CONCEITOS FUNDAMENTAIS EM GENÉTICA

Gene
É um segmento de molécula de DNA, responsável pela determinação de características hereditárias, e está presente em todas as células de um organismo.
Cromossomos
Filamentos de DNA, RNA e proteínas (histona) que encenam um con¬junto de genes.
Cromossomos homólogos
São cromossomos que formam pares e são idênticos na forma (en¬contrados nas células diplóides); encerram genes que determinam os mesmo caracteres.
Genes alelos
São genes que ocupam o mesmo locus (lugar) em cromossomos homólogos. Estes genes atuam sobre as mesmas características, podendo ou não determinar o mesmo aspecto. Ex.: um animal pode te um dos alelos que determina a cor castanha do olho, e o outro alelo a cor azul do olho.
Genótipo
É o património genético de um indivíduo presente em suas células, e que é transmitido de uma geração para outra. Não podemos ver o genótipo de um indivíduo, mas este pode ser deduzido através de cruzamento, tes-te ou da análise dos parentais e descendentes.
Fenótipo
É a expressão exterior (observável) do genótipo mais a ação do meio ambiente. Muitas vezes a influência ambiental provoca manifestações de fenótipo diferentes do programado pelo genótipo. Esse fenómeno é deno¬minado "peristase" e pode ser exemplificado pelas hortênsias, que em solo básico apresentam coloração azul, e em solo ácido apresentam co¬loração rosa.
Nem todos os fenótipos são observáveis; existem exceções, como no caso dos grupos sanguíneos. Por exemplo: uma pessoa que é do grupo sanguíneo AB; como esse caráter não pode ser visualizado, mas pode ser detectado experimentalmente, trata-se de um fenótipo.
Fenocópias
Existem determinados indivíduos que apresentam características fenotípicas não hereditárias, que são produzidas por influência do meio ambiente, imitando um mutante. Ex.: nanismo hipofisário - provocado por função deficiente da glândula hipófise - simulando o nanismo acondroplásico - determinado por genes dominantes e transmissíveis aos descendentes.
Homozigoto ou puro
Um indivíduo é homozigoto para um determinado caráter quando possui os dois genes iguais, ou seja, um mesmo alelo em dose dupla. O homozigoto produz apenas um tipo de gameta, quer seja ele dominante ou recessivo.
Heterozigoto ou híbrido
Quando para uma determinada característica os alelos são diferen¬tes. O heterozigoto pode produzir gamelas dominantes ou recessiws.
Dominante
Um gene é dito dominante quando, mesmo estando presente em dose simples no genótipo, determina o fenótipo. O gene dominante se manifes¬ta tanto em homozigoze, quanto em heterozigoze.
Recessivo
O gene recessivo é aquele que, estando em companhia do dominan¬te no heterozigoto, se comporta como inativo, não determinando o fenótipo. O gene recessivo só se manifesta em homozigoze.
Cariótipo
Dá-se o nome de cariótipo ao conjunto de cromossomos da célula, considerando o número de cromossomos, sua forma e tamanho e a posi¬ção do centrômero.
Genoma
Dá-se o nome de genoma ao conjunto completo de cromossomos (n), ou seja, de genes, herdados como uma unidade.

OS REINOS

AGRUPAMENTO DOS REINOS
Por muito tempo, os seres vivos foram classificados em dois grandes reinos: Animal e Vegetal. Posteriormente outras classificações foram esti¬puladas, até 1969, quando o cientista americano R. H. Whittaker propôs uma nova classificação para os seres vivos, dividindo-os em cinco reinos -atualmentea mais aceita.
REINO MONERA
Formado por organismos unicelares, procariontes (desprovidos de membrana nuclear). São as bactérias e as cianobactérias.
REINO PROTISTA
Formado por organismos eucariontes (células mais complexas, cujo material genético encontra-se delimitado no citoplasma pela membrana nuclear), sem tecidos organizados. São protistas: os protozoários (ameba, giárdia) e as algas (protófitas).
REINO PUNGI
Formado por fungos uni ou pluricelulares, eucariontes, microscópi¬cos (leveduras) ou macroscópicos (cogumelos).
REINO PLANTAE ou METAPHYTA
Formado por organismos pluricelulares, eucariontes, autótrofos. São os vegetais aquáticos ou terrestres.
REINO ANIMALIA ou METAZOA
Formado por organismos pluricelulares, eucariontes heterótrofos. São os animais.

TAXONOMIA

A partir de épocas remotas, quando o homem passou a deixar vestí¬gios de sua existência na Terra, pôde-se perceber o interesse que os mesmos tinham em conhecer melhor o mundo em que viviam e suas rela¬ções com os demais seres vivos.
Passando por um processo evolutivo, o homem pôde perceber que para conhecer melhor a imensa diversidade de espécies que habitam a Terra, teria de organizar uma estrutura que facilitaria seus estudos. Co¬meçou por agrupar os seres vivos, estabelecendo para isso alguns crité¬rios, tais como as características externas, comuns a alguns seres vivos. A parte da Biologia que procura organizar e classificar os seres vivos é conhecida como "taxionomia" (do grego taxis = ordem).
Com o decorrer dos tempos, foram propostos vários sistemas para classificar os seres vivos. As primeiras classificações baseavam-se nas características externas e, quanto mais parecidos, maior seria o grau de parentesco. Com o passar dos tempos, os métodos de classificação foram-se modernizando e sendo codificados por meio de nomenclatura própria.
Em 1735, o botânico sueco Cari von Linné (Lineu) estabeleceu um sistema para classificar os seres vivos, propondo também os nomes para cada agrupamento, obedecendo sempre a uma hierarquia.
Nessa hierarquia a unidade de classificação é a espécie, que Lineu definiu como sendo um agrupamento de seres vivos semelhantes anatomicamente. No século XVII, dominava o pensamento fixista ou da imutabilidade das espécies, ou seja, os seres foram criados a partir de uma forma fixa e imutável. E todos os demais eram cópias do original. Quando não idênticas, falava-se em cópias imperfeitas do ideal. O siste¬ma de classificação estabelecido por Lineu, apesar de ter sofrido algu¬mas adaptações, é válida até hoje. Estabelecido o termo espécie, como sendo a unidade de classificação, espécies semelhantes foram agrupa¬das em outra categoria - o género.
Do mesmo modo, os géneros podem ser reunidos, formando famíli¬as. Famílias podem ser reunidas, formando ordens. Ordens são reunidas em classes. As classes podem ser reunidas, formando filós. Filós se reú¬nem formando reinos. O reino é a categoria taxonômica mais abrangente de classificação.

SISTEMA DE CLASSIFICAÇÃO E NOMENCLATURA
Vimos anteriormente que o sistema de classificação formulado por Lineu (1735) é válido até hoje. Mas Lineu não só classificou os seres vivos dentro de categorias hierárquicas, como também adotou um siste¬ma de nomenclatura, que é utilizado até hoje, conhecido como Sistema binominal de nomenclatura. Isso quer dizer que o nome de uma espécie é sempre composto, ou seja, formado por duas palavras. O primeiro nome se refere ao género, e o segundo, à espécie. Por exemplo: o cão e o lobo pertencem ao mesmo género - Canis - mas pertencem a espécies dife¬rentes. O cão pertence à espécie Canis familiares, e o lobo, à espécie Canis lúpus. Quanto ao idioma em que deveria ser escrito o nome cientí¬fico, Lineu concluiu que o ideal seria utilizar uma nomenclatura universal (comum a todos os cientistas, independentemente da nacionalidade) e que não sofresse modificações.
O latim, por ser uma língua morta, foi a escolhida. Com essas pro¬postas, Lineu teve o mérito de uniformizar universalmente a nomenclatu¬ra dos seres vivos.
Alguns exemplos de classificações e nomenclaturas:

AS PRINCIPAIS REGRAS DE NOMENCLATURA
Todo nome científico deve ser escrito em latim.
O nome científico de um ser vivo deve sempre ter duas palavras: a primeira refere-se ao género, e a segunda, à espécie.
O nome do género deve ser escrito com inicial maiúscula, e o da espécie com minúscula; exemplos: Homo sapiens (homem) Canis familiaris .cão) Zea mays (milho).
O nome científico, tanto do género como da espécie, deve ser escrito de modo a se destacar do texto (manuscrito, deve ser sublinhado e em imprensa deve-se utilizar o itálico.
Quando ocorrem subdivisões das categorias taxonômicas, por exem¬plo: subespécie, subgênero, subclasse etc., o nome da subespécie deve vir depois do nome da espécie e em letra minúscula; exemplo: Crotalus terrificus durissus (cascavel da América Central).
O nome científico do subgênero deve vir entre o nome do género e da espécie, e deve ser escrito entre parênteses e com a inicial maiúscula.
Exemplo: Anophheles (Nyssurhyunchus) darlingi- (um tipo de mosquito).
Quando se deseja mencionar o autor e a data que descreve a espécie, seu nome e data vêm depois da espécie.
Exemplo: Trypanosoma cruzi Chagas, 1909 (protozoário que transmi¬te a doença de Chagas)
O nome das famílias deriva do género, acrescido da terminação idae. Exemplificando: Homo (género da espécie humana) família Hominidade.
Com o passar dos tempos, os critérios de classificação foram toman¬do novos rumos, pois a humanidade, acumulando conhecimentos, pas¬sou a contestar alguns princípios estipulados por Lineu, como a ideia da imutabilidade ou fixismo.
Com os trabalhos de Darwin, sobre a evolução das espécies e o pro¬cesso de seleção natural, prevaleceu a ideia de que os organismos mais bem adaptados ao meio têm maiores chances de sobrevivência. E a seleção natural, agindo sobre determinado grupo, pode provocar transformações, podendo levar à constituição de uma nova espécie; contestando assim a ideia de Lineu, de que as espécies eram imutáveis.
Atualmente, os recursos que permitem determinar o grau de parentesco entre seres vivos estão bastantes sofisticados. Semelhanças são examina¬das até o nível de DNA: a sequência de aminoácidos em uma proteína varia de espécie para espécie; por isso, quanto maior forem as diferenças entre as sequências de aminoácidos, menor será o grau de parentesco.
E a diferenciação de espécie proposta por Lineu hoje passou a ter uma nova definição: espécie designa um conjunto de seres semelhantes capazes de se cruzar entre si em condições naturais, produzindo descendentes férteis.

A ORIGEM DA VIDA E A TEORIA GRADUAL DOS SISTEMAS QUÍMICOS

A preocupação do ser humano em desvendar a origem da vida data de antes de Cristo, tendo sido elaboradas várias hipóteses no decorrer de vários séculos. Por volta de 1927, os cientistas Oparin e Haldane elabora¬ram a hipótese mais aceita atualmente, que se baseia nas transforma¬ções e alterações da Terra primitiva. Segundo eles, a atmosfera primitiva era formada pêlos gases: NH3(amônia); CH4 (metano); H2 (hidrogénio) e vapor de água. Por causa das altas temperaturas, durante um longo pe¬ríodo ocorreu evaporação de água da superfície da Terra. Esses gases foram se acumulando na atmosfera e sofreram resfriamento, condensando-se e caindo em forma de chuvas.
O resfriamento da superfície terrestre permitiu que a água se acu¬mulasse nas depressões deixadas pelas erupções vulcânicas. A água car¬regava partículas presentes no solo e partículas oriundas da atmosfera para as depressões, originando os mares e oceanos. Com o passar do tempo, as águas dos oceanos foram se transformando em verdadeiros caldos de substâncias, que seriam os precursores da matéria orgânica.
As partículas foram-se aglomerando, dando origem a estruturas maiores - os coacervados (coacervar=reunir). Esses coacervados ainda não são seres vivos, mas aglomerados de substâncias orgânicas. Oparin e Haldane admitem que os coacervados continuaram a reagir entre si, dando origem a compostos mais complexos com capacidade de se repro¬duzir. Teria surgido a primeira forma de vida.

EXPERIÊNCIA DE STANLEY L. MILLER
Utilizando um aparelho formado por um sistema de vidros, Miller misturou os elementos químicos NH3, CH4, H2 e H20, simulando a atmos¬fera primitiva. Com a ação de descargas elétricas, simulou os raios que provavelmente atingiram a Terra primitiva. No fim da experiência, verificou que a mistura continha moléculas orgânicas, entre elas aminoácidos, substâncias que formam as proteínas. Essa experiência reforçou assim a hipótese gradual dos sistemas químicos de Oparin e Haldane.
A HIPÓTESE HETEROTRÓFICA
Para um ser vivo realizar suas funções e se reproduzir precisa de energia. Essa energia é obtida por meio dos alimentos.
Os primeiros seres vivos eram estruturas simples, viviam em ambi¬entes aquáticos, cercados por matéria orgânica (mares e oceanos primitivos) e incorporavam essa matéria orgânica para produção de energia. Seriam portanto seres heterotroficos (incapazes de produzir seus próprios alimentos).
Nas condições atuais da Terra, a transformação dos alimentos em energia ocorre graças às reações com o oxigénio. Supondo que ò oxigénio não fazia parte da atmosfera e de mares primitivos, os primeiros seres vivos conseguiam energia por meio de um processo anaeróbico -fermentação.
Esses organismos anaeróbicos ou fermentadores reproduziam-se continuadamente, provocando escassez de matéria orgânica. Algumas mutações podem ter acontecido, permitindo a alguns seres utilizar a energia solar como fonte de energia. Surgiram assim os primeiros seres autótrofos ou fotossintetizantes (capazes de produzir seus próprios alimentos por meio da matéria inorgânica: gás carbónico, luz e água).
No processo da fotossíntese ocorreu a liberação de gás oxigénio (02) para a atmosfera, e com a presença desse gás surgiu a respiração aeróbica.
A conclusão da hipótese heterotrófica é de que ocorreu primeiramente a fermentação, em seguida a fotossíntese e posteriormente a respiração.

OS NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO DOS SERES VIVOS

A biodiversidade entre os seres vivos em nosso planeta nos permite dividi-los em níveis e estudá-los separadamente, para melhor entender toda a sua complexidade, desde suas características moleculares até seu comportamento.
Toda matéria orgânica ou inorgânica é formada por átomos (as menores partículas de um elemento químico).
Dois ou mais átomos se unem para formar uma molécula. Exemplo: átomos de carbono, hidrogénio e oxigénio formam a glicose (C6H1206).

• Moléculas se unem formando grânulos (estruturas de função definida encontradas no interior da célula). Exemplo: mitocôndria - responsável pela respiração celular.
• Orgânulòs se unem para formar uma célula - unidade da matéria viva,
• Células: semelhantes na forma e na função, se unem para formar tecidos. Exemplos: tecido ósseo, nervoso.
• Tecidos: se unem para formar um órgão, que geralmente é formado por vários tecidos. Exemplo: olho, coração, boca.
• Órgãos: se unem para formar um sistema. Exemplo: sistema diges-tório, respiratório.
• Sistemas: se unem para formar um organismo. Exemplo: homem, cachorro.
• Os próximos níveis são denominados ecológicos:
• População: conjunto de organismos, ou indivíduos, pertencentes à mesma espécie e que habitam a mesma área geográfica, em um determinado tempo.
• Comunidade: conjunto de populações diferentes que habitam a mesma área geográfica, em um determinado tempo.
• Ecossistema: quando as comunidades estão relacionadas com o meio físico e químico do ambiente, há interação entre eles, dizemos que se trata de um ecossistema. Exemplo: uma lagoa - onde vivem peixes, algas, plantas interagindo com a água, a luz, o oxigénio - dizemos que se trata de um ecossistema.
• Biosfera: é o conjunto de todos os ecossistemas da Terra, onde existe vida.

caracteristicas dos seres vivos

REAÇÕES A ESTÍMULOS DO AMBIENTE
Os animais correm, saltam, nadam, procuram alimentos ou buscam parceiros para reprodução; os vegetais inclinam-se em movimentos mais lentos em direção à luz, as raízes movimentam-se em direção à fonte de água. Então a luz, a água, os alimentos, a necessidade de reprodução para a perpetuação da espécie são fatores estimulantes aos quais os seres vivos são capazes de reagir.

CRESCIMENTO
O aumento do volume de um corpo nos permite dizer que ele cresceu. Nos seres vivos, esse crescimento acontece em decorrência do aumento em número e tamanho das células. Isso ocorre devido à capacidade de incorporar e assimilar alimentos, transformando-os em energia.

REPRODUÇÃO
Todo ser vivo é capaz de dar origem a seres semelhantes a ele. A reprodução pode ser assexuada, quando não envolve união de gamelas (nome genérico para óvulo e espermatozóide) ou sexuada, quando envolve união de gamelas.

COMPOSIÇÃO QUÍMICA
Todos os seres vivos são formados por substâncias químicas semelhantes, que podem ser orgânicas ou inorgânicas. As proporções desses elementos são variáveis entre os seres vivos.
a) Substâncias Inorgânicas
São formadas por moléculas pequenas e com poucos átomos. As principais são:
Substância percentual na célula animal Substância percentual na célula vegetal
Água 60% 75%
Sais Minerais 4% 2,5%

b) Substâncias Orgânicas
São formadas por grandes e complexas moléculas, tendo como elemento químico principal o carbono (C). As principais são:

Substância percentual na célula animal Substância percentual na célula vegetal
Proteínas 17% 4%
Lipídios 8% 1%
Carboidratos 6% 13,5%
Vitaminas e outras substâncias 2% 1%
Ácidos Nucléicos 3% 3%

Metabolismo
É a somatória de todas as atividades químicas que ocorrem em uma célula ou em todo o organismo. São essas reações que permitem a uma célula ou um sistema transformar os alimentos em energia, que será utilizada pelas células para que as mesmas se multipliquem, cresçam, movimentem-se etc.
O metabolismo divide-se em duas etapas:
a) catabolismo: quebra das substâncias ingeridas, com liberação de energia e sobra de resíduos.
b) anabolismo: utilização da energia produzida para reparação, crescimento e demais atividades celulares.

Organização celular
Com exceção dos vírus, que são desprovidos de uma organização celular, todos os demais seres vivos são formados por células. Existem aqueles em que o ser é formado por uma célula - são os unicelulares (protozoários, bactérias). Mas a maioria é composta por muitas células.
As células possuem a capacidade de se modificarem, diferenciando-se entre si. Dessa forma, elas podem desempenhar melhor suas funções.
Grupos de células semelhantes se unem, dando origem aos tecidos; tecidos se unem para formar um órgão, e órgãos se unem formando o sistema.
O conjunto de sistemas forma um organismo.

Homeostase
É a capacidade do organismo de manter em equilíbrio seu meio interno. Um exemplo é a manutenção da temperatura de nosso corpo em 36,5° C, mesmo que a temperatura ambiente seja 15° C.

Evolução
Todo processo de modificações por que passam os seres vivos ao longo do tempo. As modificações que ocorrem ao acaso, devido a mutações aleatórias no material genético do ser vivo, quando favoráveis em determinado ambiente, serão seccionadas e mantidas ao longo de gerações por meio da reprodução. Esse processo é denominado seleção natural.

introdução à biologia

CONCEITO DE BIOLOGIA E SUA IMPORTÂNCIA
Biologia é a ciência que estuda a vida e todas as suas manifestações vitais. Com origem no latim, bius significa vida, e logos, estudo. Podemos entender, então, a importância da Biologia em nossas vidas, pois permite identificar as transformações científicas, os grandes males dos nossos tempos, como AIDS, as drogas, a fome, os desequilíbrios ambientais e tantos outros que prejudicam a vida na Terra. E, sendo conhecedores desses fatos, podemos nos tornar cidadãos críticos, capazes de lutar pelo direito de viver em um mundo melhor.

O QUE É VIDA?
A vida é definida por meio de características ausentes nos seres não-vivos. As principais características que definem um ser vivo são: composição química complexa, organização celular, crescimento, reprodução, metabolismo, homeostase, reações a estímulos do ambiente e evolução.