Teste de Avaliação - 11º

As sementes de guaraná, planta originária da Amazónia, podem impedir a proliferação de células cancerosas e o desenvolvimento de tumores, de acordo com pesquisa da Universidade de São Paulo (USP). Ratinhos alimentados com essa planta tiveram diminuição de 54% na quantidade de células cancerosas associadas a um tipo de cancro da mama chamado tumor de Ehrlich, o que retardou a progressão da doença e aumentou significativamente a sobrevida dos animais.
Os efeitos quimiopreventivos e terapêuticos do guaraná começaram a ser estudados em 2001 pelo veterinário Heidge Fukumasu, no Laboratório de Oncologia Experimental e Comparada da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia da USP.
As primeiras pesquisas do veterinário mostraram que, depois de seis meses alimentados com guaraná, ratinhos com tumor de fígado apresentavam menos células cancerosas do que os que não haviam ingerido a planta. Posteriormente, ao realizar uma nova experiênica em ratinhos com melanoma (um tipo de tumor de pele), o investigador percebeu que o guaraná diminuía a proliferação celular e induzia a morte das células tumorais.

Teste de avaliação nr. 2 (link)

Teste de avaliação nr. 2 (soluções)

Evolução do elefante segundo o lamarquismo (Questão de aula)

As descobertas de fósseis ilustram habitualmente a história passada da Terra, que era absolutamente desconhecida pelos investigadores. O artigo principal da National Geographic, intitulado “The rise of Mammals”, publicado em Abril de 2003, afirma que os estudos do ADN complementaram e reforçaram a capacidade de investigação sobre o fóssil. As descobertas do grupo sugerem que os mastodontes e os ancestraisidos elefantes são originários da África, ao contrário de mamíferos tais como rinocerontes, girafas e antílopes, que encontram as suas origens na Europa e na Ásia, antes de imigrarem para África. Ao datar o novo fóssil, descoberto num país da África Oriental, a Eritreia, as origens dos elefantes e mastodontes recuam mais 5 milhões de anos em relação aos registos precedentes, afirma Sanders.  http://www.acp-eucourier.info , consultado 29/11/11

O elefante, como podes observar na figura, alterou as características ao longo da sua existência.

Explica, segundo o lamarckismo, as alterações sofridas pelo elefante.

 

Crânio de um Mastodonte (4 defesas). Museu de História Natural - Londres (UK)

Lamarckismo

Lamarck foi o primeiro cientista a apresentar uma teoria explicativa da forma como se processa a evolução dos seres vivos - o lamarckismo. No entanto, esta teoria, actualmente, só é referenciada devido à sua importância histórica e não pelo seu valor científico, pois Lamarck:

ü  foi o primeiro cientista a apresentar uma explicação para a evolução;

ü  foi o primeiro a explicar os registos fósseis através da evolução;

ü  foi o primeiro a explicar a biodiversidade através da evolução;

ü  acreditou numa grande idade para a Terra;

ü  deu grande importância à adaptação dos seres vivos ao ambiente, como factor evolutivo.

Lamarck, ao enunciar a sua teoria, baseou-se nas seguintes leis:

o   Lei da gradação - os seres vivos evoluíram dos mais simples para os mais complexos.

o   Lei da transformação das espécies - o ambiente afecta a forma e a organização dos seres vivos, modificando-os.

o   Lei do uso e desuso - a necessidade cria um órgão e a função modifica-o.

o   Lei da transmissão das características adquiridas - os descendentes herdam as novas características adquiridas.

Lamarck, ao enunciar a sua teoria evolucionista, baseou-se nos seguintes aspectos:

§  O ambiente sofre uma modificação e essa modificação cria nos seres vivos uma necessidade de mudarem (lei da transformação das espécies).

§  Lentamente, por necessidade de adaptação ao meio, os seres vivos vão usando os seus órgãos, desenvolvendo-os, ou, pelo contrário, desusam-nos, o que provoca o seu atrofiamento (lei do uso e desuso).

§  A função que um órgão desempenha vai determinar a sua estrutura (lei da adaptação).

§  Os seres vivos adquiriram deste modo novas características.

§  As novas características vão ser transmitidas à descendência, que deste modo se apre­senta com a nova característica (lei da transmissão das características adquiridas).

§  As novas características foram adquiridas lentamente, tornando um ser simples num ser complexo (lei da gradação).

§  A evolução ocorre por acção do ambiente sobre as espécies que, num tempo relati­vamente curto, variam na direcção desejada.

Se aplicarmos os fundamentos da teoria lamarckista ao clássico exemplo das girafas, representadas na figura, teremos o seguinte :

ü  As girafas habitavam meios em que predominavam as plantas herbácias e arbustivas de que se alimentavam.

ü   Estas girafas, sem qualquer variabilidade intra-específica, possuíam pescoço e patas curtos.

ü  O ambiente modificou-se, tendo desaparecido a vegetação herbácia e arbustiva e surgindo, de forma predominante, a vegetação arbórea.

ü  As girafas, para não morrerem de fome, sentiram necessidade de se modificar, de forma a poderem alimentar-se.

ü  Para chegarem às árvores, ou seja, ao alimento, as girafas esticaram continuamente as patas e o pescoço (lei do uso e desuso), de forma que estes se desenvolveram.

ü  A totalidade das girafas, num tempo relativamente curto, adquiriu novas caracterís­ticas, ou seja, o pescoço e as patas compridos.

ü  As características adquiridas são transmitidas à descendência, que passa a possuir patas e pescoço compridos (lei da transmissão das características adquiridas).

As ideias evolucionistas da teoria lamarckista não foram muito bem aceites na sua época, pois, para além de possuírem pressupostos não comprovados cientificamente, Lamarck ousou contrariar as ideias fixistas prevalecentes na sociedade. As principais crí­ticas ao lamarckismo foram:

§  A teoria possui pontos não testáveis cientificamente. Não se conseguiu provar cien­tificamente a "necessidade de adaptação" e a "procura da perfeição".

§  As modificações provenientes do uso e desuso dos órgãos são adaptações somáti­cas e individuais, não transmissíveis à descendência. Weissmann, nas sua expe­riência com ratos, nunca obteve ratos sem cauda, após ter passado vinte gerações de ratos a corta-lhes a cauda; logo, essa característica não foi transmitida.

§  A função não determina a estrutura, já que surgem caracteres sem função especí­fica nos seres vivos (é o caso das mamas nos homens). A função não faz o órgão. Existe uma reacção biunívoca, ou seja, a função resulta da estrutura existente e esta desenvolve-se mais ou menos de acordo com a função.

§  Nem sempre o uso modifica o órgão, como por exemplo, não é pelo facto de um indivíduo ler muito que os seus olhos se vão modificar.

Ficha de Trabalho (link)

Lamarck

Jean-Baptiste de Monet, cavaleiro de Lamarck (1744-1829), está inicialmente destinado à condição eclesiástica e frequenta o colégio dos jesuítas de Amiens. Mas, aos 17 anos de idade, após a morte do pai, deixa o colégio para abraçar a carreira das armas e participa nos combates da guerra dos Sete Anos. Com a patente de tenente em 1763, abandona o exército cinco anos depois e vai para Paris, onde se dedica à medicina, à música, à meteorologia e ao jornalismo.

Nesta altura, a botânica é já uma paixão para Lamarck; segue assiduamente as aulas de Bernard de Jussieu e as sessões de herborização de Jean-Jacques Rousseau. Em 1779, publica uma Flore Françoise. Dois anos depois, ingressa no Jardin du Roi, onde é nomeado responsável pelo herbário e, depois, bibliotecário até 1790.

Quando o Museu Nacional de História Natural é criado, em 1793, apesar das suas competências, a cátedra de botânica escapa a Lamarck, a quem é atribuída uma nova cátedra: a «Zoologia dos Insectos, dos Vermes e dos Animais Microscópicos» (animais invertebrados). Lamarck tem agora 50 anos de idade; embora botânico, pedem-lhe que ensine a história natural dos invertebrados. Apesar da grande novidade desta tarefa, abraça-a totalmente e, em 1801, publica o seu Sistema dos Animais Sem Vértebras, que completará, de 1815 a 1822, com os sete volumes de uma obra-prima: História Natural dos Animais Sem Vértebras (Histoire naturelle dês animaux sans vertèbres).

Enquanto naturalista, Lamarck foi um morfologista completo e um anatomista escrupuloso; neste plano, a sua obra brilha pelo rigor. Mas, paralelamente, certos aspectos do seu trabalho levam-no a uma reflexão filosófica, que descreverá em Filosofia Zoológica (Philosophie zoologique, 1809). Ainda que fosse inicialmente fixista, a sua atitude filosófica demonstra uma reviravolta total relativamente a esta concepção do mundo. Não há dúvida de que foi influenciado pelos escritos do médico e filósofo francês Georges Cabanis e, talvez, também do botânico e poeta Erasmus Darwin (avô de Charles Darwin). Mas é sobretudo nos seus estudos sobre os animais invertebrados que mostra numerosos exemplos da passagem gradual e organizada de uma forma animal a uma forma próxima, o que o leva a contestar o valor absoluto atribuído, na época, à noção de espécie e a formular as suas ideias transformistas. Mobilizará depois toda a sua energia para compreender as circunstâncias e as causas dessas transformações.

Esta orientação, desprovida, segundo os seus contemporâneos, do necessário rigor científico, será violentamente atacada, e Cuvier não terá qualquer pejo em desconsiderar este aspecto - sem dúvida, o mais importante - das obras do seu colega. Afectado pela cegueira, desacreditado e criticado pelos colegas do Museu, morre em 1829, abandonado por todos. Em 1908, uma subscrição nacional erigir-lhe-á finalmente um monumento, realizando assim a profecia da sua filha Cornélie: «A posteridade admirar-vos-á; vingar-vos-á, meu pai!»

Fonte : História das Ciências - II Volume. Edições Texto&Grafia

" Si Ia nature s'en était ténue à l'emploi de son premier moyen, c'est-à-dire d'une force entièrement extérieure et étrangère à l'animal, son ouvrage fut reste três imparfait; lês animaux n'eussent été que dês machines totalement passives, et elle n'eut jamais donné lieu, dans aucun de cês corps vivants, aux admirables phénomènes de Ia sensibilité, du sentiment intime d'existence qui en resulte, de Ia puissance d'agir, enfin, dês idées, au moyen desquelles elle pút créer lê plus étonnant de tous, celui de Ia pensée, en un mot, l'intelligence."

Excerto de Philosophie Zoologique. Editions GF-Flammarion

Magma

O magma, é material de composição essencialmente silicatada, total ou parcialmente fundido, com uma temperatura geralmente superior a 600ºC que ao arrefecer e solidificar dá origem a rochas chamadas rochas magmáticas ou ígneas.

Segundo a velociadade de arrefecimento desse líquido, distinguem-se rochas (magmáticas) plutónicas quando o arrefecimento se faz lentamente durante a subida do magma e dá origem a rochas de textura granular, e rochas (magmáticas) vulcânicas ou efusivas quando o arrefecimento se faz rapidamente à superfície e dá origem a rochas de textura agranular e vítrea.

O magma é gerado a profundidades diferentes:

1. no limite entre a litosfera e astenosfera (dorsais);
2. na zona profunda do manto no limite do núcleo externo (plumas térmicas);
3. fusão de rochas da crosta preexistentes;

Apontamentos (link)

Powerpoint (link)

Genes mitocondriais e genes nucleares

Questão de aula :

A ATP sintetase é uma enzima das mitocôndrias constituída por polipéptidos codificados por genes do genoma mitocondrial e por polipéptidos codificados por genes do genoma nuclear.

Dê uma explicação para esta situação, tendo em conta a origem das mitocôndrias, de acordo com o Modelo Endossimbiótico.

Teoria

A maioria do material genético das células eucarióticas localiza-se no núcleo, mas as mitocôndrias e os cloroplastos também possuem mate­rial genético. Este encontra-se organizado em cromossomas circulares, pelo menos um por organito, embora possam existir mais cópias, e não pos­sui histonas.

Estes cromossomas apresentam características semelhantes aos cromossomas bacterianos, sendo esse um dos argumentos que apoiam a teoria endossimbiótica para o aparecimento dos seres eucariontes.

Em termos de genes, o DNA mitocondrial codifica proteínas associadas à obtenção de energia pela respiração, bem como RNA associado à ma­quinaria da transcrição e tradução. Todavia, a maioria das proteínas mitocondriais, ou das suas subunidades, provêm da expressão dos genes nucleares.

O RNA mensageiro é traduzido no citoplasma e as pro­teínas encaminhadas para a mitocôndria, onde se juntam às que são sin­tetizadas no próprio organito. O código genético mitocondrial apresenta algumas diferenças do resto do genoma.

Os genes do cromossoma cloroplastidial estão relacionados com pro­cessos de obtenção de energia (ATP) pela fotossíntese, codificando pro­teínas associadas ao metabolismo fotossintético. Tal como nas mitocôndrias, parte das proteínas, ou subunidades proteicas, derivam de genes nucleares, ocorrendo o transporte das proteínas para o interior do cloroplasto. Também se encontram genes que codificam RNA e proteínas associadas à maquinaria da expressão génica.

É necessário compreender como se processa a transmissão à descen­dência das características, codificadas pelos genes presentes nas mitocôndrias e nos cloroplastos, pois podem encontrar-se associadas a algu­mas patologias graves. 

Existem doenças que estão ligadas a alterações (mutações) que ocorrem no material genético existente nas mitocôndrias, tal como alguns casos de cegueira, de Alzheimer e de diabetes tipo II.

 

Multicelularidade

Na verdade, não existem organismos multicelulares nos rei­nos Bactéria e Archaea.
Reconhecidamente, alguns procariotas formam filamentos e desprendem agregações de células, mas estas células associadas não trocam mensagens entre si e as suas funções não estão coordenadas. Daí que, tanto quanto sabemos, todos os organismos verdadeiramente multicelulares sejam eucariotas.
Os mais simples dos organismos multicelulares são microscópicos e consistem em pouco mais do que uma cadeia de células idênticas, mas algumas algas modernas fornecem-nos pistas sobre como a multicelularidade pode ter surgido.

A espécie amebóide chamada Dictyostelium discoideum opera habitualmente como uma célula isolada, mas em algumas oca­siões, sobretudo quando a comida é escassa, muitas das células individuais agrupam-se e toda a colónia se muda para uma nova localização.

Outros dos eucariotas simples de hoje, tal como o protozoário Volvox, possuem a capacidade de formar colónias até às 10 mil células individuais, podendo estas apre­sentar algumas diferenças celulares. Há vários anos que o Volvox fascina os cientistas; quando Anton van Leeuwenhoek (1632--1723), o famoso inventor do primeiro microscópio, pôs os olhos pela primeira vez no Volvox não conseguia acreditar no que estava a ver. A colónia formava uma bola oca e movimenta­va-se através da água aparentemente ao rolar (o nome Volvox significa, precisamente, «rolador feroz»). A maioria das 10 mil células actua como órgãos que se alimentam e nadam, batendo furiosamente os seus flagelos, e levando a que toda a colónia gire. Mas números mais reduzidos de células na colónia podem assumir uma função reprodutiva, e as colónias ou os indivíduos Volvox podem acasalar e produzir descendência adormecida. Por natureza, o Volvox reproduz-se assexualmente, e a descendência sexual parece constituir um garante contra condições particular­mente adversas.

Este exemplo ilustra todos os tipos de princípios biológicos extraordinários. Primeiro, onde se traça a linha divisória entre um indivíduo e uma colónia? A bola do Volvox parece agir como um indivíduo, no sentido em que todas as células se agrupam e trabalham em conjunto para fazê-la nadar. Mas cada célula mantém-se também e essencialmente um indivíduo, agindo com autonomia para se alimentar e para se dividir de tempos a tempos.

Outros exemplos actuais de colónias encontram-se nos recifes de corais, em que numerosos indivíduos corais de uma espécie crescem juntos como uma única estrutura, ou um ninho de for­migas, em que imensos tipos especializados de formigas traba­lham juntos. Os componentes individuais da colónia (o coral, a formiga) conseguem viver por si e talvez formar uma nova coló­nia, embora isso não seja realmente aplicável à maioria das for­migas individuais da colónia - eles dependem de outros para se reproduzirem, procurarem comida, protegerem o ninho ou manterem o ninho fresco.

Mas quais são as vantagens da multicelularidade?
Devem ser muitas, porque a multicelularidade surgiu muitas vezes inde­pendentemente e ainda se está a desenvolver em algumas algas, como a Volvox. As vantagens da multicelularidade incluem, ao ter células especializadas, uma maior eficiência na alimentação, na movimentação, na reprodução e na defesa. Uma célula espe­cializada que tem apenas de alimentar ou facultar uma virulenta capacidade defensiva pode possivelmente evoluir muito mais e especializar-se a um nível muito mais elevado do que uma célu­la simples alguma vez poderia conseguir, tendo de assumir todos os serviços e funções normais da vida.
Há igualmente vantagens claras em ser maior do que microscópico, não neces­sariamente por grande ser sempre melhor, mas por se ser o único organismo grande num mar de anões. Estas vantagens incluem acesso a novas fontes de alimentação, como presas maiores, e a possibilidade de se moverem mais rapidamente e por distâncias maiores.

Fonte : Breve história da vida. Michael J. Benton. Texto

Powerpoint - Multicelularidade (Exercícios)

Powerpoint - Endossinbiose (Exercícios)

Ficha de Trabalho - Multicelularidade

Filme - Esponjas