-mar adulta (imagem A), formação do broto (imagem B) e formação de um novo indivíduo (imagem C).

Fonte de pesquisa: RUPPERT, Edward E.; FOX, Richard S.; BARNES, Robert D. Zoologia dos invertebrados: uma abordagem funcional-evolutiva. 7. ed. São Paulo: Roca, 2005. p. 105.

Na esponja-do-mar adulta (imagem A), forma-se um pequeno broto (imagem B). Após certo tempo, esse broto se desprende do corpo da esponja-do-mar e se fixa a um substrato, desenvolvendo-se e originando um novo indivíduo (imagem C).

A reprodução assexuada permite a formação de maior quantidade de descendentes e exige menor gasto energético do que na reprodução sexuada. Porém, os descendentes são geneticamente idênticos aos seus progenitores. Por isso, caso ocorra uma mudança ambiental, a maioria dos indivíduos será igualmente suscetível, prejudicando, por exemplo, a manutenção da espécie no ambiente.

Durante a reprodução de um ser vivo, ocorre a transmissão de informações presentes no DNA dos progenitores para os descendentes. Essas informações estão relacionadas a muitas características que os organismos apresentam e podem sofrer modificações ao longo do tempo.

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Atividades

Faça as atividades no caderno.

1. Quais são as principais características que diferenciam os seres vivos dos componentes não vivos do ambiente?

Resposta: As principais características que diferenciam os seres vivos dos componentes não vivos do ambiente são: os seres vivos apresentam metabolismo, são formados por células, respondem a estímulos do ambiente e apresentam ciclo de vida, sendo capazes de se reproduzir.

2. Observe as fotos a seguir.

A. Fotografia. Uma ave com grandes asas, penas pretas, rosto avermelhado e bico curto. Está pousado sobre a areia, com o mar ao fundo.
Condor-da-califórnia (Gymnogyps californianus).

Condor-da-califórnia: pode atingir aproximadamente 1 , 2   m de comprimento.

B. Fotografia. Uma planta verde, grande e redonda, com bordas levantadas e que fica na superfície da água.
Vitórias-régias (Victoria amazonica).

Folha da vitória-régia: pode atingir aproximadamente 2 , 2   m de diâmetro.

a) Classifique os seres vivos apresentados nas fotos em autótrofos ou heterótrofos. Justifique sua resposta.

Resposta: O abutre (foto A) é um ser vivo heterótrofo, pois não produz o próprio alimento, necessitando obter energia de outros seres vivos, por meio da ingestão de alimentos. A vitória-régia (foto B) é um ser vivo autótrofo, pois é capaz de produzir o próprio alimento por meio da fotossíntese.

3. A descoberta das células contribuiu para a compreensão e o estudo dos seres vivos, já que elas são sua unidade estrutural e funcional básica. Em dupla, façam uma pesquisa para responder às questões a seguir.

a) Qual instrumento é utilizado para a observação das células? Explique.

Resposta: O instrumento utilizado para observar as células é o microscópio, porque este instrumento possibilita ampliar a imagem do que é observado, nesse caso, as células, as quais apresentam tamanho reduzido, não sendo possível observá-las a olho nu.

b) Quem foi Robert Hooke?

Resposta nas orientações ao professor.

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4. Em seu caderno, monte um quadro com duas colunas. Na primeira coluna escreva os nomes das estruturas presentes na célula animal. Na outra coluna, escreva as estruturas presentes na célula vegetal. Lembre-se de que algumas estruturas são comuns às duas células. Para isso, utilize os termos a seguir.

núcleo

centríolos

membrana celular

vacúolo

plastos

parede celular

citoplasma

Resposta: Célula animal: núcleo, centríolos, membrana celular e citoplasma. Célula vegetal: núcleo, plastos, parede celular, vacúolo, membrana celular e citoplasma.

5. Qual é a principal diferença entre uma célula animal ou vegetal e uma célula de um ser vivo procarioto?

Resposta: As células procarióticas não apresentam núcleo, enquanto as células dos animais e dos vegetais são eucarióticas, ou seja, apresentam núcleo delimitado.

6. A expectativa de vida ao nascer corresponde a uma estimativa de quantos anos um recém-nascido poderá viver. Sabendo disso, analise o gráfico a seguir e responda às questões propostas.

Expectativa de vida dos brasileiros, para ambos os sexos (2020)

Gráfico de linhas. A idade é apresentada no eixo vertical, de zero a 80, e o ano no eixo horizontal, de 2000 a 2020. Os dados são os seguintes: Em 2000: 68,6; Em 2005: 71,9; Em 2010: 73,5; Em 2015: 75,5; Em 2020: 76,8.

Fonte de pesquisa: IBGE. Tábuas Completas de Mortalidade. Disponível em: https://oeds.link/agrwFm. Acesso em: 16 mar. 2022.

a) Com base nas informações do texto, identifique a estimativa de vida de um brasileiro no ano de 2020.

Resposta: Aproximadamente 76 anos.

b) Consulte o site do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) e verifique se há dados atualizados sobre a expectativa de vida dos brasileiros.

Resposta nas orientações ao professor.

c) Calcule a diferença entre a expectativa de vida de quem nasceu em 2020 e de quem nasceu em 2000. O que você pode concluir e, em sua opinião, por que ocorre essa diferença?

Resposta nas orientações ao professor.

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7. A regeneração é a capacidade de um organismo de reconstituir partes do corpo perdidas. Em alguns casos, ela pode ser considerada uma forma de reprodução. Observe as situações a seguir, que representam o processo de regeneração de duas espécies de seres vivos. Depois, responda às questões.

Representação com elementos não proporcionais entre si. Cores-fantasia.

A. Esquema. À esquerda, uma lagartixa, animal de corpo alongado, com quatro patas, cabeça comprida e longa cauda. Uma seta aponta para a lagartixa com a cauda cortada, outra seta aponta para a lagartixa que está com a cauda curta, e outra seta aponta para a lagartixa com a cauda comprida novamente.
Representação do processo de regeneração de uma lagartixa.

Fonte de pesquisa: STORER, Tracy Irwin et al. Zoologia geral. 6. ed. São Paulo: Companhia Editora Nacional, 2000. p. 649.


Representação com elementos não proporcionais entre si. Cores-fantasia.

B. Esquema com uma estrela-do-mar, um animal com cinco pontas e alaranjada. A estrela está cortada, com duas pontas no lado superior e três pontas no lado inferior. Na parte superior, das duas pontas, há uma seta que aponta para uma estrela-do-mar com cinco pontas, três curtas e rosas, e duas pontas compridas e alaranjadas, seta aponta para a estrela regenerada, com três pontas rosadas e duas pontas alaranjadas, do mesmo tamanho. Na parte inferior, das três pontas iniciais da estrela-do-mar, há uma seta que aponta para uma estrela-do-mar com cinco pontas, duas curtas e cor-de-rosa, e três pontas compridas e alaranjadas, seta aponta para a estrela regenerada, com três pontas alaranjadas e duas pontas rosadas, do mesmo tamanho.
Representação do processo de regeneração de uma estrela-do-mar.

Fonte de pesquisa: RUPPERT, Edward E.; FOX, Richard S.; BARNES, Robert D. Zoologia dos invertebrados: uma abordagem funcional-evolutiva. 7. ed. São Paulo: Roca, 2005. p. 1.035.

a) Em qual das situações (A ou B) a regeneração pode ser considerada uma forma de reprodução? Explique sua resposta.

Resposta: Na regeneração da estrela-do-mar (A), pois ocorre a formação de novos indivíduos.

b) A regeneração, quando atua como forma de reprodução, é assexuada ou sexuada? Justifique sua resposta.

Resposta: Trata-se de reprodução assexuada, pois não há a participação de gametas.

c) Em algumas situações de perigo, as lagartixas soltam sua cauda. Esse comportamento é uma resposta a um estímulo. Cite alguma situação que pode causar esse comportamento. Faça uma pesquisa, caso necessário.

Resposta pessoal. Os alunos podem citar que a lagartixa solta a cauda, por exemplo, quando é tocada ou quando está sob a ameaça de algum predador.

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Estudando algumas organelas das células

Como você estudou anteriormente, é no interior das células que ocorre a maior parte dos processos químicos que fazem parte do metabolismo. No citoplasma são encontradas diversas organelas que desempenham papéis importantes no metabolismo celular. É sobre esse assunto que vamos estudar a seguir.

Representação com elementos não proporcionais entre si. Cores-fantasia.

Ilustração. Recorte do interior de uma célula animal. Há uma camada, denominada membrana celular que reveste toda parte externa da célula. No centro, está o núcleo, estrutura esférica com um corte, onde há uma bolinha dentro. Entre a membrana celular e o núcleo, está o citoplasma, composto por uma camada plana. Nele encontram-se diversas organelas. Mitocôndrias, com formato ovalado e comprido. Retículo endoplasmático granuloso localizado ao redor do núcleo, composto de formas alongadas e curvadas com pequenas bolinhas. Complexo golgiense, composto de formas achatadas que são empilhadas e alongadas. Centríolos, composto por formas cilíndricas e finas. Lissomo, com o formato de uma pequena esfera. Ribossomos, pequenas bolinhas que estão espalhados por todo citoplasma. E retículo endoplasmático liso, localizado próximo ao núcleo, com filamentos curvos.
Representação de uma célula animal em corte.

Fonte de pesquisa: REECE, Jane B. Biologia de Campbell. Tradução: Anne D. Villela et al. 10. ed. Porto Alegre: Artmed, 2015. p. 100.

A seguir, vamos estudar o papel desempenhado pelas organelas de uma célula animal.

  • Ribossomos: atuam na produção de proteínas.
  • Retículo endoplasmático granuloso: apresenta ribossomos aderidos em sua membrana plasmática, os quais atuam principalmente na produção de proteínas.

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  • Retículo endoplasmático não granuloso (liso): não apresenta ribossomos aderidos em sua membrana plasmática e atua, principalmente, na produção de lipídios.
  • Complexo golgiense: modifica e acondiciona proteínas e outras moléculas que serão enviadas para o citoplasma ou meio externo.
  • Mitocôndrias: realizam a respiração celular, na qual ocorre a liberação de energia. Nesse processo, há consumo de gás oxigênio e liberação de gás carbônico.
  • Centríolos: atuam no processo de divisão celular e na formação de cílios e flagelos, presentes em determinadas células. Os cílios e os flagelos são prolongamentos celulares móveis, revestidos por membrana plasmática.
  • Lisossomos: especializados na digestão, participam da quebra de substâncias no interior das células.

Citoesqueleto

No início dos estudos sobre a estrutura das células, considerava-se que as organelas ficavam soltas pelo citoplasma. Ao longo do tempo, avanços em tecnologias de microscopia revelaram que a célula apresenta uma rede de fibras proteicas que se estendem pelo citoplasma.

Essa rede é chamada citoesqueleto e é responsável, por exemplo, por manter a forma e dar sustentação à célula, bem como, ancorar suas organelas.

Fotografia. Formas arredondadas em verde, com vários filamentos amarelos e roxos que se expandem em um espaço escuro.
Células observadas por microscopia de fluorescência e ampliada aproximadamente 980 vezes. Colorizada em computador. Nessa imagem, o núcleo está em verde e os diferentes tipos de fibras do citoesqueleto estão destacados em roxo e amarelo.

As células se comunicam entre si por meio de substâncias químicas, em um processo denominado comunicação celular. Nos seres vivos pluricelulares, essa comunicação é essencial para um funcionamento coordenado de todo o organismo. A membrana celular apresenta proteínas que atuam nessa comunicação. Alguns tipos de células, como os neurônios, também podem se comunicar por meio de sinais elétricos.

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O tema é ...

Ciência e tecnologia

Células-tronco

Leia a manchete a seguir.

Mulher foi curada do HIV com tratamento de células-tronco, dizem cientistas

Disponível em: https://oeds.link/xi4qZr. Acesso em: 7 mar. 2022.

a) Qual é a importância das tecnologias que utilizam células-tronco para a saúde dos cidadãos? Registre sua resposta no caderno.

Resposta: Espera-se que os alunos reconheçam que a utilização das células-tronco, de forma segura, melhora a qualidade de vida das pessoas, porque pode ser usada para tratar ou mesmo curar diversas doenças e problemas de saúde, muitos dos quais, atualmente, não apresentam um tratamento eficiente.

O corpo humano é formado por muitos tipos de células especializadas em exercer determinados papéis no organismo. As células-tronco são as únicas não especializadas e, portanto, capazes de se multiplicar e de se especializar posteriormente, dando origem aos diferentes tipos celulares.

As células-tronco podem ser cultivadas em laboratórios e depois de se especializarem podem ser transplantadas para pessoas com determinadas doenças, por exemplo, a fim de tratá-las e até mesmo curá-las, como a situação citada na manchete.

As células-tronco podem ser do tipo adultas ou embrionárias.

As células-tronco adultas são encontradas no cordão umbilical de recém-nascidos e em várias partes do corpo de um adulto, como na medula óssea e na polpa dos dentes. Quando necessário, essas células se multiplicam e se especializam em alguns tipos celulares.

As células-tronco embrionárias são encontradas no embrião humano com alguns dias de vida e têm o potencial de se especializarem em todos os tipos de células humanas.

Representação com elementos não proporcionais entre si. Cores-fantasia.

Ilustração. Uma pessoa sentada diante de uma mesa, segurando um pequeno recipiente. Ela usa touca, óculos de proteção, máscara cobrindo nariz e boca, luvas e jaleco. Sobre a mesa, há dois recipientes com líquido em seu interior.
Representação de um cientista no laboratório, segurando placa de cultivo de células-tronco.

Professor, professora: Explique aos alunos que as células-tronco são cultivadas em laboratório em determinadas condições para que possam se especializar em alguma função específica. As células-tronco adultas são usadas há cerca de 50 anos para a cura da leucemia, por exemplo.

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As células-tronco embrionárias são mais eficientes do que as células-tronco adultas para formar células do sangue, dos músculos, dos nervos ou de qualquer outra parte do corpo humano. Observe a seguir.

Representações com elementos não proporcionais entre si. Cores-fantasia.

Esquema com ilustrações. Ilustração 1. Uma esfera rosada com diversas divisões, formando pequenos círculos. Ilustração 2. Recipiente com pequenas esferas rosadas. Ilustração 3A. Uma forma com um círculo ao centro e filamentos ao redor. Ilustração 3B. Pequenos tubos avermelhados com filamentos que são listrados. Ilustração 3C. Pequenas formas arredondadas e vermelhas.
Representação simplificada de como obter diferentes tipos de células por meio do cultivo em laboratório de células-tronco embrionárias.

Fonte de pesquisa: CÉLULAS-TRONCO. Instituto de Pesquisa com Células-tronco. Disponível em: https://oeds.link/mWEVZu. Acesso em: 15 jun. 2022.

1. As células-tronco embrionárias são obtidas de um embrião inviável, proveniente de fertilização in vitro, ou seja, em laboratório.

2. As células-tronco embrionárias são retiradas do embrião e cultivadas.

3. Após cultivadas, as células-tronco embrionárias são estimuladas a se especializarem em diferentes tipos de células, como as nervosas (A), as musculares (B) e as sanguíneas (C).

A pesquisa com células-tronco adultas e suas diversas utilizações são livres em todos os países, havendo uma legislação que regulamenta seu uso. O mesmo não acontece com as células-tronco embrionárias, cuja pesquisa é proibida ou sofre restrições em vários países.

Agora, responda às questões a seguir no caderno.

1. O que são células-tronco e qual é a importância delas nas pesquisas e para a medicina?

2. Ícone em grupo. Em grupo de cinco alunos, conversem sobre os usos das células-tronco embrionárias. Vocês concordam com esses usos ou são contra eles? Exponham o que concluíram para os demais colegas.

3. Vários aspectos e ideias influenciam a opinião das pessoas a respeito do uso de células-tronco. Do ponto de vista ético, qual sua opinião sobre o uso de células-tronco adultas ou embrionárias para o tratamento ou cura de doenças? Escreva um texto no caderno sobre o assunto e compartilhe com os colegas.

Respostas e instruções nas orientações ao professor.

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Hora de investigar

A célula é a unidade estrutural e funcional básica que constitui os seres vivos.

a) De que maneira podemos observar a estrutura de uma célula? Explique no caderno.

b) Como é a estrutura básica de uma célula do revestimento da folha de uma cebola? Faça um desenho que a represente no caderno.

Respostas nas orientações ao professor.

Materiais

  • cebola cortada em pedaços
  • corante azul de metileno
  • água
  • microscópio óptico
  • lâmina para microscópio
  • lamínula para microscópio
  • papel absorvente (papel higiênico, lenço de papel ou papel-toalha)
  • pinça
  • conta-gotas

Como proceder

A. Com o auxílio da pinça, retire a película externa de um dos pedaços de cebola.

B. Coloque a película sobre a lâmina com o auxílio da pinça. Com o conta-gotas, pingue uma gota de corante azul de metileno sobre ela.

Fotografia. Duas mãos, uma segurando um conta-gotas (recipiente pequeno com extremidade fina). A outra mão segura uma placa transparente e com uma gota escura em cima.
Imagem referente à etapa B.

C. Cubra a película com corante com a lamínula e encoste o papel absorvente nas laterais da lamínula, para retirar o excesso de material.

Fotografia. Uma mão está segurando a placa transparente que apresenta uma mancha escura em formato quadrado. A outra mão segura um papel sobre a lateral da placa.
Imagem referente à etapa C.

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D. Coloque a lâmina no microscópio óptico e ajuste o foco. Coloque em um maior aumento e ajuste o foco novamente. Procure identificar as estruturas observadas.

Fotografia. Duas mãos sobre um microscópio preto manuseando uma placa transparente com uma mancha escura.
Imagem referente à etapa D.

E. Repita os procedimentos realizados anteriormente, porém, utilize água em vez de corante na etapa B.

Minhas observações

1. Em seu caderno, desenhe o que você observou no microscópio e identifique as estruturas observadas.

2. Comente sobre as diferenças do que observou com o uso do corante e sem o uso do corante.

3. Qual é a principal função do corante nesta atividade?

4. Compare o que você observou neste experimento com suas respostas para as questões do início desta atividade. É preciso complementá-las ou corrigi-las? Justifique.

Respostas e instruções nas orientações ao professor.

Elaborando nossas conclusões

1. Desenhem as imagens que conseguiram observar em uma cartolina, do menor aumento para o maior. Indiquem as partes das células vegetais observadas. Em cada desenho, faça uma legenda mostrando a ampliação que foi utilizada. Apresentem os desenhos aos colegas, socializando suas produções.

Resposta e instruções nas orientações ao professor.

Vamos ampliar a investigação!

1. Como poderemos verificar se as células de outras plantas são iguais às da cebola?

Ícone em grupo. Elabore e realize com seus colegas uma atividade prática para investigar a questão proposta anteriormente.

Não se esqueça de descrever os materiais necessários e os procedimentos a serem seguidos! Ao final, retome a hipótese apresentada aceitando-a ou rejeitando-a. Comente sua resposta.

Respostas e instruções nas orientações ao professor.

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Atividades

Faça as atividades no caderno.

1. Em relação às funções que desempenham, o que o vacúolo presente nas plantas tem em comum com o lisossomo presente nas células animais?

Resposta: Os alunos devem comentar que ambas as organelas podem desempenhar funções relacionadas à digestão de substâncias no interior das células.

2. Além da parede celular, cite outras duas diferenças observadas entre uma célula animal e uma célula vegetal. Qual é a função desempenhada por essas estruturas?

Resposta nas orientações ao professor.

3. A imagem a seguir representa uma célula humana. Analise a imagem e responda às questões propostas.

Representação com elementos não proporcionais entre si. Cores-fantasia.

Ilustração. Recorte do interior de uma célula humana. Há uma camada revestindo toda parte externa da célula. Essa camada está indicada pela letra A. No centro, indicado pela letra C há uma estrutura esférica com um corte, onde há uma bolinha dentro. Entre a camada externa e essa estrutura, há uma camada plana que está indicada pela letra B. Nessa camada encontram-se diversas organelas. Indicada pelo número 1 está a organela de formato ovalado e comprido. Indicado pelo número 2, a organela localizada ao redor da estrutura esférica. Ela é composta de formas alongadas e curvadas com pequenas bolinhas. Indicada pelo número 3 está a organela que possui formas achatadas que são empilhadas e alongadas. Indicada pelo número 4, a organela que possui formas cilíndricas e finas. E indicada pelo número 5, está a organela que possui o formato de uma pequena esfera.
Representação de uma célula humana em corte.

Fonte de pesquisa: REECE, Jane B. Biologia de Campbell. Tradução: Anne D. Villela et al. 10. ed. Porto Alegre: Artmed, 2015. p. 100.

a) Escreva em seu caderno o nome das partes indicadas pelas letras A, B e C.

Resposta: A – membrana celular; B – citoplasma; C – núcleo.

b) Quais são as principais funções da membrana celular?

Resposta: A membrana celular delimita a célula, separando o meio interno do extracelular; além disso, regula a entrada e saída de substâncias da célula e participa da comunicação celular.

c) Cite uma função que o núcleo desempenha na célula.

Resposta nas orientações ao professor.

d) Identifique as organelas indicadas com os números 1 a 5 na ilustração.

Resposta: 1 – mitocôndria; 2 – retículo endoplasmático granuloso; 3 – complexo golgiense; 4 – centríolo; 5 – lisossomo.

e) Qual é a função de cada organela que você citou na resposta do item d?

Resposta nas orientações ao professor.

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4. Leia as sentenças apresentadas a seguir e reescreva as incorretas em seu caderno, corrigindo-as.

a) Os centríolos estão presentes tanto em células animais como nas células vegetais e participam do processo de divisão celular.

Resposta: Os centríolos estão presentes somente nas células animais e participam do processo de divisão celular.

b) As células bacterianas diferem das células animais e vegetais pela ausência de núcleo.

Resposta: Correta.

c) O retículo endoplasmático liso também chamado não granuloso atua na produção de proteínas.

Resposta nas orientações ao professor.

d) O citoplasma celular é rígido e apresenta organelas que desempenham atividades celulares específicas.

Resposta: O citoplasma celular tem uma estrutura gelatinosa e fluida, com as organelas e diversas substâncias dispersas em seu meio. Nesse local também ocorrem diversas reações químicas realizadas pela célula.

5. A celulose é um material obtido de plantas, muito utilizado na fabricação de papel. Observe a seguir.

Imagens não proporcionais entre si.

A. Fotografia. Vários troncos de madeira cortados em cilindros estão empilhados. Ao fundo, há uma pilha com mais troncos e várias árvores.
B. Fotografia. Grande pilha de madeira triturada. Ao fundo há arvores.
C. Fotografia. Local com várias bobinas de papel pardo deitadas no chão. As bobinas são grandes cilindros. Ao fundo, mais bobinas empilhadas.

Diferentes etapas da produção do papel: corte de eucaliptos (imagem A), trituração dos caules de eucaliptos para extração da celulose (imagem B) e bobinas de papel em indústria (imagem C).

a) Faça uma pesquisa e escreva em seu caderno que parte da célula vegetal é formada, principalmente, por celulose.

Resposta: A celulose está presente na parede celular das células vegetais.

b) Muitas vezes, áreas de mata nativa são retiradas para o plantio de pinheiros e eucaliptos utilizados para a fabricação de papel. Em sua opinião, a retirada de vegetação nativa traz problemas ao ambiente? Justifique sua resposta.

Resposta nas orientações ao professor.

c) Que atitudes podemos ter em nosso cotidiano a fim de impedir que seja necessário substituir árvores nativas por plantações de pinheiros e eucaliptos para a fabricação de papel?

Resposta nas orientações ao professor.