Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
1
APOSTILA
DE
BIOLOGIA
9º ANO FUNDAMENTAL
Prof. Luis Carlos
Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
2
COMPOSIÇÃO QUIMICA DOS SERES VIVOS
Todos os seres vivos são constituídos por substâncias químicas, que além de formá-lo, ainda
permite sua manutenção. Os elementos químicos que participam da composição da matéria viva
estão presentes também na matéria bruta. Entretanto, nesta última, os átomos se dispõem de forma
mais simples e muitas vezes não chegam a formar moléculas. É o que acontece com substâncias
como o cloreto de sódio (NaCl – sal de cozinha).
Costuma-se classificar as substâncias em dois grupos: as substâncias inorgânicas e as
substâncias orgânicas. Estão incluídos no grupo dos inorgânicos a água e os sais minerais; e
fazendo parte das substâncias orgânicas temos: as proteínas, vitaminas, ácidos nucléicos,
carboidratos e lipídeos.
Na natureza dos seres viventes, a água é o componente químico que entra em maior
quantidade, mas as substâncias orgânicas predominam em variedade, pois é grande o número de
proteínas, ácidos nucléicos, lipídios e carboidratos diferentes que formam a estrutura das células e
dos organismos. Sais minerais e vitaminas participam em doses pequenas, mas também
desempenham papéis importantes.
O estudo da composição química dos organismos tem a sua maior parte fundamentada na
bioquímica celular ou citoquímica. Afinal, os seres viventes têm a sua estrutura basicamente
organizada e estabelecida na célula.
PERCENTUAL DE SUBSTÂNCIAS NO ORGANISMO
Principais elementos :
Oxigênio 65,0%
Carbono 18,0%
Hidrogênio 10,0%
Nitrogênio 3,05
Subtotal 96,0%
Principais Substâncias
Cálcio (Ca) 1,80%
Fósforo (P) 1,20%
Potássio (K). 0,35%
Enxofre (S) 0,25%
Sódio (Na) 0,15%
Cloro (Cl). 0,15%
Magnésio (Mg) 0,05%
Flúor (F). 0,007%
Ferro (Fe) 0,005%
Subtotal 3,962%
Outros(Zn,Br,Mn,Cu,I,Co) 0,038%
TOTAL 100,00
Água 65%
Proteínas 15%
Lipídios 8%
Carboidratos 6%
Sais Minerais 5%
Outros 1%
TOTAL 100
Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
3
1. COMPOSTOS INORGÂNICOS
1.1. ÁGUA
POR QUE A ÁGUA É TÃO FUNDAMENTAL?
Na verdade, ela é um dos melhores solventes que existem na natureza; em outras palavras,
dissolve uma infinidade de tipos de substâncias. Grande parte das substâncias dos seres vivos fica,
então, dissolvida na água.
Todo transporte de substâncias tanto dentro das células (meio intracelular) como fora das
células (meio extracelular) dependem da água. Alimentos, gases da respiração, excretas, tudo isso se
difunde nesse líquido e é por ele carregado.
A excreção (eliminação) de substâncias que não são mais necessárias ao organismo e a
produção de substâncias que o corpo elimina de alguma forma são formadas, em sua grande maioria,
usando-se água. É a base do sangue, da linfa, dos líquidos intersticiais nos tecidos e das secreções
como a lágrima, o leite e o suor.
A água favorece a ocorrência de reações químicas. As moléculas nela dissolvidas ficam em
constante movimento, podendo se “encontrar” e reagir quimicamente.
O metabolismo depende sem dúvida da água. Em um nível de organismo, a água tem muita
importância na manutenção da temperatura de animais e plantas terrestres.
A água é obtida através da ingestão de alimentos sólidos
ou pastosos, de líquidos e da própria água. Alguns animais
nunca bebem água, eles a obtêm exclusivamente através dos
alimentos.
Ao fim das reações químicas de fabricação de proteínas,
glicídios e lipídios, bem como ao final do processo respiratório e
da fotossíntese, ocorre a formação de moléculas de água.
Por isso a quantidade de água na célula é proporcional à
Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
4
atividade celular, ou seja, varia de acordo com o metabolismo da célula. Quanto maior for sua
atividade, maior a necessidade de água.
Nos tecidos muscular e nervoso, sua proporção é de 70% a 80%, enquanto que no tecido
ósseo é de cerca de 25%.
Além da atividade da célula ou tecido, a quantidade de água em um organismo depende
também da espécie considerada. Nos cnidários (águas-vivas) a quantidade de água pode chegar a
98%, nos moluscos (polvo) é um pouco maior do que 80%, na espécie humana varia entre 60 e 70%.
A proporção varia também com a idade do indivíduo. Nos embriões, a quantidade de água é
maior do que nos adultos.
1.2. SAIS MINERAIS
Os sais minerais são substâncias que auxiliam na regulação das atividades celulares e
participam da formação de diversos componentes, sendo encontrados tanto nas células vivas quanto
na natureza não-viva.
Os sais também são usados como componentes de estruturas esqueléticas: neste caso são
pouco solúveis em água. É o caso dos esqueletos das cascas de ovos, das carapaças de insetos e
caranguejos.
Eles são obtidos pela ingestão de água e junto com alimentos como frutos, cereais, leite, peixes,
etc.
Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
5
FUNÇÕES DOS SAIS MINERAIS
• Têm participação nos mecanismos de regulação da quantidade de água, estimulando a saída
ou a entrada de água dentro da célula. Quanto maior for a concentração de sais, maior será a
quantidade de água usada para dissolvê-los, quanto menor for sua concentração, menor será
sua necessidade de água.
• A concentração dos sais na célula determina o grau de densidade do material intracelular em
relação ao meio extracelular.
IMPORTÂNCIA DOS SAIS MINERAIS
• Os sais de ferro são importantes para a formação da hemoglobina. A deficiência de ferro no
organismo causa um dos tipos de anemia.
• Os sais de iodo têm papel relevante na ativação da glândula tireóide, cujos hormônios
possuem iodo na sua fórmula. A falta de sais de iodo na alimentação ocasiona o bócio.
• Os fosfatos e carbonatos de cálcio participam na sua forma cristalina da composição da
substância intercelular do tecido ósseo e do tecido conjuntivo da dentina. A carência desses
sais na alimentação implica no desenvolvimento anormal de ossos e dentes, determinando o
raquitismo. Como íons isolados, os fosfatos e carbonatos atuam no equilíbrio do pH celular.
• Os íons de sódio e potássio têm ativa participação na transmissão dos impulsos nervosos
através dos neurônios.
• Os íons cálcio atuam na contração das fibras musculares e no mecanismo de coagulação
sangüínea.
• Os íons magnésio participam da formação da molécula de clorofila, essencial para a
realização da fotossíntese.
• Os íons fósforo fazem parte da molécula do ATP (composto que armazena energia) e integra
as moléculas de ácidos nucléicos (DNA e RNA).
Os sais mais comuns na composição da matéria viva são os cloretos, os carbonatos, os fosfatos,
os nitratos e os sulfatos (de sódio, de potássio, de cálcio, de magnésio e outros).
Sódio: Sua concentração na célula é sempre menor do que a externa. As membranas
celulares expulsão constantemente o sódio que tende a penetrar na célula.
Potássio: Inversamente ao sódio, é mais abundante dentro das células do que fora
delas. Sódio e potássio se relacionam com fenômenos de condução nervosa.
Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
6
Cálcio: Necessário para ação de certas enzimas, como na coagulação, por exemplo.
Magnésio: Presente na clorofila, portanto necessário ao processo de fotossíntese.
Ferro: Presente na hemoglobina, que transporta o oxigênio. Faz parte dos citocromos,
substâncias importantes que participam do processo de respiração celular.
TABELA DE SAIS MINERAIS
Sal mineral Função Sua falta provoca Fontes
Cálcio Atua na formação de
tecidos, ossos e dentes; age
na coagulação do sangue e
na oxigenação dos tecidos;
combate as infecções e
mantém o equilíbrio de ferro
no organismo
Deformações ósseas;
enfraquecimento dos
dentes
Queijo, leite, nozes,
uva, cereais integrais,
nabo, couve, chicória,
feijão, lentilha,
amendoim, castanha
de caju
Fósforo Atua na formação de ossos
e dentes; indispensável para
o sistema nervoso e o
sistema muscular; junto com
o cálcio e a vitamina D,
combate o raquitismo
Maior probabilidade de
ocorrência de fraturas;
músculos atrofiados;
alterações nervosas;
raquitismo
Carnes, miúdos, aves,
peixes, ovo,
leguminosas, queijo,
cereais integrais
Ferro Indispensável na formação
do sangue; atua como
veiculador do oxigênio para
todo o organismo
Anemia Fígado, rim, coração,
gema de ovo,
leguminosas,
verduras, nozes,
frutas secas, azeitona
Iodo Faz funcionar a glândula
tireóide; ativa o
funcionamento cerebral;
permite que os músculos
armazenem oxigênio e evita
que a gordura se deposite
nos tecidos
Bócio; obesidade,
cansaço
Agrião, alcachofra,
alface, alho, cebola,
cenoura, ervilha,
aspargo, rabanete,
tomate, peixes, frutos
do mar vegetais
Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
7
Cloro Constitui os sucos gástricos
e pancreáticos
É difícil haver carência e
cloro, pois existe em
quase todos os
vegetais; o excesso de
cloro destrói a vitamina
E e reduz a produção
de iodo
Potássio Atua associado ao sódio,
regularizando as batidas do
coração e o sistema
muscular; contribui para a
formação as células
Diminuição da atividade
muscular, inclusive a do
coração
Azeitona verde,
ameixa seca, ervilha,
figo, lentilha,
espinafre, banana,
laranja, tomate,
carnes, vinagre de
maçã, arroz integral
Flúor Forma ossos e dentes;
previne dilatação das veias,
cálculos da vesícula e
paralisia
A necessidade de flúor
é muito pequena; ele é
recomendado apenas
para gestantes para
crianças durante a
formação da segunda
dentição
Agrião, alho, aveia,
brócolis, beterraba,
cebola, couve-flor,
maçã, trigo integral
Sódio Impede o endurecimento do
cálcio e do magnésio, o que
pode formar cálculos biliares
ou nefríticos; previne a
coagulação sangüínea
Cãibras e retardamento
na cicatrização de
feridas
Todos os vegetais
(principalmente
salsão, cenoura,
agrião e cebolinha
verde), queijo, nozes,
aveia
Zinco Atua no controle cerebral
dos músculos; ajuda na
respiração dos tecidos;
participa no metabolismo
das proteínas e carboidratos
Diminui a produção de
hormônios masculinos e
favorece o diabete
Carnes, fígado, peixe,
ovo, leguminosas,
nozes
Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
8
1.3. CARBOIDRATOS
Também conhecidos como açúcares, glucídios ou hidratos de carbono, os carboidratos são
moléculas orgânicas constituídas por carbono, hidrogênio e oxigênio, são as principais substâncias
produzidas nas plantas durante o processo da fotossíntese. De modo geral, são utilizados pelas
células, como combustível, ou seja, fonte de energia; sendo, ainda, participadores de algumas
estruturas de diversos organismos.
Os carboidratos são classificados em grupos de acordo com o tamanho e a função do açúcar.
1. OS MONOSSACARÍDEOS (oses) - São os carboidratos que apresentam um número de
carbono variando 3 a 7:
• Trioses – três átomos de carbono na molécula de açúcar
• Tetroses – quatro átomos de carbono na molécula de açúcar
• Pentoses – cinco átomos de carbono na molécula de açúcar
• Hexoses – seis átomos de carbono na molécula de açúcar
• Heptoses – sete átomos de carbono na molécula de açúcar
Os monossacarídeos que iremos destacar apresentam alto valor biológico, sendo eles:
Pentoses Desoxirribose – participa da
formação da molécula de
DNA.
Ribose – participa da
formação da molécula de
RNA.
Hexoses Glicose – principal fonte
energética.
Frutose – açúcar das frutas.
Galactose
Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
9
Frutose é o açúcar das frutas Desoxirribose é o açúcar que faz
parte do material genético
2. OS DISSACARÍDEOS - São carboidratos formados pela união de duas moléculas de
monossacarídeos. Os principais são a maltose, a sacarose e a lactose. A maltose (glicose +
glicose) é um produto da quebra do amido. A sacarose (glicose + frutose) é o açúcar da canade-
açúcar e da beterraba. A lactose (glicose + galactose) é o açúcar do leite.
3. OS POLISSACARÍDEOS - São moléculas constituídas pela união de vários
monossacarídeos. Os monossacarídeos unem-se por uma reação em que ocorre saída de
uma molécula de água por cada ligação química realizada (síntese por desidratação). Os
polissacarídeos são moléculas enormes, às vezes ramificadas, constituídas por numerosos
monossacarídeos, que são classificadas em dois grupos:
Polissacarídeos de
reserva – são
carboidratos de
reserva energética.
Nos animais o excesso de
carboidratos é armazenado sob a
forma de um polissacarídeo
chamado de glicogênio,
principalmente nos músculos e no
fígado.
Já nos vegetais, o
polissacarídeo de reserva é
conhecido como amido. E é
encontrado na mandioca,
batatas, trigo, arroz, milho, etc.
Polissacarídeos
estruturais – são
os que participam
da constituição
física de alguns
seres vivos
A celulose é o principal
componente da parede das
células vegetais, onde serve de
proteção e sustentação.
A quitina é o polissacarídeo
que forma a carapaça dos
artrópodes (insetos, aracnídeos
e crustáceos) e forma a parede
das células dos fungos.
Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
10
A madeira é rica em celulose sendo
fonte de matéria prima para a produção
do papel
O pão, o macarrão e outros produtos à
base de cereais são ricos em amido.
A quitina é um polissacarídeo
encontrado na carapaça de
besouros.
1.4. LIPÍDEOS
São substâncias muito abundantes em animais e
vegetais. Compreendem os óleos, as gorduras, as ceras, os
lipídeos compostos e finalmente os esteróides, que apesar
de estruturalmente diferentes dos outros lipídios, ainda assim
são considerados lipídios.
Os lipídios são também compostos energéticos,
pois, na falta de glicose, a célula os oxida para liberação de energia. Uma molécula lipídica fornece o
dobro da quantidade de calorias em relação ao que oferece uma molécula glicídica. Entretanto, por
ser mais fácil a oxidação de uma molécula de glicose, os lipídios só são metabolizados na falta desta.
Na célula eles têm também um papel estrutural. Participam da formação da estrutura da
membrana plasmática e de diversas outras.
Nos animais homeotermos (temperatura corporal constante), existe uma camada adiposa sob
a pele que tem a função de isolante térmico, evitando a perda excessiva de calor.
Os lipídios atuam como solventes de algumas vitaminas (A, D, E, K) e outras substâncias
ditas lipossolúveis, de grande importância para os organismos.
Uma característica importante de todos os lipídios é a circunstância de não se dissolverem na água,
sendo solúveis apenas nos chamados solventes orgânicos como o álcool, o éter, o clorofórmio e o
benzeno.
Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
11
CLASSIFICAÇÃO DOS LIPÍDIOS
TRIGLICERÍDEOS – Compreendem as gorduras e os óleos.
Possuem elevados teores energéticos e são os principais
componentes lipídicos da dieta humana. Em mamíferos que vivem
em regiões polares, como a baleia, a gordura forma uma espessa
camada subcutânea ou "colchão adiposo", que envolve o corpo e
permite o isolamento térmico do animal em relação ao ambiente frio.
As gorduras se mostram sólidas à temperatura ambiente, enquanto
os óleos se apresentam líquidos. Existem gorduras animais (banha de porco) e gorduras
vegetais (gordura de coco), bem como óleos animais (óleo de fígado de bacalhau) e óleos
vegetais (de oliva, soja, milho, etc.).
CERÍDEOS – Embora tenha valor econômico, não têm a mesma
importância que as gorduras e óleos. Os cerídeos ou ceras
abrangem produtos de origem animal (cerúmen do ouvido e cera de
abelha) e de origem vegetal (cera de carnaúba e babaçu). Auxiliam
na impermeabilização das folhas impedindo a perda excessiva de
água e na proteção do organismo (cera do ouvido e da pele).
CAROTENÓIDES – São pigmentos lipídicos amarelos e vermelhos sintetizados pelas
plantas, encontrados em cenoura, abóbora, tomate e mamão. O carotenóide de maior
importância biológica é o beta-caroteno que origina a vitamina A (retinol), necessária ao
bom funcionamento da visão.
ESTERÓIDES – Os esteróides têm estrutura química bastante
diferente do resto dos lipídios. São todos semelhantes à molécula do
colesterol, da qual derivam. Uma parcela do colesterol precisa ser
obtida pela dieta e a outra é fabricada pelo corpo, principalmente no
fígado, que reúne o colesterol com triglicerídios e proteínas para
formar o HDL (lipoproteína de alta densidade) e o LDL (lipoproteína de
baixa densidade). Além do colesterol, temos como exemplos de
esteróides os hormônios sexuais, a vitamina D e os esteróis. Além de componentes das
membranas animais, os esteróides funcionam como hormônios importantes no metabolismo
animal.
Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
12
OS FOSFOLIPÍDIOS – possuem um radical fosforado, integrando uma cadeia
nitrogenada. Formam a camada dupla da membrana celular. A molécula do fosfolipídio
reage, ao mesmo tempo, com a água e com os lipídios. Isso é possível porque possui
uma porção hidrófila (afeição a água), o fosfato, e uma porção hidrófoba (aversão a água)
constituída pelas cadeias lipídicas. Os principais exemplos de fosfolipídios são a lecitina e
a cefalina.(Importância Biológica).
Escultura à base de ceras
especiais
Entupimento de uma artéria por acúmulo
de lipídeo.
Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
13
O PERIGO DO USO DE ESTERÓIDES ANABOLIZANTES
Apesar do alerta de médicos, o consumo de esteróides anabolizantes
não é raro entre atletas e freqüentadores de academias. A venda desses
produtos sem receita é proibida, mas o produto é comprado facilmente. Entre
os efeitos nocivos dessas substâncias estão doenças cardíacas, que levam a
morte súbita, e mau funcionamento do fígado e dos rins.
A responsabilidade pelo consumo de anabolizantes não é só de atletas e alunos de academias. Alguns
médicos receitam essas drogas para fins estéticos ou visando ao aumento do rendimento de atletas. Nas
academias, tem aumentado muito o índice de mulheres, com mais de 30 anos, que usam esses produtos.
.
No Brasil, as substâncias mais vendidas são o Winstrol, o Primobolan e o Anavar, com preços entre R$ 150
e R$ 300. As fórmulas em ampolas custam entre R$ 5 e R$ 10 cada. Nos Estados Unidos, os anabolizantes
são considerados drogas e o comércio ilegal está sendo investigado pelo FBI. A grande procura por
anabolizantes pode ser explicada, em parte, pela valorização do culto ao corpo.
Os anabolizantes só devem ser indicados em casos de deficiência nutricional grave, que ocorre em pessoas
com AIDS, anemia crônica, má absorção das proteínas, câncer com metástase, deficiência de hormônios
androgênicos nos homens e em alguns casos de osteoporose. Além do risco de morte súbita e do mau
funcionamento do fígado e dos rins, os anabolizantes prejudicam o crescimento, causam hipertensão, doenças
hormonais, alteração da libido e de humor. Autópsias em atletas na faixa dos 20 anos mostraram cardiomiopatia
hipertrófica e fibrose no miocárdio.
O primeiro e mais evidente efeito, reversível a médio prazo, é o aumento do colesterol ruim (LDL) e da taxa
de triglicerídeos. A longo prazo, pode ocorrer diminuição do colesterol bom (HDL). Esteróides contribuem ainda
para o desenvolvimento de câncer de próstata, testículos e fígado ou lesões irreversíveis no fígado. Em alguns
casos é necessário o transplante. Nas mulheres, observam-se alterações do ciclo menstrual, hipertrofia
irreversível do clitóris, mudanças na voz e nascimento de pêlos.
Os efeitos colaterais dos anabolizantes também devem ser observados. Uma das substâncias mais
perigosas é o Clembuterol, cuja indicação nos Estados Unidos se limita ao tratamento de pacientes asmáticos.
No Brasil, o produto vem sendo usado por atletas e praticantes de musculação. Como a venda é ilegal no país,
o Clembuterol só é conseguido através de contrabando ou em algumas farmácias de manipulação. Ele aumenta
a pressão arterial e a freqüência cardíaca, causa falta de ar e tremores. Em casos graves, leva ao coma e pode
matar.
Recentemente, um paciente de 35 anos ficou no CTI por uma semana, devido aos efeitos colaterais
causados pela ingestão de uma única cápsula de Clembuterol. O paciente disse que o produto tinha sido
recomendado por um professor de musculação. O mesmo aconteceu com uma mulher de 40 anos, que ficou 15
dias em coma.
Além de inúmeros problemas de saúde, os esteróides interrompem abruptamente o crescimento e podem
levar um pré-adolescente a consumir outros tipos de drogas no futuro. As epífises ósseas, responsáveis pelo
crescimento, fecham precocemente, diminuindo a estatura final.
Uma pesquisa recente, realizada com estudantes do estado de Massachusetts (EUA), revelou que 3% das
crianças com mais de 10 anos usam ilegalmente esteróides para aumentar a massa muscular e melhorar a
performance em competições esportivas. E 38% dessas crianças foram influenciadas por amigos a comprar os
anabolizantes. Estudos da Universidade de Oklahoma revelaram que um milhão de pessoas já usavam
Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
14
anabolizantes há mais de cinco anos. Outra pesquisa, do Hospital Pediátrico de New Orleans, mostra que o
consumo entre os jovens aumentou 300% nos últimos cinco anos.
Fonte: Jornal O Globo de 18/10/98
Artigo de Hélio Ventura e João Michel El-Khouri, médicos especialistas em medicina do exercício e cardiologia,
respectivamente
COLESTEROL: ENTENDA COMO ELE AGE E QUANDO É UM PERIGO À
NOSSA SAÚDE
Um dos vilões em moda no final deste século é o colesterol. Popularizado
em várias matérias jornalísticas, este elemento da nossa alimentação
também tem seu valor e precisa ser entendido como age em nosso
organismo. Ele é nada mais que uma gordura e pode ser recebido pelo
nosso corpo de duas maneiras, pelos alimentos de origem animal e como um produto fabricado pelo próprio
fígado.
Sua função é fundamental para a vida. Ele age na composição da membrana que envolve todas as nossas
células, necessário para a formação dos nossos hormônios sexuais, ácidos biliares e vitamina D. Ele circula por
todo o corpo e não é solúvel no sangue. Utiliza uma proteína, a lipoproteína, para se movimentar. Depois de
fazer viagem do fígado para os tecidos o excesso deve ser eliminado.
Aí Está o Problema
O excesso ocorre se a pessoa ingere alimentos que contenham colesterol em demasia, como carnes gordas
e ovos, quando o fígado o produz demais ou o somatório dos dois. Este excesso pode se depositar nas artérias
endurecendo a parede e formando placas que gradualmente as entopem. Esse processo é conhecido, pois
pode gerar doenças como a arteriosclerose, isquemia cerebral e obstrução das veias das pernas.
As pessoas sedentárias, obesas e que ingerem alimentos ricos em colesterol são mais propensas a ter
níveis elevados. Os homens correm mais riscos do que as mulheres, já que o organismo feminino fica menos
exposto devido à ação do hormônio estrógeno. Ele equilibra a proporção dos dois tipos de lipoproteínas que
fazem o transporte do colesterol. As altas taxas de colesterol no organismo não mandam avisos prévios. Os
sintomas só aparecem depois que as placas já se formaram. Para evitar que isto ocorra o ideal é fazer exames
periódicos para que se possa controlar o nível de colesterol no organismo.
Tratamentos
Em alguns casos apenas uma dieta específica e equilibrada, à base de alimentos que ajudam a diminuir a
dosagem de colesterol, basta para manter os níveis aceitáveis de colesterol. Exercícios físicos leves como,
Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
15
caminhadas e natação também auxiliam. Mas nem sempre é tão fácil corrigir o problema. Quando o aumento se
deve a uma produção excessiva do fígado, há necessidade de uso de medicamentos indicados pelo
endocrinologista. Cuidados preliminares podem combater este risco do excesso. Exames periódicos a partir dos
20 anos de idade, correção de hábitos alimentares e uma melhor distribuição das refeições são fundamentais.
Caso exista a necessidade de refeições fora de casa, o uso de pratos com pouca ou nenhuma gordura é o
ideal.
Apenas um exame de sangue indica a taxa de colesterol no organismo. O nível considerado bom é de 200
mg/dl. A faixa limite é entre 200 mg e 240 mg/dl. Acima disto, o risco de ter obstruções nas artérias e problemas
cardíacos aumenta. A relação entre o risco de aterosclerose cardíaca e os níveis séricos de lipoproteínas
encontra-se bem estabelecida. Níveis elevados de colesterol total e de colesterol ruim (LDL), assim como níveis
baixos de colesterol bom (HDL), estão associados a um risco elevado. Em algumas situações, tais como
diabetes melito e níveis elevados de triglicerídeos são também um indicador do aumento do risco de doença
cardiovascular.
Atenção
1. Alimentos que você pode consumir à vontade: Cereais, legumes e verduras, frutas, iogurte desnatado, aveia,
gelatina, farinhas em geral, pão, queijo branco e outros.
2. Alimentos com moderação: Sementes oleaginosas (nozes e amendoim), óleos (soja, milho e girassol) e
margarina.
3. Alimentos com alto risco: Carnes gordas, pele de frango, camarão, lagosta, carne de porco. miúdos
embutidos, ovos, chocolate, leite integral, creme de leite, bacon, empanados, frituras, presunto, mortadela,
salame, queijos amarelos e outros.
Fonte: Manual de Terapêutica Clínica - 28a. Ed. - 1996.
Copyright © 2000 eHealth Latin America
Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
16
1.5. PROTEINAS
Elas constituem o componente orgânico mais abundante na célula e isso se explica
porque são as principais substâncias sólidas que formam praticamente todas as estruturas celulares.
As proteínas são formadas pela união de várias unidades chamadas de aminoácidos,e
podem ser agrupadas em várias categorias de acordo com a sua função. De uma maneira geral, as
proteínas desempenham nos seres vivos as seguintes funções: estrutural, enzimática, hormonal,
de defesa, nutritivo, coagulação sangüínea e transporte.
• FUNÇÃO ESTRUTURAL OU FUNÇÃO PLÁSTICA - participam da estrutura dos tecidos.
Plástico é uma palavra grega que pode ser traduzida como algo fácil de moldar. Por essa
característica das proteínas é que elas entram na constituição física dos organismos.
- Colágeno: proteína de alta resistência, encontrada na pele, nas cartilagens, nos ossos e tendões.
- Actina o Miosina: proteínas contráteis, abundantes nos músculos, onde participam do mecanismo
da contração muscular.
- Queratina: proteína impermeabilizante encontrada na pele, no cabelo e nas unhas.
- Albumina: proteína mais abundante do sangue, relacionada com a regulação osmótica e com a
viscosidade do plasma (porção líquida do sangue).
• FUNÇÃO ENZIMÁTICA - toda enzima é uma proteína. As enzimas são fundamentais como
moléculas reguladoras das reações biológicas.
- Lipases: enzimas que transformam os lipídios em sua unidades constituintes, como os ácidos
graxos e glicerol.
• FUNÇÃO HORMONAL - muitos hormônios de nosso organismo são de natureza protéica.
Resumidamente, podemos caracterizar os hormônios como substâncias elaboradas pelas
glândulas endócrinas e que, uma vez lançadas no sangue, vão estimular ou inibir a atividade
de certos órgãos.
- Insulina: hormônio produzido no pâncreas e que se relaciona com e manutenção da glicemia (taxa
de glicose no sangue).
Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
17
• FUNÇÃO DE DEFESA - existem células no organismo capazes de "reconhecer" proteínas
"estranhas" que são chamadas de antígenos. Na presença dos antígenos o organismo
produz proteínas de defesa, denominados anticorpos. O anticorpo combina-se,
quimicamente, com o antígeno, de maneira a neutralizar seu efeito. A reação antígenoanticorpo
é altamente específica, o que significa que um determinado anticorpo neutraliza
apenas o antígeno responsável pela sua formação.
• FUNÇÃO NUTRITIVA - as proteínas servem como fontes de aminoácidos, incluindo os
essenciais requeridos pelo homem e outros animais. Esses aminoácidos podem, ainda, ser
oxidados como fonte de energia no mecanismo respiratório.
• COAGULAÇÃO SANGÜÍNEA - vários são os fatores da coagulação que possuem natureza
protéica, como por exemplo:
Fibrinogênio.
Globulina anti-hemofílica.
• TRANSPORTE - pode-se citar como exemplo a hemoglobina, proteína responsável pelo
transporte de oxigênio no sangue.
O ovo é rico em albumina As unhas são feitas de queratina
Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
18
COMPOSIÇÃO QUÍMICA DAS PROTEÍNAS
Na composição das proteínas comuns que formam a matéria viva são comumente encontrados
cerca de 20 aminoácidos diversos. Nos animais, um aminoácido é considerado essencial quando não
pode ser sintetizado pelas células, tendo que ser absorvido através da alimentação, e natural quando
pode ser sintetizado pelas células. Nos seres humanos, o fígado é o responsável pelas reações de
síntese de aminoácidos.
Os aminoácidos se unem entre si através de ligações químicas chamadas de ligações
peptídicas. Nesse tipo de ligação, dois aminoácidos se ligam ocorrendo a perda de uma molécula de
água. Quando ocorre perda de água na união de moléculas, dizemos que houve uma síntese por
desidratação. Síntese devido a formação de uma substância maior pela união de partículas menores
e desidratação porque ocorre a perda de água.
Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
19
Classificação dos Aminoácidos nos Seres Humanos
A seqüência de aminoácidos forma uma cadeia peptídica que pode conter dois (dipeptídios),
três (tripeptídios) ou mais aminoácidos. A partir de 4 aminoácidos a cadeia peptídica é chamada de
polipeptídio. Geralmente as proteínas podem conter mais de mil aminoácidos em cadeia
polipeptídica, ligados em uma seqüencia variável, ou seja, os vinte aminoácidos podem se encontrar
em quantidades diferentes e também em ordens diferentes, o que justifica o número incalculável de
proteínas diferentes na natureza. Às vezes, basta uma inversão na posição entre dois aminoácidos, a
ausência de um ou a presença de mais um, em qualquer ponto da seqüência, para que já se tenha
uma nova proteína, com propriedades diversas.
TIPOS DE PROTEÍNAS
Algumas moléculas protéicas se mostram como finos e longos filamentos que são insolúveis
em água. Essas são as proteínas fibrosas como o colágeno e a fibrina. Na maioria dos casos, a
molécula protéica é formada por cadeias enroscadas como um novelo, assumindo aspecto globular,
formando as proteínas globulares. Estas participam das estruturas celulares (na membrana
plasmática, no colóide citoplasmático, na formação dos cromossomos e genes, etc.) ou têm ação
ativadora das reações químicas (enzimas).
As proteínas podem ser simples, sendo formadas apenas pelo encadeamento de
aminoácidos, ou podem ser proteínas complexas, em cuja composição se encontra também um
radical não protéico. São as glicoproteínas, as lipoproteínas, as cromoproteínas e as nucleoproteínas.
Essenciais
Fenilalanina(FEN)
Isoleucina (ILE)
Leucina (LEU)
Lisina (LIS)
Metionina (MET)
Treonina (TRE)
Triptofano (TRI)
Valina (VAL)
Naturais
Alanina (ALA)
Ácido aspártico(ASP)
Ácido glutâmico (GLU)
Arginina (ARG)
Asparagina (ASN)
Cisteína (CIS)
Glutamina (GLN)
Glicina (GLI)
Histidina (HIS)
Prolina (PRO)
Serina (SER)
Tirosina (TIR)
Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
20
Os glóbulos vermelhos do sangue possui
uma proteína globular chamada de
hemoglobina
O colágeno une os tecidos, auxiliando na
elasticidade da pele e impedindo o
aparecimento das rugas
As proteínas necessitam de temperaturas e pH específicos. Alterações muito grandes na
temperatura ou no pH podem inativar ou desnaturar as proteínas, fazendo com que ela não funcione.
Ao se tornar inativa ela deixa de realizar suas funções. Algumas proteínas podem voltar ao normal se
o meio se tornar propício, outras não. Ao se desnaturar ela perde a sua forma e função
características e não mais retorna à condição inicial.
AS ENZIMAS
Enzimas são proteínas especiais que têm ação catalisadora (facilitadoras de reações
químicas), estimulando ou desencadeando reações químicas importantíssimas para a vida, que
dificilmente se realizariam sem elas. São sempre produzidas pelas células, mas podem evidenciar
sua atividade intra ou extracelularmente. Realizada a sua ação, a enzima permanece intacta. Ela
acelera a reação, mas não participa dela. Assim, uma mesma molécula de enzima pode atuar
inúmeras vezes.
São características das enzimas:
• Atividade específica na relação enzima-substrato: Cada enzima só atua em uma determinada
substância. Os substratos são as substâncias sobre as quais agem as enzimas. Cada
enzima atua exclusivamente sobre determinado ou determinados substratos, não tendo
qualquer efeito sobre outros.
Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
21
• Intensidade de ação proporcional à temperatura: Dentro de certos limites, a intensidade de
ação da enzima aumenta ou diminui quando a temperatura se eleva ou abaixa. O ponto ótimo
de ação das enzimas varia de um organismo para outro. Variações muito grandes de
temperatura levam à inativação ou desnaturação da enzima.
• Intensidade de ação relacionada com o pH: Algumas enzimas só agem em meio ácido, outras
somente em meio alcalino. Mudanças no pH podem inativar ou desnaturar a enzima.
OS ANTICORPOS
Outro grupo importante de proteínas são os
anticorpos. Quando uma proteína estranha (antígeno)
penetra em um organismo animal, ocorre a produção de
uma proteína de defesa chamada anticorpo. Eles são
produzidos por células do sistema imunológico
(linfócitos).
Os anticorpos são específicos; determinado
anticorpo age somente contra aquele antígeno (proteína
estranha) particular que induziu a sua formação. Desde
que um certo antígeno tenha penetrado uma primeira vez
no organismo, provocando a fabricação de anticorpos, o organismo guarda uma “lembrança” da
proteína invasora. Ocorrendo novas invasões, o organismo se defende com os anticorpos formados.
Diz-se que o organismo ficou imunizado.
Se a ação do antígeno for muito rápida, perigosa ou letal (mortal), a ciência recorre a vacinas
e soros.
As vacinas vão induzir o organismo a produzir anticorpos contra determinado antígeno. Elas contém o
antígeno morto ou enfraquecido, que estimula o organismo a se defender (esse processo é chamado
de imunização ativa). Os soros são diferentes das vacinas, pois contêm o anticorpo específico
(processo chamado de imunização passiva).
Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
22
1.6. VITAMINAS
São substâncias orgânicas especiais que atuam a
nível celular como desencadeadores da atividade de enzimas
(coenzimas). Elas são atuantes em quantidades mínimas na
química da célula, com função exclusivamente reguladora.
São produzidas habitualmente nas estruturas das
plantas e por alguns organismos unicelulares. Os seres mais
desenvolvidos necessitam obtê-las através da alimentação.
Algumas vitaminas são obtidas pelos animais na forma de provitamina, substância não ativa,
precursora (antecessora) das vitaminas propriamente ditas. Assim acontece com a vitamina A, que é
encontrada como provitamina A ou caroteno; e a vitamina D (calciferol), obtida de certos óleos
vegetais na forma de ergosterol ou provitamina D. A falta de determinada vitamina no organismo
humano causa distúrbios que caracterizam uma avitaminose (falta de vitaminas) ou doença carencial
(carência de vitaminas). A melhor forma de se evitar as avitaminoses é consumir uma dieta rica em
frutos, verduras, cereais, leite e derivados, ovos e carnes.
As vitaminas se classificam em hidrossolúveis e lipossolúveis, conforme sejam solúveis em
água ou lipídios (óleos e gorduras).
• São lipossolúveis as vitaminas que são dissolvidas em lipídeos – A, D, E e K;
• As demais são hidrossolúveis, isto é, são dissolvidas em água.
VITAMINA
FUNÇÃO
SUA PRESENÇA
FONTES
Vitamina A
(Retinol)
Atua sobre a pele, a retina
dos olhos e as mucosas;
aumenta a resistência aos
agentes infecciosos
Fortalecimento de dentes,
unhas e cabelos; prevenção
de doenças respiratórias
Manteiga, leite, gema de ovo,
fígado, espinafre, chicória,
tomate, mamão, batata, cará,
abóbora
Vitamina B1
(tiamina)
Auxilia no metabolismo dos
carboidratos; favorece a
absorção de oxigênio pelo
cérebro; equilibra o sistema
nervoso e assegura o
crescimento normal
Alívio de dores musculares
e cólicas da menstruação;
pele saudável
Carne de porco, cereais integrais,
nozes, lentilha, soja, gema de ovo
Vitamina B2
(riboflavina)
Conserva os tecidos,
principalmente os do globo
ocular
Benefícios para a visão e
diminuição do cansaço
ocular; bom estado da pele,
unhas, cabelos e mucosas
Fígado, rim, lêvedo de cerveja,
espinafre, berinjela
Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
23
Vitamina B3
(niacina)
Possibilita o metabolismo
das gorduras e
carboidratos
Produção de hormônios
sexuais; auxílio no
processo digestivo
Lêvedo, fígado, rim, coração, ovo,
cereais integrais
Vitamina B5
(ácido
pantotênico)
Auxilia o metabolismo em
geral
Prevenção da fadiga;
produção do colesterol,
gorduras e glóbulos
vermelhos
Fígado, rim, carnes, gema de ovo,
brócolis, trigo integral, batata
Vitamina B6
(Piridoxina)
Permite a assimilação das
proteínas e das gorduras
Melhora de sintomas da
tensão pré-menstrual;
prevenção de doenças
nervosas e de afecções da
pele
Carnes de boi e de porco, fígado,
cereais integrais, batata, banana
Vitamina B9
(ácido fólico)
Atua na formação dos
glóbulos vermelhos
Prevenção de defeitos
congênitos graves na
gravidez; prevenção do
câncer
Carnes, fígado, leguminosas,
vegetais de folhas escuras,
banana, melão
Vitamina
B12
(cobalamina)
Colabora na formação dos
glóbulos vermelhos e na
síntese do ácido nucléico
Melhora na concentração e
memória; alívio da
irritabilidade
Fígado e rim de boi, ostra, ovo,
peixe, aveia
Vitamina C
(Ácido
ascórbico)
Conserva os vasos
sangüíneos e os tecidos;
ajuda na absorção do ferro;
aumenta a resistência a
infecções; favorece a
cicatrização e o
crescimento normal dos
ossos
Produção de colágeno;
redução do efeito de
substâncias que causam
alergia; previne o resfriado
Limão, laranja, abacaxi, mamão,
goiaba, caju, alface, agrião,
tomate, cenoura, pimentão, nabo,
espinafre
Vitamina D
(Calciferol)
fixa o cálcio e o fósforo em
dentes e ossos e é muito
importante para crianças,
gestantes e mães que
amamentam
Prevenção da osteoporose
e do raquitismo
Óleo de fígado de peixes, leite,
manteiga, gema de ovo, raios de
sol
Vitamina E
(Tocoferol)
Antioxidante; favorece o
metabolismo muscular e
auxilia a fertilidade
Alívio da fadiga;
retardamento do
envelhecimento; prevenção
de abortos espontâneos e
cãibras nas pernas
Germe de trigo, nozes, carnes,
amendoim, óleo, gema de ovo
Vitamina K
(Filoquinona)
Essencial para que o
organismo produza
protombrina, uma
substância indispensável
para a coagulação do
sangue
Formação de determinadas
proteínas
Fígado, verduras, ovo
Fonte: Enciclopédia Conhecer 2000, Nova Cultural, 1995
Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
24
1.7. ÁCIDOS NUCLÉICOS
Existem dois tipos básicos de ácidos nucléicos: O ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLÉICO (DNA)
e o ÁCIDO RIBONUCLÉICO (RNA).
Os ácidos nucléicos compõem o nosso material genético e são encontrados em todos os
seres vivos. Essa regra não vale para os vírus, que possuem apenas um tipo de ácido nucléico, ou
possuem o DNA ou RNA, nunca os dois. Os ácidos nucléicos constituem a base química da
hereditariedade.
O ácido desoxirribonucléico (DNA) é uma molécula formada por duas cadeias na forma de
uma dupla hélice (escada em caracol). Essas cadeias são constituídas por um açúcar (desoxirribose),
um grupo fosfato e uma base nitrogenada (T-timina, A-adenina, C-citosina ou G-guanina).
O ácido ribonucléico (RNA) é uma molécula também formada por um açúcar (ribose), um
grupo fosfato e uma base nitrogenada (U-uracila, A-adenina, C-citosina ou G-guanina). Um grupo
reunindo um açúcar, um fosfato e uma base é um "nucleotídeo".
O DNA e os genes
Código genético - A informação contida no DNA, o código genético, está registrada na
seqüência de suas bases nitrogenadas na cadeia (timina sempre ligada à adenina, e citosina sempre
com guanina). O nome dessa informação contida no DNA é o gene. Podemos considerar um gene,
de um modo simplificado, como a região do cromossomo que contém o código para produzir uma
substância específica que a célula, e, portanto o organismo, precisa para viver.
O gene é a parte funcional do DNA. No código genético humano são encontrados milhares de
genes e cada uma armazena uma informação que pode ser traduzida do DNA para a montagem de
uma molécula específica de proteína. Os genes, portanto, são seqüências especiais de centenas ou
Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
25
até milhares de pares (do tipo A-T ou C-G) que oferecem as informações básicas para a produção de
todas as proteínas que o corpo precisa produzir.
A seqüência de base em um determinado gene indica outra seqüência, a de aminoácidos -
substâncias que constituem as proteínas. O DNA não é o fabricante direto das proteínas; para isso
ele forma um tipo específico de RNA, o RNA mensageiro, no processo chamado transcrição. O
código genético, na forma de unidades conhecidas como genes, está no DNA, no núcleo das células.
Já a "fábrica" de proteínas se localiza no citoplasma celular em estruturas específicas, os ribossomos,
para onde se dirige o RNA mensageiro. Na transcrição, apenas os genes relacionados à proteína que
se quer produzir são copiados na forma de RNA mensageiro. Cada grupo de três bases (ACC, GAG,
CGU etc.) é chamado códon e é específico para um tipo de aminoácido. Um pedaço de ácido
nucléico com cerca de mil nucleotídeos de comprimento pode, portanto, ser responsável pela síntese
de uma proteína composta de centenas de aminoácidos. Nos ribossomos, o RNA mensageiro é por
sua vez lido por moléculas de RNA transportador, responsável pelo transporte dos aminoácidos até o
local onde será montada a cadeia protéica.
O papel do RNA
O RNA é encontrado tanto no núcleo como no citoplasma, embora sua função de controle da
síntese de proteínas seja exercida exclusivamente no citoplasma. São encontrados no núcleo,
formando os nucléolos e no citoplasma, formando os ribossomos. Os RNA são formados modelandose
em moléculas de DNA (transcrição). O RNA, formado no molde do DNA, passa ao citoplasma,
levando consigo a mensagem do DNA. No citoplasma ele vai cumprir o seu papel, determinando a
síntese de uma proteína (tradução). Essa proteína terá um papel na manifestação do caráter
hereditário condicionado pela presença daquele DNA nas células do indivíduo. Logo, o DNA tem uma
função eminentemente genética, mas que só é exercida pela atividade dos RNA, que são
sintetizadores de proteínas.
COMPOSIÇÃO DO ÁCIDO NUCLÉICO
As unidades estruturais de um ácido nucléico são as mesmas, tanto numa bactéria como em
um mamífero. Todos os ácidos nucléicos são constituídos de filamentos longos nos quais se
sucedem, por polimerização, unidades chamadas nucleotídeos.
Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
26
Cada nucleotídeo é constituído por um fosfato (P), uma pentose (ribose ou desoxirribose) e
uma base nitrogenada (adenina, guanina, citosina, timina ou uracila).
As bases nitrogenadas são de dois tipos: bases púricas e bases pirimídicas.
• As bases púricas são a adenina (A) e a guanina (G), ambas encontradas tanto no DNA
como no RNA.
• As bases pirimídicas são a citosina, encontrada no DNA e no RNA; a timina (T),
encontrada no DNA; e a uracila (U), encontrada no RNA.
No DNA, encontramos sempre duas cadeias paralelas de nucleotídeos. No RNA, só há uma
cadeia de nucleotídeos. As cadeias de ácidos nucléicos são longas e encerram muitas centenas de
nucleotídeos. A molécula de DNA tem a forma de uma espiral dupla, assemelhando-se a uma
escada retorcida (caracol), onde os corrimões seriam formados pelos fosfatos e pentoses e cada
degrau seria uma dupla de bases ligadas às pentoses. A seqüência das bases nitrogenadas ao longo
da cadeia de polinucleotídeos pode variar, mas a outra cadeia terá de ser complementar sabendo
que Adenina se liga com Timina e que Guanina se liga com Citosina.
Se numa das cadeias tivermos: A T C G C T G T A C A T
Na cadeia complementar teremos: T A G C G A C A T G T A
Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
27
Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
28
2. CITOLOGIA
O COMEÇO DA CITOLOGIA
O conhecimento biológico sempre esteve ligado a uma série de métodos que se
desenvolveram, principalmente, com a Física e a química. Devemos ter sempre em mente o
paralelismo constante que existe entre as diferentes ciências, cada uma auxiliando o
desenvolvimento das demais.
Dentro da Biologia, um típico deste paralelismo é a Citologia, que não teria surgido sem o
progresso da Física e da Química. Hoje, a imagem que se tem da célula é muito mais complexa e
diversa daquela que se tinha há 20 ou 30 anos, quando os citologistas não podiam ter certos
conhecimentos que podem adquirir hoje, pois naquela época não havia condições técnicas para tal.
A citologia de 20 anos atrás era muito mais morfológica (forma) que a atual, que com o
desenvolvimento das técnicas e dos métodos de estudo oferece possibilidades cada vez maiores de
traduzir os termos morfológicos da célula para termos fisiológicos (função), ou seja, correlacionar
forma-função como um todo.
O SURGIMENTO DO MICROSCÓPIO – UM SALTO NA BIOLOGIA!
O crédito pela invenção do microscópio é dado ao holandês
Zacharias Jansen, por volta do ano 1595. Como era muito jovem
na época, é provável que o primeiro microscópio, com duas lentes,
tenha sido desenvolvido pelo seu pai, Hans Jansen. Contudo, era
Zacharias quem montava os microscópios, distribuídos para realeza
européia. No início, o instrumento era considerado um brinquedo,
que possibilitava a observação de pequenos objetos.
O século XVII foi um período de grande interesse pelos microscópios. A própria palavra
microscópio foi oficializada na época pelos membros da Academia dei Lincei, uma importante
sociedade científica. Contudo, ainda havia dúvidas sobre a importância do instrumento para a ciência.
A magnificação dos objetos obtida, em torno de nove vezes, não permitia observar coisas realmente
novas. Ainda não se suspeitava que uma estrutura presente em todos os tecidos vivos logo estaria ao
alcance dos nossos olhos, com a ajuda dos microscópios: a célula.
Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
29
Modelo de microscópio italiano,
possivelmente utilizado por
volta do ano 1600. Os modelos
italianos eram simples e pequenos
A geração seguinte
No final do século XVII, os microscópios sofreram uma
mudança em seu desenho básico. Devido provavelmente à
instabilidade do sistema lateral de sustentação, um tripé de apoio
passou a ser utilizado. O primeiro esquema de microscópio com
tripé foi divulgado na Alemanha em 1631. Contudo, somente em
1683, o microscopista inglês John Yarwell construiu o primeiro
modelo de que se tem notícia.
Fonte: www.invivo.fiocruz.br
HISTÓRIA DAS LENTES
Citam os historiadores que no século XV, era moda entre os juízes esconder o olhar e
encobrir as reações que lhes produziam os relatos expressados pelos réus, advogados e promotores,
e utilizavam para isto cristais fumês. Dessa forma mantinham à margem de tornar publicas suas
expressões, o que evitava também que nas entrelinhas, os autores e réus dos juízos não pudessem
se aproveitar e acomodar os relatos de acordo com as expressões que viam no magistrado. Os
cristais fumês eram de enorme ajuda para que os juízes também pudessem manter imparcialidade
ante o júri e a deliberação deste, já que não tinham sido influenciados pelas reações do magistrado.
E foi antes de se formularem as leis da óptica, que os chineses já dominavam a arte de
produzir lentes simples manufaturando cristais de quartzo e outros materiais, inclusive armações de
diferentes materiais. Alguns destes óculos eram para fins ornamentais e outros para fins medicinais.
Mas sabe-se que os primeiros óculos foram fabricados pelo italiano Salvino D'Armato em
1285. Uma inscrição lapidária no sepulcro em Florença o atesta. O escrito diz: - "Aqui jaz Salvino
D'Armato de Amati de Florença. Inventor dos Óculos. Deus perdoe os seus pecados. A. D. 1317". -
Tudo isto se refere à fabricação ou construção dos óculos, pois não é menos certo que as
"propriedades ópticas das superfícies curvas de cristais" já foram conhecidas pelo mesmo Euclides,
390 a.C. e por Cláudio Ptolomeo, 127-151 d.C.
Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
30
Séculos depois apareceu o eminente matemático árabe Alhazen (965-1038), que refutou e
emendou a teoria que desde a época de Euclides se mantinha como veraz, que consistia na crença
"que os raios visuais procediam de um ponto dentro do olho e que estes se espalhavam formando um
cone visual cuja base descansava sobre o objeto", Abu-Ali al-Hasan demonstrou o contrário,
indicando que "os raios visuais passam do objeto ao olho" e insinuou a "verdadeira conduta da luz ao
passar de um meio tênue a um meio denso". A fim de explicar e descrever o resultado de seus testes
costumava utilizar pequenos segmentos de cristal em forma oval.
Graças à descoberta das primeiras lentes, que se produziu a lupa e o microscópio, para o
qual há ciências baseadas exclusivamente nestes descobrimentos. A medicina, a biologia, a história
natural, a química entre outras são bons exemplos.
Posteriormente, e com destino a pesquisa científica, apareceram as lentes ou lupas e o
microscópio "simples" com dispositivos especiais e com um poder de ampliação da imagem
observada de não mais de quarenta diâmetros. Oportuno é consignar aqui que tanto os óculos como
as lupas ou lentes (antecessores do microscópio) operam como microscópios simples. Praticamente
são iguais.
Imaginemos que sem as lentes e por sua vez sem a lupa, o microscópio, ficariam a margem
da ciência o estudo das coisas e dos seres, ou entidades sumamente pequenas, microscópicas e
impossíveis de serem estudadas pelo olho humano. Os diminutos indivíduos viventes que abundam a
milhares em uma gota de água, tem sido o assombro científico em todos os tempos.
A comprovação experimental de que a textura de animais e plantas em última análise se
reduz a uma confederação de tecidos e estes por sua vez de células confederadas, potencialmente
capazes cada uma delas de vida independente, com uma organização e estrutura complexas; assim
como o fato comprovado de que a soma total de energias elaboradas por cada um destes
microscópicos componentes celulares, imprimem a totalidade do individuo, vegetal ou animal, o selo
específico de sua estirpe na escala correspondente, é, repetimos, coisa que maravilha e causa
sensação ao cientista.
O microscópio nos dá imagens
invertidas, ou seja que o lado direito do objeto
amplificado aparece à esquerda na imagem
óptica, e a cara superior daquele se vê na
parte inferior desta. Goza de um enorme poder
de amplificação, podendo sobrepor a vários
milhares de diâmetros. Fundamentalmente
consiste seu mecanismo na adaptação de
sistemas de lentes de aumento (lentes
convergentes) nas extremidades de um tubo
cilíndrico enegrecido interiormente. As lentes
colocadas na parte superior do tubo se chamam oculares e as do extremo inferior, objetivas.
Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
31
A denominação de "microscópio" foi dada por Johann Giovanni Faber (1570-1640) de
Bamberg em 1624; médico residente em Roma e a serviço do papa Urbano VI I. O vocábulo provêem
de dois vocábulos gregos: - "micros, pequeno e skopein, ver, examinar".
Parece evidente que o microscópio "composto" foi inventado no final do ano de 1590 por
Hans (pai) e Zacarias (filho) Janssen, de Middelbourg, Holanda; principalmente por Zacarias, que
asseguram, combinava duas lentes simples convergentes: uma operava de "objetiva" e a outra de
"ocular".
Não obstante, a paternidade do microscópio tem sido muito discutida e disputada. Temos por
exemplo que os italianos atribuem o singular invento a seu compatriota o famoso Galileu Galilei,
(1564-1642), natural de Pisa, eminente físico e matemático. Segundo testemunhos, o que Galileu fez,
fundador do método experimental e da ciência dinâmica foi, em 1609, combinar as lentes ou cristais
de aumento em um tubo de chumbo ou papelão, construído por ele mesmo, aplicando-as ao estudo
da astronomia, mas afirmam, em conhecimento já do aparato óptico inventado pelos Janssen.
Tal aparato de Galileu, conseguiu com que aumentasse trinta vezes é considerado como o
primeiro telescópio produzido. Mas parece ainda não ser este o seu descobridor, pois sabe-se que
seu contemporâneo Hans Lippershey tinha um telescópio e que Galileu indagou sobre seus
fundamentos, e em posse destes construiu o seu, aprimorando-o. - O fato de haver construído seus
próprios microscópios, como aconteceu com Galileu, Fontana, Drebbel, Kircher, Hooke,
Leeuwenhoek, etc., não lhes credita obter a patente de inventores como seus biógrafos pretendem.
Pelas computações cronológicas, como veremos, o progenitor do invento sem disputa pertence aos
Janssen.
O famoso Anton van Leeuwenhoek, considerado como o pai ou progenitor da Microscopia,
que em 1675 relatou ter descoberto “animaizinhos” na água da chuva e afirmava que "eram dez mil
vezes menores que as moscas de água" vistas por Swammerdan. Suas numerosas observações
microscópicas e descrições que delas constituem um positivo valor científico, pese a seu profundo
espírito mercantil. Leeuwenhoek biólogo, nasceu na Holanda em 1632. A princípio, construiu
microscópios por distração. Chegou a construir mais de 400 deles. O mais potente aumentava os
Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
32
objetos 275 vezes. Conseguiu descobrir os animais unicelulares. Também foi o primeiro em ver as
células vermelhas nos seres humanos e animais.
Em 1827, Karl Ernest von Baer (1792-1876) descobriu o óvulo dos mamíferos. Em 1831,
Roberto Brown (1773-1858) observou pela primeira vez o núcleo celular das orquídeas. Em 1835,
James Paget (1814-1899) e Richard Owen (1804-1892) descrevem a traquina de um verme
nematóide parasitário que estava enquistado no tecido muscular, de preferência na carne de porco.
No mesmo ano, 1835, Agostino Bassi fala sobre "Os descobrimentos dos agentes patogênicos", e
reconheceu em um fungo a causa da enfermidade dos bichos de seda. Em 1836, Charles Caignard
da Tour (1777-1859) descobriu a importância do fungo na levedura em fermentação. E a cabeça de
todos eles, em sitial cimero da ciência biológica, figuram Mathías Jacob Schleiden (1804-1881) e
Theodor Schwann (1810-1882), que formularam e preconizaram a famosa doutrina sobre a "Teoria
Celular". Isto ocorreu nos anos de 1838 e 1839.
A Bausch & Lomb, primeira empresa óptica
americana, foi fundada em 1850 por dois amigos,
J.J. Bausch e H. Lomb. Em 1853, quando John
Jacob Bausch, alemão, abriu uma pequena ótica em
Rochester, Nova York, necessitou mais dinheiro para
manter o crescimento do negócio e pediu
emprestados 60 dólares para o seu amigo Henry
Lomb, a quem prometeu torna-lo sócio se o negócio
desse certo. Em 1920, a Força Aérea dos Estados
Unidos fez uma encomenda: - Produzir uma proteção
ocular para os seus pilotos de caça, que enfrentavam
sérios problemas de visibilidade. Depois de dez anos de pesquisa, apresentaram óculos com lentes
verdes, que refletiam os raios solares. Somente em 1936 a novidade foi batizada de Ray-Ban e
começou a ser vendida ao grande público.
Fonte: www.sdr.com.br
Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
33
ENTENDENDO O FUNCIONAMENTO DA CÉLULA.
A célula pode ser comparada, de maneira bem simples, com uma fábrica. Através das portas
da fábrica chega o material que será usado para a fabricação de seus produtos, esse processo
requer o emprego de energia e funcionários devidamente preparados para sua função específica.
Contudo para que haja um bom funcionamento da fábrica é necessário um corpo administrativo,
responsável por organizar o trabalho de cada funcionário e pelo contato com o mundo exterior.
Tudo isso ocorre no interior da fábrica, que é delimitada por seus muros. De maneira
semelhante encontraremos a vida celular. Delimitada por uma membrana (membrana plasmática),
responsável por separar o conteúdo interno da célula do meio externo. Dentro da fábrica, isto é, no
citoplasma celular, encontraremos as organelas (espécie de funcionários com atividades
específicas), e o núcleo, que funciona como o corpo administrativo mantendo o bom funcionamento
da célula e administrando o contato com o meio exterior. Veja abaixo um exemplo de uma célula
animal.
MEMBRANA PLASMÁTICA
CITOPLASMA
NÚCLEO
Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
34
Conhecendo a membrana plasmática
A membrana plasmática é uma estrutura celular de grande importância. Ela é responsável
não apenas por determinar os limites de uma célula, mas também, porque regula a entrada e saída
de substâncias da mesma.
Basicamente a membrana plasmática é constituída de moléculas de proteína e lipídios,
segundo o modelo mais aceito hoje em dia (Modelo do Mosaico Fluido de Singer e Nicholson).
É a membrana plasmática quem é responsável pelos processos de transporte de substâncias
(que estudaremos mais adiante). Esse controle só é possível porque a membrana plasmática possui
uma característica denominada permeabilidade seletiva.
Nessa imagem observamos a dupla camada lipídica com moléculas de proteína anexas,
destas expande-se estruturas que lembram uma "árvore", na verdade trata-se de uma estrutura
envolvida em processos de reconhecimento de estruturas estranhas, denominado glicocálix.
TRANSPORTE ATRAVÉS DA MEMBRANA
Muitas das substâncias (gases, íons, açúcares, etc.) dissolvidas dentro (intracelular) ou fora
(extracelular) da célula, podem atravessar a membrana celular e passar de um compartimento a
outro. Existem várias formas através das quais as diversas substâncias podem atravessar a
Dupla camada
de lipídios
Proteínas
Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
35
membrana celular. As principais e mais bem conhecidas são: Difusão simples, osmose, difusão
facilitada e transporte ativo. O transporte de substâncias pode ou não gastar energia
• DIFUSÃO SIMPLES – Neste tipo de transporte a substância passa de um meio a outro (do
intracelular para o extracelular ou do extracelular para o intracelular) simplesmente devido ao
movimento aleatório (desordenado) e contínuo de suas partículas. As substâncias tendem a
passar de onde tem em maior quantidade ( meio mais concentrado) para o local de menor
concentração de partículas. Em tal meio de transporte não ocorre gasto de ATP (gasto de
energia) e nem ajuda de carreadores.
o EXEMPLO: Gases como oxigênio ou
dióxido de carbono atravessam a
membrana celular com grande facilidade,
simplesmente se dissolvendo na matriz
lipídica desta membrana (oxigênio e
dióxido de carbono são lipossolúveis).
• OSMOSE – Neste tipo de transporte, a água (solvente) passa, por difusão, do local onde ela
está em maior concentração para o local onde ela está em menor concentração. Com isso, a
água passa para o local onde se encontra a maior concentração de solutos (substâncias
capazes de ser dissolvidas). Nesse tipo de transporte não ocorre gasto de energia.
o EXEMPLO: Se a concentração de
solutos dentro de uma hemácia (glóbulo
vermelho) aumenta, a água passa para
o seu interior na tentativa de dissolver
os solutos encontrados ali. Se a
quantidade de solutos fora da célula for
maior, ocorre a passagem da água do
interior para o exterior da célula. O
equilíbrio ocorre quando a concentração
de solutos dentro e fora da célula for
igual.
Meio Hipertônico
Meio Hipertônico
Meio isotônico
Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
36
• DIFUSÃO FACILITADA – Neste tipo de transporte a substância se utiliza também de seus
movimentos aleatórios e contínuos nos líquidos corporais e passa também de um lado a outro
da membrana celular. Porém, por ser insolúvel na membrana plasmática (não lipossolúvel) e
de tamanho molecular grande demais para passar através dos diminutos "poros" que se
encontram na membrana celular, a substância atravessa de um lado para o outro através de
proteínas específicas encontrada na membrana celular. Essas proteínas formam canis que
consegue facilitam a locomoção da substância através da membrana plasmática. Em tal
transporte também não há gasto de ATP
(energia).
o EXEMPLO: A glicose, importante
monossacarídeo, atravessa a membrana
celular de fora para dentro da célula (do
meio de maior concentração para o meio
de menor concentração de glicose) ligada
a uma proteína carreadora específica para
glicose.
• TRANSPORTE ATIVO – Neste tipo de transporte a substância é levada de um meio a outro
através da membrana celular por uma proteína carreadora que é capaz, inclusive, de
transportar esta substância contra um gradiente de concentração, de pressão ou elétrico (a
substância pode, por exemplo, ser transportada de um meio de baixa concentração para um
de alta concentração da mesma). Para tanto, O carreador liga-se quimicamente à substância
a ser transportada através da
utilização de enzima específica,
que catalisaria (aceleraria) tal
reação. Além disso há um
consumo de ATP (energia) para
transportar a substância contra
um gradiente de concentração.
o EXEMPLO: Bomba de
Sódio e Potássio -
transporta
constantemente, nas
células excitáveis,
através da membrana,
Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
37
íon sódio de dentro para fora e íon potássio de fora para dentro da célula. Ambos os
íons são transportados contra um gradiente de concentração, isto é, de um meio
menos concentrado para um mais concentrado do mesmo íon.
ENDOCITOSE – FORMAS DE ENTRAR NA CÉLULA
Em algumas células ocorrem processos que permitem a entrada de partículas (sólidas ou
líquidas) do meio exterior para o meio interior da célula. Esses processos são chamados de
endocitose. A endocitose pode ocorrer de duas maneiras: por fagocitose ou por pinocitose.
FAGOCITOSE – Processo utilizado pela célula para
englobar partículas sólidas, que lhe irão servir de alimento.
A célula produz expansões da membrana plasmática
(pseudópodes) que envolvem as partículas e as englobam.
No interior da célula (citoplasma) a partícula fica em uma
bolsa, chamada fagossomo, onde recebe a ação de
enzimas digestivas. Ocorre a digestão e os materiais úteis
são aproveitados pela célula.
Esse processo é utilizado por seres unicelulares, como forma de alimentação, mas também
pode ser visto em leucócitos, que defendem o nosso organismo usando-se da fagocitose para
destruir corpos estranhos.
PINOCITOSE – Processo semelhante ao da
fagocitose, pelo qual certas células ingerem
líquidos ou pequenas partículas através de
minúsculos canais que se formam em sua
membrana plasmática. Quando as bordas desse
canal se fecham, contendo o alimento em seu
interior, forma-se uma bolsa membranosa
chamada de pinossomo. Posteriormente esses
materiais são digeridos e aproveitados pela célula. No organismo humano, por exemplo, é através do
processo de pinocitose que as células do intestino delgado capturam gotículas de lipídios resultantes
da digestão.
Colégio Batista do Cariri – 9º ano
Apostila de Biologia – Prof. Luis Carlos
38
CLASMOCITOSE – O caminho inverso também
pode ser percorrido por determinadas substâncias
que devem ser eliminadas da célula. Isto ocorre, por
exemplo, através de um processo chamado de
clasmocitose e que garante a eliminação de
resíduos celulares não digeridos. Os resíduos
envoltos em uma bolsa membranosa são levados
até a membrana plasmática, onde a bolsa se funde
a ela, eliminando seu conteúdo para o exterior da
célula.
