Prévia do material em texto
Secretaria Municipal de Educação do Rio de Janeiro SME-RJ Professor de Ensino Fundamental – Ciências MA084-19 Todos os direitos autorais desta obra são protegidos pela Lei nº 9.610, de 19/12/1998. Proibida a reprodução, total ou parcialmente, sem autorização prévia expressa por escrito da editora e do autor. Se você conhece algum caso de “pirataria” de nossos materiais, denuncie pelo sac@novaconcursos.com.br. www.novaconcursos.com.br sac@novaconcursos.com.br OBRA Secretaria Municipal de Educação do Rio de Janeiro - SME-RJ Professor de Ensino Fundamental – Ciências Edital CVL/SUBSC Nº 104 de 16 de Maio de 2019. AUTORES Específico da Disciplina - Pro Ana Luisa M. da Costa Lacida, Renata Benito, Janaina Lopes e Profo Bruno Chieregatti Língua Portuguesa - Profª Zenaide Auxiliadora Pachegas Branco Fundamentos Teórico Metodológicos e Político Filosóficos da Educação - Profª Ana Maria B. Quiqueto PRODUÇÃO EDITORIAL/REVISÃO Elaine Cristina Leandro Filho DIAGRAMAÇÃO Thais Regis CAPA Joel Ferreira dos Santos APRESENTAÇÃO PARABÉNS! ESTE É O PASSAPORTE PARA SUA APROVAÇÃO. A Nova Concursos tem um único propósito: mudar a vida das pessoas. Vamos ajudar você a alcançar o tão desejado cargo público. Nossos livros são elaborados por professores que atuam na área de Concursos Públicos. Assim a matéria é organizada de forma que otimize o tempo do candidato. Afinal corremos contra o tempo, por isso a preparação é muito importante. Aproveitando, convidamos você para conhecer nossa linha de produtos “Cursos online”, conteúdos preparatórios e por edital, ministrados pelos melhores professores do mercado. Estar à frente é nosso objetivo, sempre. Contamos com índice de aprovação de 87%*. O que nos motiva é a busca da excelência. Aumentar este índice é nossa meta. Acesse www.novaconcursos.com.br e conheça todos os nossos produtos. Oferecemos uma solução completa com foco na sua aprovação, como: apostilas, livros, cursos online, questões comentadas e treinamentos com simulados online. Desejamos-lhe muito sucesso nesta nova etapa da sua vida! Obrigado e bons estudos! *Índice de aprovação baseado em ferramentas internas de medição. CURSO ONLINE PASSO 1 Acesse: www.novaconcursos.com.br/passaporte PASSO 2 Digite o código do produto no campo indicado no site. O código encontra-se no verso da capa da apostila. *Utilize sempre os 8 primeiros dígitos. Ex: JN001-19 PASSO 3 Pronto! Você já pode acessar os conteúdos online. SUMÁRIO ESPECÍFICO DA DISCIPLINA O Universo – origem; o Sistema Solar; o Sol como fonte de energia; movimentos da Terra e da Lua e suas conse- quências............................................................................................................................................................................................................. 01 Rochas e solos - origem e estrutura da Terra; origem, tipos, composição e modificações das rochas; minérios, jazi- das e minas; formação e tipos de solos; práticas agrícolas; erosão; doenças relacionadas com o solo; exploração e conservação do solo; combustíveis fósseis............................................................................................................................................ 10 Ar atmosférico – composição; relações com os seres vivos; poluição do ar; doenças transmissíveis pelo ar; pressão atmosférica e suas variações; ventos; noções básicas de meteorologia................................................................................... 18 Camadas atmosféricas................................................................................................................................................................................... 25 Água - propriedades físicas e químicas; ciclo da água; relações com os seres vivos; pressão na água; flutuação dos corpos; vasos comunicantes; poluição da água; purificação da água; doenças relacionadas com a água; tra- tamento de água e esgoto.......................................................................................................................................................................... 28 Citologia: Bioquímica celular; doenças carenciais; A base molecular da vida; Constituintes da matéria viva; célula (características, propriedades físicas e químicas); Organelas e suas funções. Transporte de substâncias através da membrana.......................................................................................................................................................................................................... 35 Metabolismo energético; Fotossíntese: etapas, equações e fatores influenciadores; Ácidos nucleicos: estrutura e função, síntese proteica, Atividades celulares; reprodução e desenvolvimento................................................................... 43 Divisão Celular.................................................................................................................................................................................................. 35 Histologia animal e vegetal. Seres vivos: Características gerais; semelhanças e diferenças entre os seres vivos; constituição dos seres vivos - níveis de organização: células, tecidos, órgãos e sistemas e os grandes grupos ve- getais e animais (classificação, características básicas dos grandes reinos, representantes); classificação e carac- terização geral (filos, classes, ordens, famílias, gêneros e espécies); funções vitais; adaptações ao ambiente e re- presentantes mais característicos............................................................................................................................................................. 57 Os Vírus e seres de organização mais simples (procariontes, protistas e fungos)........................................................................... 71 Ecologia / Meio Ambiente e Sociedade: conceitos ecológicos; ciclos biogeoquímicos; estudo das populações; sucessão ecológica; interações; cadeias, teias e pirâmides ecológicas; relações entre os seres vivos; reciclagem; energias alternativas; poluição e desequilíbrio ecológico; biodiversidade e distribuição dos organismos na bio- sfera; biociclos, principais biomas e ecossistemas brasileiros e terrestres.............................................................................. 43 Fisiologia humana: nutrição, digestão, respiração, circulação; coração, vasos sanguíneos, composição e tipagem sanguínea e excreção; locomoção, ossos, músculos e percepção sensorial; desvios da coluna, coordenação nervosa e hormonal; reprodução vegetal e animal............................................................................................................................................. 81 Reprodução humana: anatomia e fisiologia do aparelho reprodutor humano, gametogênese, gravidez e parto, em- briogênese, controle da reprodução e métodos anticoncepcionais, doenças sexualmente transmissíveis e drogas. 81 Genética - Leis de Mendel; análise de heredogramas, genealogias e probabilidades; polialelia; grupos sanguíne- os; sexo e herança genética; anomalias cromossomiais;................................................................................................................. 124 Biotecnologia, clonagem, transgenia e novas tecnologias............................................................................................................. 139 Preservação da Saúde: Defesas do organismo e imunização; doenças adquiridas não transmissíveis; doenças adquiridas e transmissíveis; (principais viroses, bacterioses, protozooses, helmintoses e micoses), vacina, soro e saneamento básico...................................................................................................................................................................................... 142 Evolução: origem da vida; teoria e evidências da evolução; mecanismos de especiação; evolução do homem........ 151 Fundamentos de Química - estrutura e propriedades da matéria;estrutura atômica; elementos químicos; tabela periódica; íons; moléculas; substâncias químicas; misturas e combinações: separação de misturas; reações químicas (tipos e equações); óxidos, bases, ácidos e sais; eletroquímica; termoquímica; equilíbrio químico. Ligações químicas. 164 Química Orgânica: cadeia carbônica; fórmulas estruturais; classes de compostos orgânicos......................................... 226 SUMÁRIO Fundamentos de Física – estados físicos da matéria e mudanças de estado; leis de Newton; força; movimento; energia cinética e potencial; gravidade; massa e peso; Gravitação universal e movimentos planetários; Leis de Kepler................. 247 Trabalho e potência; máquinas simples; hidrostática; movimentos ondulatórios; fenômenos luminosos; espelhos, lentes e problemas visuais; temperatura, calor e termodinâmica; escalas termométricas; eletricidade, circuitos elétricos e magnetismo................................................................................................................................................................................ 274 Mecânica - cinemática: o movimento e suas causas; referencial, trajetória, posição, velocidade, aceleração........... 247 Tipos de movimentos retilíneos: queda livre. Pressão e flutuação dos corpos........................................................................ 305 LÍNGUA PORTUGUESA Leitura e compreensão de textos variados ............................................................................................................................................ 01 Modos de organização do discurso: descritivo, narrativo, argumentativo ................................................................................ 44 Gêneros do discurso: definição, reconhecimento dos elementos básicos ............................................................................... 44 Métodos de argumentação: indução, dedução, dialética ................................................................................................................ 44 Coesão e coerência: mecanismos, efeitos de sentido no texto .................................................................................................... 44 Relação entre as partes do texto: causa, consequência, comparação, conclusão, exemplificação, generalização, particularização ................................................................................................................................................................................................ 44 Conectivos: classificação, uso, efeitos de sentido. Coordenação e subordinação: classificação, usos no texto .......... 44 Verbos: pessoa, número, tempo e modo ............................................................................................................................................... 44 Vozes verbais .................................................................................................................................................................................................... 01 Transitividade verbal e nominal ................................................................................................................................................................ 72 Estrutura, classificação e formação de palavras .................................................................................................................................... 01 Metáfora, metonímia, hipérbole, eufemismo, antítese, ironia ........................................................................................................ 63 Gradação, ênfase .............................................................................................................................................................................................. 63 Acentuação ........................................................................................................................................................................................................ 69 Pontuação: regras, efeitos de sentido ...................................................................................................................................................... 72 Recursos gráficos: regras, efeitos de sentido ........................................................................................................................................ 63 FUNDAMENTOS TEÓRICO METODOLÓGICOS E POLÍTICO FILOSÓFICOS DA EDUCAÇÃO Fundamentos legais da educação brasileira: Lei Federal nº 9.394 de 20/12/1996 - Lei de Diretrizes e Bases da Educação Brasileira........................................................... 01 Diretrizes Curriculares Nacionais: Parecer 04 CNE/SEB/98 e Resoluções 02 CNE/SEB/98 e 01 CNE/SEB/06................... 20 Lei Federal nº 10.793, de 01/12/2003 – Altera a redação do art. 26, § 3º, e do art. 92 da Lei 9.394/96, que estabelece as Diretrizes e Bases da Educação Nacional......................................................................................................................................... 24 Lei Federal nº 13.005, de 25 de junho de 2014. Aprova o Plano Nacional de Educação - PNE e dá outras providências....................................................................................................................................................................................................... 24 SUMÁRIO Lei Federal nº 10.639/03 – Altera a Lei no 9.394,de 20 de dezembro de 1996, que estabelece as diretrizes e bases da educação nacional, para incluir no currículo oficial da Rede de Ensino a obrigatoriedade da temática “História e Cultura Afro-Brasileira”, e dá outras providências.......................................................................................................................... 41 Lei Federal nº 11.645, de 10/03/08 – Altera a Lei 9.394/96, modificada pela Lei 10.639/03, que estabelece as Diretrizes e Bases da Educação Nacional, para incluir no currículo oficial da rede de ensino a obrigatoriedade da temática “História e Cultura Afro-Brasileira e Indígena”..................................................................................................................................... 43 Lei Federal nº 12.976, de 04/04/2013 - Altera a Lei nº 9394/96, de 20 de dezembro de 1996, que estabelece as diretrizes e bases da educação nacional, para dispor sobre a formação dos profissionais da educação e dá outras providências....................................................................................................................................................................................................... 43 Lei Federal nº 13.415, de 16 de fevereiro de 2017. Altera as Leis nos 9.394, de 20 de dezembro de 1996, que estabelece as diretrizes e bases da educação nacional, e 11.494, de 20 de junho 2007, que regulamenta o Fundo de Manutenção e Desenvolvimento da Educação Básica e de Valorização dos Profissionais da Educação, a Consolidação das Leis do Trabalho - CLT, aprovada pelo Decreto-Lei n 5.452, de 1o de maio de 1943, e o Decreto-Lei no 236, de 28 de fevereiro de 1967; revoga a Lei no11.161, de 5 de agosto de 2005; e institui a Política de Fomento à Implementação de Escolas de Ensino Médio em Tempo Integral................................................................................................................................ 44 Lei Federal nº 13.478, de 30 de agosto de 2017. Altera a Lei no 9.394, de 20 de dezembro de 1996 (Lei de Diretrizes e Bases da Educação Nacional), para estabelecer direito de acesso aos profissionais do magistério a cursos de formação de professores, por meio de processo seletivo diferenciado.................................................................................... 46 Resolução nº 4/10 - Define Diretrizes Curriculares Nacionais Gerais para a Educação Básica......................................... 47 Resolução CNE/CP nº 2, de 22 de dezembro de 2017 - Institui e orienta a implantação daBase Nacional Comum Curricular, a ser respeitada obrigatoriamente ao longo das etapas e respectivas modalidades no âmbito da Educação Básica................................................................................................................................................................................................ 67 Fundamentos teóricos da educação: Perspectiva Histórica da Educação. Aspectos filosóficos e sociológicos da Educação. Aspectos psicológicos do desenvolvimento humano e teorias da aprendizagem. Teorias de Currículo, na perspectiva pós-crítica de currículo. Concepções de aprendizagem na perspectiva histórico-cultural................................................................................................. 70 Instrumentos pedagógicos do ensino e da aprendizagem: Projeto Político Pedagógico. Planejamento. Avaliação: função, objetivos e modalidades. Projeto didático. Metodologias de Ensino...................................................................................................................................................................... 95 Letramento como processo de apropriação da leitura e da escrita presente em todas as áreas de ensino: Conceitos de letramento. O letramento e as diversas áreas do conhecimento..................................................................... 113 ESPECÍFICO DA DISCIPLINA ÍNDICE O Universo – origem; o Sistema Solar; o Sol como fonte de energia; movimentos da Terra e da Lua e suas consequên- cias................................................................................................................................................................................................................................. 01 Rochas e solos - origem e estrutura da Terra; origem, tipos, composição e modificações das rochas; minérios, jazidas e minas; formação e tipos de solos; práticas agrícolas; erosão; doenças relacionadas com o solo; exploração e conser- vação do solo; combustíveis fósseis.................................................................................................................................................................. 10 Ar atmosférico – composição; relações com os seres vivos; poluição do ar; doenças transmissíveis pelo ar; pressão atmosférica e suas variações; ventos; noções básicas de meteorologia............................................................................................. 18 Camadas atmosféricas............................................................................................................................................................................................. 25 Água - propriedades físicas e químicas; ciclo da água; relações com os seres vivos; pressão na água; flutuação dos corpos; vasos comunicantes; poluição da água; purificação da água; doenças relacionadas com a água; tratamento de água e esgoto....................................................................................................................................................................................................... 28 Citologia: Bioquímica celular; doenças carenciais; A base molecular da vida; Constituintes da matéria viva; célula (ca- racterísticas, propriedades físicas e químicas); Organelas e suas funções. Transporte de substâncias através da mem- brana............................................................................................................................................................................................................................. 35 Metabolismo energético; Fotossíntese: etapas, equações e fatores influenciadores; Ácidos nucleicos: estrutura e fun- ção, síntese proteica, Atividades celulares; reprodução e desenvolvimento.................................................................................... 43 Divisão Celular............................................................................................................................................................................................................ 35 Histologia animal e vegetal. Seres vivos: Características gerais; semelhanças e diferenças entre os seres vivos; cons- tituição dos seres vivos - níveis de organização: células, tecidos, órgãos e sistemas e os grandes grupos vegetais e animais (classificação, características básicas dos grandes reinos, representantes); classificação e caracterização geral (filos, classes, ordens, famílias, gêneros e espécies); funções vitais; adaptações ao ambiente e representantes mais ca- racterísticos................................................................................................................................................................................................................ 57 Os Vírus e seres de organização mais simples (procariontes, protistas e fungos)........................................................................... 71 Ecologia / Meio Ambiente e Sociedade: conceitos ecológicos; ciclos biogeoquímicos; estudo das populações; suces- são ecológica; interações; cadeias, teias e pirâmides ecológicas; relações entre os seres vivos; reciclagem; energias alternativas; poluição e desequilíbrio ecológico; biodiversidade e distribuição dos organismos na biosfera; biociclos, principais biomas e ecossistemas brasileiros e terrestres.......................................................................................................................... 43 Fisiologia humana: nutrição, digestão, respiração, circulação; coração, vasos sanguíneos, composição e tipagem sanguínea e excreção; locomoção, ossos, músculos e percepção sensorial; desvios da coluna, coordenação nervosa e hormonal; reprodução vegetal e animal.......................................................................................................................................................... 81 Reprodução humana: anatomia e fisiologia do aparelho reprodutor humano, gametogênese, gravidez e parto, em- briogênese, controle da reprodução e métodos anticoncepcionais, doenças sexualmente transmissíveis e drogas...... 81 Genética - Leis de Mendel; análise de heredogramas, genealogias e probabilidades; polialelia; grupos sanguíneos; sexo e herança genética; anomalias cromossomiais;................................................................................................................................... 124 Biotecnologia, clonagem, transgenia e novas tecnologias...................................................................................................................... 139 Preservação da Saúde: Defesas do organismo e imunização; doenças adquiridas não transmissíveis; doenças adquiri- das e transmissíveis; (principais viroses, bacterioses, protozooses, helmintoses e micoses), vacina, soro e saneamento básico............................................................................................................................................................................................................................. 142 Evolução: origem da vida; teoria e evidências da evolução; mecanismos de especiação; evolução do homem................ 151 Fundamentos de Química - estrutura e propriedades da matéria; estrutura atômica; elementos químicos; tabela periódica; íons; moléculas; substâncias químicas; misturas e combinações: separação de misturas; reações químicas (tipos e equações); óxidos, bases, ácidos e sais; eletroquímica; termoquímica; equilíbrio químico. Ligações químicas. 164 Química Orgânica: cadeia carbônica; fórmulas estruturais; classes de compostos orgânicos.................................................... 226 ESPECÍFICO DA DISCIPLINA ÍNDICE Fundamentos de Física – estados físicos da matéria e mudanças de estado; leis de Newton; força; movimento; ener- gia cinética e potencial; gravidade; massa e peso; Gravitação universal e movimentos planetários; Leis de Kepler........ 247 Trabalho e potência; máquinas simples; hidrostática; movimentos ondulatórios;fenômenos luminosos; espelhos, len- tes e problemas visuais; temperatura, calor e termodinâmica; escalas termométricas; eletricidade, circuitos elétricos e magnetismo................................................................................................................................................................................................................ 274 Mecânica - cinemática: o movimento e suas causas; referencial, trajetória, posição, velocidade, aceleração..................... 247 Tipos de movimentos retilíneos: queda livre. Pressão e flutuação dos corpos.................................................................................. 305 1 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A O UNIVERSO – ORIGEM; O SISTEMA SOLAR; O SOL COMO FONTE DE ENERGIA; MOVIMENTOS DA TERRA E DA LUA E SUAS CONSEQUÊNCIAS. O universo é, provavelmente, uma das grandezas mais complexas que existem, afinal, absolutamente tudo o que podemos imaginar está inserido nele. Mas como algo de magnitude tão grande pode ter simplesmente surgido? O que havia em seu lugar antes dele? Há quanto tempo se formou e como foi esse processo? Em noites sem lua, em locais pouco iluminados por casas, ruas e edifícios, podemos ver uma infinidade de pe- quenos pontos luminosos no céu: são as estrelas. Ao ob- servar o céu a olho nu, conseguimos ver uma parte mínima do que chamamos de Universo. Já na observação do céu feita com o auxílio de um telescópio, é possível perceber que o número de corpos celestes é muito maior e também pode-se ver detalhes das formas e da cor dos astros. A atmosfera da Terra, contudo, limita a atuação dos te- lescópios terrestres, por este motivo são utilizados telescó- pios espaciais, como o telescópio Hubble, para as pesquisas astronômicas mais sofisticadas. Além destes instrumentos para o estudo do Universo, os cientistas contam com equi- pamentos de informática para cálculos, tratamento de da- dos e imagens recebidas dos telescópios, simulações etc. Esses recursos possibilitaram responder à questão: o que compõe o Universo? O Universo é composto por aglomerados de galáxias, com nebulosas, estrelas, cometas, planetas e seus satéli- tes, e tudo que neles existe - no caso do planeta Terra, por exemplo, plantas, animais, rochas, água, ar, etc. Existem várias explicações sobre a origem do Univer- so. Há, sobre esse assunto, as explicações religiosas e as científicas. Trataremos aqui da visão científica, ou seja, de como os cientistas procuram explicar os fenômenos que observam no Universo. Não se sabe ao certo, mas os cientistas calculam que o Universo tenha começado a existir há cerca de 15 bilhões de anos. Parece impossível afirmar uma coisa dessas - 15 bilhões de anos é muito tempo! O que levou os cientistas a pensarem que o Univer- so tenha tido um começo? O telescópio Hubble consegue captar a luz de estrelas e mostra como elas eram há bilhões de anos. Analisando a luz das estrelas é possível saber a velocidade com que elas estão se afastando ou se aproximando de nós, sua composição química, idade, temperatura e massa, entre outros aspectos. Descobriu-se, então, algo inesperado: as galáxias estão se afastando da Terra! Para entender melhor o que está acontecendo, faça vá- rias bolinhas de tinta com uma caneta sobre a borracha de uma bexiga (balão de aniversário) e comece a soprar. Veja o que acontece com a distância entre as marcas de tinta. A análise da luz das estrelas mostra que as galáxias estão se afastando uma das outras, assim como as mar- cas feitas na bexiga. Isso acontece porque o Universo, como a bexiga de nosso exemplo, está se expandindo. Mas se eles está se expandindo, podemos concluir que, no passado, as galáxias estavam mais próximas. Quanto mais voltarmos no tempo, mais próximas elas estavam. Podemos supor um momento em que toda a maté- ria do Universo estava compactada em um único ponto, infinitamente comprida em temperaturas enormes. Foi então o que aconteceu o que os cientistas chamam de “a grande explosão” ou, em inglês, o big-bang. Era o início do Universo, que teria ocorrido há, mais ou menos, 15 bilhões de anos. Depois da explosão, a temperatura inicial, que era de mais de um trilhão de graus Celsius, começou a diminuir. Os átomos como formam a matéria hoje se originaram a partir dos prótons, elétrons e outras partículas. Primeiro, os átomos se agruparam em nuvens de ga- ses. Cerca de um bilhão de anos depois, as primeiras es- trelas e galáxias surgiram. E antes do big-bang? Os cientistas não sabem dizer. Como não havia nem tempo nem espaço antes da grande explosão, alguns acham difícil afirmar que havia alguma coisa anterior. Se- gundo eles, todo o Universo passou a existir só a partir da grande explosão. Mas a ciência ainda não tem uma resposta para essa dis- cussão. Como também não tem para o futuro do Universo. Estrelas As estrelas “nascem” a partir de nebulosas constituídas, em grande parte, por gases, poeira e partículas sólidas. Os cientistas explicam que existe uma atração recí- proca entre as partículas de matéria que compõe a gran- de nuvem – a nebulosa. Essa atração é denominada força de gravidade. Em razão da força de gravidade, a matéria que constitui uma nebulosa se agrupa, compondo uma massa compacta e formando os astros. Nebulosa Alguns astros alcançam um tamanho gigantesco, e a temperatura no seu interior é elevadíssima. A pressão e o aquecimento se tornam tão intensos no centro desses astros que uma grande quantidade de energia é liberada sob forma de calor e luz. 2 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A #FicaDica É essa propriedade de produzir o próprio calor e a própria luz o que diferencia as estrelas dos planetas e de outros astros. O brilho das estrelas é produzido por parte de sua energia, que se irradia pelo espaço sob a forma de luz. As estrelas não duram para sempre. Elas “nascem”, evoluem e “morrem”. Esse mesmo processo ocorre com o Sol, pois ele também é uma estrela. A luz das estrelas Pode parecer estranho, mas quando olhamos para as estrelas, estamos vendo o passado delas. Se a estrela esti- ver bem longe, bem longe mesmo, ela pode até nem mais existir da forma como a conhecemos hoje – e inclusive ter se transformado em outro corpo celeste. Quando obser- vamos uma estrela, estamos captando a luz que ela emitiu para o espaço. A luz é uma forma de energia que viaja com a incrível velocidade de cerca de 300 mil quilômetros por segundo. Mas como a distância entre os corpos celestes também é grande, pode levar um bom tempo para que a luz da estrela chegue até nós. Veja o exemplo: A estrela mais próxima de nós, depois do Sol, cha- mada Próxima do Centauro, está a uma distância de 40 trilhões de quilômetros da Terra. Isso quer dizer que a luz dessa estrela leva cerca de 4,2 anos ou 4,2 anos-luz para chegar até aqui. Então quando observamos essa estrela, estamos vendo, nesse momento, a luz que ela emitiu há 4,2 anos atrás. Se, neste momento, essa estrela deixasse de existir ela só “se apagaria” e sua luz deixaria de chegar até nós apenas daqui há 4,2 anos. Só então percebería- mos que ela deixou de existir. O brilho das estrelas é ofuscado durante o dia pela luz do Sol, que é a estrela mais perto da Terra. Por isso, percebemos as estrelas no céu somente à noite, mes- mo que elas permanecendo lá durante o dia. Cor das estrelas A olho nu é difícil distinguir a cor das estrelas. Em razão das grandes distâncias que elas estão de nós, a quantidade de luz que chega aos nossos olhos é muito pequena e não percebemos cores quando há pouca luz. A cor das estrelas depende do calor que chega do nú- cleo à superfície delas e tem, portanto, relação com a sua temperatura. As estrelas com superfície mais quente apre- sentam cores branca ou azulada, já aquelas de cor averme- lhada são as que têm a superfície menos quente. Com o telescópio é possível observar a cor das estrelas com mais nitidez. Nas estrelas menos quentes,a temperatura da super- fície chega a 3.000ºC, enquanto nas mais quentes chega a 50.000ºC. O Sol tem a cor amarelada e, comparado com as ou- tras estrelas, possui uma temperatura média. Figura: O azul representa o gás interestelar quente. Das estrelas surge a cor verde, já a poeira quente é verme- lha. As estrelas supergigantes vermelhas são as estrelas de maior brilho ao centro. Porque as estrelas piscam? Olhando para o céu à noite, podemos ver que o bri- lho das estrelas muda: elas “piscam”. Mas estrelas estão sempre emitindo a mesma luz. O piscar é provocado por mudanças no ar da atmosfera que a luz atravessa. Constelações A posição de uma estrela em relação a outra nos pa- rece fixa. No entanto, as estrelas estão se movendo, ge- ralmente em grande velocidade. Em razão da imensa distância entre as estrelas e nós, só é possível perceber essa movimentação com o uso de instrumentos apropriados ou no decorrer de séculos. Por parecer que as estrelas estão fixas no céu, con- seguimos imaginar um agrupamento delas formando constelações. Nesses agrupamentos, as estrelas pare- cem, para nós que as observamos da Terra, estar próxi- mas entre si. Na verdade, elas podem estar muito distan- tes umas das outras, às vezes separadas por dezenas de anos-luz. 3 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Na constelação do Cruzeiro do Sul, por exemplo, para o observador situado na Terra, as estrelas parecem formar uma cruz. Mas, se um observador, localizado em outro ponto do espaço visse essa constelação, provavel- mente não conseguiria perceber a figura da cruz. Durante o ano, percebemos o Cruzeiro do Sul em di- ferentes posições com relação ao observador terrestre; no entanto, sempre mantém a mesma posição com rela- ção às demais constelações. Na realidade, é a Terra – nos- so ponto de observação – que está se movimentando. Os povos de várias civilizações observavam que, na épo- ca em que suas terras áridas eram atacadas por pragas de escorpião, um determinado conjunto de estrelas surgia no céu. Na imaginação deles, tratava-se de um grande escor- pião celeste. Baseados no surgimento da constelação de Es- corpião, os povos mesopotâmicos previam a época da seca. As constelações serviam de referência para delimitar as estações do ano, distinguir as épocas da seca e de plantio, construir calendários e identificar estrela-guia para as navegações. Os povos indígenas brasileiros, da mesma forma que outros povos, imaginavam figuras no céu ao olhar para as estrelas. Cada cultura tem, portanto, as suas próprias constelações. Oficialmente, em 1888, os astrônomos agruparam as estrelas e dividiram o céu em 88 constelações oficiais com fronteiras precisas. Desta forma, cada direção no céu pertence necessariamente a uma (e apenas uma) de- las. Elas foram batizadas, em sua maioria, de acordo com a tradição proveniente da Grécia antiga, e seus nomes oficiais são sempre em latim. As mais conhecidas, por exemplo, são as que compõe o Zodíaco: Áries (carneiro), Taurus (o touro) etc. Galáxias Galáxia é um termo que se origina da palavra gala, que significa “leite”, em grego. Inicialmente, era a deno- minação da nossa galáxia, a Via Láctea, e, depois, se ge- neralizou como denominação de todas as demais. As galáxias são compostas por nuvens de gás e poei- ra, um grande número de estrelas, planetas, cometas e asteroides e diversos corpos celestes unidos pela ação da força gravitacional. Numa noite estrelada podemos ver uma faixa esbran- quiçada que corta o céu. Essa “faixa” de astros é apenas uma parte da galáxia onde está localizado o planeta Ter- ra. Os antigos a denominaram Via Láctea, cujo significa- do em latim é “caminho de leite”. A Via Láctea pertence a um conjunto, ou seja, um aglomerado de diversas galáxias. O Universo contém mais de 200 bilhões de galáxias de tamanho e formas va- riadas. Há galáxias de forma elíptica, outras são espirais e muitas são as galáxias irregulares, ou seja, que não tem forma específica. Representação da galáxia de Andrômeda 4 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Representação da Via Láctea vista de perfil (acima) e vista de cima (abaixo) O SISTEMA SOLAR O sistema solar é um conjunto de planetas, asteroi- des e cometas que giram ao redor do sol. Cada um se mantém em sua respectiva órbita em virtude da intensa força gravitacional exercida pelo astro, que possui massa muito maior que a de qualquer outro planeta. Os corpos mais importantes do sistema solar são os oito planetas que giram ao redor do sol, descrevendo órbitas elípticas, isto é, órbitas semelhantes a circunfe- rências ligeiramente excêntricas. Os planetas que compõem o sistema solar O sol não está exatamente no centro dessas órbitas, como pode-se ver na figura abaixo, razão pela qual os planetas podem encontrar-se, às vezes, mais próximos ou mais distantes do astro. Órbitas elípticas dos planetas do Sistema Solar Origem do Sistema Solar O Sol e o Sistema Solar tiveram origem há 4,5 bilhões de anos a partir de uma nuvem de gás e poeira que gira- va ao redor de si mesma. Sob a ação de seu próprio peso, essa nuvem se achatou, transformando-se num disco no qual ao centro formou-se o sol. Dentro desse disco, ini- ciou-se um processo de aglomeração de materiais sóli- dos, que, ao sofrer colisões entre si, deram lugar a corpos cada vez maiores, os outros planetas. A composição desses aglomerados relacionava-se com a distância que havia entre eles e o sol. Longe do as- tro, a temperatura é muito baixa, e os planetas assim lo- calizados possuem matéria gasosa ou gelo, como o caso de Júpiter, Saturno, Urano e Netuno. Já os planetas perto do sol, ao contrário, tiveram, em geral, o gelo evaporado, restando apenas rochas e metais, é o caso de Mercúrio, Vênus, Terra e Marte. Os componentes do Sistema Solar O sol O Sol é a fonte de energia que domina o sistema so- lar. Sua força gravitacional mantém os planetas em órbita e sua luz e calor tornam possível a vida na Terra. A Ter- ra fica, em média, aproximadamente há 150 milhões de quilômetros do Sol (distância percorrida pela luz em 8 minutos). Todas as demais estrelas estão localizadas em pontos muito mais distantes. As observações científicas realizadas indicam que o Sol é uma estrela de luminosidade e tamanho médios. No céu existem incontáveis estrelas maiores e mais bri- lhantes, mas para nossa sorte, a luminosidade, tamanho e distância foram exatos para que em nosso planeta se desenvolvessem formas de vida como a nossa. O Sol possui 99,9% da matéria de todo o Sistema So- lar. Isso significa que todos os demais astros do sistema juntos somam apenas 0,1%. Composição do Sol O Sol é uma enorme esfera de gás incandescente com- posta essencialmente de hidrogênio e hélio, com um diâ- metro de 1,4 milhões de quilômetros. 5 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A O volume do Sol é tão grande que em seu interior caberiam mais de 1 milhão de planetas do tamanho do nosso. Para igualar seu diâmetro, seria necessário colocar 109 planetas como a Terra um ao lado do outro. No centro da es- trela encontra-se o núcleo, o qual a temperatura alcança os 15 milhões de graus centígrados e onde também ocorre o processo de fusão nuclear, por meio do qual o hidrogênio se transforma em hélio. Já na superfície a temperatura do Sol é de cerca de 6.000 graus Celsius. Os planetas do Sistema Solar São oito os planetas clássicos do Sistema Solar. Na ordem de afastamento do Sol, são eles: Mercúrio, Vênus, Terra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano e Netuno. A partir dos avanços tecnológicos que possibilitaram a observação do céu com instrumentos ópticos como lunetas, telescópios e outros, os astrônomos vêm obtendo informações cada vez mais precisas sobre os planetas e seus satélites. Outros astros do Sistema Solar Satélites Até 1610, o único satélite conhecido era o da Terra, a Lua. Naquela ocasião, Galileu Galilei (1564-1642), com a sua luneta, descobriu satélites na órbita do planeta Júpiter.Hoje se sabe da existência de dezenas de satélites. Na Astronomia, satélite natural é um corpo celeste que se movimenta ao redor de um planeta graças a força gravi- tacional. Por exemplo, a força gravitacional da Terra mantém a Lua girando em torno do nosso planeta. Os satélites artificiais são objetos construídos pelos seres humanos. O primeiro satélite artificial foi lançado no es- paço em 1957. Atualmente há vários satélites artificiais ao redor da Terra. O termo “ lua” pode ser usado como sinônimo de satélite natural dos diferentes planetas. 6 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A • Cometas Um cometa é o corpo menor do sistema solar, semelhante a um asteroide. Possui uma parte sólida, o núcleo, com- posto por rochas, gelo e poeira e têm dimensões variadas (podendo ter alguns quilômetros de diâmetro). Geralmente estão distantes do Sol e, nesse caso, não são visíveis. Eles podem se tornar visíveis à medida que, na sua longa trajetória, se aproximam do Sol sublimando o gelo do nú- cleo e liberando gás e poeira para formar a cauda e a “cabeleira” em volta do núcleo. O mais conhecido dele é o Halley, que regularmente passa pelo nosso Sistema Solar. De 76 em 76 anos, em média, ele é visível da Terra. Ele passou pela região do Sistema Solar próxima do nosso planeta, em 1986, o que possibilitou a sua visibilidade, portanto, o Halley deverá estar de volta em 2062. Cometa Halley 7 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A • Asteroides Um asteroide é um corpo menor do sistema solar, ge- ralmente da ordem de algumas centenas de quilômetros apenas. São milhões de corpos rochosos que giram ao redor do Sol. Da Terra, só podem ser observados por meio de telescópio. Entre as órbitas dos planetas Marte e Júpiter, encontra-se um cinturão de asteroides e outro após a ór- bita de Netuno. • Meteoroides, meteoros e meteoritos São fragmentos de rochas que se formam a partir de cometas e asteroides. O efeito luminoso é produzi- do quando fragmentos de corpos celestes se incendeiam em contato com a atmosfera terrestre devido ao atrito. Esses rastros de luz são denominados meteoros e popu- larmente conhecidos como estrelas cadentes, mas não são estrelas. Quando caem sobre a Terra, atraídos pela força gra- vitacional, são chamados de meteoritos. Na maioria das vezes, eles são fragmentos de rochas ou de ferro. Os meteoritos têm forma variada e irregular, e o tamanho pode variar de micro fragmentos a pedaços de rochas de alguns metros de diâmetro. O maior meteorito brasileiro (pesando mais de 5000 quilos), o Bendegó, foi encontrado no interior da Bahia em 1784 e encontra-se em exposição no Museu Nacional do Rio de Janeiro. Meteorito Bendegó A LUA A Lua é o satélite natural da Terra. Consiste em um corpo rochoso com 3. 476 km de diâmetro, quase um terço do tamanho da Terra. A distância média da Terra à Lua é de 384. 400 km. O nosso satélite não tem atmos- fera para proteger o ser humano ou outro ser vivo da exposição direta às radiações solares, como a radiação ultravioleta. Também não existe água e nem vulcões porque, ao contrário da Terra, a Lua tem a parte mais interna em estado sólido (não apresenta magma). Mas há muitas crateras, geralmente formadas pelo impacto de corpos celestes no passado. As colisões derreteram rochas e for- maram lavas, que esfriam e aparecem como áreas escu- ras na Lua, chamadas mares. A temperatura na sua superfície varia, em média, de 100ºC a -150ºC. Todas essas condições não permitem a existência de seres vivos na Lua. O observador terrestre percebe o movimento aparente da Lua e dos demais as- tros visíveis no céu à noite no sentido leste para oeste. Os principais movimentos da Lua são: de translação ao redor da Terra e de rotação sobre seu próprio eixo. Esses dois movimentos têm praticamente o mesmo tem- po de duração: aproximadamente 27 dias e 8 horas. Por esse motivo, a Lua mantém sempre a mesma face voltada para a Terra. 8 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A As fases da Lua O brilho da Lua é reflexo da luz do Sol. Da mesma forma que os planetas, ela não tem luz própria. O observador terrestre vê partes diferentes da Lua iluminadas pelo SoL, enquanto ela se movimenta ao redor da Terra. Esses diferentes aspectos, denominados fases da Lua, são: Lua Nova, Quarto Crescente, Lua Cheia e Quarto Min- guante. Quarto: significa 1/4. O Sol ilumina a metade da esfera lunar e, daqui da Terra, vemos apenas a metade da porção iluminada pelo Sol, isto é, 1/4 da Lua. A fase de Lua Nova é quando a sua face iluminada está do lado oposto à Terra. Para nós está voltada a face não iluminada. Nessa fase a Lua não é vista no céu noturno. Nos dias seguintes, a Lua tem a aparência de um arco iluminado e, às vezes, pode ser vista à tardinha. À medida que a Lua translada ao redor da Terra aumenta a parte que vemos iluminada. Após cerca de sete dias, ela está na sua fase Quarto Crescente. A Lua segue a sua órbita. A cada dia aumenta a sua região iluminada vista da Terra. Quando a Lua está em posição oposta à posição do Sol em relação à Terra, a Lua fica com a face voltada para nós completamente iluminada. É a fase da Lua Cheia. Nesse período a Lua surge no céu no início da noite. Nas noites seguintes, podemos observar que a parte iluminada da Lua começa a diminuir até que só a metade da sua face é vista. Ela parece no céu bem mais tarde da noite e pode ser vista ao amanhecer. É a fase Quarto Minguante. A Lua segue na sua translação, mudando de posição em relação à Terra e ao Sol. Para quem a observa da Terra, vai diminuindo a parte iluminada, até que ela novamente não é vista no céu. A Lua, então, completa o seu ciclo e retorna à fase de Lua Nova. As quatro fases da Lua acontecem em ciclos contínuos, num período de 29 dias e 12 horas. 9 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Eclipses Os eclipses são fenômenos que ocorrem devido à posição entre a Lua, a Terra e o Sol. Às vezes, esses astros se alinham, bloqueando parte da luz solar que ilumina a Terra ou a Lua. Os eclipses podem ser lunares ou solares. Eclipse Lunar O eclipse lunar acontece na fase da Lua Cheia. Ocorre quando a Terra fica entre o Sol e a Lua, que passa pela região da sombra da Terra. A Terra, nessa ocasião, bloqueia os raios solares que iluminam a Lua. A sombra da Terra se projeta na Lua, cobrindo-a parcial (eclipse parcial) ou totalmente (eclipse total). 10 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Eclipse solar Ocorre quando a Lua fica entre o Sol e a Terra, ou seja, na fase de Lua Nova. E todos ficam alinhados em uma reta só. Nessa ocasião, a Lua bloqueia os raios solares que iluminam parte da Terra. O eclipse solar pode ser parcial para algumas regiões. Esse fenômeno ocorre pelo menos duas vezes ao ano; no entanto, ocorre raramente num mesmo local da Terra. A influência da Lua sobre a Terra A Lua é a principal causa dos fenômenos das marés. A força de atração entre a Terra e a Lua e entre a Terra e o Sol (em menor grau) provoca a subida e a descida do nível das águas do mar. A subida é a maré alta ou a preamar. A descida é a maré baixa ou a baixa-mar. As marés acontecem porque a força gravitacional é maior no lado da Terra que está mais próximo à Lua do que no lado oposto, mais afastado. Mas a influência da atração gravitacional da Lua e dos planetas sobre o cor- po humano pode ser desprezada diante da influência do planeta Terra e até de corpos muito mais leves, porém muito mais próximos. ROCHAS E SOLOS - ORIGEM E ESTRUTURA DA TERRA; ORIGEM, TIPOS, COMPOSIÇÃO E MODIFICAÇÕES DAS ROCHAS; MINÉRIOS, JAZIDAS E MINAS; FORMAÇÃO E TIPOS DE SOLOS; PRÁTICAS AGRÍCOLAS; EROSÃO; DOENÇAS RELACIONADAS COM O SOLO; EXPLORAÇÃO E CONSERVAÇÃO DO SOLO; COMBUSTÍVEIS FÓSSEIS. A crosta terrestre possui várias camadas compostas por três tipos de rochas, que são formadas pela mistura de diferentes materiais. Essas rochas podem ser mag- máticas, também chamadas de ígneas, sedimentares ou metamórficas.Rochas magmáticas ou ígneas As rochas magmáticas ou ígneas (ígneo vem do latim e significa “fogo”) são originadas do interior da Terra, onde são fundidas em altíssima temperatura. Nas erupções de vulcões essas rochas são lançadas do interior da Terra para a superfície. Sofrem, então, resfriamento rápido e se solidi- ficam. Outras vezes, ficam nas proximidades da superfície, onde se resfriam lentamente e, também, se solidificam. 1) Rochas ígneas extrusivas ou vulcânicas: são aque- las que surgem a partir do resfriamento do magma expelido em forma de lava por vulcões, formando a rocha na superfície e em áreas oceânicas. Como nesse processo a formação da rocha é rápida, ela apresenta características diferentes das rochas in- trusivas. Um exemplo é o basalto. 2) Rochas ígneas intrusivas ou plutônicas: são aquelas que se formam no interior da Terra, geralmente nas zonas de encontro entre a astenosfera e a litosfe- ra, em um processo constitutivo mais longo. Elas surgem na superfície somente através de aflora- mentos, que se formam graças ao movimento das placas tectônicas, como ocorre com a constituição das montanhas. Exemplo: gabro. O basalto é uma rocha escura muito utilizada na pavi- mentação de calçadas, ruas e estradas e são advindas do resfriamento rápido do magma. No Rio Grande do Sul, encontramos as falésias de Tor- res, formadas de basalto. As faixas escuras das famosas calçadas de Copacabana, no Rio de Janeiro, são formadas por basalto. 11 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A A pedra-pomes, gerada após rápido resfriamento em contato com a água formando uma rocha cheia de poros ou buracos devido à saída de gases. Parece uma “espuma endurecida”. A pedra-pomes é utilizada para polir objetos e amaciar a pele. O granito (vem do latim granum, que significa “grão”) se forma no interior da crosta terrestre por resfriamento lento e solidificação do magma. É muito utilizado em re- vestimento de pisos, paredes e pias. O granito é formado por grãos de várias cores e brilhos: são os minerais. Uma rocha é formada de um ou mais minerais. A maioria das rochas compõe-se de vários tipos de mine- rais. Minerais são elementos ou compostos químicos, ge- ralmente sólidos, encontrados naturalmente no planeta. Há mais de dois mil tipos diferentes de minerais. Eles são formados pela união de vários tipos de átomos, como silício, oxigênio, alumínio, cálcio e ferro. As dife- renças entre os minerais devem-se aos diferentes tipos de átomos que os formam e também à maneira como os átomos estão “arranjados”. Pedaço de granito O Granito é usado para fazer bancada de pias, pisos, etc. O granito é formado principalmente por três tipos de minerais: o quartzo, o feldspato e a mica. Os grãos que aparecem em cor cinza no granito cor- respondem a grãos de quartzo. Veja na figura a seguir que o quartzo, como a maioria dos minerais, é formado por uma série de partes que lembram figuras geométri- cas. Dizemos então que o quartzo, como a maioria dos minerais, forma cristais. Cristal de rocha formado por uma variedade de quartzo transparente. Veja acima a forma cristalina típica desse cristal. Há também formas coloridas de quartzo, como a ametista. O outro tipo de mineral presente no granito é o felds- pato, que pode apresentar diversas tonalidades: amarelo, branco, rosa, verde. A decomposição desse mineral pela água da chuva for- ma a argila que é usada para fazer tijolos, cimento, concreto e diversos objetos. A cor preta ou cinza-escura e brilhan- te presente no granito corresponde a pequenos grãos de mica. Existem também outros tipos de mica, de cores dife- rentes. A mica é um bom isolante de calor de eletricidade; por isso é utilizada no ferro elétrico de passar roupa. Rochas sedimentares Observe na figura a seguir que a rocha é formada por camadas (ou estratos). Esse tipo de rocha é chamado de rocha sedimentar e se forma a partir de mudanças ocorridas em outras rochas. Chuva vento, água dos rios, ondas do mar: tudo isso vai, aos poucos, fragmentando as rochas em grãos de minerais. Pouco a pouco, ao longo de milhares de anos, até o granito mais sólido se transforma em pequenos fragmentos. Esse processo é chamado de intemperismo. 12 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Os fragmentos de rochas são transportados pelos ventos ou pela água da chuva até os rios, que, por sua vez, os levam para o fundo de lagos e oceanos. Lá os fragmentos vão se depositando em camadas. É assim que se formam, por exemplo, terrenos cobertos de areia, como as praias. Esses fragmentos ou sedimentos vão se acumulando ao longo do tempo. As camadas de cima exercem pressão sobre as camadas de baixo, compactando-as. Essa pressão acaba por agrupar e cimentar os fragmentos e endurece a massa formada. é assim que surgem as rochas sedimentares. Tudo isso, não se esqueça, leva milhares de anos. Desse modo, a areia da praia transforma-se, lentamente, em uma rocha sedimentar chamada arenito. Sedimentos de argila transformam-se em argilito. As camadas vão cobrindo também restos de plantas e animais. Por isso é muito comum encontrar restos ou marcas de animais e plantas em rochas sedimentares: o animal ou planta morre e é coberto por milhares de grãos de minerais. Os restos ou marcas de organismos antigos são chamado de fósseis. Analisando os fósseis, os cientistas podem estudar como era a vida no passado em nosso planeta. Formação das rochas sedimentares • A origem do arenito O arenito se forma quando rochas como o granito se desintegram aos poucos pela ação dos ventos e das chuvas. Os grãos de quartzo dessas rochas formam a areia. Areias e dunas de areia, porém não são rochas: são fragmentos de rochas. A areia pode se depositar no fundo do mar ou em depressões e ficar submetida a um aumento de pressão ou temperatura. Assim cimentada e endurecida, forma o arenito – um tipo de rocha sedimentar. O arenito é usado em pisos. Rocha de arenito 13 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Dunas de areia no Vale da Morte, Califórnia O Calcário O acúmulo de esqueletos, conchas e carapaças de animais aquáticos ricos em carbonato de cálcio, que é um tipo de sal, podem formar outra variedade de rocha sedimentar, o calcário. O calcário também se forma a partir de depósitos de sais de cálcio na água. O calcário é utilizado na fabricação de cimento e de cal. A cal serve para pintura de paredes ou para a fabricação de tintas. A cal ou o próprio calcário podem ser utilizados para neutralizar a acidez de solos. Cascatas de calcário na Turquia, Egeu. Rochas metamórficas Você já viu pias, pisos ou esculturas de mármore? O már- more é uma rocha formada a partir de outra rocha, o calcário. É um exemplo de rocha metamórfica. As rochas metamórficas são assim chamadas porque se originam da transformação de rochas magmáticas ou se- dimentares por processos que alteram a organização dos átomos de seus minerais. Surge, então, uma nova rocha, com outras propriedades e, às vezes, com outros minerais. Muitas rochas metamórficas se formam quando ro- chas de outro tipo são submetidas a intensas pressões ou elevadas temperaturas. Quando, por exemplo, por mudanças ocorridas na crosta, uma rocha magmática é empurrada para regiões mais profundas e de maior pres- são e temperatura, alterando a organização dos minerais. Ardósia é usada como piso Outra rocha metamórfica é a ardósia, originada da ar- gila e usada em pisos. Pias e pisos também podem ser feitos de gnaisse, uma rocha metamórfica originada geralmente do granito. O Corcovado e o Pão de Açúcar, no Rio de Janeiro, e a maio- ria das rochas da serra do Mar também são de gnaisses. Vista da praia do morro do Pão de Açucar (RJ), formado de gnaisse Gemas ou pedras preciosas As gemas são rochas muito duras. São riquezas exis- tentes no subsolo, comumente conhecidas como pedras preciosas. As jazidas de esmeralda, rubi, diamante e outras são raras por isso essas pedras têm grande valor comercial. No subsolo,também são encontradas jazidas de me- tais, por exemplo, ouro, ferro, manganês, alumínio, zinco, cobre, chumbo. Há ainda as jazidas de material de origem orgânica, conhecidas como combustíveis fósseis – formadas a par- tir da transformação de restos de plantas e animais. O carvão-de-pedra (hulha) e o petróleo são exemplos des- ses combustíveis, recursos energéticos, ou seja, substân- cias utilizadas na produção de energia. 14 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Algumas gemas ou pedras preciosas O CICLO DAS ROCHAS Você viu que as rochas magmáticas são formadas tanto pela cristalização do magma no interior da terra como pela lava liberada dos vulcões. Mas as rochas magmáticas – e também as metamórficas – podem ser quebradas em pequenos pedaços ou frag- mentos que se acumulam em camadas de sedimentos e acabam se transformando, por compressão, em rochas sedi- mentares. Finalmente, você viu também que as rochas sedimentares e também as magmáticas, sob a ação de altas temperatu- ras e pressão, podem se transformar em rochas metamórficas. Mas, se uma rocha metamórfica for derretida, ela pode novamente se tornar uma rocha magmática. Essas mudanças formam, portanto, um ciclo em que uma rocha, ao longo de muito tempo, pode se transformar em outra. É o ciclo das rochas. COMO O SOLO SE FORMOU A camada de rochas na superfície da Terra está, há milhões de anos, exposta às mudanças de temperatura e à ação da chuva, do vento, da água dos rios e das ondas do mar. Tudo isso vai, aos poucos, fragmentando as rochas e pro- vocando transformações químicas. Foi assim, pela ação do intemperismo, que, lentamente, o solo se formou. E é dessa mesma maneira que está continuamente se remodelando. Os seres vivos também contribuem para esse processo de transformação das rochas em solo. Acompanhe o esque- ma a seguir. 15 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A A chuva e o vento desintegram as rochas. Pedaços de liquens ou sementes são levados pelo vento para uma região sem vida. A instalação e a reprodução desses organismos vão, aos poucos, modificando o local. Os liquens, por exem- plo, produzem ácidos que ajudam a desagregar as rochas. As raízes de plantas que crescem nas fendas das rochas irão contribuir para isso. A medida que morrem, esses organismos enriquecem o solo em formação com matéria orgânica e, quando ela se decompõe, o solo se torna mais rico em sais minerais. Outras plantas, que necessitam de mais nutrientes para crescer, podem então se instalar no local. Começa a ocorrer o que se chama de sucessão ecológica: uma série de organismos se instala até que a vegetação típica do solo e do clima da região esteja formada. O que existe no solo? Há muitos tipos de solo. A maioria deles é composta de areia e argila, vindas da fragmentação das rochas, e de restos de plantas e animais mortos (folhas, galhos, raízes, etc.). Esses restos estão sempre sendo decompostos por bac- térias e fungos, que produzem uma matéria orgânica escura, chamadas húmus. À medida que a decomposição continua, o húmus vai sendo transformado em sais minerais e gás carbônico. Ao mesmo tempo, porém, mais animais e vegetais se depositam no solo e mais húmus é formado. A decomposição transforma as substâncias orgânicas do húmus em substâncias minerais, que serão aproveitadas pelas plantas. Desse modo, a matéria é reciclada: a matéria que formava o corpo dos seres vivos acabará fazendo no- vamente parte deles depois se decomposta. Vemos, então, que o solo é formado por uma parte mineral, que se originou da desagregação das rochas, e por uma parte orgânica, formada pelos restos dos organismos mortos e pela matéria orgânica do corpo dos seres vivos que es- tão sofrendo decomposição. Vivem ainda no solo diversos organismos, inclusive as bactérias e os fungos, responsáveis pela decomposição da matéria orgânica dos seres vivos. Nos espaços entre os fragmentos de rochas, há ainda água e ar – ambos importantes para o desenvolvimento das plantas. Por baixo da camada superficial do solo encontramos fragmentos de rochas. Quanto maior a profundidade em relação ao solo, maiores são também os fragmentos de rocha. 16 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A O ser humano retira recursos minerais das camadas abaixo do solo. Parte da água da chuva, por exemplo, se infiltra no solo, passando entre os espaços dos grãos de argila e de areia. Outra parte vai se infiltrando também nas rochas sedimentares e em fraturas de rochas, até encontrar camadas de rochas impermeáveis. Formam-se assim os chamados lençóis de água ou lençóis freáticos, que abastecem os poços de água. Finalmente, na camada mais profunda da crosta ter- restre, encontramos a rocha que deu origem ao solo – a rocha matriz. Tipos de solo O tipo de solo encontrado em um lugar vai depender de vários fatores: o tipo de rocha matriz que o originou, o clima, a quantidade de matéria orgânica, a vegetação que o recobre e o tempo que se levou para se formar. Em climas secos e áridos, a intensa evaporação faz a água e os sais minerais subirem. Com a evaporação da água, uma camada de sais pode depositar-se na superfí- cie do solo, impedindo que uma vegetação mais rica se desenvolva. Já em climas úmidos, com muitas chuvas, a água pode se infiltrar no solo e arrastar os sais para re- giões mais profundas. Alguns tipos de solo secam logo depois da chuva, outros demoram para secar. Por que isso acontece? E será que isso influencia na fertilidade do solo? • Solos arenosos: são aqueles que têm uma quantida- de maior de areia do que a média (contêm cerca de 70% de areia). Eles secam logo porque são muito porosos e permeáveis: apresentam grandes espaços (poros) entre os grãos de areia. A água passa, então, com facilidade entre os grãos de areia e chega logo às camadas mais profundas. Os sais minerais, que servem de nutrientes para as plantas, seguem junto com a água. Por isso, os solos arenosos são geralmente pobres em nutrientes uti- lizados pelas plantas. • Solos argilosos: contêm mais de 30% de argila. A ar- gila é formada por grãos menores que os da areia. Além disso, esses grãos estão bem ligados entre si, retendo água e sais minerais em quantidade neces- sária para a fertilidade do solo e o crescimento das plantas. Mas se o solo tiver muita argila, pode ficar encharcado, cheio de poças após a chuva. A água em excesso nos poros do solo compromete a circu- lação de ar, e o desenvolvimento das plantas fica prejudicado. Quando está seco e compacto, sua porosidade diminui ainda mais, tornando-o duro e ainda menos arejado. Solo argiloso Solo argiloso compactado pela falta de água • Terra preta: também chamada de terra vegetal, é rica em húmus. Esse solo, chamado solo humífe- ro, contém cerca de 10% de húmus (composto de materiais orgânicos, ou seja, restos de animais e plantas mortas) e é bastante fértil. O húmus ajuda a reter água no solo, torna-se poroso e com boa aeração e, por meio do processo de decomposição dos organismos, produz os sais minerais necessá- rios às plantas. Os solos mais adequados para a agricultura possuem uma certa proporção de areia, argila e sais minerais uti- lizados pelas plantas, além do húmus. Essa composição facilita a penetração da água e do oxigênio utilizado pe- los microrganismos. São solos que retêm água sem ficar muito encharcados e que não são muito ácidos. 17 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A • Terra roxa: é um tipo de solo bastante fértil, caracterizado por ser o resultado de milhões de anos de decom- posição de rochas de arenito-basáltico originadas do maior derrame vulcânico que este planeta já presenciou, causado pela separação da Gondwana – América do Sul e África – datada do período Mesozoico. É caracterizado pela sua aparência vermelho-roxeada inconfundível, devido a presença de minerais, especialmente Ferro. No Brasil, esse tipo de solo aparece nas porções ocidentais dos estados do Rio Grande do Sul, Santa Catarina, Paraná, São Paulo e sudestedo Mato Grosso do Sul, destacando-se, sobretudo, nestes três últimos estados por sua qualidade. Historicamente falando, esse solo teve muita importância, já que, no Brasil, durante o fim do século XIX e o início do século XX, foram plantadas nestes domínios grandes lavouras de café, fazendo com que surgissem ferrovias, propician- do o crescimento de cidades, como São Paulo, Itu, Ribeirão Preto e Campinas. Atualmente, além do café, são plantadas outras culturas. O nome terra roxa é dado a esse tipo de solo, em razão dos imigrantes italianos que trabalhavam nas fazendas de café, referindo-se ao solo com a denominação Terra rossa, já que rosso em italiano significa vermelho. E, devido à simi- laridade entre essa palavra, e a palavra “roxa”, o nome “Terra roxa” acabou se consolidando. O solo de terra roxa também existe na Argentina, aonde é conhecida como “ tierra colorada”, bastante presente nas províncias de Misiones e Corrientes. • O solo é um grande filtro Para que se obtenham plantas saudáveis e uma horta produtiva é necessário que o solo contenha água. A capaci- dade de retenção de água depende do tipo de solo. A água, por ser um líquido solvente, dissolve os sais existentes no solo e, assim, as plantas podem absorvê-los. Nem toda a água da chuva flui diretamente para os córregos, riachos e rios. Quando chove, parte da água infiltra-se e vai penetrando na terra até encontrar uma camada impermeável, encharcando o solo. Por exemplo, 1 metro cúbico (1m³) de areia encharcada pode conter até 400 litros de água. O ar também ocupa os poros existentes entre os grãos de terra. As raízes das plantas e os animais que vivem no solo precisam de ar para respirar. 18 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Esquema mostrando camadas do solo e subsolo, em corte Quando o solo se encharca, a água ocupa o lugar antes ocupado pelo ar, dificultando o desempenho das raízes e a vida dos animais no solo. Se o solo estiver muito compactado, não filtrará a água com facilidade. Acontecerão, por exemplo, as grandes enxurradas após uma forte chuva. A urbanização, com a pavimentação de ruas e estradas, a canalização de rios e o desmatamento de grandes áreas dificultam o escoamento da água das chuvas. AR ATMOSFÉRICO – COMPOSIÇÃO; RELAÇÕES COM OS SERES VIVOS; POLUIÇÃO DO AR; DOENÇAS TRANSMISSÍVEIS PELO AR; PRESSÃO ATMOSFÉRICA E SUAS VARIAÇÕES; VENTOS; NOÇÕES BÁSICAS DE METEOROLOGIA. O ar atmosférico que envolve a Terra é uma mistura de gases, vapor de água e partículas suspensas (poeira, fuligem, produtos químicos, entre outros). Os elementos que compõem o ar são essencialmente o nitrogênio (78%) e o oxigênio (21%) e em pequena quantidade argônio (0.94%), gás carbônico (0,03%), neônio (0,0015%), entre outros. 1. Propriedades Físicas do Ar O ar tem algumas características que nos ajuda a perceber sua existência, já que não o vemos ou sequer podemos tocá-lo. São suas propriedades físicas: 19 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A 2. Matéria e Massa Como todas as coisas que conhecemos, o ar é com- posto de matéria, afinal é formado por diversos gases, que por sua vez são formados por átomos. Então, o ar tem massa e ocupa espaço. Exemplo: Ao soprarmos um balão de aniversário ele fica cheio de ar e ocupa mais espaço. 3. Pressão O ar atmosférico exerce pressão sobre a superfície terrestre, é a chamada pressão atmosférica. Quanto mais próximo da superfície maior é a pressão (o ar tem mais massa e pesa mais) e à medida que aumenta a altitude diminui a pressão, pois tem menos ar acima e ele fica mais leve. 4. Densidade O ar tem peso graças à gravidade, a força que atrai todas as coisas para o centro da Terra, por isso a con- centração dos gases é maior próximo ao nível do mar, consequentemente mais denso. Então o ar que respira- mos é mais denso do que o ar das montanhas, porque em altitudes maiores a densidade do ar diminui e ele se torna rarefeito. 5. Resistência O ar se contrapõe ao movimento porque ele tem re- sistência. Quanto mais rápido for o deslocamento (maior a velocidade) maior será a resistência. Exemplo: quanto mais depressa andamos de bicicleta, maior será a resis- tência do ar. Por esse motivo que carros, aviões, barcos e outros tipos de veículos são projetados para diminuir a resistência do ar, pois dessa maneira ele gastará menos energia (combustível) e sofrerá menor desgaste. 6.Compressibilidade, Expansibilidade e Elasticida- de O ar pode sofrer compressão ou expansão e depois retornar ao estado em que estava. • Quando é comprimido ele diminui o seu volume (Compressibilidade). Exemplo: apertar o êmbolo da seringa até o fim, tapando o orifício. O ponto até onde vai o êmbolo mostra o quanto o ar foi compri- mido. • Se parar de acontecer compressão, o ar volta a ocupar o espaço que ocupava antes (Elasticidade). Exemplo: quando apertamos o êmbolo da seringa, tapando o orifício e depois soltamos, o êmbolo re- torna à posição anterior. • Quando o ar se expande aumenta o seu volume (Expansibilidade). Exemplo: um vidro com perfume é aberto e o cheiro se espalha pelo ambiente, pois o aroma volátil misturado com o ar ocupa um es- paço maior. POLUIÇÃO DO AR A Poluição do Ar ou Poluição Atmosférica é o resulta- do do lançamento na atmosfera de grandes quantidades de gases ou partículas líquidas e sólidas, que provocam impacto ambiental e problemas de saúde humana. Dentre as substâncias poluentes temos as poeiras in- dustriais, aerossóis, fumaças negras, solventes, ácidos e hidrocarbonetos. Em diversos países, o nível de poluição do ar está acima do considerado aceitável pela OMS (Organização Mundial da Saúde). Apesar da China ser frequentemente lembrada como um desses países, estão a ser realizados muitos esforços para que esse grave quadro seja revertido. Na lista dos países que liberam a maior quantidade de dióxido de carbono, o Brasil aparece nas primeiras co- locações. Poluição atmosférica: uma paisagem comum em muitos países Causas A poluição do ar pode ser causada por fontes naturais ou por atividades humanas. Fontes naturais A atividade vulcânica libera gases poluentes Alguns processos naturais são responsável pela libe- ração de gases poluentes na atmosfera: - Atividade de vulcões 20 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A - Liberação de metano por animais durante o proces- so de digestão - Poeira de desertos - Decomposição Atividades humanas Os carros podem liberar grande quantidade de gases poluentes As atividades humanas ou antropogênicas também liberam grande quantidade de gases tóxicos e poluentes: - Industrialização - Queimadas - Veículos e queima de combustíveis fósseis - Mineração - Uso de aerossóis - Produção de energia elétrica Principais Poluentes Dentre os principais poluentes que causam o dese- quilíbrio no ar atmosférico temos: - Monóxido de carbono: Produto resultante da quei- ma incompleta dos combustíveis. - Dióxido de enxofre e óxidos de azoto: produtos da combustão do enxofre presente nos combustíveis fósseis. - Dióxido de carbono: Produto resultante da queima de qualquer matéria orgânica. É encontrado natu- ralmente na atmosfera, mas quando lançado em grande quantidade, provoca desequilíbrios, entre eles, o efeito estufa. - Chumbo: Produto usado na gasolina para aumentar sua octanagem. No Brasil, o chumbo foi substituí- do pelo álcool etílico anidro, como aditivo à gaso- lina com essa mesma finalidade. - Ozônio: O gás ozônio apresenta diferentes funções conforme o local onde é encontrado. Quando en- contra-se na troposfera, causa poluição e chuva ácida, sendo prejudicial para plantas e saúde hu- mana. - Clorofluorcarbonos: Esses gases são responsáveis por destruir a camada de ozônio. - Material particulados: Resultado da queima de com- bustíveis fósseis, como a fuligem. Esses materiais são extremamente poluentes. As principais doenças causadas pelo ar As doenças respiratórias podem atingir as pessoas através da poeira, pelos de animais, fumaça, odorese perfumes que atuam como agentes alérgicos. Além dis- so, a poluição do ar também contribui para a causa dessas doenças, ao passo que prolifera partículas e fungos tóxicos. Dentre as doenças respiratórias algumas delas são: Sarampo – Provocado pelo vírus Morbili virus, o seu contágio é por meio de saliva ou secreções respiratórias das pessoas. Os sintomas são manchas avermelhadas pelo corpo, febre, tosse, mal estar, conjuntivite, perda de apetite e coriza. Para recuperação, é necessário repouso, alimentação leve e muito líquido. Bronquite Asmática – Também chamada de Bronqui- te Alérgica, é dada por conta da inflamação dos brôn- quios, ramificações do pulmão onde o ar passa. Causada por alergias, pode ser curada quando o agente alérgico for identificado e o medicamento agir no pulmão para desinflamar a região acometida, facilitando a passagem do ar. Seus sintomas são: dificuldade para respirar, tosse com catarro, boca e ponta dos dedos arroxeados. Asma – Causa inchaço e estreitamento das vias do pulmão havendo dificuldade respiratória, falta de ar, aperto no peito e tosse. Para as pessoas que têm asma, a poluição é um agravante; e para quem não tem, a ex- posição excessiva às áreas poluídas pode desencadear a doença. Câncer de pulmão – Pessoas que cresceram em áreas de grande poluição estão mais propensas a desenvolver esse tipo de doença. O acúmulo de partículas pode dar origem a um broto canceroso, o início da doença no cor- po do paciente. É comprovado que a poluição aumenta e risco de câncer, tanto quanto o fumo passível. Em todos os casos é fundamental a procura de um médico para um diagnóstico correto. Além disso, a auto- medicação é arriscada, visto que para cada doença existe uma medicação específica e controlada por receita mé- dica. 21 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A EXERCÍCIO COMENTADO 1. (Exercicios.brasilescola.uol.com.br) A água relacio- na-se com diversas doenças, entretanto, não está asso- ciada apenas àquelas transmitidas pela ingestão e con- tato, por exemplo. Doenças transmitidas por vetores que se desenvolvem em ambiente aquático também estão relacionadas com a água. Sendo assim, analise as alter- nativas e marque aquela em que não há um vetor que apresenta parte do ciclo de vida na água. a) Malária. b) Zika. c) Leptospirose. d) Dengue. e) Chikungunya Resposta: Letra C. A leptospirose é transmitida pelo contato com água contaminada, geralmente, com a urina de rato. A meteorologia é a ciência que estuda as condições atmosféricas e, com isso, auxilia na previsão do tempo. Os técnicos fazem a previsão do tempo estudando vários aspectos da atmosfera: massas de ar, frentes frias ou quentes, umidade do ar, temperatura do lugar, pressão atmosférica, etc. Tempo e clima É comum as pessoas confundirem os termos tempo e clima. Afinal, o que significa cada um deles? O termo tempo corresponde a uma situação de mo- mento. Indica o estado atmosférico em determinado tem- po e lugar. Hoje, onde você mora pode estar chovendo, mas amanhã poderá estar ensolarado. Pela manhã, pode estar muito calor e pela tarde todos serem surpreendidos pela chegada de uma frente fria. O termo clima corresponde ao conjunto de condições atmosféricas que ocorrem com mais frequência em uma determinada região. Por exemplo, na Caatinga, no Nor- deste brasileiro, o clima é quente e seco, podendo ocorrer chuvas. Mesmo quando o tempo está chuvoso, o clima permanece o mesmo (quente e seco). Fatores relacionados à previsão do tempo • As nuvens O tipo de nuvem presente na atmosfera é uma pista para a previsão do tempo. Quando olhamos para o céu e vemos nuvens escuras, geralmente cinzentas, logo achamos que vai chover. A nuvem escura possui gotículas de água tão próxi- mas umas das outras que a luz do Sol quase não consegue atravessá-las. E a chuva pode se formar justamente quando as gotículas se juntam e formam gotas maiores, que não fi- cam mais suspensas na atmosfera e caem. As nuvens podem ficar em diferentes altitudes e variar nas suas formas, que dependem de como a nuvem sobe e da temperatura do ar. São utilizadas palavras que vieram do latim para descrever os vários tipos de nuvens. Cirros: Nuvens altas e de cor branca. Cirru significa “caracol” em latim. Muitas vezes essas nuvens se parecem com cabelos brancos. Podem ser formadas por cristais de gelo. Cúmulos: Nuvens brancas formando grandes grupos, com aspecto de flocos de algodão. Cumulu em latim sig- nifica “pilha”, “montão”. Estratos: Formam grandes camadas que cobrem o céu como se fossem um nevoeiro, tornando o dia nublado. Estratu significa “camada”. Para descrever as nuvens usamos ainda os termos nimbos e altos. Nimbos são nuvens de cor cinza-escuro. A presença de nimbos no céu é sinal de chuva. Nimbos significa “portador de chuva”. E altos são nuvens eleva- das. Esses dois termos podem ser combinados para descre- ver os vários tipos de nuvens. Cúmulos-nimbos, por exem- plo, são nuvens altas que costuma indicar tempestade. 22 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A As massas de ar A massa de ar é um aglomerado de ar em determi- nadas condições de temperatura, umidade e pressão. As massas de ar podem ser quentes ou frias. As quentes, em geral, deslocam-se de regiões tropicais, e as frias se originam nas regiões polares. As massas de ar podem ficar estacionadas, em de- terminado local, por dias e até semanas. Mas quando se movem, provocam alteração no tempo, havendo cho- ques entre massas de ar quente e frio: enquanto uma avança, a outra, recua. O encontro entre duas massas de ar de temperaturas dife- rentes dá origem a uma frente, ou seja, a uma área de transição entre duas massas de ar. A frente pode ser fria ou quente. Uma frente fria ocorre quando uma massa de ar frio encontra e empurra uma massa de ar quente, ocasionan- do nevoeiro, chuva e queda de temperatura. E uma frente quente ocorre quando uma massa de ar quente encontra uma massa de ar frio que estava estaciona- da sobre uma região, provocando aumento da temperatura. OS VENTOS O ar em movimento se chama vento. Sua direção e velocidade afetam as condições do tempo. Para se pre- ver quando uma massa de ar chegará a uma determina- da localidade é fundamental conhecer a velocidade dos ventos. O movimento do ar, em relação à superfície da Terra, pode variar desde a calmaria e falta de vento até a for- mação de furacões que provocam a destruição em razão de ventos a mais de 120 quilômetros por hora. A velocidade dos ventos é medida com um aparelho denominado anemômetro, que é, basicamente, um tipo de cata-vento, como se pode ver abaixo. No anemômetro, as pequenas conchas giram quando o vento bate nelas, fazendo toda a peça rodar. Um ponteiro se movimenta em uma escala graduada, em que é registra- da a velocidade do vento. Nos aeroportos, é comum ver instrumentos, como, por exemplo, a biruta, que é muito simples, usada para verificar a direção do vento. Também podemos encon- trar birutas na beira de praias, para orientar pescadores, surfistas etc. 23 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Os aeroportos, atualmente têm torres de controle, nas quais as informações sobre velocidade e direção dos ventos obtidas por instrumentos são processadas por computadores, que fornecem dados necessários para o pouso e decolagem. Agora vamos pensar: Em dias quentes, à beira-mar, algumas horas depois do amanhecer, pode-se sentir uma brisa agradável vinda do mar. Como podemos explicar isso? O Sol aquece a água do mar e a terra. Mas a terra esquenta mais rápido que o mar. O calor da terra aquece o ar logo acima dela. Esse ar fica mais quente, menos denso e sobe. A pressão atmosférica nessa região se tor- na menor do que sobre o mar. Por isso, a massa de ar sobre o mar, mais fria, mais densa e com maior pressão, se desloca, ocupando o lugar do ar que subiu. Então esse ar aquece, e o processo se repete. O movimento horizontal de ar do mar para a terra é chamado brisamarítima e acontece de dia. De noite ocorre o contrário: a terra esfria mais rápido que o mar, já que a água ganha e perde calor mais lenta- mente que a terra. O ar sobre o mar está mais aquecido (o mar está liberando o calor acumulado durante o dia) e sobe. Então, o ar frio da terra se desloca para o mar. É a brisa terrestre. Temperatura do Ar A temperatura do ar é medida por meio de termô- metros. Os boletins meteorológicos costumam indicar as temperaturas máxima e mínima previstas para um deter- minado período. O vapor de água presente no ar ajuda a reter calor. Assim verificamos que, em lugares mais secos, há me- nor retenção de calor na atmosfera e a diferença entre temperatura máxima e mínima é maior. Simplificando, podemos dizer que nesses locais pode fazer muito calor durante o dia, graças ao Sol, mas frio à noite como, por exemplo, nos desertos e na caatinga. Roupas típicas de habitantes do deserto costumam ser de lã, um ótimo isolante térmico, que protege tanto do frio quanto do calor excessivo. Além disso, as roupas são bem folgadas no corpo, com espaço suficiente para criar o isolamento térmico. Umidade do Ar A umidade do ar diz respeito à quantidade de vapor de água presente na atmosfera – o que caracteriza se o ar é seco ou úmido – e varia de um dia para o outro. A alta quantidade de vapor de água na atmosfera favorece a ocorrência de chuvas. Já com a umidade do ar baixa, é difícil chover. Quando falamos de umidade relativa, comparamos a umidade real, que é verificada por aparelhos como o higrômetro, e o valor teórico, estimado para aquelas con- dições. A umidade relativa pode variar de 0% (ausência de vapor de água no ar) a 100% (quantidade máxima de vapor de água que o ar pode dissolver, indicando que o ar está saturado). Em regiões onde a umidade relativa do ar se mantém muito baixa por longos períodos, as chuvas são escassas. Isso caracteriza uma região de clima seco. A atmosfera com umidade do ar muito alta é um fator que favorece a ocorrência de chuva. Quem mora, por exemplo, em Ma- naus sabe bem disso. Com clima úmido, na capital ama- zonense o tempo é frequentemente chuvoso. Como já vimos, a umidade do ar muito baixa causa clima seco e escassez de chuvas. De acordo com a OMS (Organização Mundial da Saú- de), valores de umidade abaixo de 20% oferecem risco à saúde, sendo recomendável a suspensão de atividades físicas, principalmente das 10 às 15horas. A baixa umida- de do ar, entre outros efeitos no nosso organismo pode provocar sangramento nasal, em função do ressecamento das mucosas. No entanto, também é comum as pessoas não se sen- tirem bem em dias quentes e em lugares com umidade do ar elevada. Isso acontece porque, com o ar saturado de vapor de água, a evaporação do suor do corpo se tor- na difícil, inibindo a perda de calor. E nosso corpo se re- fresca quando o suor que eliminamos evapora, retirando calor da pele. Pressão atmosférica Como já vimos, a camada de ar que fica em contato com a superfície da Terra recebe o nome de troposfera que tem uma espessura entre 8 e 16 km. Devido aos fatores naturais (tais como as erupções vulcânicas, o relevo, a vegetação, os oceanos, os rios) e fatores humanos (como as indústrias, as cidades, a agri- cultura e o próprio homem) o ar sofre, até uma altura de 3 km, influências nas suas características básicas. Todas as camadas que constituem nossa atmosfera possuem características próprias e importantes para a proteção da terra. Acima dos 25 km, por exemplo, exis- te uma concentração de ozônio (O3) que funciona como um filtro, impedindo a passagem de algumas radiações prejudiciais à vida. Os raios ultravioletas que em grandes quantidades poderiam eliminar a vida são, em boa parte, filtrados por esta camada de ozônio. 24 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A A parcela dos raios ultravioletas que chegam a terra é benéfica tanto para a eliminação de bactérias como na pre- venção de doenças. Nosso ar atmosférico não foi sempre as- sim como é hoje, apresentou variações através dos tempos. Provavelmente o ar que envolvia a Terra, primitivamente, era formado de gás metano (CH4), amônia (NH3), vapor d’água e hidrogênio (H2). Com o aparecimento dos seres vivos, princi- palmente os vegetais, a atmosfera foi sendo modificada. Atualmente, como já sabemos, o ar é formado de aproximadamente 78% de nitrogênio (N2), 21% de oxigê- nio, 0,03% de gás carbônico (CO2) e ainda gases nobres e vapor de água. Esta composição apresenta variações de acordo com a altitude. Fatores que provocam alterações no ar A alteração na constituição química do ar por meio dos tempos indica que ele continua se modificando à me- dida em que o homem promove alterações no meio am- biente. Até agora esta mistura gasosa e transparente tem permitido a filtragem dos raios solares e a retenção do calor, fundamentais à vida. Pode-se dizer, no entanto, que a vida na Terra depende da conservação e até da melhoria das características atuais do ar. Os principais fatores que têm contribuído para provo- car alterações no ar são: • A poluição atmosférica pelas indústrias, que em al- gumas regiões já tem provocado a diminuição da transparência do ar; • o aumento do número de aviões supersônicos que, por voarem em grandes altitudes, alteram a cama- da de ozônio; • os desmatamentos, que diminuindo as áreas ver- des causam uma diminuição na produção de oxi- gênio; • as explosões atômicas experimentais, que liberam na atmosfera grande quantidade de gases, de resí- duos sólidos e de energia; • os automóveis e indústrias, que consomem oxigê- nio e liberam grandes quantidades de monóxido de carbono (CO) e dióxido de carbono (CO2). Todos estes fatores, quando associados, colocam em risco o equilíbrio total do planeta, podendo provocar entre outros fenômenos, o chamado efeito estufa, que pode provocar um sério aumento da temperatura da ter- ra, o que levará a graves consequências. NOÇÕES BÁSICAS DE METEOROLOGIA. Quem de nós já não perguntou em casa ou para um colega na escola sobre a previsão do tempo? Quando vamos viajar no final de semana ou vamos ao clube praticar alguma atividade, não ficamos ansiosos para saber se vai chover ou fazer sol? Se vai fazer frio ou calor? Dar uma olhadinha na previsão do tempo é fun- damental para qualquer um. No âmbito pessoal, ajuda a escolher a roupa, decidir se vai levar ou não o guarda- -chuva, marcar ou não compromissos e escolher o desti- no no fim de semana. A meteorologia tornou-se fundamental para a agri- cultura, para as navegações marítimas e aéreas, assim como para o estudo cada vez mais importante das mu- danças climáticas. Atualmente, as previsões do tempo são anunciadas diariamente na televisão. Todos os jornais e alguns sites da internet também trazem informações confiáveis sobre a previsão do tempo. A meteorologia é, portanto, a ciência que estuda os fenômenos atmosféricos. Seus campos de estudo mais conhecidos são a previsão do tempo e a climatologia. Tempo e Clima Para muita gente, esses dois termos são utilizados com o mesmo sentido, mas na verdade não significam a mesma coisa. É comum dizermos: “hoje, o tempo está ótimo para passear”, “nesse fim de semana, o tempo estará péssimo para ir a praia”, “ontem, o tempo esteve nublado, mas amanhã fará sol”. Repare que nessas frases estamos nos referindo à situação da atmosfera hoje, ontem, amanhã ou nos próximos dias. O “tempo meteorológico” pode mudar de um dia para o outro, ou mesmo de uma hora para outra. E o que queremos dizer com a palavra clima? Quando dizemos que “o clima dessa região é péssimo” ou que ele “é maravilhoso”, não estamos nos referindo apenas a hoje ou aos próximos dias. Estamos nos referindo à situação mais ou menos per- manente da atmosfera de certo lugar. Na Amazônia, chove (quase) todos os dias; seu clima é úmido. Nos desertos, quase nunca chove; seu clima, portanto, é chamado desértico. Em alguns lugares, nunca chove demais, nem fazmuito calor; dizemos, então, que esse clima é temperado. As condições climáticas variam com: - as quatro estações do ano; - a altitude; - a proximidade do mar ou dos rios; ou - a localização dessa região no planeta. Claro que, ao longo de uma estação do ano, o tempo pode variar. Haverá dias mais quentes ou mais frios, mais úmidos ou mais secos, mais longos ou mais curtos. Mas, na média, por exemplo, durante o verão haverá mais dias quentes do que frios. E, no inverno, mais dias frios do que quentes. O clima é o resultado dessa média. Você percebeu a diferença entre tempo e clima? Tempo: é o estado da atmosfera em determinado lu- gar e momento. Em um mesmo dia, podem ocorrer dife- rentes comportamentos da atmosfera, diferentes estados do tempo meteorológico. 25 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Clima: é a sucessão habitual dos estados do tempo observados durante um longo período, vários anos, per- mitindo criar um padrão de comportamento da atmosfe- ra para determinado lugar. Ciclone, Furacão e Tornado Muito se ouve falar sobre ciclones, furacões e torna- dos. Todos são fenômenos naturais com características próprias. Os ciclones são tempestades violentas em regiões tropicais e subtropicais, com ventos acima de 50 km/h. Os ciclones extratropicais têm origem não tropical e es- tão sempre associados às frentes frias. Os fenômenos mais temidos são furacões e tornados. Ambos são redemoinhos de ar, mas têm características muito diferentes. Um furacão é um ciclone tropical que se tornou muito intenso, com ventos superiores a 119 km/h, girando ao redor de um centro de baixa pressão. Normalmente, bem no centro do furacão há uma região sem nuvens e com ventos calmos, chamada “olho do fu- racão”. Esse fenômeno ganha o nome de tufão quando se forma no sul da Ásia e na parte ocidental do Oceano Índico, entre julho e outubro. Os furacões têm origem no mar da China e atingem o leste asiático. Normalmente, surgem sobre os oceanos, onde a tem- peratura está acima de 26 graus Celsius. Podem ter até 900 km de diâmetro e milhares de metros de altura. São capazes de se deslocar por vários dias, conforme deter- minado pelo encontro de ventos que eles mesmos ge- ram. Os furacões se classificam em 5 categorias, de acor- do com sua velocidade, que varia entre 120 e 250 km/h. Tornado é o mais forte dos fenômenos meteorológi- cos. Trata-se de um redemoinho de vento, com veloci- dades que podem chegar a 500 km/h; forma-se em con- dições especiais em um ambiente de tempestade muito forte. É um fenômeno tipicamente continental, formado pela chegada de frentes frias a regiões onde o ar está mais quente. A coloração cinza ou marrom se deve aos detritos que o tornado suga do chão. O redemoinho, que se forma muitas vezes, atinge o solo, arrasando casas, arrancando árvores e levantando grandes e pesados objetos. A dimensão espacial do tor- nado é de centenas de metros, e ele, normalmente, dura poucos minutos e percorre uma extensão de 500 a 1.500 metros. Fonte: http://www.objetivo.br/conteudo.asp?ref=- contF&id=7258 CAMADAS ATMOSFÉRICAS. A atmosfera terrestre é formada por diversas camadas de gases que contornam a Terra devido aos efeitos do campo gravitacional. Cada camada possui uma composição específica de gases que são organizados conforme suas densidades. Os gases mais densos são puxados para mais perto da superfície terrestre enquanto os outros permanecem mais distantes do planeta. Devido aos diferentes atributos que os gases apresen- tam, as camadas da atmosfera possuem características próprias e desempenham papéis específicos na sua rela- ção com a Terra. As cinco camadas que formam a atmosfera terrestre são: troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera e exosfera. Camadas da Atmosfera Troposfera A troposfera é a camada mais densa da atmosfera, e por isso a mais próxima da superfície terrestre. Estima-se que o total da massa atmosférica seja de 5x1018 kg, e que 75% desse montante esteja localizado na troposfera. A espessura da troposfera varia de 8 km a 14 km, de- pendendo da região da Terra. Os pontos mais finos (em que a espessura atinge 8 km) são nos polos norte e sul. Por ser a camada mais baixa da atmosfera, a troposfe- ra é responsável por abrigar a vida no planeta, e também é onde ocorrem quase todos os fenômenos climáticos. O termo troposfera é derivado do grego tropos (mudança) para refletir a natureza dinâmica das mudanças climáticas e do comportamento dessa camada da atmosfera. A região da troposfera que delimita seu fim e o início da estratosfera se chama tropopausa. A tropopausa é fa- cilmente identificável através dos diferentes padrões de pressão e temperatura de cada uma das camadas. Composição da troposfera Em termos de volume, a troposfera é composta por 78.08% de nitrogênio, 20,95% de oxigênio, 0.93% de ar- gônio e 0.04% de dióxido de carbono. O ar também é composto por uma porcentagem variável de vapor de água que entra na troposfera através do fenômeno de evaporação. Temperatura na troposfera Assim como a pressão, a temperatura na troposfera também diminui conforme a altitude aumenta. Isso corre porque o solo absorve a maior parte da energia solar e 26 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A aquece os níveis mais baixos da troposfera. Dessa forma, considerando que a evaporação é maior nas áreas mais quentes, os vapores de água são mais presentes ao nível do mar e mais raros em maiores altitudes. O que pode ser encontrado na troposfera? Alguns exemplos do que pode ser encontrado na tro- posfera são: - Clima - Precipitações como chuva, neve e granizo; - Gases como nitrogênio, oxigênio, argônio e dióxido de carbono - Nuvens - Aves Estratosfera A estratosfera é a segunda maior camada da atmos- fera e também a segunda mais próxima da superfície ter- restre. Estima-se que ela contenha cerca de 15% da massa total da atmosfera da Terra. A espessura da estratosfera é de 35 km contados a partir da tropopausa, significando que ela se localiza en- tre a troposfera e a mesosfera. O termo estratosfera é derivado do grego strato (camada), para designar o fato de que a própria estratosfera se subdivide em outras ca- madas menores. As camadas da estratosfera se formam devido à au- sência de fenômenos climáticos que misturem o ar. As- sim, ocorre uma clara divisão entre o ar frio e pesado, que se localiza embaixo e o ar quente e leve, que se lo- caliza em cima. Dessa forma, em termos de temperatura, a estratosfera funciona de forma exatamente contrária à troposfera Por ser uma região altamente estável (por não haver trocas de ar), pilotos de avião tendem a manter-se no iní- cio da estratosfera para evitar turbulências. É nessa alti- tude que aviões e balões atingem sua eficiência máxima. Avião - Estratosfera Algumas aeronaves, especialmente aviões a jato, sobem até a estratosfera para evitar o atrito e as trocas de ar. A estratosfera também contém a conhecida camada de ozônio, responsável por absorver a maior parte da radiação ultravioleta emitida pelo sol. Sem a camada de ozônio, a vida na Terra, na forma que conhecemos, não seria possível. Assim como a troposfera, a estratosfera também pos- sui uma região que delimita seu fim e marca o início da mesosfera, chamada estratopausa. Composição da estratosfera A maioria dos elementos encontrados na superfície terrestre e na troposfera não alcançam a estratosfera. Em vez disso, é comum que eles: - se decomponham na troposfera - sejam eliminados pela luz solar -sejam levados de volta à superfície da Terra através da chuva ou outras precipitações Por causa da inversão na dinâmica de temperaturas entre a troposfera e a estratosfera, quase não existe troca de ar entre as duas camadas, fazendo com que vapores de água existam so- mente em quantidades diminutas na estratosfera. Por esse moti- vo, a formação de nuvens nessa camada é extremamente difícil. Com relação aos gases, a estratosfera é formada predo- minantemente por ozôniopresente na camada de ozônio. Acredita-se que 90% de todo o ozônio existente na atmos- fera se encontra nessa região. Além disso, a estratosfera contém elementos levados através de erupções vulcânicas como óxidos de nitrogênio, ácido nítrico, halogêneos, etc. Temperatura na estratosfera A temperatura na estratosfera aumenta conforme a al- titude aumente, variando entre -51°C no ponto mais bai- xo (tropopausa) e -3ºC no ponto mais alto (estratopausa). O que pode ser encontrado na estratosfera? Alguns exemplos do que pode ser encontrado na es- tratosfera são: - Camada de ozônio - Aviões e balões climáticos - Algumas aves Mesosfera A mesosfera é a última camada atmosférica em que os gases ainda estão misturados no ar e não organizados pela sua massa. É considerada pela ciência a camada mais difícil de se estudar, por isso existem poucas informações confirmadas sobre ela. A espessura da mesosfera também é de 35 km, conta- dos a partir da estratopausa, significando que ela se loca- liza entre a estratosfera e a termosfera. O termo mesos- fera é oriundo do grego mesos (meio), por ser a terceira entre as cinco camadas da atmosfera terrestre Balões climáticos e aeronaves não são capazes de chegar tão alto a ponto de atingir a mesosfera. Ao mesmo tempo, satélites só são capazes de orbitar acima dela de forma que não conseguem medir, de forma apropriada, as características da camada. A única forma de estudar a mesosfera, atualmente, é através da utilização de fogue- tes sônicos que recolhem poucas informações por missão. É na mesosfera que ocorre a combustão de corpos ce- lestes que entram na atmosfera terrestre, dando origem a fenômenos como as chuvas de meteoros. Chuva de Meteoros A chuva de meteoros ocorre quando um corpo celeste entre na atmosfera terrestre. Devido à altíssima tempera- tura, o corpo celeste entra em combustão e geralmente se dissolve em vários pedaços menores. 27 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Composição da mesosfera A porcentagem de oxigênio, nitrogênio e dióxido de carbono na mesosfera é essencialmente a mesma das ca- madas situadas abaixo. Vapores de água são ainda mais raros do que na estratosfera que, por sua vez, transfere uma parcela de ozônio para a mesosfera. A mesosfera também possui material oriundo de me- teoros que se vaporizam ao entrar na atmosfera. Assim, a mesosfera também é composta por uma parcela relativa- mente alta de ferro e outros metais. Temperatura na mesosfera A temperatura na mesosfera diminui conforme a alti- tude aumenta, variando entre -3°C no ponto mais baixo (estratopausa) e -143ºC no ponto mais alto, a mesopausa, a região mais fria de toda a atmosfera terrestre. O que pode ser encontrado na estratosfera? Alguns exemplos do que pode ser encontrado na es- tratosfera são: Meteoros em combustão Nuvens noctilucentes (um tipo especial de nuvens que brilham à noite) Termosfera A termosfera está localizada acima da mesosfera e abaixo da exosfera. Sua espessura é de aproximadamente 513 km, ou seja, muito maior do que todas as camadas inferiores combinadas. Embora a termosfera seja considerada parte da at- mosfera terrestre, a densidade do ar é tão baixa que a maior parte da camada é vista, erroneamente, como es- paço sideral. Essa ideia é reforçada pelo fato de que a camada não possui moléculas suficientes para que ondas de som viagem. Na termosfera, a radiação ultravioleta causa os fenô- menos de fotoionização de moléculas, ou seja, a criação de íons através do contato entre um fóton e um átomo. Esse fenômeno é responsável pela criação da ionosfera, localizada dentro da termosfera. A ionosfera desempenha papel importante na propagação de ondas de rádio para regiões distantes da Terra. É na termosfera que orbitam os satélites e a Estação Espacial Internacional (ISS). Além disso, é na termosfera que ocorre a aurora boreal. Aurora Boreal A aurora boreal acontece com a colisão de partículas solares com a densidade atmosférica terrestre. A palavra termosfera é originária do grego thermos (calor), refletindo o fato de que as temperaturas são ex- tremamente altas nessa camada. A fronteira entre a termosfera e a exosfera é chamada termopausa. Composição da termosfera Diferente das camadas situadas abaixo, nas quais os gases se misturam, na termosfera as partículas raramente se colidem, resultando em uma divisão uniforme de ele- mentos. Além disso, grande parte das moléculas presen- tes na termosfera são quebradas pela luz solar. Nas partes superiores da termosfera são compostas por oxigênio atômico, nitrogênio atômico e hélio. Temperatura na termosfera A temperatura na termosfera pode variar de 500ºC a 2000ºC. Isso ocorre pois grande parte da luz solar é ab- surda nessa camada. O que pode ser encontrado na termosfera? Alguns exemplos do que pode ser encontrado na ter- mosfera são: - Satélites - Antigamente, o ônibus espacial - ISS - Aurora boreal - Ionosfera Exosfera A exosfera é a maior e mais exterior camada da at- mosfera terrestre. Ela se estende por 600 km até afinar e se misturar com o espaço interplanetário. Isso faz com que sua espessura seja de 10000 km. A fronteira mais dis- tante da exosfera chega à metade do caminho para a lua. O termo exosfera vem do grego exo (exterior), mar- cando o fato de que esta é a última camada atmosférica antes do vácuo do espaço. Composição da exosfera As partículas na exosfera são extremamente afastadas e, por isso, não são classificadas como gases pois a den- sidade é baixa demais. É possível que uma partícula viaje por centenas de quilômetros até colidir-se com outra. Elas também não são consideradas plasma pois não são eletri- camente carregadas. Nas regiões mais baixas da exosfera, é possível en- contrar hidrogênio, hélio, dióxido de carbono e oxigênio atômico, mantendo-se minimamente presos à Terra pelo campo gravitacional. Temperatura na exosfera Devido ao fato de que a exosfera é quase vácuo (pela ausência de interação entre as moléculas) a temperatura na camada é constante e fria. 28 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A O que pode ser encontrado na exosfera? Alguns exemplos do que pode ser encontrado na exosfera são: - Telescópio espacial Hubble - Satélites Fonte: https://www.significados.com.br/camadas-da- -atmosfera/ ÁGUA - PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS; CICLO DA ÁGUA; RELAÇÕES COM OS SERES VIVOS; PRESSÃO NA ÁGUA; FLUTUAÇÃO DOS CORPOS; VASOS COMUNICANTES; POLUIÇÃO DA ÁGUA; PURIFICAÇÃO DA ÁGUA; DOENÇAS RELACIONADAS COM A ÁGUA; TRATAMENTO DE ÁGUA E ESGOTO. A ÁGUA A água no planeta Cerca de 71% da superfície da Terra é coberta por água em estado líquido. Do total desse volume, 97,4% aproximadamente, está nos oceanos, em estado líquido. A água dos oceanos é salgada: contém muito cloreto de sódio, além de outros sais minerais. Mas a água em estado líquido também aparece nos rios, nos lagos e nas represas, infiltrada nos espaços do solo e das rochas, nas nuvens e nos seres vivos. Nesses casos ela apresenta uma concentração de sais geralmen- te inferior a água do mar. É chamada de água doce e corresponde a apenas cerca de 2,6% do total de água do planeta. Cerca de 1,8% da água doce do planeta é encontra- do em estado sólido, formando grandes massas de gelo nas regiões próximas dos polos e no topo de montanhas muito elevadas. As águas subterrâneas correspondem a 0,96% da água doce, o restante está disponível em rios e lagos. Oceanos e mares - 97% Geleiras inacessíveis - 2% Rios, lagos e fontes subterrâneas - 1% A presença de água nos seres vivos Um dos fatores que possibilitaram o surgimento e a manutenção da vida na Terra é a existência da água. Ela é um dos principais componentes da biosfera e cobre a maior parte da superfície do planeta. Na Biosfera, existem diversos ecossistemas, ou seja, diversos ambientes na Terra que são habitados por seres vivos das mais variadas formas e tamanhos. Às vezes, nos esquecemos que todos esses seres vivos têm em comum aágua presente na sua composição. Veja alguns exemplos: Água viva Melancia A água-viva chega a ter 95% de água na composição do seu corpo. A melancia e o pepino chegam a ter 96% de água na sua composição. Portanto, a água não está presente apenas nas plantas; ela também faz parte do corpo de muitos animais. É fácil comprovar que o nosso corpo, por exemplo, con- tém água. Bebemos água várias vezes ao dia, ingerimos muitos alimentos que contém água e expelimos do nos- so corpo vários tipos de líquidos que possuem água, por exemplo, suor, urina, lágrimas etc. O que é a água? A água é uma das substâncias mais comuns em nosso planeta. Toda a matéria (ou a substância) na natureza é feita por partículas muito pequenas, invisíveis a olho nu, os átomos. Cada tipo de átomo pertence a um determi- nado elemento químico. Os átomos de oxigênio, hidro- gênio, carbono e cloro são alguns exemplos de elemen- tos químicos que formam as mais diversas substâncias, como a água, o gás carbônico etc. 29 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Os grupos de átomos unidos entre si formam moléculas. Cada molécula de água, por exemplo, é formada por dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio. A molécula de água é representada pela fórmula química H2O. Em cada 1g de água há cerca de 30. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000 (leia: “trinta sextilhões”) de moléculas de água. Representação da molécula de água com os dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio. As cores são meramente ilustrativas e o tamanho não segue as proporções reais. Estados físicos da matéria Quando nos referimos à água, a ideia que nos vem de imediato é a de um líquido fresco e incolor. Quando nos referimos ao ferro, imaginamos um sólido duro. Já o ar nos remete à ideia de matéria no estado gasoso. Toda matéria que existe na natureza se apresenta em uma dessas formas – sólida, líquida ou gasosa. É o que chama- mos de estados físicos da matéria. No estado sólido, as moléculas de água estão bem “presas” umas às outras e se movem muito pouco: elas ficam “balançando”, vibrando, mas sem se afastarem muito umas das outras. Não é fácil variar a forma e o volume de um objeto sólido, como a madeira de uma porta ou o plástico de que é feito uma caneta, por exemplo. O estado líquido é intermediário entre o sólido e o gasoso. Nele, as moléculas estão mais soltas e se movimentam mais que no estado sólido. Os corpos no estado líquido não mantêm uma forma definida, mas adotam a forma do recipiente que os contêm, pois as moléculas deslizam umas sobre as outras, na superfície plana e horizontal. A matéria, quando em estado líquido, também se mantém na forma plana e horizontal. No estado gasoso a matéria está muito expandida e, muitas vezes, não podemos percebê-la visualmente. Os corpos no estado gasoso não possuem volume nem forma próprias e também adotam a forma do recipiente que os contém. No estado gasoso, as moléculas se movem mais livremente que no estado líquido, estão muito mais distantes umas 30 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A das outras que no estado sólido ou líquido, e se movimentam em todas as direções. Frequentemente, há colisões entre elas, que se chocam também com a parede do recipiente em que estão. É como se fossem abelhas presas em uma caixa voando em todas as direções. Em resumo: no estado sólido as moléculas de água vibram em posições fixas. No estado líquido, as moléculas vi- bram mais do que no estado sólido, mas dependente da temperatura do líquido (quanto mais quente, maior a vibração, até se desprenderem, passando para o estado gasoso, em um fenômeno conhecido como ebulição). Consequentemen- te, no estado gasoso (vapor) as moléculas vibram fortemente e de forma desordenada. Propriedades da água A água é um solvente No ambiente é muito difícil encontrar água pura, em razão da facilidade com que as outras substâncias se misturam nela. Mesmo a água da chuva, por exemplo, ao cair, traz impurezas do ar nela dissolvidas. Uma das importantes propriedades da água é a capacidade de dissolver outras substâncias. A água é considerada solvente universal, porque é muito abundante na Terra e é capaz de dissolver grande parte das substâncias conhecidas. Se percebermos na água cor, cheiro ou sabor, isso se deve a substâncias (líquidos, sólidos ou gases) nela presentes, dissolvidas ou não. As substâncias que se dissolvem em outras (por exemplo, o sal) recebem a denominação de soluto. A substância que é capaz de dissolver outras, como a água, é chamada de solvente. A associação do soluto com o solvente é uma solução. A propriedade que a água tem de atuar como solvente é fundamental para a vida. No sangue, por exemplo, várias substâncias – como sais minerais, vitaminas, açucares, entre outras – são transportadas e dissolvidas na água. 31 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Porcentagem de água em alguns órgãos do corpo humano. Nas plantas, os sais minerais dissolvidos na água são levados das raízes às folhas, assim como o alimento da planta (açúcar) também é transportado dissolvido em água para todas as partes desse organismo. No interior dos organismos vivos, ocorrem inúme- ras reações químicas indispensáveis à vida, como as que acontecem na digestão. A maioria dessas reações quími- cas no organismo só acontece se as substâncias químicas estiverem dissolvidas em água. • A água como regulador térmico A água tem a capacidade de absorver e conservar ca- lor. Durante o dia, a água absorve parte do calor do Sol e o conserva até a noite. Quando o Sol está iluminando o outro lado do planeta, essa água já começa a devolver o calor absorvido ao ambiente. Ela funciona, assim, como reguladora térmica. Por isso, em cidades próximas ao litoral, é pequena a dife- rença entre a temperatura durante o dia e à noite. Já em cidades distantes do litoral, essa diferença de temperatu- ra é bem maior. É essa propriedade da água que torna a sudorese (eli- minação do suor) um mecanismo importante na manu- tenção da temperatura corporal de alguns animais. Quando o dia está muito quente, suamos mais. Pela evaporação do suor eliminado, liberamos o calor exce- dente no corpo. Isso também ocorre quando corremos, dançamos ou praticamos outros exercícios físicos. Flutuar ou afundar? Você já se perguntou por que alguns objetos afun- dam na água? Porque um prego afunda e um navio flu- tua na água? O que faz com que a água sustente alguns objetos, de forma que eles consigam flutuar nela? Entender porque alguns objetos afundam na água en- quanto outros flutuam é muito importante na construção de navios, submarinos etc. Se na água um prego afunda e um navio flutua, está claro que isso não tem nada a ver com o fato de o objeto ser leve ou pesado, já que um pre- go tem algumas gramas e um navio pesa toneladas. Na água, podemos erguer uma pessoa fazendo pou- co esforço, enquanto fora dela não conseguiríamos se- quer movê-la do chão. Isso acontece porque a água em- purra o corpo de uma pessoa para cima. A força que a água exerce nos corpos mergulhados de baixo para cima (como um “empurrão”), é denominada empuxo. A quantidade de água deslocada pelos corpos é um importante fator para a flutuação ou afundamento dos objetos. O prego, por ter pouco volume, desloca um mí- nimo de água quando mergulhado. Já o navio por ser muito volumoso, desloca uma grande quantidade de água. Então seu “peso” fica equilibrado pela força com que a água o “empurra”, ou seja, pelo empuxo. Quando o empuxo (E) é igual ao peso (P) o objeto flutua, porém quando o peso é maior que o empuxo o objeto afunda. O submarino quando quer afundar aumenta seu peso enchendo seus tanques de água do mar. 32 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A A água exerce pressão Você já tentou segurar com o dedo o jato de água que sai de uma mangueira? O que aconteceu? A água impedi- da pelo dedo de fluir, exerce pressão e sai com mais força. Todos os líquidos em geral exercem pressões. Uma maneira de demonstrar a pressãoexercida por uma co- luna de “líquido” é efetuar orifícios numa garrafa plástica de 2 litros (destas de refrigerante) e enchê-la de água. A experiência ilustrada abaixo indica que a pressão exercida por um líquido aumenta com a profundidade, pois a vazão do primeiro furo é menor que a vazão dos outros dois. Pode-se verificar que quanto maior a pro- fundidade ou altura de líquido, o filete de água atinge uma maior distância. Diz-se que a pressão é maior e de- pende da profundidade do orifício considerado. Pressão e mergulho Quando uma pessoa mergulha pode sentir dor na parte interna da orelha. Você sabe por que isso aconte- ce? Novamente, a explicação está relacionada à pressão que a água exerce. Quando mergulhamos, à medida que nos desloca- mos para o fundo, aumenta a altura da coluna líquida acima de nós. Quanto maior a altura dessa coluna, maior será a pressão exercida pelo líquido sobre nós. Por essa razão, nas profundezas dos oceanos a pressão da água é grande e o homem não consegue chegar até lá sem equipamentos de proteção contra a pressão. • Tensão superficial Uma outra característica da água no estado líquido é a tensão que ela representa em sua superfície. Isso acon- tece porque as moléculas da água se atraem, manten- do-se coesas (juntas), como se formassem uma finíssima membrana da superfície, como na figura a seguir: • O princípio de Pascal Pascal foi um cientista francês que viveu de 1623 a 1662. Entre muitas colaborações para a ciência, formu- lou o seguinte princípio: “A pressão exercida sobre um líquido é transmitida integralmente para todos os pontos do líquido”. Observe a figura a seguir: Quando empurramos fortemente uma rolha para dentro de uma garrafa que contém líquido, essa pres- são é transmitida integralmente ao líquido existente no recipiente. A pressão da água dentro da garrafa au- menta e empurra a outra rolha para fora. O ciclo da água A água no estado líquido ocupa os oceanos, lagos, rios, açudes etc. De modo contínuo e lentamente à tem- peratura ambiente, acontece a evaporação, isto é, a água passa do estado líquido para o gasoso. Quanto maior for a superfície de exposição da água (por exemplo, um oceano ou nas folhas de árvores em uma floresta), maior será o nível de evaporação. Quando o vapor de água entra em contato com as camadas mais frias da atmosfera, a água volta ao estado líquido, isto é, gotículas de água ou até minúsculos cristais de gelo se concentram formando nuvens. 33 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A O vapor de água, quando resfriado, pode também formar a neblina (nevoeiro), ou seja, aquela “nuvem” que se forma perto do solo. Ao se formar nas nuvens um acúmulo de água muito grande, as gotas tornam-se cada vez maiores, e a água se precipita, isto é, começa a chover. Em regiões muito frias da atmosfera, a água passa do estado gasoso para o estado líquido e, rapidamente, para o sólido, formando a neve ou os granizos (pedacinhos de gelo). A água da chuva e da neve derretida se infiltra no solo, formando ou renovando os lençóis freáticos. As águas subterrâneas emergem para a superfície da terra, formando as nascentes dos rios. Assim, o nível de água dos lagos, açudes, rios etc, é mantido. A água do solo é absorvida pelas raízes das plantas. Por meio da transpiração, as plantas eliminam água no estado de vapor para o ambiente, principalmente pelas folhas. E na cadeia alimentar, as plantas, pelos frutos, raízes, sementes e folhas, transferem água para os seus consumidores. Além do que é ingerido pela alimentação, os animais ob- têm água bebendo-a diretamente. Devolvem a água para o ambiente pela transpiração, pela respiração e pela elimina- ção de urina e fezes. Essa água evapora e retorna à atmosfe- ra. No nosso planeta, o ciclo de água é permanente. Ciclo da água A qualidade da água A vida humana, assim como a de todos os seres vivos depende da água. Mas a nossa dependência da água vai além das necessidades biológicas: precisamos dela para limpar as nossas casas, lavar as nossas roupas e o nosso corpo. E mais: para limpar máquinas e equipamentos, irrigar plantações, dissolver produtos químicos, criar no- vas substâncias, gerar energia. É aí que está o perigo: a atividade humana muitas ve- zes compromete a qualidade da água. Casas e indústrias podem despejar em rios e mares substâncias que preju- dicam a nossa saúde. Por isso, escolher bem a água que bebemos e proteger rios, lagos e mares são cuidados essenciais à vida no planeta. Água potável A água potável é aquela popularmente chamada água pura. Para ser bebida por nós, a água deve ser incolor, insí- pida (sem sabor) e inodora (sem cheiro). Ela deve estar livre de materiais tóxicos e microorganismos, como bactérias, protozoários etc., que são prejudiciais, mas deve conter sais minerais em quantidade necessária à nossa saúde. A água potável é encontrada em pequena quantidade no nosso planeta e não está disponível infinitamente. Por ser um recurso limitado, o seu consumo deve ser planejado. Água destilada A água potável deve ter certa quantidade de alguns sais minerais dissolvidos, que são importantes para a nossa saúde. A água sem qualquer outra substância dis- solvida é chamada de água destilada. Veja como se con- segue água destilada. Para retirar sais minerais e outros produtos dissolvi- dos na água, utiliza-se um processo chamado destilação. O produto dessa destilação, a água destilada, é usado em baterias de carros e na fabricação de remédios e ou- tros produtos. Não serve para beber, já que não possui os sais minerais necessários ao nosso organismo. Veja como funciona o aparelho que produz água des- tilada, o destilador: Observe que a água ferve (1) com ajuda do (2) Bico de Bunsen (chama que aquece a água), transformando-se em vapor (3), e depois se condensa (4), voltando ao es- tado líquido. Os sais minerais não vaporizam, mas ficam dentro do vidro onde a água foi fervida (chamado balão de destilação). 34 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Água mineral A água do mar é salgada porque tem muito cloreto de sódio, que é o sal comum usado na cozinha. Justamente por ter tanto sal, não é potável. Se bebermos água do mar, o excesso de sal nos fará eliminar mais água na urina do que deveríamos, e começamos, então, a ficar desidratados. Já a água doce, dos rios, lagos e fontes, tem menos sal que a água do mar e pode ser bebida –desde que esteja sem micróbios e produtos tóxicos ou que tenha sido trata- da para eliminar essas impurezas. A chamada água mineral é água que brota de fon- tes do subsolo. Ela costuma ter alguns sais minerais em quantidade um pouco maior que a água utilizada nas re- sidências e, às vezes, outros sais. A água mineral é, em geral potável e pode ser bebida na fonte ou engarrafada – desde que a fonte esteja pre- servada da poluição e da contaminação ambiental e que o processo de engarrafamento seja feito com higiene. O mar pode “morrer”? Na Ásia, há o famoso mar Morto, que é um exemplo de que um mar pode “morrer”. O mar “morre” e os lagos também quando o nível de salinidade, isto é, a concen- tração de sais da sua água, é tão alto que não permite que os peixes, a flora e outros seres vivam nele. Esse fe- nômeno ocorre por vários fatores, entre eles: pouca chu- va aliada à evaporação intensa (clima quente e seco) e corte ou diminuição do regime de escoamento de rios. Açude no Acre secando. A consequência da falta de tratamento de esgoto O grande número de dejetos dos populosos núcleos residenciais, descarregado em córregos, rios e mares provoca a poluição e a contaminação das águas. Febre tifoide, hepatite, cólera e muitas verminoses são doen- ças transmitidas por essas águas. Há rios como o Tietê e o Guaíba – nas quais, às mar- gens, surgiram a cidade de São Paulo e Porto Alegre – que já estão comprometidos. Além desses, há vários rios expostos à degradação ambiental. A MINERAÇÃO, A EXTRAÇÃO E O TRANSPORTE DE PETRÓLEO Atividadeseconômicas importantes têm causado inúmeros acidentes ecológicos graves. O petróleo ex- traído dos mares e os metais ditos pesados usados na mineração (por exemplo, o mercúrio, no Pantanal), lan- çados na água por acidente, ou negligência, têm pro- vocado a poluição das águas com prejuízos ambientais, muitas vezes irreversíveis. Derramamento de petróleo ocorrido na Baía de Guanabara, Rio de Janeiro, Jun. 2000 A poluição causada pelas indústrias Mesmo havendo leis que proíbam, muitas indústrias continuam a lançar resíduos tóxicos em grande quanti- dade nos rios. Na superfície da água, é comum formar-se uma pequena espuma ácida, que, dependendo da fonte de poluição, pode ser composta principalmente de chum- bo e mercúrio. Essa espuma pode causar a mortandade da flora e da fauna desses rios. E esses agentes poluido- res contaminam também o organismo de quem consome peixes ou quaisquer outros produtos dessas águas. 35 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Acidente no rio dos Sinos onde milhares de peixes morreram pela contaminação do rio com dejetos químicos lançados pelas empresas, Rio Grande do Sul, outubro, 2006. As estações de tratamento da água Muitas casas das grandes cidades recebem água enca- nada, vinda de rios ou represas. Essa água é submetida a tratamentos especiais para eliminar as impurezas e os mi- cróbios que prejudicam a saúde. Primeiramente, a água do rio ou da represa é leva- da por meio de canos grossos, chamados adutoras, para estações de tratamento de água. Depois de purificada, a água é levada para grandes reservatórios e daí é distri- buída para as casas. Na estação de tratamento, a água passa por tanques de cimento e recebe produtos como o sulfato de alumínio e o hidróxido de cálcio (cal hidratada). Essas substâncias fa- zem as partículas finas de areia e de argila presentes na água se juntarem, formando partículas maiores, os flocos. Esse processo é chamado floculação. Como essas partículas são maiores e mais pesadas, elas vão se depositando aos poucos no fundo de outro tanque, o tanque de decantação. Desse modo, algumas impurezas sólidas da água ficam retidas. Após algumas horas no tanque de decantação, a água que fica por cima das impurezas, e que está mais limpa, passa por um filtro formado por várias camadas de peque- nas pedras (cascalho) e areias. À medida que a água vai passando pelo filtro, as partículas de areia ou de argila que não se depositaram vão ficando presas nos espaços entre os grãos de areia. Parte dos micróbios também fica presa nos filtros. É a etapa conhecida como filtração. Mas nem todos os micróbios que podem causar doen- ças se depositam no fundo do tanque ou são retidos pelo filtro. Por isso, a água recebe produtos contendo o ele- mento cloro, que mata os micróbios (cloração), e o flúor, um mineral importante para a formação dos dentes. A água é então levada por meio de encanamentos subterrâneos para as casas ou os edifícios. Mesmo quem recebe água da estação de tratamen- to deve filtrá-la para o consumo. Isso porque pode haver contaminação nas caixas d’água dos edifícios ou das casas ou infiltrações nos canos. As caixas-d’água devem ficar sempre bem tampadas e ser limpas pelo menos a cada seis meses. Além disso, em certas épocas, quando o risco de doenças transmitidas pela água aumenta, é necessário tomar cuidados adicionais. Doenças transmitidas pela água A falta de água potável e de esgoto tratado facilita a trans- missão de doenças que, calcula-se, provocam cerca de 30 mil mortes diariamente no mundo. A maioria delas acontece entre crianças, principalmente as de classes mais pobres, que morrem desidratadas, vítimas de diarreia causadas por micróbios. No Brasil, infelizmente mais de 3 milhões de famílias não recebem água tratada e um número de casas duas vezes e meia maior que esse não tem esgoto. Isso é muito grave. Estima-se que o acesso à água limpa e ao esgoto re- duziria em pelo menos um quinto a mortalidade infantil. Para evitar doenças transmitidas pela água devemos tomar os seguintes cuidados: • Proteger açudes e poços utilizados para o abaste- cimento; • Tratar a água eliminando micróbios e impurezas no- civas à saúde humana; • Filtrar e ferver a água; • Não lavar alimentos que serão consumidos crus com água não tratada como verduras, frutas e hortaliças. As principais doenças transmitidas pela água são: • Diarreia infecciosa; • Cólera; • Leptospirose; • Hepatite • Esquistossomose Água, mosquitos e doenças Muitos mosquitos põem ovos na água parada. Dos ovos saem larvas, que depois se tornam mosquitos adultos. Uma forma de combater as doenças transmitidas por mosquitos é justamente evitar o acúmulo de água parada em vasos de plantas, latas vazias, pneus velhos, garrafas etc. Caixas-d’água, tanques e outros reservatórios devem ficar sempre tampados. Veja a seguir algumas doenças transmitidas por mosquitos. - Dengue - Febre amarela - Malária CITOLOGIA: BIOQUÍMICA CELULAR; DOENÇAS CARENCIAIS; A BASE MOLECULAR DA VIDA; CONSTITUINTES DA MATÉRIA VIVA; CÉLULA (CARACTERÍSTICAS, PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS); ORGANELAS E SUAS FUNÇÕES. TRANSPORTE DE SUBSTÂNCIAS ATRAVÉS DA MEMBRANA. DIVISÃO CELULAR. BIOLOGIA CELULAR Espera-se que a candidata e o candidato reconheçam a inter-relação das funções celulares, relacionando-as às estruturas celulares, e identifique a importância funcio- nal das substâncias químicas para a manutenção da ho- meostase celular. 36 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A CONCEITUAÇÃO Biologia Celular ou Citologia é o ramo da biologia que estuda as células, quanto a sua forma, componentes, funções e importância na complexidade dos seres vivos. Esse estudo só foi possível após o desenvolvimento de instrumentos ópticos como o microscópio composto, inventado em 1590. A primeira observação de uma célu- la foi feita em 1665 pelo cientista inglês Robert Hooke, ao examinar uma delgada fatia de cortiça (tecido vegetal morto). Hooke observou a presença de pequenas cavida- des semelhantes às celas onde viviam os monges, e por isso as denominou células. Porém, o trabalho de Hooke ficou esquecido até 1838, quando os naturalistas alemães Schleiden e Sch- wan verificaram a presença de células em todos os teci- dos vegetais e animais. Dessa forma, eles estabeleceram a Teoria Celular que afirma: “Todo ser vivo é formado por células e essas, originá- rias de células preexistentes.” Estrutura e função dos componentes das células. A célula é a unidade morfofisiológica dos seres vi- vos. Ou seja, é a menor estrutura viva onde as reações metabólicas ocorrem de maneira organizada e eficiente. É composta por três partes fundamentais: membrana plasmática, citoplasma e núcleo. Componentes fundamentais da célula. Disponível em: http://www.aplicaciones.info/naturales/natu- ra15e.htm A membrana plasmática desempenha diversas fun- ções, dentre as quais se destacam a permeabilidade se- letiva e o transporte de substâncias. O citoplasma é a região da célula entre o núcleo e a membrana plasmática, sendo constituído pelo citosol, fluido onde as organelas citoplasmáticas ficam mergu- lhadas, e pelo citoesqueleto, estrutura responsável por dar forma e sustentação à célula. O núcleo coordena as atividades celulares e armazena o material genético. Nos organismos eucariontes é en- volto por uma membrana, a carioteca, e apresenta o nu- cléolo – ambas as estruturas ausentes nos procariontes, que não possuem núcleo organizado, estando o material genético disperso no citoplasma. Comparação entre uma bactéria e o núcleo de um eucarionte. Disponível em: http://blogcientistabiologia.blogspot. com/2017/04/reino-monera.html https://www.passeidireto.com/arquivo/23216320/biologia--ce- lulas Organização molecular e bioquímica da célula. As células são constituídas por compostos orgânicos – ácidos nucleicos, proteínas, carboidratos e lipídeos; e por compostos inorgânicos – água e sais minerais. Esta composiçãomolecular da célula é o que permi- te a ocorrência de milhares de interações bioquímicas, garantindo assim sua atividade metabólica. Tais reações químicas acontecem em meio aquoso, posto que a água é o solvente universal. Por isso, a água, com poucas ex- ceções (célula óssea), é o componente encontrado em maior quantidade na célula, sendo indispensável para o seu metabolismo. Estão presentes na célula os sais minerais: sódio (prin- cipal íon extracelular, osmorregulação); potássio (princi- pal íon intracelular, osmorregulação); cálcio (coagulação sanguínea); fósforo (constituinte da ATP e do nucleotí- deo); iodo (hormônios da tireoide); ferro (constituinte da hemoglobina e dos citocromos); magnésio (constituinte da clorofila e dos ribossomos), entre outros oligoelemen- tos que atuam como co-fatores enzimáticos. Em relação aos compostos orgânicos, há pequenas moléculas que constituem os substratos e os produtos das vias metabólicas, fornecendo energia para a célula e podendo também ser as unidades formadoras das ma- cromoléculas. 37 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Existem basicamente, os seguintes tipos de macromoléculas: ácidos nucleicos – formados pelos nucleotídeos; pro- teínas – formadas pelos aminoácidos, são os compostos orgânicos em maior quantidade; carboidratos ou polissa- carídeos – formados pelos açúcares ou monossacarídeos; trigliceróis – macromoléculas de lipídios mais complexas formadas por sua forma mais simples e abundante, os ácidos graxos. Quanto a função na célula, os ácidos nucleicos portam a informação genética e participam da síntese proteica; as proteínas apresentam papel estrutural e, no caso específico das enzimas, catalisador; os carboidratos são a principal fonte de energia celular (glicose), podendo ainda ser armazenados como reserva energética (amido e glicogênio), além de serem constituintes estruturais da parede celular vegetal (celulose); os lipídios também possuem múltiplas funções, como composição de hormônios (esteroides), reserva energética e constituintes estruturais da bicamada da membrana plasmática e das fibras do citoesqueleto. Composição bioquímica da célula. Disponível em: https://slideplayer.com.br/slide/3160419/11/images/3/Composi%C3%A7%C3%A3o+Qu%C3%ADmica+da+C%C3%A9lula. jpg Fisiologia celular. A fisiologia celular estuda, basicamente, o funcionamento das célula como estrutura viva. A membrana plasmática, por ser uma membrana semipermeável, possibilita que a célula se comunique com o meio exterior e, assim, receba nutrientes e elimine seus resíduos metabólicos – mas apresentando uma permeabilidade seletiva. A membrana permite a passagem livre de água e de pequenas moléculas, como o oxigênio; porém dificulta, ou mesmo impede, a passagem de moléculas grandes, como as proteínas. Para que isso seja possível, a membrana é composta por uma bicamada fosfolipídica – estrutura conhecida como modelo do mosaico fluido, onde estão mergulhadas as proteínas transmembrana que fazem a ligação do meio ex- tracelular com o meio intracelular. Modelo do mosaco fluido. Disponível em: https://www.colegioweb.com.br/biologia/principais-funcoes-da-membrana-plasmatica.html Os transportes através da membrana podem ser agrupados em três categorias: 1) Transporte Passivo – ocorre sem gasto de energia, a favor do gradiente de concentração, de um meio hipotô- nico para um meio hipertônico: difusão (transporte do soluto), difusão facilitada (difusão auxiliada por uma proteína transmembrana) e osmose (transporte do solvente); 38 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A 2) Transporte Ativo – ocorre com gasto de energia, contra o gradiente de concentração, de um meio hipertônico para um meio hipotônico: bomba de sódio e potássio; 3) Transporte em Bloco – entrada e a saída de substâncias grandes demais para atravessarem a membrana. Nesse caso, as partículas são englobadas através de projeções citoplasmáticas. Envolve os processos de endocitose (fagocitose, com partículas sólidas e pinocitose, com partículas líquidas) e exocitose. As únicas organelas citoplasmáticas presentes nas células procariontes são os ribossomos, responsáveis pela produção (síntese) de proteínas. Já as células eucariontes apresentam diversas organelas no citoplasma, cada uma desempenhando funções específicas. São as principais: ribossomos; retículo endoplasmático granular (transporte de substâncias); retículo endoplasmático liso (síntese de lipídios); complexo golgiense (armazenamento e secreção de substâncias); lisossomos (digestão celular) e mitocôndria (respiração celular). Existem organelas exclusivas das células animais e outras, exclusivas das células vegetais! #FicaDica Observe as diferenças entre os dois tipos de células, representadas abaixo: Comparação entre a célula animal e a célula vegetal. Disponível em: https://significados.online/estudiar/celula/ Ciclo de vida celular. Compreende toda a vida da célula. Nele podemos distinguir o período em que a célula não está se dividindo (in- térfase) e o período em que ocorre a divisão celular (mitose e meiose). Intérfase – apresenta os seguintes períodos: G1: (do inglês gap, intervalo) fase que antecede a duplicação do material genético da célula; S: fase em que ocorre a síntese, ou seja, a duplicação do DNA; G2: fase posterior à duplicação do material genético celular. Mitose Processo de divisão celular equacional; produz células-filhas idênticas à célula-mãe, contendo exatamente o mesmo número de cromossomos. Apresenta as seguintes fases: Prófase – Ou fase anterior, de “mobilização” para a ação. Os cromossomos condensam-se, tornando-se visíveis; a carioteca e os nucléolos desintegram-se; os centríolos dividem-se e dirigem-se para os polos da célula; é formado o fuso mitótico a partir dos centríolos. Metáfase – Ou fase do meio, a mais propícia para estudos da morfologia dos cromossomos, pois estes apresentam o grau máximo de condensação. Os cromossomos, presos às fibras do fuso, migram para a zona equatorial da célula. No final da metáfase, os centrômeros se duplicam e se partem longitudinalmente, de modo a liberar as cromátides-irmãs. Anáfase – Ou fase de oposição. As cromátides-irmãs, agora como novos cromossomos, afastam-se e migram para os polos da célula, puxados pelos respectivos centrômeros, devido ao encurtamento das fibras do fuso. Telófase – Ou fase mais distante. Os dois cromossomos aproximam-se dos polos e se agregam. Ocorre o inverso à Prófase: os cromossomos descondensam- se (tornando-se pouco visíveis); os nucléolos reaparecem; duas novas cario- tecas são constituídas a partir das vesículas do retículo endoplasmático. Terminadas a divisão do núcleo (cariocinese), desaparecem as fibras do fuso, ocorre a distribuição das organelas e a divisão do citoplasma (citosinese), que isola as duas células-filhas. Estas entram em intérfase e se preparam para uma nova divisão. 39 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Fases da mitose. Disponível em: https://aprovadonovestibular.com/mitoses.html Meiose Processo de divisão celular reducional; produz células-filhas diferentes da célula-mãe, contendo metade do número de cromossomos. Apresenta as seguintes fases: Prófase I – Os cromossomos condensam-se e os homólogos se juntam formando tétrades; a carioteca e os nucléo- los se desintegram; os centríolos duplicam e dirigem-se para os polos da célula; forma-se o fuso mitótico. Esta é a fase mais longa e nela ocorrem os eventos mais importantes da meiose. Subdivide-se em cinco períodos: Leptóteno – Os cromossomos condensam-se e tornam-se visíveis. Zigóteno – Os cromossomos homólogos juntam-se aos pares. Paquíteno – Os cromossomos tornam-se mais curtos e espessos, formando tétrades. Diplóteno – Os cromossomos homólogos iniciam a separação; podem ser observados os quiasmas, que eviden- ciam trocas de pedaços entre os homólogos, processo conhecido como permuta ou crossing-over. Diacinese – Os cromossomos migram para o equador da célula. Metáfase I – As tétradesse distribuem-se no equador da célula. Anáfase I – Os cromossomos homólogos separam-se e migram para os polos da célula. Telófase I – Ocorre a citocinese e formam-se duas células-filhas com número igual de cromossomos. Intercinese – Curto intervalo entre as duas etapas da divisão. Prófase II – Os centríolos se dividem e formam-se novos fusos de divisão nas duas células-filhas. Metáfase II – Os cromossomos dispõem-se no equador das células. Anáfase II – Os centrômeros dividem-se, as cromátides-irmãs se separam migrando para os polos das células. Telófase II – O citoplasma se divide e os núcleos reconstituem-se nas quatro células-filhas. 40 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Fases da meiose. Disponível em: http://professor-adelson.blogspot.com/2012/08/roteiro-programatico-prova-parcial-9.html EXERCÍCIOS COMENTADOS 1. (UNIFESP-SP) Considere as três afirmações: I. Somos constituídos por células mais semelhantes às amebas do que às algas unicelulares. II. Meiose é um processo de divisão celular que só ocorre em células diploides. III. Procariontes possuem todas as organelas citoplasmáticas de um eucarionte, porém não apresentam núcleo. Está correto o que se afirma em: a) I, apenas. b) II, apenas. c) III, apenas. d) I e II, apenas. e) I, II e III. Resposta: Letra D. Amebas são organismos eucariontes heterótrofos, assim como os animais. Meiose é um processo de divisão celular reducional, no qual uma célula-mãe diploide (2n) origina quatro células-filhas haplóides (n). Pro- cariontes possuem os ribossomos como únicas organelas citoplasmáticas. 2. (UNIFESP-SP) A sonda Phoenix, lançada pela NASA, explorou em 2008 o solo do planeta Marte, onde se detectou a presença de água, magnésio, sódio, potássio e cloretos. Ainda não foi detectada a presença de fósforo naquele planeta. Caso esse elemento químico não esteja presente, a vida, tal como a conhecemos na Terra, só seria possível se em Marte surgissem formas diferentes de a) DNA e proteínas. b) ácidos graxos e trifosfato de adenosina. c) trifosfato de adenosina e DNA. d) RNA e açúcares. e) Ácidos graxos e DNA Resposta: Letra C. O fósforo está presente na composição das moléculas de DNA (como o fosfato que constitui o nucleotídeo) e de ATP ( trifosfato de adenosina, principal combustível celular). 41 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A 3. (UNIFESP-SP) O uso de vinagre e sal de cozinha em uma salada de alface, além de conferir mais sabor, serve também para eliminar microorganismos causadores de doenças, como as amebas, por exemplo. O inconvenien- te do uso desse tempero é que, depois de algum tempo, as folhas murcham e perdem parte de sua textura. Esses fenômenos ocorrem porque a) as amebas morrem ao perderem água rapidamente por osmose. Já as células da alface possuem um en- voltório que mantém sua forma mesmo quando per- dem água por osmose e, por isso, murcham mais len- tamente. b) tanto as amebas quanto as células da alface não pos- suem barreiras para a perda de água por difusão sim- ples. Ocorre que, no caso da alface, trata-se de um tecido e não de um único organismo e, portanto, a desidratação é notada mais tardiamente. c) as amebas morrem ao perderem água por osmose, um processo mais rápido. Em contrapartida, as células da alface perdem água por difusão facilitada, um proces- so mais lento e, por isso, percebido mais tardiamente. d) o vinagre, por ser ácido, destrói a membrana plasmá- tica das amebas, provocando sua morte. No caso da alface, o envoltório das células não é afetado pelo vi- nagre, mas perde água por difusão simples, provoca- da pela presença do sal. e) nas amebas, a bomba de sódio atua fortemente captu- rando esse íon presente no sal, provocando a entrada excessiva de água e causando a morte desses orga- nismos. As células da alface não possuem tal bomba e murcham por perda de água por osmose. Resposta: Letra A. Trata-se de um processo de os- mose – perda de água para o meio extracelular por este estar mais concentrado. É portanto um transpor- te passivo, com o solvente indo a favor do gradiente de concentração – do meio hipotônico para o hiper- tônico. 4. (UEL-PR) Considere as seguintes fases da mitose: I. telófase II. metáfase III. anáfase Considere também os seguintes eventos: a. As cromátides-irmãs movem-se para os pólos opostos da célula. b. Os cromossomos alinham-se no plano equatorial da célula. c. A carioteca e o nucléolo reaparecem. Assinale a alternativa que relaciona corretamente cada fase ao evento que a caracteriza. a) I - a; II - b; III - c b) I - a; II - c; III - b c) I - b; II - a; III - c d) I - c; II - a; III - b e) I - c; II - b; III – a Resposta: Letra E. A telófase é a última fase da mi- tose, sendo portanto quando as estruturas do núcleo reaparecem. O principal evento da metáfase é o des- locamento dos cromossomos para a região central da célula; assim como o da anáfase é o fato dos cromos- somos distanciaram-se ao máximo, migrando para as extremidades opostas da célula puxados pelos respec- tivos centrômeros, devido ao encurtamento das fibras do fuso mitótico. 5. (SEDUC-AM – FGV – 2014) A Teoria do Big Bang ou “grande explosão”, ocorrida a aproximadamente 15 bi- lhões de anos, é uma das teorias que explica a origem do universo. Nesse contexto, analise as afirmativas a seguir. I – No momento da explosão todas as partículas da ma- téria se encontravam em um estado de dissociação com- pleta e permanente, em função do calor extremo. Esse momento pode ser considerado como o “caos primor- dial”. II – Logo após a ocorrência do Big Bang o universo se expandiu e, como consequência, a temperatura começou a baixar. III – Cerca de 1 milhão de anos depois da grande explo- são formaram-se os primeiros átomos. Assinale: a) se somente a afirmativa I estiver correta. b) se somente as afirmativas I e II estiverem corretas. c) se somente as afirmativas I e III estiverem corretas. d) se somente as afirmativas II e III estiverem corretas. e) se todas as afirmativas estiverem corretas. Resposta: Letra B. Afirmativa I – Certo – A expres- são caos primordial representa esse momento em que tudo era um vazio primordial, um “abismo” desconhe- cido, denso E profundo, o qual nada de “vida” podia existir. Afirmativa II – Certo – Até a temperatura era de mais de um trilhão de graus Celsius. Com a expansão, ela começa a diminuir. Afirmativa III – Errado – Depois da explosão, a tem- peratura inicial começou a diminuir. Os átomos como formam a matéria hoje se originaram a partir dos pró- tons, elétrons e outras partículas. 6. (PREFEITURA DE SANTANA DO JACARÉ-MG – REIS & REIS – 2015 Como é chamado o conjunto de planetas, cometas e satélites que se movimentam ao redor do sol? a) Sistema solar; b) Lua e Sol; c) Galáxia; d) Habitat. Resposta: Letra A. Em “b”: Errado – A Lua é um satéli- te e o Sol é uma estrela. Em “c”: Errado – É um gigantesco sistema formado por milhões, bilhões ou trilhões de estrelas e outros cor- pos celestes. Em “d”: Habitat – É um local específico ou região onde se desenvolvem ou vivem seres vivos de forma organizada. 42 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A 7. (PROVA OBA) Ser um observador atencioso das coi- sas é muito importante, principalmente em astronomia. Esperamos que você seja um atento observador. Pois bem, você já deve ter observado que a Lua muda de apa- rência toda noite. À aparência da Lua chamamos de fase. Tem quatro noites nas quais a fase (aparência) da Lua recebe nome especial. a) Quais são os nomes das fases da Lua nas quatro noites em que damos nomes especiais para as fases? b) Para a Lua repetir a MESMA fase ela gasta 29,5 dias (este tempo chamamos de mês sinódico), mas ela gas- ta 27,3 dias (que chamamos de mês sideral) para dar uma volta completa ao redor da Terra. Por que existe esta diferença? Respostas: a) Lua Nova, Lua Quarto Crescente, Lua Cheia e Lua Quarto Minguante. b) A diferença entre o período sideral e o sinódico da Lua deve-se ao fato de que, enquantoa Lua dá uma volta completa em torno da Terra, a Terra também se desloca no seu movimento de translação ao redor do Sol. Assim, a Lua precisa caminhar um pouco mais para chegar até a mesma fase novamente. 8. (EAM – MARINHA – 2015) Considere uma certa quan- tidade de água, inicialmente no estado sólido. Aquecendo gradativamente de forma homogênea toda essa quanti- dade de água, ela passa para o estado liquido e, manten- do-se o mesmo regime de aquecimento, a mesma passa do estado liquido para o gasoso. Sobre as propriedades da água nos referidos estados físicos e sobre os processos de mudança de estado físico pode-se afirmar que: a) o processo de mudança do estado sólido para o esta- do líquido chama-se fusão. b) o processo de mudança do estado sólido para o esta- do líquido chama-se líquefação. c) a densidade da água no estado sólido é maior que no estado líquido. d) o processo de mudança do estado líquido para o esta- do gasoso chama-se condensação. e) no processo de mudança do estado líquido, a água perde calor. sólido para o estado líquido, a água perde calor. Resposta: Letra A. Os processos de mudança do es- tado da água são: Fusão – Mudança do estado sólido para o líquido. Vaporização – Mudança do estado líquido para o ga- soso. Liquefação ou condensação – Mudança do estado ga- soso para o líquido. Solidificação – Mudança do estado líquido para o só- lido. Sublimação – Mudança do estado sólido para o gaso- so e vice-versa. 9. (PREFEITURA DE FLORIANÓPOLIS-SC – FGV – 2014) A cidade de Florianópolis é constituída, geologicamente, por duas formações básicas: os terrenos rochosos, cha- mados cristalinos, e os terrenos sedimentares de forma- ção recente. As rochas cristalinas estão no embasamento Cristalino ou Escudo Catarinense que ocorre em toda a bor- da leste do estado de Santa Catarina. Os terrenos sedimenta- res estão em áreas baixas e planas com a cobertura sedimen- tar Quaternária onde são denominadas “Planícies Costeiras”. Nessas formações podem ser encontrados um ou mais tipos de rochas, a saber, ígneas, metamórficas ou sedimentares. Sobre esses tipos de rochas, é correto afirmar que: a) as rochas ígneas formam-se pela cristalização do mag- ma, uma massa de rocha fundida que se origina em profundidade na crosta e no interior. Podem ser do tipo intrusiva e extrusiva. Elas se distinguem pela tex- tura, composição mineralógica e química; b) as rochas sedimentares foram uma vez sedimentos e, por isso, são o registro das condições da superfície terrestre da época e do lugar onde eles foram deposi- tados. O intemperismo e a erosão são processos que pouco influem no estágio sedimentar, predominando o processo de deposição; c) as rochas metamórficas são produzidas quando as al- tas temperaturas e as baixas pressões do interior da Terra atuam em qualquer tipo de rocha para mudar sua textura, mineralogia, composição química e sua forma e condição sólida; d) as rochas ígneas e metamórficas apresentam o mesmo processo de formação e estão localizadas nas bordas dos continentes que sofreram intensa orogenia. A tex- tura, a composição mineralógica e química são afeta- das pela temperatura e pressão; e) as rochas sedimentares são formadas a partir de sedi- mentos, encontrados na superfície terrestre como ca- madas de partículas soltas. Essas partículas se formam a grandes profundidades à medida que as rochas vão sendo transformadas e sedimentadas. Resposta: Letra A. Em “b”: Errado – As rochas sedi- mentares são rochas formadas através da deposição, e consequente cimentação ou consolidação de frag- mentos provenientes de material mineral ou material orgânico. No caso do material mineral, os respetivos fragmentos, denominados de detrito geológico, são provenientes do intemperismo e da erosão. Em “c”: Errado – as rochas metamórficas são rochas ori- ginadas de outros tipos de rochas que, longe de seus locais de formação e submetidas à pressão e tempe- raturas diferenciadas, transformaram-se e modificaram suas características em um processo denominado por metamorfismo. Em “d”: Errado – as rochas metamórficas e ígneas não possuem o mesmo processo de formação. Em “e”: Errado – As rochas sedimentares formam-se por três processos principais: pela deposição das partículas originadas pelo intemperismo de outras rochas (rochas sedimentares clásticas ou detríticas), pela precipitação de substâncias em solução (rochas sedimentares qui- miogénicas) e pela deposição dos materiais de origem biológica (rochas sedimentares biogénicas). 43 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A METABOLISMO ENERGÉTICO; FOTOSSÍNTESE: ETAPAS, EQUAÇÕES E FATORES INFLUENCIADORES; ÁCIDOS NUCLEICOS: ESTRUTURA E FUNÇÃO, SÍNTESE PROTEICA, ATIVIDADES CELULARES; REPRODUÇÃO E DESENVOLVIMENTO. ECOLOGIA / MEIO AMBIENTE E SOCIEDADE: CONCEITOS ECOLÓGICOS; CICLOS BIOGEOQUÍMICOS; ESTUDO DAS POPULAÇÕES; SUCESSÃO ECOLÓGICA; INTERAÇÕES; CADEIAS, TEIAS E PIRÂMIDES ECOLÓGICAS; RELAÇÕES ENTRE OS SERES VIVOS; RECICLAGEM; ENERGIAS ALTERNATIVAS; POLUIÇÃO E DESEQUILÍBRIO ECOLÓGICO; BIODIVERSIDADE E DISTRIBUIÇÃO DOS ORGANISMOS NA BIOSFERA; BIOCICLOS, PRINCIPAIS BIOMAS E ECOSSISTEMAS BRASILEIROS E TERRESTRES. Podemos definir metabolismo como o conjunto das atividades metabólicas da célula relacionadas com a transfor- mação de energia. A fotossíntese e a respiração são os processos mais importantes de transformação de energia dos seres vivos, mas a fermentação e a quimiossíntese também são processos celulares desse tipo importantes para alguns seres vivos. → Seres autotróficos e heterotróficos Todos os seres vivos gastam energia para manter suas diversas atividades celulares, e a fonte de energia mais impor- tante para os seres vivos é a luz solar. Luz solar, água e gás carbônico são os ingredientes necessários para os seres cloro- filados realizarem a fotossíntese e produzirem moléculas orgânicas, como a glicose. Esses seres, chamados de autótrofos (que produzem o próprio alimento), servem de alimento a diversos outros, os heterótrofos (que não são capazes de produzir o próprio alimento). Quando se alimentam dos autótrofos, os seres heterótrofos introduzem em seus corpos a matéria orgânica, que é degradada dentro das células, liberando a energia necessária para a execução das funções vitais. Essa cadeia formada entre os seres vivos pode ser facilmente observada na natureza. Os vegetais servem de alimento para os animais herbívoros, que, por sua vez, servem de alimento para animais carnívoros. Nessa sequência chamada de cadeia alimentar, ocorre a transferência de matéria e de energia para os seres vivos, pois, como diz a Primeira Lei Física da Termodinâmica: “nos processos físicos e químicos, a energia pode ser ganha ou perdida, transferindo-se de um sistema para outro, mas não pode ser criada nem destruída”. → Reações de síntese e degradação Geralmente, as reações metabólicas são classificadas em dois tipos: as reações de síntese e as reações de degradação. Nas reações de síntese, moléculas mais simples são unidas para formar outras de maior complexidade, como ocorre com a união de aminoácidos para formar as proteínas. Já nas reações de degradação, ocorre o contrário: as moléculas mais complexas são quebradas, transformando-se em moléculas mais simples, como ocorre na quebra do glicogênio em glicose. Todas as reações de síntese – por meio das quais os organismos vivos constroem as complexas moléculas orgânicas que formam o seu corpo – são chamadas de anabolismo, e as reações de degradação de moléculas constituem o ca- tabolismo. Dessa forma, podemos concluir que é pelas reações anabólicas que o ser vivo constrói seu corpo e é pelas reações catabólicas que os seres vivos conseguem a matéria-prima e a energia necessárias à vida. Fonte: https://brasilescola.uol.com.br/biologia/metabolismo-celular.htm – Fotossíntese: processo no qual a energia solar é transformada pela planta em energia química por meio da fixação de carbono através da clorofila. Ocorre no interiordos cloroplastos e, portanto, é realizada em maior intensi- dade nos tecidos ricos nessa organela, como o parênquima clorofiliano encontrado nas folhas. O processo pode ser dividido em duas etapas principais: a fase clara, que ocorre na membrana do tilacoide, e a fase escura, que ocorre no estroma do cloroplasto. Sua equação geral balanceada é: 12 H2O + 6 CO2 → 6 O2 + C6H12O6 + 6 H2O 44 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Processo de fotossíntese. Disponível em: http://2.bp.blogspot.com/-F2Mfy7QJc_U/UBs- DlIEIyxI/AAAAAAAAADY/HPMg5Vo2iA4/s1600/Fotossintese-esque- ma-plantas.jpg – Nutrição vegetal: difere da nutrição dos animais, pois a planta é autótrofa e produz o próprio alimento, através da absorção dos nutrientes presentes de forma inorgânica no ambiente – água e sais minerais. Estes são conduzidos das raízes até as folhas pelo vaso condutor denominado xilema – é a seiva bruta ou mineral; e o produto da fotos- síntese, a seiva elaborada ou orgânica, é conduzido pelo floema das folhas para todos os tecidos da planta. Transporte de seiva pelos tecidos vasculares vegetais. Disponível em: http://www.cientic.com/imagens/qi/transplan- tas/transplantas_10.png – Hormônios vegetais: também chamados fitormô- nios, atuam na divisão e na diferenciação celular – esti- mulando o crescimento e o desenvolvimento dos órgãos vegetais, a germinação, a floração e a maturação dos frutos (auxinas, citocininas, giberelinas e etileno), ou inibindo todos esses processos (ácido abscísico). Atuação dos fitormônios nos processos vitais das plantas. Disponível em: https://scontent-atl3-1.cdninstagram.com/ vp/488058475e85ba7b74a62994737ea7e8/5D4E4BE0/t51.2885- 15/e35/44303633_1177347605760108_3458205520856165400_n. jpg?_nc_ht=scontent-atl3-1.cdninstagram.com ECOLOGIA Espera-se que a candidata e o candidato identifiquem o papel de cada ser vivo na manutenção do equilíbrio do ecossistema. Conceituação A Ecologia estuda as as interações entre os seres vivos e o meio ambiente onde vivem, buscando compreender suas relações de formar a preservar e manter o seu equi- líbrio. Ecossistema e seus componentes. Espécie (organismo): unidade fundamental da eco- logia, consiste em indivíduos semelhantes, capazes de se cruzar em condições naturais, produzindo descendentes férteis. População: seres da mesma espécie que habitam de- terminada região em um mesmo período. Comunidade (biocenose): populações de diversas espécies que habitam uma mesma região. 45 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Níveis de organização biológica estudados pela Eco- logia. Disponível em: http://www.biologia.seed.pr.gov.br/modules/gale- ria/uploads/1/thumb_1organizacao.jpg Ecossistema: Conjunto dos fatores abióticos (am- biente físico) e bióticos (seres vivos). Exemplo de ecossistema. Disponível em: http://2.bp.blogspot.com/-umgPyAZQaYw/UiqfvbsB9KI/ AAAAAAAAAGk/-CCRtzM9LYI/s1600/mapa-conceptual-de-ecosiste- mas-2jnng7s.jpg Biosfera: Conjunto de todos os ecossistemas da Terra. Relações tróficas entre os seres vivos – fluxo de matéria e energia. Cadeias alimentares: também chamadas de cadeias tróficas, são uma sequência de seres vivos relacionados entre si através da alimentação. Representam, portanto, o fluxo de energia (unidirecional) e de matéria (cíclico – ciclo do carbono). Exemplo de cadeia alimentar – as setas indicam a direção do fluxo de energia. Disponível em: https://megaarquivo.files.wordpress. com/2012/03/cadeia-alimentar.jpg?w=700 Os elos que unem a cadeia alimentar são os níveis tróficos, representados por: – Produtores: organismos autótrofos fotossintetizan- tes, transformam a matéria inorgânica presente no ambiente em matéria orgânica; – Consumidores primários: heterótrofos herbívoros, isto é, os seres que se alimentam dos produtores; – Consumidores secundários: carnívoros que se ali- mentam dos herbívoros. – Poderá, ainda, haver consumidores terciários e qua- ternários que se alimentam, respectivamente, de consumidores secundários e terciários. – Decompositores: bactérias e fungos que reciclam a matéria ao se alimentar dos restos de plantas e animais, devolvendo-a ao ambiente. Estes mi- crorganismos, conhecidos como saprófitos, trans- formam matéria orgânica em matéria inorgânica, reduzindo compostos complexos em moléculas simples, de modo que retornem ao solo para se- rem utilizados novamente por outro organismo produtor, originando assim uma nova cadeia ali- mentar. Exemplo de cadeia alimentar com 4 níveis tróficos. Disponível em: http://2.bp.blogspot.com/--cOK5Z45HHk/ VknDJjo_s4I/AAAAAAAAAX8/evw1xcmAhN8/w1200-h630-p-k-no- -nu/535ff540c062e-cadeia-alimentar-large.jpg Teias alimentares: reunião das diversas cadeias ali- mentares existentes nos ecossistemas; a posição de al- guns consumidores pode variar de acordo com a cadeia alimentar da qual participam – é o caso dos organis- mos onívoros, que podem se alimentar tanto de plantas quanto de animais. 46 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Teia alimentar com consumidores onívoros ocupando diferentes níveis tróficos. Disponível em: https://tse3.mm.bing.net/th?id=OIP.iP1ZhJa- P05PVi9M0cvwGeAHaHX&pid=15.1 Ciclos biogeoquímicos. São a transferência contínua de elementos químicos que ocorre entre os seres vivos e o meio ambiente. Ob- serve abaixo os principais. Ciclo da água: Fenômenos físicos e processos vitais do ciclo da água. Disponível em: http://www.daev.org.br/educacao/ciclodaagua.asp Ciclo do carbono: Fenômenos atmosféricos e processos vitais do ciclo do carbono. Disponível em: https://image.slidesharecdn.com/ciclos-bio- -geo-qui-1232218901783376-2/95/ciclos-bio-geo-qui-4-728.jpg?- cb=1232197598 Ciclo do oxigênio: Fenômenos físicos e processos vitais do ciclo do oxi- gênio. Disponível em: https://image.slidesharecdn.com/ciclo- doox-160829012650/95/ciclo-do-ox-4-638.jpg?cb=1472434054 Ciclo do nitrogênio: Fenômenos atmosféricos e processos vitais do ciclo do nitrogênio. Disponível em: https://escolakids.uol.com.br/upload/conteu- do_legenda/c622d68255c0a55c84e768aea6b794b8.jpg 47 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Ciclo do fósforo: Fenômenos físicos e processos vitais do ciclo do fós- foro. Disponível em: https://www.sobiologia.com.br/conteudos/figu- ras/bio_ecologia/ciclo_fosforo.jpg Sucessão ecológica Desenvolvimento de uma comunidade, compreen- dendo a sua origem, crescimento, até o alcance de um es- tado de equilíbrio dinâmico com o meio ambiente. Tal di- namismo é uma característica essencial das comunidades. Estágios da sucessão ecológica A sucessão não surge repentinamente, de forma abrupta, mais sim em um aumento crescente de espé- cies da comunidade, até atingir uma situação que não mais se modifica com o ambiente, mantendo-se estável – quando então é denominada comunidade clímax. Tipos de sucessão ecológica 1) Sucessões ecológicas primárias: instalações dos seres vivos em um ambiente que nunca foi habi- tado. 2) Sucessões ecológicas secundárias: surgem em um meio que já foi povoado, mas em que os seres vivos foram eliminados por modificações climáti- cas (glaciações, incêndios), geológicas (erosão) ou pela intervenção do homem. Uma sucessão secun- dária leva muitas vezes à formação de um disclí- max, diferente do clímax que existia anteriormente. Sucessão primária Uma sucessão pode iniciar-se de diversas maneiras: numa rocha nua, numa lagoa, num terreno formando por sedimentação etc. Exemplificaremos através das suces- sões que ocorrem nas rochas. Sucessão numa rocha nua O primeiro passo é a migração de espécies vegetais de outras áreas para a região onde irá iniciar-se a suces- são. As espécies chegam a essa região através dos ele- mentos de reprodução (esporos ou sementes). As condições desfavoráveis – excesso ou falta de ilu- minação, solo muito úmido ou seco, temperatura eleva- da do solo – só permitem o desenvolvimento de algumas espécies. Essas espécies que se desenvolvem inicialmente no ambienteinóspito são chamadas de pioneiras. São es- pécies de grande amplitude, isto é, não são muito exi- gentes, não tolerando apenas as grandes densidades. Os organismos pioneiros são representados pelos lí- quens (associação entre fungos e algas) – o tipo mais simples de produtores. Através de ácidos orgânicos pro- duzidos pelos líquens, a superfície da rocha vai sendo de- composta. A morte destes organismos, associada à de- composição da rocha, forma um substrato, deixando-o úmido e rico em sais minerais. A partir de então as condições, já não tão desfavo- ráveis, permitem o aparecimento de plantas de pequeno porte, como musgos, que necessitam de pequena quan- tidade de nutrientes para se desenvolverem e atingirem o estágio de reprodução. Novas e constantes modifica- ções se sucedem permitindo o aparecimento de plantas de maior porte como samambaias, bromélias, gramíneas e arbustos. Também começam a aparecer pequenos ani- mais como insetos e moluscos (consumidores primá- rios). Estes, por sua vez, permitem o aparecimento de espécies maiores, de consumidores secundários, terciá- rios e quaternários. Dessa forma, etapa após etapa a comunidade pionei- ra evolui, até que a velocidade do processo começa a diminuir gradativamente, chegando a um ponto de equi- líbrio, no qual a sucessão ecológica atinge seu desenvol- vimento máximo compatível com as condições físicas do local (solo, clima, umidade). Essa comunidade é a etapa final do processo de sucessão, a comunidade clímax. Cada etapa intermediária entre a comunidade pioneira e a clímax é chamada de série. Características de uma sucessão ecológica Em todas as sucessões, pode-se observar que: - aumenta a biomassa e a diversidade de espécies; - nos estágios iniciais, a atividade autotrófica supera a heterotrófica. Daí a produção bruta (P) ser maior que a respiração (R) e a relação entre P e R ser maior do que 1; - nos estágios de clímax há equilíbrio e a relação P/R = 1. O ecótono Geralmente a passagem de um ecossistema para ou- tro nunca ocorre de forma abrupta; costuma haver uma zona de transição, designada ecótono. Em tal região o número de espécies é grande, existindo, além das espé- cies próprias, outras provenientes das comunidades li- mítrofes. Pirâmides ecológicas Pirâmides ecológicas representam, graficamente, a estrutura trófica de um ecossistema. Para tal, cada retân- gulo representa, de forma proporcional, o parâmetro a ser analisado. 48 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A As pirâmides ecológicas podem ser de três tipos prin- cipais: 1) Pirâmides de número 2) Pirâmides de biomassa 3) Pirâmides de energia. Pirâmides de número Quando falamos em pirâmides de números, estamos nos referindo ao número de indivíduos envolvidos em uma cadeia alimentar. Nessa representação gráfica, são indicados quantos indivíduos existem em cada nível tró- fico. Suponhamos que sejam necessárias cinco mil plan- tas para alimentar 500 insetos. Esses insetos servirão de alimento para 25 pássaros, que, por sua vez, serão co- midos por uma única cobra. Nesse exemplo, você pode perceber que a base apresenta um número maior de in- divíduos, quando comparado aos outros níveis tróficos. Quando isso acontece, dizemos que a pirâmide é direta. Algumas vezes, a base não se apresenta larga, como nos casos em que um único produtor serve de alimento para uma grande quantidade de consumidores primários. Ela ocorre normalmente quando há poucos produtores ou o produtor apresenta grande porte – uma árvore, por exemplo. Nesses casos, temos uma pirâmide invertida. Pirâmides de biomassa Quando nos referimos a uma pirâmide de biomassa, estamos falando da quantidade de matéria orgânica dis- ponível em cada nível trófico. A biomassa é expressa em massa do organismo por unidade de área, por exemplo, kg/m2 ou g/m2. A pirâmide de biomassa só se apresenta invertida nos ecossistemas aquáticos, onde os produtores possuem uma vida muito curta, são pequenos e multiplicam-se ra- pidamente, acumulando, assim, pouca matéria. Pirâmides de energia A pirâmide de energia representa a quantidade de energia distribuída em cada nível trófico. Esse tipo, dife- rentemente dos outros apresentados, não pode ser re- presentado de forma invertida. Ele é sempre direto, pois representa a produtividade energética em cada ecossis- tema. Os produtores sempre representam o nível energé- tico mais elevado, sendo que os outros seres da cadeia ficam dependentes dessa energia. Conclui-se, portanto, que parte da energia dos produtores será transmitida para os herbívoros e apenas parte da energia destes pas- sará para os carnívoros. Sendo assim, cadeias alimentares menores possuem um maior aproveitamento de energia. Representamos a quantidade de energia disponível em cada nível trófico por Kcal/m2.ano. Relações entre os seres vivos Nos ecossistemas, os fatores bióticos são constituí- dos pelas interações que se manifestam entre os seres vi- vos que habitam um determinado meio. Essas interações são classificadas da seguinte maneira: 1. Relações harmônicas Nas relações harmônicas não existe desvantagem para nenhuma das espécies consideradas e há benefício pelo menos para uma delas. Tais relações podem ser di- vididas em intra-específicas e interespecíficas. 1.1 Relações harmônicas intraespecíficas Ocorrem entre organismos da mesma espécie. São as colônias e as sociedades. 1.1.1 Colônias São organismos da mesma espécie que se mantêm anatomaticamente unidos entre si. 1.1.2 Sociedades São associações de indivíduos das mesma espécie que não estão unidos anatomicamente e formam uma organização social que se expressa através do coopera- tivismo. Sociedades altamente desenvolvidas são encontradas entre os chamados insetos sociais, representados por cupins, vespas, formigas e abelhas. Na sociedades das abelhas, por exemplo, distinguem- -se três castas: a rainha, o zangão e as operárias. A rainha é a única fêmea fértil da colmeia; os zangões são os ma- chos férteis, enquanto as operárias são fêmeas estéreis. As operárias são encarregadas de obter o alimento (pólen ou néctar) e produzir a cera e o mel; a cera é usada para construir as celas hexagonais, onde são postos os ovos; o mel é fabricado por transformação do néctar. A única ati- vidade dos zangões é a fecundação da rainha; após o voo nupcial, são expulsos da colmeia. 1.2 Relações harmônicas interespecíficas Ocorrem entre indivíduos de espécies diferentes. São o mutualismo, a protocooperação e o comensalismo. 1.2.1 Mutualismo Relação obrigatória, sendo necessária à sobrevivência das espécies envolvidas, que não podem viver isolada- mente. Como exemplo, há os líquens, constituídos por algas clorofiladas e fungos que vivem em estreita associação. As algas, por meio da fotossíntese, fornecem alimento ao fungo. Por sua vez, o fungo consegue reter umidade e nutrientes que a alga utiliza, além de lhe conferir prote- ção. O mutualismo entre a alga e o fungo permite que os líquens sobrevivam em ambientes em que nem a alga e nem o fungo conseguiriam sobreviver sozinhos. 1.2.2 Protocoperação Relação facultativa, podendo cada espécie viver iso- ladamente. Como exemplo, o pássaro-palito se alimenta dos res- tos alimentares e de vermes existentes na boca do croco- dilo. A vantagem é mútua, porque, em troca do alimento, o pássaro livra o crocodilo dos parasitas. 1.2.3 Comensalismo Nessa relação, a primeira espécie, chamada de co- mensal, é a única beneficiada na relação, já a segunda espécie, chamada de hospedeira, não recebe vantagem, mas também não é prejudicada. 49 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Como exemplo, a rêmora se fixa no tubarão por meio de sua ventosa, e ali se alimenta dos restos alimentares do tubarão, além de economizar energia no deslocamen- to; para o tubarão, este processo da rêmora não lhe é vantajoso, nem prejudicial. 2. Relações desarmônicas Nas relações desarmônicas há prejuízo para uma das espécies consideradas. Taisrelações também podem ser divididas em intra-específicas e interespecíficas. 2.1 Relações desarmônicas intra-específicas Ocorrem entre organismos da mesma espécie. São o canibalismo e a competição. 2.1.1 Canibalismo Relação em que um animal se alimenta de outro da mesma espécie. Ex: viúva-negra fêmea que, após o ato reprodutivo, arranca e devora a cabeça do macho. Fê- meas de louva-a-deus também devoram seus machos. 2.1.2 Competição intra-específica Indivíduos da mesma espécie competem por um ou mais recursos que, na maioria das vezes, não estão dis- poníveis em quantidade suficiente no ecossistema. Pode delinear uma população, principalmente em seu tama- nho. Quando o ambiente não permite a migração de indivíduos e o alimento começa a ficar escasso, natural- mente os mais velhos e os menos aptos são prejudicados e acabam morrendo. 2.2 Relações desarmônicas interespecíficas Ocorrem entre indivíduos de espécies diferentes. São a competição interespecífica, o amensalismo, o pre- datismo e o parasitismo. 2.2.1 Competição interespecífica Ocorre quando diferentes espécies, com o mesmo hábitat e o mesmo nicho ecológico, competem pelos mesmos recursos. 2.2.2 Amensalismo Associação em que uma espécie, chamada de amen- sal, é inibida no crescimento ou na reprodução por subs- tâncias secretadas por uma outra espécie, chamada ini- bidora. Como exemplo, há os fungos que produzem substân- cias antibióticas que inibem o crescimento de bactérias. 2.2.3 Predatismo Associação em que os consumidores de uma cadeia alimentar, alocados em um nível trófico superior (preda- dores), se alimentam do nível trófico inferior – a presa, em se tratando de carnivoria, ou o produtor, na herbivoria. 2.2.4 Parasitismo Associação em que uma espécie se instala no organis- mo de outra, dela retirando matéria para a sua nutrição e causando-lhe, em consequência, danos cuja gravidade pode ser muito variável, desde pequenos distúrbios até a própria morte do indivíduo parasitado. Dá-se o nome de hospedeiro ao organismo que abriga o parasita. De um modo geral, a morte do hospedeiro não é conve- niente ao parasita. Mas, a despeito disso, muitas vezes ela ocorre. Reciclagem O termo reciclar significa transformar objetos mate- riais usados em novos produtos para o consumo. Esta necessidade foi despertada pelos seres humanos, a partir do momento em que se verificaram os benefícios que este procedimento traz para o planeta Terra. Histórico Após a década de 1980, a produção de embalagens e produtos descartáveis aumentou significativamente, as- sim como a produção de lixo, principalmente nos países desenvolvidos. Muitos governos e ONGs estão cobran- do de empresas posturas responsáveis: o crescimento econômico deve estar aliado à preservação do meio am- biente. Atividades como campanhas de coleta seletiva de lixo e reciclagem de alumínio e papel, já são comuns em várias partes do mundo. Benefícios No processo de reciclagem, que além de preservar o meio ambiente também gera riquezas, os materiais mais reciclados são o vidro, o alumínio, o papel e o plástico. Esta reciclagem contribui para a diminuição significativa da poluição do solo, da água e do ar. Muitas indústrias estão reciclando materiais como uma forma de reduzir os custos de produção. Outro benefício da reciclagem é a quantidade de em- pregos que ela tem gerado nas grandes cidades. Muitos desempregados estão buscando trabalho neste setor e conseguindo renda para manterem suas famílias. Coo- perativas de catadores de papel e alumínio já é realidade nos centros urbanos do Brasil. Além de ser extremamente importante para reduzir a extração de recursos naturais para atender à crescente demanda por matéria prima das indústrias, a reciclagem, ajuda a amenizar um dos maiores problemas da atualida- de: o lixo. Estima-se que o Brasil produz 240 mil tonela- das de lixo por dia. Destes, apenas 160 mil são coletados e o destino de 76% desses restos tidos como “inúteis” e “indesejáveis” ainda são os lixões a céu aberto. Produtos recicláveis Muitos materiais como, por exemplo, o alumínio pode ser reciclado com um nível de reaproveitamento de quase 100%. Derretido, ele retorna para as linhas de produção das indústrias de embalagens, reduzindo os custos para as empresas. Assim como nas cidades, na zona rural a reciclagem também acontece. O lixo orgânico é utilizado na fabrica- ção de adubo orgânico para ser utilizado na agricultura. 50 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A É importante destacar que a reciclagem é um processo em que determinados tipos de materiais, que no cotidiano são reconhecidos como lixos são reutilizados como maté- ria-prima para a criação e\ou fabricação de novos produtos. Além de se apresentarem com propriedades físicas diferen- tes, estes também possuem uma nova composição química – fator principal que difere o reaproveitamento da recicla- gem, conceitos esses muitas vezes confundidos. Tempo de vida dos produtos Na natureza todas as plantas e animais mortos apo- drecem e se decompõe. São destruídos por larvas mi- nhocas, bactérias e fungos, e os elementos químicos que eles contêm voltam a terra. Podem ficar no solo, nos ma- res ou rios e serão usados novamente por plantas e ani- mais. É um processo natural de reutilização de materiais. Enquanto a natureza se mostra eficiente em reapro- veitamento e reciclagem, os homens o são em produ- ção de lixo. Uma grande parte deste lixo sobrecarrega o sistema. O problema se agrava porque muitas das subs- tâncias manufaturadas pelo homem não são biodegra- dáveis, isto é não se decompõe facilmente. Vidros, latas e alguns plásticos não são biodegradáveis e levam muitos anos para se decompor. São grandes os problemas gerados pelo lixo que pro- duzimos diariamente em quantidades imensas. Atual- mente, costuma-se dizer que os inconvenientes do lixo podem ser solucionados a partir da regra dos quatro Rs: reduzir, reutilizar, reciclar e repensar. Reduzir e reutilizar são soluções que acontecem quase paralelamente. Trata-se da redução da quantida- de de lixo produzida, principalmente evitando produtos descartáveis e dando preferência aos que podem ser reu- tilizados. Ao mesmo tempo, a questão implica também a melhor utilização dos diversos objetos de que nos vale- mos no dia-a-dia, para adiar sua transformação em lixo. Repensar O problema do lixo - assim como os diversos proble- mas ambientais relacionados à organização socioeconô- mica da humanidade - deve ser constantemente repen- sado - daí outro dos “R”, para que se encontrem novas soluções que minimizem o problema - cuja solução defi- nitiva pode até não existir. Reciclar O “R” de reciclagem, ao menos até o momento, tem se revelado muito eficaz e já tem produzido uma série de resultados concretos em diversos lugares do Brasil e do mundo. Basicamente são reciclados os seguintes mate- riais: vidros, alumínio, plásticos, papel e papelão. Poluição e desequilíbrio ecológico 1. Poluições A poluição sonora afeta a saúde mental (irritabilida- de) e, a longo prazo, provoca diminuição da audição e até surdez. A poluição visual, sendo a degradação do ambien- te natural ou artificial, como, por exemplo, o excesso de outdoors, propagandas, cartazes etc. Além do incômodo visual, contribui com uma maior produção de lixo. A poluição térmica consiste no aumento da tempe- ratura da água, que provoca alteração no meio e pode causar doenças de origem fúngica e bacteriana em pei- xes e outros organismos, além de diminuir o teor de oxi- gênio dissolvido na água, o que pode causar morte de animais aeróbios. A poluição térmica pode ser causada por usinas elétricas e atômicas que usam sistemas de res- friamento de reatores durante a geração de energia com água retirada (e posteriormente devolvida) de ambientes naturais. Quando esta água retorna aquecida ao ambien- te natural, o problema se instala. A poluição atmosférica consiste no aumento da quantidade de gás carbônico (CO2),na introdução de partículas que ficam em suspensão no ar e de outros gases poluentes, como o monóxido de carbono (CO), o dióxido de enxofre (SO2), o ozônio (O3), o dióxido de ni- trogênio (NO2) e hidrocarbonetos, liberados por diversos agentes poluidores. Essa modificação na composição da atmosfera causa prejuízo ao equilíbrio do meio ambiente e, consequentemente, à saúde dos seres vivos. Entre as mais graves consequências da poluição atmos- férica, podemos citar a chuva ácida, o efeito estufa, a re- dução da camada de ozônio e o aquecimento global. A poluição por radioatividade causa mutações ge- néticas que podem desencadear doenças como o câncer. Além disso, mutações que ocorrem nas células produ- toras de gametas podem ser transmitidas ao longo das gerações. Ex.: Chernobyl, Goiânia e Japão. A poluição por substâncias não biodegradáveis, ou seja, produtos que não sofrem decomposição (como as substâncias organocloradas e os metais pesados) faz com que esses produtos se acumulem nos tecidos dos organismos ao serem consumidos e vão se concentran- do ao longo das cadeias alimentares, acarretando sérios problemas aos organismos. Ex.: DDT, metilmercúrio. A poluição por derramamento de petróleo ocorre quando o petróleo derramado forma extensas manchas na camada superficial das águas e, com isso, bloqueia a passagem de luz, afetando a fotossíntese; também im- pede as trocas de gases entre a água e o ar. O petróleo se impregna na superfície dos corpos dos animais ma- rinhos, matando-os por intoxicação. Se a impregnação ocorre nas brânquias, há morte por asfixia. As aves ma- rinhas perdem a capacidade de voar e de realizar a ter- morregulação, morrendo em seguida ao contato com o óleo. Dentre os maiores desastres ambientais causados por derramamento de petróleo estão os do Golfo do Mé- xico e da Bacia de Campos, ambos em 2010; e os da Baía de Guanabara (1975, 1997 e 2000). A poluição por eutrofização ocorre em ambientes aquáticos pelo aumento excessivo de nutrientes na água, especialmente fosfatos e nitratos. Pode ser natural ou provocada por resíduos urbanos. A poluição da água, não só das águas superficiais como também das subterrâneas. Uma das principais fon- tes de poluição das águas são os resíduos urbanos – do- mésticos (esgoto), industriais e rurais. A poluição do solo ocorre pela infiltração de resíduos e efluentes industriais, agrotóxicos e a deposição de lixo. Os lixões a céu aberto são responsáveis pela intensa proliferação de insetos e outros animais que transmitem diversas doenças, além da contaminação dos lençóis 51 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A freáticos. Algumas alternativas aos lixões são os aterros sanitários (o solo é preparado de modo a receber uma impermeabilização e impedir que o lixo o contamine), a incineração (usada em casos de lixo contaminado) e a compostagem (transforma parte do lixo orgânico em um composto que pode ser utilizado como fertilizante para o solo –adubação). 2. Impactos agrícolas A agricultura moderna está baseada na monocultura. O padrão de produção de monocultura provoca impac- tos ambientais com a destruição das florestas e da biodi- versidade genética, esgotamento e erosão dos solos e a contaminação dos recursos hídricos (eutrofização) e dos alimentos (agrotóxicos). Os desmatamentos, as queimadas e o uso de subs- tâncias não-biodegradáveis, na maior parte pesticidas, são algumas das práticas agrícolas associadas a esses ti- pos de impactos ambientais. 3. Silvicultura Devido à grave situação ambiental causada pelo desmatamento, o governo passou a incentivar o reflo- restamento. Concomitante a isso, houve grande desen- volvimento da silvicultura, voltada para a produção de matéria-prima para as fábricas de papel, papelão, resinas, madeira aglomerada e móveis. Geralmente, o plantio de árvores é feito em terrenos desfavoráveis à agricultura, como encostas de vales e áreas de solos pobres, pedre- gosos e arenosos. As espécies preferidas para o reflo- restamento têm sido o eucalipto, o Pinus eliotti e a acá- cia-negra, diferentes das que formavam matas originais, sendo consideradas exóticas. Sob o ponto de vista econômico, o reflorestamento tem trazido bons resultados. O Pinus eliotti, por exemplo, cresce mais rapidamente que o pinheiro-do-paraná e sua madeira dá bons lucros aos produtores. No entanto, esse tipo de reflorestamento não restaura o antigo ambiente ecológico, com sua biodiversidade original. Numa plan- tação de eucaliptos, por exemplo, não se ouve o canto de aves. 4. Categorias de conservação A União Internacional para a Conservação da Natu- reza e dos Recursos Naturais (IUCN) criou, em 1964, o maior catálogo sobre o estado de conservação de or- ganismos vivos de todo o planeta: a Lista Vermelha de Espécies Ameaçadas (em inglês, IUCN Red List ou Red Data List). O objetivo é fornecer informações com base científica sobre o estado das espécies em um nível glo- bal; chamar a atenção do público para a magnitude e a importância da biodiversidade ameaçada; influenciar legislações e políticas nacionais e internacionais; e forne- cer informações para orientar as ações para conservar a diversidade biológica. As principais categorias, em ordem crescente de cri- ticidade, são: pouco preocupante, quase ameaçada, vul- nerável, em perigo, criticamente em perigo, extinto da natureza e extinto. Os critérios para a classificação envol- vem a redução da população, fragmentação de habitats, distribuição restrita, além de análise quantitativa de risco de extinção. Tomemos como exemplo o lobo-guará, canídeo bra- sileiro que é encontrado, principalmente, no Cerrado e no Pampa, sendo classificado como Vulnerável e Criti- camente em Perigo, respectivamente. Isso se dá através da análise do tempo de geração da espécie, a taxa de degradação do bioma, os atropelamentos e as doenças. A estimativa é de que 30% da população seja reduzida até 2034. 5. Sustentabilidade É extremamente necessário, então, que a visão dos seres humanos em relação ao meio ambiente e à natu- reza mude. Precisamos perceber que também fazemos parte da natureza e tudo que fazemos afeta a nós, a todos os outros seres vivos e ao meio ambiente. É pre- ciso rever hábitos, mudar pensamentos e compartilhar conhecimentos para um modo de vida mais sustentável, em harmonia com o meio ambiente e os outros seres vivos. Nessa linha de pensamento, existe um modelo eco- nômico que acredita na conversação da biodiversidade e em uma convivência melhor entre a economia, os seres humanos e o planeta. É o desenvolvimento sustentável. Neste modelo de desenvolvimento, considera-se que o avanço econômico e a conservação da natureza são compatíveis e devem estar intimamente relacionados, to- mando medidas que modifiquem a economia consumis- ta que conhecemos hoje e contribuam para uma melhor qualidade de vida às gerações futuras e ao planeta. 6. Agroecologia A proposta agroecológica defende técnicas e for- mas de cultivo em harmonia com o meio ambiente. Com uma abordagem consciente na dinâmica da natureza, a agroecologia permite a recuperação da fertilidade dos solos sem o uso de fertilizantes minerais, assim como o cultivo sem o uso de agrotóxicos. A agroecologia per- mite uma atividade economicamente viável e ecologica- mente sustentável. Os termos “agricultura orgânica” ou “agricultura bio- lógica” são utilizados para descrever a produção de pro- dutos alimentícios e vegetais sem o uso de fertilizantes, pesticidas, reguladores de crescimento e outros produ- tos químicos ou sintéticos. Geralmente também aderem a outras práticas como banimento de organismos gene- ticamente modificados (transgênicos), além de conside- rarem os princípios da agricultura sustentável. Em diver- sos países, estas práticas estão sendo regulamentadas e amplamente adotadas. Alguma das técnicas são possíveis graças ao uso de esterco animal, adubação “verde”, controles biológicos para combate de doenças e pragas, compostagem ero- tação de culturas. 6.1 Sistemas agroflorestais Os sistemas agroflorestais (SAF’s) são consórcios de culturas agrícolas com espécies arbóreas que podem ser utilizados para restaurar florestas e recuperar áreas degradadas. A tecnologia ameniza limitações do terre- no, minimiza riscos de degradação inerentes à ativida- de agrícola e otimiza a produtividade a ser obtida. Há diminuição na perda de fertilidade do solo e no ataque 52 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A de pragas. A utilização de árvores é fundamental para a recuperação das funções ecológicas, uma vez que possi- bilita o restabelecimento de boa parte das relações entre as plantas e os animais. Os componentes arbóreos são inseridos como estratégia para o combate da erosão e o aporte de matéria orgânica, restaurando a fertilidade do solo. Na mesma área, é possível estabelecer consórcios entre espécies de importância econômica: frutíferas e hortaliças. Podem ser introduzidas espécies de legumi- nosas para uso como adubo verde, as quais são roçadas, e espécies de leguminosas arbóreas, que, com a mesma finalidade, são podadas, visando à deposição de material orgânico sobre o solo. 7. Saneamento básico Como consequência da utilização da água para abas- tecimento, há a geração de esgotos. Caso não seja dada uma destinação adequada aos mesmos, estes acabam poluindo o solo, contaminando as águas superficiais e subterrâneas e frequentemente passam a escoar a céu aberto, constituindo-se em perigosos focos de dissemi- nação de doenças. 8. Desmatamento O desmatamento é um processo que ocorre no mun- do todo, resultado do crescimento das atividades pro- dutivas e econômicas e, principalmente, pelo aumento da densidade demográfica em escala mundial, pois isso coloca em risco as regiões compostas por florestas. A exploração que naturalmente propicia devastação atra- vés das atividades humanas já dizimou, em cerca de 300 anos, mais de 50% de toda área de vegetação natural em todo mundo. O desmatamento de florestas tropicais no Brasil é o maior do mundo (em termos absolutos), de acordo com dados do relatório da Organização das Nações Unidas para a Agricultura e a Alimentação (Fao) sobre a avaliação dos recursos florestais mundiais (Global Forest Resources Assessment). Apesar dos avanços obtidos pelo país no combate à destruição da Floresta Amazônica, nesta úl- tima década a Amazônia brasileira perdeu em média, a cada ano, 17.600 km2 de florestas. Essa área equivale à de Taiwan e é pouco maior do que o Havaí, ou mais da me- tade da Holanda (no Brasil, é quase do tamanho do es- tado de Sergipe ou três vezes a área do Distrito Federal). Na época do seu “descobrimento”, a vegetação do Brasil se caracterizava pelas formações florestais, que co- briam cerca de 90% do seu território. Elas eram represen- tadas nas tipologias equatorial, tropical, subtropical, cerrado e caatinga. Os 10% restantes eram basicamente formações campestres. Segundo dados do IBGE e MMA (Ministério do Meio Ambiente) o Bioma Caatinga é um dos mais alterados pelas atividades humanas. As áreas extremamente antro- pizadas na Caatinga correspondem a 35,5% e as muito antropizadas chegam a 13,7%. Entre as principais causas de degradação ambiental da Caatinga estão o desma- tamento, especialmente para a obtenção de lenha, e a agricultura de irrigação, que avança ao longo do rio São Francisco. Os principais efeitos desta degradação se dão no assoreamento de áreas especificas, tal como o pólo gesseiro da Chapada do Araripe (CE), e no processo de desertificação nas regiões de Gilbués (PI), Seridó (RN), Irauçuba (CE) e Cabrobó (PE). No Bioma Cerrado, dados sobre o estado da cober- tura vegetal apontam para uma perda de vegetação na- tiva entre 38,9% e 54,9% até o ano 2002. Conforme ISA (2008), a diferença entre estes dados se relaciona à di- ficuldade de mapeamento dos diferentes ecossistemas do Cerrado, sobretudo na diferenciação entre pastagens naturais e plantadas. A dinâmica do desmatamento no Cerrado inicia-se pela associação entre fazendeiro e car- voeiro, na qual o segundo é pago com a vegetação usada para o fabrico de carvão vegetal, e o primeiro é benefi- ciado pela remoção a vegetação, o que diminui os seus custos de incorporação de terras para cultivo. A Mata Atlântica é o segundo bioma mais ameaçado do planeta, perdendo apenas para as florestas de Ma- dagascar. Desde o período colonial, a concentração de- mográfica e econômica da sociedade brasileira na costa atlântica resultou na quase completa destruição da Mata Atlântica. Os fragmentos remanescentes não chegam a mais de 7% da cobertura original e não estão distri- buídos de forma equilibrada entre as várias fisionomias do bioma. Considerando áreas que passam por estágios médios de regeneração, os remanescentes saltam de 7% para 27%. O Bioma Pampa fica restrito ao estado do Rio Grande do Sul, ocupando 63,17% da área do estado e 2,08% do território nacional. O Pampa já perdeu quase a metade da cobertura vegetal nativa dos seus 178.243 km² ori- ginais, sendo o segundo bioma brasileiro mais antropi- zado. O avanço do cultivo de exóticas (principalmente Pinus e eucalipto) e a contaminação biológica promovida por elas e a expansão da cultura da soja e do arroz são os principais promotores do desmatamento no Pampa. O avanço da soja convencional e transgênica reduz o espa- ço dos campos naturais e podem degradar o solo com o uso de herbicidas. O cultivo do arroz muitas vezes é feito com a drenagem de banhados (charcos), espaços prote- gidos pela legislação e fundamentais para a reprodução e a alimentação de várias espécies da fauna silvestre. O bioma Pantanal é a maior planície inundável do mundo. No Brasil ele se estende por 150.689 km², reu- nindo um mosaico de diferentes ambientes que abrigam rica biota terrestre e aquática. Dos biomas extra-amazô- nicos, é o mais preservado, com 86,8% de sua cobertura nativa intacta, muito embora o seu frágil equilíbrio esteja ameaçado pelas novas tendências do desenvolvimento econômico regional. Os modelos tradicionais de pesca e pecuária estão sendo substituídos pela exploração in- tensiva, acompanhada de desmatamentos e alteração de áreas naturais. A Amazônia tem como vocação o uso sustentável baseado no aproveitamento de recursos madeireiros e não-madeireiros, e não a conversão de florestas ainda existentes em áreas abertas. Já nos biomas de formações abertas, como o Pampa e o Pantanal, têm como vocação o uso sustentável dos seus campos em atividades pas- toris, com o aproveitamento dos recursos forrageiros de espécies herbáceas nativas. Por sua vez, os biomas Cerr- rado e Caatinga apresentam perdas de cobertura natural 53 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A mais acelerada que a Amazônia sem que haja uma prévia discussão mais aprofundada de como poderia se dar a sua utilização de modo a conciliar a uso econômico com a preservação. PRINCIPAIS BIOMAS E ECOSSISTEMAS BRASI- LEIROS E TERRESTRES Bioma é conceituado no mapa como um conjunto de vida (vegetal e animal) constituído pelo agrupamento de tipos de vegetação contíguos e identificáveis em escala regional, com condições geoclimáticas similares e histó- ria compartilhada de mudanças, o que resulta em uma diversidade biológica própria. 1. Biomas mundiais Os principais biomas do ambiente terrestre são: - Tundra; - Taiga ou Floresta de Coníferas ou Floresta Boreal; - Floresta Caducifólia ou Floresta Decídua Temperada; - Floresta Tropical ou Floresta Pluvial ou Floresta La- tifoliada; - Campos; - Deserto; - Savanas. 1.1 Tundra Localiza-se no Círculo Polar Ártico. Compreende Nor- te do Alasca e do Canadá, Groelândia, Noruega, Suécia, Finlândia, Sibéria. Recebe pouca energia solar e pouca precipitação, esta ocorre geralmente sob forma de neve e o solo permanece a maior parte do ano gelado. Du- rante a curta estação quente (2 meses) ocorre o degelo da parte superior, rica em matéria orgânica, permitindo o crescimentodos vegetais. O subsolo fica permanente- mente congelado (permafrost). A Tundra caracteriza-se por apresentar poucas espé- cies capazes de suportar as condições desfavoráveis. Os produtores são responsáveis por capim rasteiro e com extensas áreas cobertas por camadas baixas de liquens e musgos. Existem raras plantas lenhosas (de porte arbó- reo), como os salgueiros, mas são excessivamente bai- xas (rasteiras). As plantas completam o ciclo de vida num espaço de tempo muito curto: germinam as sementes, crescem, produzem grandes flores (comparadas com o tamanho das plantas), são fecundadas e frutificam, dis- persando rapidamente as suas sementes. No verão, com as condições ambientais mais favo- ráveis, a Tundra fica mais repleta de animais exclusiva- mente homeotérmicos (que mantém a temperatura do organismo constante, independente da temperatura do ambiente): aves, raposas, doninhas, renas, caribus, ursos polares, entre outros. 1.2. Taiga Localiza-se no norte do Alasca, Canadá, sul da Groe- lândia, parte da Noruega, Suécia, Finlândia e Sibéria. Par- tindo-se da Tundra, à medida que se desloca para o sul a estação favorável torna-se mais longa e o clima mais ameno. Em consequência, a vegetação é mais rica, sur- gindo a Taiga. Na Taiga os abetos e os pinheiros formam uma densa cobertura, impedindo o solo de receber luz intensa. A vegetação rasteira é pouco representada. O período de crescimento dura 3 meses e as chuvas são poucas. Os animais são representados principalmente por homeo- termos: aves, alces, lobos, martas, linces, roedores, entre outros. 1.3. Floresta Caducifólia ou Decídua Temperada Esse tipo de bioma é predominante do hemisfério norte, leste dos Estados Unidos, oeste da Europa, leste da Ásia, Coreia, Japão e partes da China. A quantidade de energia radiante é maior e a pluviosidade atinge de 750 a 1.000 mm, distribuída durante todo o ano. Nítidas estações do ano. Neste Bioma, a maioria dos arbustos e árvores perde as suas folhas no outono e os animais migram, hibernam ou apresentam adaptações especiais para suportar o frio intenso. As plantas são representa- das por árvores angiospermas dicotiledôneas como no- gueiras, carvalhos, faias. Os animais são representados por alguns invertebrados, como artrópodes, e os homeo- termos – aves, roedores, cervos, ursos, lobos, linces, ente outros. 1.4. Floresta Tropical, Pluvial ou Latifoliada As florestas tropicais situam-se na região intertropi- cal. A maior área encontra-se na Amazônia, a segunda nas Índias Orientais e a menor na Bacia do Congo (Áfri- ca). O suprimento de energia e as chuvas são regulares e abundantes – estas podendo ultrapassar 3.000 mm anuais. A principal característica da floresta tropical é a sua estratificação. A parte superior é formada por árvores que atingem 40 m de altura ou mais, formando um dos- sel espesso de ramos e folhas. No topo a temperatura é alta e seca. Debaixo desta cobertura ocorre outra camada de árvores, que chegam a 20 m de altura, outras a 10 m e 5 m de altura. Este estrato médio é quente, mais escuro e mais úmido, apresentando pequena vegetação. O estrato médio caracteriza-se pela presença de cipós e epífitas. A diversificação de espécies vegetais e animais é muito grande. Os animais, dependendo da região, podem ser: artrópodes, anfíbios, répteis, aves, tigres, leopardos, roe- dores, macacos, entre outros. 1.5. Campos Os campos são biomas que se caracterizam por apre- sentarem um único estrato de vegetação. O número de espécies é muito grande, mas representado por peque- no número de indivíduos de cada espécie. A localização dos campos é muito variada: centro-oeste dos Estados Unidos, centro-leste da Eurásia, parte da América do Sul (Brasil, Argentina e Uruguai) e Austrália. Durante o dia a temperatura é alta, porém a noite a temperatura é muito baixa. Muita luz e vento, pouca umidade. Predominam as gramíneas. Os animais, depen- dendo da região, podem ser: bisões, cervos, pumas, roe- dores, aves de rapina, entre outros. 1.6. Deserto Os desertos apresentam localização muito variada e se caracterizam por apresentar vegetação muito esparsa e rara. O solo é muito árido e a pluviosidade baixa e irre- 54 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A gular, abaixo de 250 mm de água anuais. Durante o dia a temperatura é alta, mas à noite ocorre perda rápida de calor, que se irradia para a atmosfera e a temperatura torna-se excessivamente baixa. As plantas que se adaptam ao deserto geralmente apresentam um ciclo de vida curto. Durante o período favorável (chuvoso) germinam as sementes, crescem, florescem, frutificam, dispersam as sementes e morrem. As plantas perenes como os cactos apresentam sistemas radiculares superficiais que cobrem grandes áreas. Es- tas raízes estão adaptadas para absorver as águas das chuvas passageiras. O armazenamento de água é muito grande (parênquimas aquíferos). As folhas são transfor- madas em espinhos e o caule passa a realizar fotossín- tese. No hemisfério norte é muito comum encontrar-se, nos desertos, arbustos distribuídos uniformemente, como se tivessem sido plantados em espaços regulares. Este fato explica-se como um caso de amensalismo, isto é, os vegetais produzem substâncias que eliminam ou- tros indivíduos que crescem ao seu redor. Os consumi- dores obtém água do próprio alimento que ingerem ou do orvalho. São predominantemente aracnídeos, répteis e roedores, além de alguns poucos carnívoros, como coiotes e chacais. 1.7. Savanas Savana é nome dado a um tipo de cobertura vegetal constituída, em geral, por gramíneas e árvores espar- sas. A topografia geralmente é plana com clima tropical, apresentando duas estações bem definidas, sendo uma chuvosa e uma seca. As Savanas ocorrem, principalmen- te, na zona intertropical do planeta, por esse motivo re- cebe uma enorme quantidade de luz solar. A espécie de savana mais conhecida é a africana, no entanto, há outras: savanas tropicais (cerrado, por exemplo), savanas subtropicais, savanas temperadas, savanas mediterrâneas, savanas pantanosas e savanas montanhosas. Os animais, dependendo da região, podem ser: aves, répteis, mamíferos herbívoros e carnívoros de grande porte. 2. Biomas brasileiros O Brasil possui um território de dimensões continen- tais, apresentando diversos tipos de vegetação, clima, relevo e hidrografia. Cada região possui uma variação correspondente à interrelação entre todos estes fatores abióticos. Observe no mapa abaixo os biomas existentes no país. 2.1 Floresta Amazônica Corresponde à mata fechada com árvores de gran- de, médio e pequeno porte, a densidade da vegetação sendo proveniente do clima quente e úmido que favo- rece o desenvolvimento da biodiversidade. Na Floresta Amazônica prevalece o relevo plano, clima com eleva- das temperaturas com baixa amplitude térmica e chuvas frequentes bem distribuídas durante todos os meses do ano. As temperaturas mantém-se elevadas a maior parte do tempo e os índices pluviométricos são superiores a 2.000 mm. Calcula-se que dentro da floresta amazônica con- vivem em harmonia mais de 20% de todas as espécies vivas do planeta, sendo 20 mil de vegetais superiores, 1400 de peixes, 300 de mamíferos e 1300 de pássaros, sem falar das dezenas de milhares de espécies de insetos e outros invertebrados. Para se ter ideia do que isso sig- nifica, existem mais espécies vegetais em um hectare de floresta amazônica do que em todo o território europeu. A castanheira é o exemplo mais típico de árvore amazô- nica, sendo uma das mais imponentes da mata. De toda essa variedade, metade permanece ainda desconhecida da ciência, havendo muitas espécies endêmicas, ou seja, que vivem apenas numa localidade restrita, não ocorren- do em outras regiões. A vegetação pode ser classificada em: mata de iga- pó (sempre alagada), mata de várzea (que se alaga na época das chuvas) e mata de terra firme (sempre seca). Existem, também, em menor quantidade, áreas de cerra-do, campos e vegetação litorânea. Mata de Igapó: Essa composição vegetativa ocorre em áreas de baixo relevo próximas a rios e por causa disso permanecem perenemente alagadas; as árvores dessas áreas apresentam estatura máxima de 20 metros, além de haver cipós e plantas aquáticas. Mata de Várzea: Vegetação que se estabelece em áreas mais elevadas em relação às matas de igapó; mes- mo assim sofre inundações, porém somente nos perío- dos de cheias. Plantas de porte arbóreo e arbustivo. Mata de Terra Firme ou Mata Verdadeira (Caaeté): Ocorre nas regiões que não sofrem com as ações das cheias. Nessa parte da floresta as árvores apresentam al- turas que alcançam de 30 a 60 metros e se desenvolvem 55 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A com pouca distância entre si – fato que dificulta a inser- ção de luz nos substratos inferiores, quase não existindo vegetação arbustiva. 2.2 Mata Atlântica Considerada um dos biomas mais ameaçados do planeta, a Mata Atlântica é o domínio de natureza mais devastado do Brasil. Estende-se por quase toda a costa litorânea, do Piauí ao Rio Grande do Sul. Correspondia a, aproximadamente, 15% do território nacional. No en- tanto, a intensa devastação pela ação antrópica reduziu drasticamente essa cobertura vegetal, restando, atual- mente, apenas 7% da mata original, localizada principal- mente na Serra do Mar. Da área original desse bioma (1,3 milhão de km2) só restam 52.000 km2. A Mata Atlântica é composta por um conjunto de fisionomias e formações florestais, com estruturas e in- terações ecológicas distintas em cada região, estando na faixa de transição com os demais biomas brasileiros. Seu clima predominante é o tropical úmido, no entanto, existem outros microclimas ao longo da mata. Apresenta temperaturas médias elevadas durante o ano todo; a mé- dia de umidade relativa do ar também é elevada. As pre- cipitações pluviométricas são regulares e bem distribuí- das nesse bioma. Quanto ao relevo, é caraterizado por planaltos e serras. A importância hidrográfica da Mata Atlântica é grande, pois essa região abriga sete das nove maiores bacias hidrográficas do país, entre elas estão: Pa- raná, Uruguai, Paraíba do Sul, Doce, Jequitinhonha e São Francisco. A Mata Atlântica possui uma das maiores biodiversi- dades do planeta. Suas fauna e flora apresentam grande quantidade de espécies endêmicas e ameaçadas de ex- tinção. Das 200 espécies vegetais brasileiras ameaçadas, 117 são desse bioma – árvores de grande porte como pero- ba, ipê, quaresmeira, jambo, jatobá, imbaúba, jequitibá- -rosa, jacarandá, pau-brasil, entre outras. Dos animais ameaçados, 383 das 633 espécies com risco de extinção pertencem a esse bioma: anfíbios,onça- -pintada,suçuarana, jaguatirica, mico-leão, saguis, anta, bicho-preguiça, araponga, jacutinga, jacu, macuco, entre tantos outros. 2.3 Mata dos Pinhais ou Floresta de Araucária As Matas de Araucárias são encontradas na Região Sul do Brasil e nos pontos de relevo mais elevado da Re- gião Sudeste. Essa cobertura vegetal se desenvolve em regiões nas quais predomina o clima subtropical, que apresenta invernos rigorosos e verões quentes, com ín- dices pluviométricos relativamente elevados e bem dis- tribuídos durante o ano. O Pinheiro-do-Paraná ou Arau- cária (Araucaria angustifolia), encontrado em abundância no passado, atualmente corre sério risco de extinção, res- tando apenas 3% da cobertura vegetal original. 2.4 Mata dos Cocais A Mata dos Cocais ocorre entre as regiões norte e nordeste do Brasil. Corresponde a uma área de transição entre a Amazônia e a Caatinga denominada de meio- -norte, compreendendo vegetações distintas e climas to- talmente diferentes, como o equatorial superúmido e o semiárido. Sua flora é composta por espécies endêmicas altamente ameaçadas de extinção pela ação antrópica – como as árvores de grande porte carnaúba e oiticica; e palmeiras como babaçu, açaí e buriti. 2.5 Matas-Galerias ou Matas Ciliares São vegetações associadas a cursos d´agua, acompa- nhando os rios de médio e grande porte, geralmente em terrenos acidentados, constituindo uma mata estreita. A mata de galeria possui dois subtipos, a não-inun- dável e a inundável. Há maior resistência das folhas nas estações secas. É comum a existência de plantas epífitas, que utilizam uma árvore como suporte ao seu crescimen- to – como, por exemplo, as bromélias e orquídeas. 2.6 Caatinga A caatinga – palavra originária do tupi-guarani, que significa “mata branca” – é o único sistema ambiental exclusivamente brasileiro. Possui extensão territorial de 734.478 quilômetros quadrados, correspondendo a cerca de 10% do território nacional, estando presente nos esta- dos do Ceará, Rio Grande do Norte, Paraíba, Pernambuco, Sergipe, Alagoas, Bahia, Piauí e norte de Minas Gerais. As temperaturas médias anuais são elevadas, oscilam entre 25° C e 29° C. O clima é semiárido; e o solo, raso e pedre- goso, é composto por vários tipos diferentes de rochas. A ação do homem já alterou 80% da cobertura original da caatinga, que atualmente tem menos de 1% de sua área protegida em 36 unidades de conservação, que não permitem a exploração de recursos naturais. As secas são cíclicas e prolongadas, interferindo de maneira direta na vida de uma população de, aproxima- damente, 25 milhões de habitantes. As chuvas ocorrem no início do ano e o poder de recuperação do bioma é muito rápido, surgem pequenas plantas e as árvores ficam cobertas de folhas. As plantas da caatinga são xerófilas, ou seja, adapta- das ao clima seco e à pouca quantidade de água. Algu- mas armazenam água, outras possuem raízes superficiais para captar o máximo de água da chuva. E há ainda as que contam com recursos pra diminuir a perda de água por transpiração, como espinhos e poucas folhas. A ve- getação é formada por três estratos: o arbóreo, com ár- vores de 8 a 12 metros de altura; o arbustivo, com vege- tação de 2 a 5 metros; e o herbáceo, abaixo de 2 metros. Entre as espécies mais comuns estão a amburana, o um- buzeiro e o mandacaru. A fauna da caatinga é bem diversificada, também composta por animais adaptados ao ambiente semi-á- rido – répteis (principalmente lagartos e cobras), roedo- res, insetos, aracnídeos, cachorro-do-mato, ararinha-azul (praticamente extinta, com menos de uma dezena de indivíduos restantes) sapo-cururu, asa branca, cutia, can- gambá, preá, veado catingueiro, tatupeba, sagui-do-nor- deste, entre outros. 2.7 Cerrado (ou Savana brasileira) Esse bioma já ocupou 25% do território brasileiro, fato que lhe dá a condição de segunda maior cobertura vegetal do país, superada somente pela floresta Amazô- nica. No entanto, com a ação antrópica, a extensão do Cerrado diminuiu significativamente. Dos 2 milhões de 56 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A km2 originais, hoje restam aproximadamente 800 mil km2. A vegetação do Cerrado se encontra em uma região onde o clima que predomina é o tropical, com duas esta- ções bem definidas: uma chuvosa, entre outubro e abril; e outra seca, entre maio e setembro. O Cerrado abrange os Estados da região Centro-Oeste (Goiás, Mato Grosso, Mato Grosso do Sul e Distrito Federal), além do sul do Pará e Maranhão, interior do Tocantins, oeste da Bahia e Minas Gerais e norte de São Paulo. A vegetação predominante é constituída por espé- cies do tipo tropófilas (vegetais que se adaptam às duas estações distintas, como ocorre no Centro-Oeste), além disso, são caducifólias (que caem as folhas no período de estiagem) com raízes profundas. A vegetação é, em geral, de pequeno porte com galhos retorcidos e folhas grossas. Apesar dessa definição generalizada, o cerrado é constituído por várias caraterísticas de vegetação, sendo classificado em subsistemas: de campo, de cerrado, de cerradão, de matas, de matas ciliares e de veredas e am- bientes alagadiços. Em geral, os solos são pobres e mui- to ácidos. Apresentam fauna endêmica – por exemplo, o lobo-guará, o cachorro-vinagree o tamanduá-bandeira. 2.8 Campos (ou Estepes Brasileiros) Os campos são formados por herbáceas, gramíneas e pequenos arbustos esparsos com caraterísticas diversas, conforme a região. Esse bioma pode ser classificado da seguinte forma: - Campos limpos – Predomínio das gramíneas. - Campos sujos – Há a presença de arbustos, além das gramíneas. - Campos de altitude – Áreas com altitudes supe- riores a 1,4 mil metros, encontrados na serra da Mantiqueira e no Planalto das Guianas. - Campos da hileia – É um tipo de formação rasteira encontrado na Amazônia, é caraterizado pelas áre- as inundáveis da Amazônia oriental, como a ilha de Marajó, por exemplo. - Campos meridionais – Não há presença arbustiva, predomina uma extensa área com gramíneas, pro- pícia para o desenvolvimento da atividade agro- pecuária. Destaca-se a Campanha Gaúcha, no Rio Grande do Sul e os Campos de Vacaria, no Mato Grosso do Sul. Os campos ocupam áreas descon- tínuas do Brasil, na Região Norte esse bioma está presente sob a forma de savanas de gramíneas baixas, nas terras firmes do Amazonas, de Roraima e do Pará. Na Região Sul, surge como as pradarias mistas subtropicais. Os campos do Sul são formados principalmente pelos pampas gaúchos, com clima subtropical, região plana de vegetação aberta e de pequeno porte que se estende do Rio Grande do Sul à Argentina e ao Uruguai. A vegetação campestre forma um tapete herbáceo com menos de 1 metro de altura, com pouca variedade de espécies. A ter- ra possui condições adequadas para o desenvolvimento da agricultura, além de comportar água em abundância. Em decorrência, muitas áreas desse bioma já foram de- gradadas em razão da interferência humana no ecossis- tema. Alguns animais característicos são a ema e o vea- do-campeiro. 2.9 Pantanal O Brasil apresenta ao longo de seu território diver- sas composições vegetais, dentre elas o Pantanal, que é conhecido também por Complexo do Pantanal; sua for- mação vegetal recebe influência da floresta Amazônica, Mata Atlântica, Chaco e do Cerrado. Ocupando uma área de 210 mil km2, o Pantanal é considerado a maior planície alagável do mundo, estando situado sobre uma enorme depressão cuja altitude não ultrapassa os 100 metros em relação ao nível do mar. Esse domínio encontra-se ao sul do Estado de Mato Grosso e noroeste do Mato Grosso do Sul. O alagamento do Pantanal acontece no período chuvoso; nas épocas de estiagem formam-se pastagens naturais, situação que favorece a ocupação para criação de gado. A inundação do Pantanal acontece por causa das cheias do rio Paraguai e afluentes. As superfícies pantaneiras mais elevadas abrangem a vegetação do Cerrado e, em áreas mais úmidas, apre- sentam florestas tropicais do tipo arbóreas. Essa parte da fitogeografia brasileira foi reconhecida pela UNESCO como um Patrimônio Natural da Humanidade, devido ao fato de ser um dos ecossistemas mais bem preservados do mundo. Além disso, abriga uma imensa biodiversida- de – são cerca de 670 espécies de ves, 242 de peixes, 110 de mamíferos, 50 de répteis – como exemplo podemos citar o tuiuiú, o jacaré-do-papo-amarelo, a ariranha e o ratão-do-banhado. Apresenta ainda aproximadamente 1500 espécies de plantas. 2.10 Manguezais Composição característica de áreas costeiras e es- tuarinas, compreende uma faixa de transição entre am- bientes terrestres e marinhos. Ocorre em todo o litoral brasileiro, do Amapá até Santa Catarina. O clima predo- minante é o tropical e o subtropical. Os mangues, por se encontrarem em ambientes ala- gados com águas salobras, são árvores com raízes-escora proporcionando maior fixação (mangue-vermelho e man- gue-branco) e pneumatóforos, raízes aéreas que favorecem uma maior retirada de oxigênio (mangue-preto). Essa composição vegetal é fundamental na produ- ção de alimentos para suprir as necessidades de diversos animais marinhos. São extremamente importantes para a preservação da biodiversidade, servindo de “berçário” para diversas espécies aquáticas e terrestres. Seus ani- mais mais característicos são os caranguejos. Apesar da importância dos manguezais na manuten- ção da vida marinha, esse ambiente tem sofrido profun- das alterações promovidas principalmente pela urbani- zação das regiões litorâneas, especialmente para atender a especulação imobiliária. Dos 172.000 km2 de mangue- zais existentes no mundo, o Brasil responde por 15% do total, ou seja, 26.000 km2. 57 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A HISTOLOGIA ANIMAL E VEGETAL. SERES VIVOS: CARACTERÍSTICAS GERAIS; SEMELHANÇAS E DIFERENÇAS ENTRE OS SERES VIVOS; CONSTITUIÇÃO DOS SERES VIVOS - NÍVEIS DE ORGANIZAÇÃO: CÉLULAS, TECIDOS, ÓRGÃOS E SISTEMAS E OS GRANDES GRUPOS VEGETAIS E ANIMAIS (CLASSIFICAÇÃO, CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DOS GRANDES REINOS, REPRESENTANTES); CLASSIFICAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO GERAL (FILOS, CLASSES, ORDENS, FAMÍLIAS, GÊNEROS E ESPÉCIES); FUNÇÕES VITAIS; ADAPTAÇÕES AO AMBIENTE E REPRESENTANTES MAIS CARACTERÍSTICOS. A histologia representa o estudo da anatomia microscópica de células e tecidos de plantas e animais. A análise celular e dos tecidos acontece por seccionamento e coloração, seguida por exame microscópio de luz ou eletrônico. Estudos histológicos podem ser conduzidos através da cultura de tecidos em que as células vivas estão isoladas e man- tidas. A habilidade de visualizar ou identificar estruturas microscópicas acontece com auxílio da utilização de manchas de histológicos. Histologia simboliza ferramenta essencial de biologia e medicina. Significado de Histopatologia? Histopatologia estuda o tecido doente. Significa ferramenta importante na patologia anatômica, pois o diagnós- tico preciso do câncer e outras doenças geralmente requer exame histopatológico das amostras. Médicos treinados e credenciados como patologistas são as pessoas que realizam o exame histopatológico e fornecem informações de diagnóstico com base nas observações. Fixação e Histologia Fixadores químicos são utilizados para preservar tecidos biológicos. O fixador mais comum para a microscopia de luz é de 10% de formalina neutra tamponada (4% de formaldeído em solução salina feita com fosfato). Para a micros- copia eletrônica o fixador possui solução em média de 2,5% de solução salina tamponada com fosfato. Estes fixadores preservam os tecidos ou células. A principal ação dos fixadores aldeídos está em reticular os grupos de amino das proteínas através da formação de CH2 (metileno), de ligação, no caso de formaldeído. O processo que preserva a integridade estrutural das células e dos tecidos pode ao mesmo tempo danificar a fun- cionalidade biológica de proteínas, particularmente enzimas. Isso pode ser prejudicial a certas técnicas histológicas. Fixadores suplementares são utilizados para o diagnóstico feito à microscopia. Congelação e Histologia Animal A congelação representa maneira rápida de corrigir e montar cortes histológicos. Utilizado em remoções cirúrgicas de tumores. Feito com dispositivo de refrigeração chamado criostato. O tecido congelado é cortado usando um mi- crótomo e as fatias congeladas são montadas sobre lâmina de vidro e coradas da mesma forma que outros métodos. Simboliza maneira necessária para corrigir o tecido como mancha de anticorpo. Técnicas e Tecnologias Processamento: Desidratação, Limpeza e Infiltração! O objetivo do processamento de tecidos está na remoção de água a partir de tecidos e substituição por meio da solidificação para permitir o corte nas secções finais. O tecido biológico deve ser suportado em matriz com 05 ^ m (mi- crômetros; 1,000 micrômetros = 1 mm) de espessura para microscopia de luz e 80/100 NM (nanômetros; nanômetros 1000000 = 1 mm) de espessura nas microscopias eletrônicas. Para microscopia de luz a cera de parafina é mais utilizada. As amostras são transferidas através de banhos concen- trados de etanol para remover a água. Isto é seguido por um agente de compensação hidrofóbico (tal como xileno) no sentido de fazer a remoção do álcool.Interessante notar que a cera de parafina não fornece matriz dura o suficiente para cortar seções finas à microsco- pia eletrônica. Em vez disso, as resinas são utilizadas. As resinas epóxi são mais utilizadas nos meios de incorporação. Secções mais espessas de resina incorporada no tecido também podem ser cortadas por microscopia de luz. 58 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Processo de Incorporação Durante o processo as amostras de tecidos são colo- cadas dentro de moldes, junto com o material de incor- poração de líquido que é então endurecido. Isto é obtido por arrefecimento. As resinas acrílicas são polimerizadas por calor, luz ultravioleta, ou catalisadores químicos. Os blocos endurecidos possuem amostras de tecidos. A incorporação também pode ser realizada utilizan- do procedimento congelado, com tecido não fixado em meio à base de água. Pré-congelados, os tecidos são co- locados em moldes com o material de incorporação de líquido, normalmente alguma espécie de glicol à base de água, OCT, TBS ou resina, que é em seguida congelada para formar blocos endurecidos. Seccionamento: Histologia Animal e Vegetal Pode ser feito de forma limitada. O método usual traz corte vertical para a superfície do tecido. Seccionamento horizontal muitas vezes é feito na avaliação dos folículos pilosos. Para a microscopia de luz, uma faca de aço mon- tado em um micrótomo é usada para cortar 10 micróme- tros de espessura. Para a microscopia electrónica de transmissão, uma faca de diamante montado em um ultramicrótomo é usada para cortar 50 nanômetros de espessura nas sec- ções de tecido que são montadas sobre grelha de cobre com três milímetros de diâmetro. Coloração na Histologia Animal e Vegetal Os tecidos biológicos possuem pouco contraste ine- rente em qualquer microscópio de luz ou de elétrons. A coloração é empregada para dar contraste tanto para o tecido, bem como realçar as características particulares. Existem várias centenas de outras técnicas utilizadas para corar células e componentes celulares. Outros compos- tos utilizados para secções de tecido de cor incluem sa- franina, o óleo vermelho do Congo, corantes artificiais e naturais. Importância da Histoquímica Ciência que estuda as reações químicas entre os produtos de laboratório e componentes no interior do tecido. Amostras histológicas são examinadas por téc- nicas radioativas. De maneira comum os anticorpos são usados para visualizar proteínas, hidratos de carbono e líquidos específicos. Um Pouco de História No século 19, a histologia já era disciplina acadêmica específica. O Prêmio Nobel 1906 de Fisiologia ou Medici- na foi atribuído aos histologistas Camillo Golgi e Ramon y Cajal Santiago. Eles apresentaram interpretações confli- tantes da estrutura neural do cérebro com base em dife- rentes interpretações das mesmas imagens. Cajal ganhou o prêmio por sua teoria correta e Golgi para a técnica de coloração que ele inventou para tornar isso possível. Artefato e Histologia Animal / Vegetal Artefatos são estruturas ou características do tecido que interferem no exame histológico normal. Estes não estão sempre presentes no tecido normal e podem vir de fontes externas. Eles interferem na histologia, alterando a aparência dos tecidos e escondendo estruturas. Estes podem ser divididos em duas categorias: 01 – Pré-histologia: Estas são características e estru- turas que foram introduzidas antes da coleta dos tecidos. Exemplos comuns incluem: Tinta de tatua- gens e sardas (melanina) em amostras de pele. 02 – Pós-histologia: Artefatos resultantes de proces- samento de tecidos que levam em conta mudan- ças como encolhimento, lavagem de determinados componentes celulares, mudanças de cor em dife- rentes tipos de tecidos e alterações das estrutu- ras no tecido. Uma vez que estas são provocadas por laboratório, a maioria dos artefatos pode ser evitada ou removida depois de descoberta pelos especialistas. Fonte: http://meioambiente.culturamix.com/gestao- -ambiental/histologia-animal-e-vegetal-caracteristicas- -basicas SERES VIVOS Conceituação Os seres vivos podem ser diferenciados da matéria bruta por apresentarem as seguintes propriedades: ciclo de vida (nascem, crescem, se reproduzem e morrem); metabolismo próprio (transformações químicas autore- guladas no interior do seu organismo); nutrição (obtém sua energia se alimentando de outros seres vivos – he- trótrofos – ou produzindo seu próprio alimento a partir da matéria disponível no ambiente – autótrofos). Distin- guem-se também por serem organismos celulares, tendo a célula como sua unidade fundamental. Assim, existem seres unicelulares (formados por uma única célula) e pluricelulares (formados por várias células). Dessa forma, os vírus, por serem acelulares, não po- dem ser considerados seres vivos, e, por não possuirem metabolismo próprio, são parasitas intracelulares obri- gatórios. Variedade dos seres vivos – sistemas de classifica- ção e níveis de organização. Os níveis de organização biológica correspondem a uma hierarquia na qual todos os seres vivos e sua com- posição estão relacionados, desde os átomos até o uni- verso. Começando do nível microscópico, a matéria viva é formada de átomos, que se reúnem formando as molé- culas das diversas substâncias orgânicas. As moléculas orgânicas estão organizadas de modo a formar diversos tipos de organelas celulares que se integram na forma- ção das células. Nos organismos pluricelulares, as célu- las se especializam e se juntam formando os tecidos. Os tecidos se organizam para formar os órgãos, unidades 59 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A anatômicas e funcionais essenciais à manutenção da vida. Os órgãos funcionam integrados uns aos outros para o desempenho de determinadas funções do corpo, constituindo um sistema. Em conjunto, os sistemas constituem um organismo. O conjunto de organismos individuais de uma mesma espécie que habitam uma determinada região geográfica ao mesmo tempo constitui uma população biológica. As populações diferentes que coexistem em deter- minado lugar, interagindo direta ou indiretamente, formam uma comunidade biológica. O conjunto formado pelas comunidades e pelo ambiente em que vivem recebe o nome de ecossistema. Ao conjunto que reúne todos os ecos- sistemas da Terra dá-se o nome de biosfera – a camada do planeta que ocorre todas as vidas. Níveis de organização biológica. A classificação biológica ou taxonomia é um sistema que organiza os seres vivos em categorias, agrupando-os de acordo com suas semelhanças, bem como por suas relações de parentesco evolutivo. Seu precursor foi o naturalista sueco Carl von Linnée (1707-1778), mais conhecido como Lineu, que utilizou como critério de classificação as caracte- rísticas estruturais e anatômicas. Lineu desenvolveu também um método para nomear as espécies – a nomenclatura binomial, publicada no seu livro Systema Naturae em 1735 eque é aceita até hoje, por facilitar a identificação dos organismos em qualquer parte do mundo. A nomenclatura binomial é composta por dois nomes, sendo o primeiro escrito em letra maiúscula, definindo o gênero; e o segundo em letra minúscula, definindo a espécie. Os nomes científicos devem ser escritos em latim e des- tacados em itálico ou grifados. Assim, por exemplo, o nome científico do cão é Canis familiaris. O nome Canis também pode ser usado sozinho, indicando somente o gênero, sendo portanto comum aos animais que tenham relação de parentesco, nesse caso po- dendo ser o cão ou o lobo (Canis lupus). A categoria taxonômica básica é, portanto, a espécie, que se define como os seres semelhantes entre si capazes de se reproduzir naturalmente e gerar descendentes férteis. Organismos da mesma espécie são reunidos na outra categoria que compõe a nomenclatura binominal, o gênero. Todos que pertencem ao mesmo gênero são agrupados em famílias, que são agrupadas em ordens, que por sua vez se reúnem em classes, reunidas em filos e por fim, emreinos. Dessa forma, temos a classificação taxonômica em ordem decrescente: Reino ⇒ Filo ⇒ Classe ⇒ Ordem ⇒ Família ⇒ Gênero ⇒ Espécie Até recentemente, era adotado pela maioria da comunidade científica o sistema de classificação proposto pelo microbiólogo Carl Woese (1977), que divide, acima do nível taxonômico de reino, os seres vivos em três domínios: Archaea, Bacteria e Eukarya. Estes são diferenciados quanto à composição do RNA ribossômico, estrutura da parede celular e metabolismo. 60 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Classificação dos seres vivos. Caracterização dos principais grupos de organismos. Em 2015, o biólogo inglês Cavalier-Smith revisou a classificação taxonômica, propondo o sistema aceito atualmente com 7 reinos: Archaea, Bacteria, Protozoa, Chromista, Fungi, Plantae e Animalia. Reinos Archaea e Bacteria – compreendem todos os organismos procariontes existentes, ou seja, todos aqueles que não apresentam núcleo delimitado por membrana nuclear. Nesse grupo, todos os representantes também são unicelulares. As Archaea diferem das bactérias principalmente em características moleculares, adaptações relacionadas à sobrevivência em ambientes extremos. Protozoa – anteriormente conhecidos como Protoctistas. São os protozoários – eucariontes, heterótrofos e unicelulares; incluem ainda algumas algas. Chromista – um dos reinos mais recentemente determinados, inclui os organismos que fizeram endossimbiose duas vezes, tendo uma membrana extra ao redor do cloroplasto inicial. Dentro desse grupo estão as diatomáceas, as algas marrons e douradas. Fungi – organismos eucariontes e heterótrofos, podendo ser unicelulares ou pluricelurares. Diferem dos animais por não apresentarem tecidos verdadeiros e a nutrição ser por absorção; e das algas e plantas, por não serem fotossintetizantes. Plantae – organismos eucariontes, autótrofos e pluricelurares. Animalia – organismos eucariontes, heterótrofos e pluricelurares. Reinos dos seres vivos. Tipos de reprodução Entre os seres vivos há dois tipos de reprodução: reprodução sexuada e reprodução assexuada. É através da reprodução que cada espécie garante sua sobrevivência e que o indivíduo transmite suas características aos seus des- cendentes. 61 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Reprodução assexuada – é a forma mais simples de reprodução, característica dos organismos unicelulares, cuja única célula se divide em duas (divisão binária ou cissiparidade). Ocorre também em organismos pluricelulares de diversas formas – brotamento; regeneração; esporulação; gemulação. O organismo gerado por essa forma de reprodução é sempre um clone natural, geneticamente idêntico ao seu progenitor, sendo a mutação sua única fonte de variabilidade. Reprodução sexuada – é a responsável pela grande diversidade de seres vivos existentes, devido à fusão dos ga- metas e as diversas combinações possíveis entre os materiais genéticos dos progenitores. Assim, o organismo gerado por essa forma de reprodução é sempre geneticamente diferente do seu progenitor. Apresenta os seguintes tipos: com gametas isogâmicos (iguais) ou heterogâmicos (diferentes); indivíduos mo- noicos (hermafroditas) ou dioicos (com macho e fêmea); fecundação interna (dentro do organismo) ou externa (no ambiente – água); desenvolvimento direto (sem metamorfose) ou indireto (com fase larval). Tipos de reprodução: assexuada por bipartição, por brotamento e reprodução sexuada. Desenvolvimento embrionário A embriologia estuda o processo de formação e desenvolvimento do indivíduo desde o zigoto ou ovo (célula resultante da fusão dos gametas masculino e feminino) até o nascimento. Ao longo do crescimento embrionário alguns genes são ativados e outros desativados. Dessa maneira surge a diferenciação celular, ou seja, tipos celulares com for- matos e funções distintos, que organizam os diversos tecidos e posteriormente formarão os órgãos. As principais fases do desenvolvimento do embrião são a clivagem ou segmentação, gastrulação e organogênese. Durante a clivagem as divisões mitóticas são rápidas e dão origem a células chamadas blastômeros. O primeiro estágio da clivagem é a mórula, um maciço celular originado entre o terceiro e quarto dia após a fecundação. Na segunda e última etapa ocorre a blástula, onde as células delimitam uma cavidade interna chamada blastocele. Até a fase de blástula as células embrionárias são chamadas de células-tronco, pois são indiferenciadas e podem originar todos os diferentes tipos de célula do organismo. A partir da blástula, inicia a fase de gastrulação, com o surgimento do arquêntero (intestino primitivo) e ocorre a diferenciação dos folhetos germinativos ou embrionários. Os folhetos darão origem aos diferentes tecidos do corpo e se dividem em ectoderme, endoderme e mesoderme. Ao final da gastrulação, o embrião é chamado de gástrula. A última fase do desenvolvimento embrionário é a organogênese, onde ocorre a diferenciação dos tecidos e órgãos. O primeiro estágio dela é a neurulação, quando há formação do tubo neural, que se diferenciará no sistema nervoso central. Durante a neurulação, o embrião recebe o nome de nêurula. Do final da organogênese até o nascimento o indivíduo em formação passa a ser chamado de feto. 62 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Fases do desenvolvimento embrionário. Estrutura e função dos tecidos: características principais dos tecidos vegetais e animais. Histologia é a ciência que estuda os tecidos biológicos, desde a sua formação (origem), estrutura (tipos diferen- ciados de células) e funcionamento. O corpo de um organismo pluricelular é constituído por diferentes tipos de células, especializadas em realizar di- versas funções. As células com determinado tipo de especialização organizam-se em grupos, constituindo os tecidos. Tipos de tecidos em vertebrados. Nos animais vertebrados há quatro grandes grupos de tecidos: muscular, nervoso, conjuntivo (subdividido em frouxo, denso, adiposo, ósseo, cartilaginoso e sanguíneo) e epitelial, constituindo subtipos específicos que irão formar os órgãos e sistemas corporais. Funções dos tecidos. Nos invertebrados estes tipos de tecido são basicamente os mesmos, porém com organizações mais simples. A maioria dos tecidos apresentam substâncias intracelulares (intersticiais). A única exceção são os Poríferos (esponjas), que não possuem tecidos verdadeiros. Fisiologia animal e vegetal. Fisiologia animal e humana A Fisiologia estuda a função das diversas estruturas do organismo. No nível de organização dos sistemas é possível analisar como estes trabalham de forma integrada para garantir o perfeito funcionamento do organismo. 63 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Sistemas presentes no organismo humano. Sistema digestório: responsável pela digestão, que consiste na transformação dos alimentos em suas molécu- las constituintes, os nutrientes, para que possam ser absorvidos pelo organismo. A digestão pode ser: intracelular, ocorrendo exclusivamente no interior das células – é o caso dos poríferos (nos coanócitos); extra e intracelular, ocorrendo em parte no interior de uma cavidade digestiva e em parte no interior das células – é o caso dos cnidários; extracelular, ocorrendo somente fora das células, no interior de uma cavidade digestiva – é o caso dos platelmintos, nematelmintos, anelídeos, moluscos, artrópodes, equinodermos e cordados. Tubo digestivo incompleto de um platelminto. – Sistema digestório humano: divide-se em duas partes: tubo digestivo (boca, faringe, esôfago, estômago, intestino delgado, intestino grosso, reto e ânus) e órgaos anexos (língua, dentes, glândulas salivares, pâncreas, fígado e vesícula biliar). Sistema digestório humano Sistema respiratório: responsável pelas trocas gasosas com o meio ambiente. Através da respiração aeróbica, os animais obtém oxigênio e eliminam o gás carbônico no meio externo. A respiração pode ser: traqueal, no caso dos insetos; branquial, ocorrendoem ambientes aquáticos (peixes, moluscos e crustáceos); pulmonar, ocorrendo em ambientes terrestres (mamíferos, aves, répteis, alguns moluscos gastrópodes e anfíbios – nestes últimos, em conjunto com a respiração cutânea); tegumentar (cutânea), ocorrendo como único tipo em poríferos, cnidários, pla- telmintos, nematelmintos e anelídeos. 64 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Respiração traqueal de um inseto – Sistema respiratório humano: constituído por um par de pulmões e pelos seguintes órgãos que conduzem o ar para dentro e para fora das cavidades pulmonares, constituindo as vias aéreas: fossas nasais, faringe, larin- ge, traquéia, brônquios, bronquíolos e alvéolos – estes três últimos localizados nos pulmões. Sistema respiratório humano Sistema circulatório: responsável pelo transporte de substâncias entre todas as células do organismo. Pode ser de dois tipos: aberto (quando o fluido circulante sai dos vasos e se difunde por entre as células) – é o caso dos moluscos e artrópodes; ou fechado (quando o flui- do permanece nos vasos) – é o caso dos anelídeos, mo- luscos cefalópodes e todos os vertebrados. Sistema circulatório de um inseto – Sistema circulatório humano: também chamado de sistema cardiovascular, por ser composto pelo cora- ção e pelos vasos sanguíneos. Divide-se em circulação pulmonar (entre o coração e os pulmões), responsável por realizar as trocas gasosas, e circulação sistêmica (entre o coração e todas as células do organismo), res- ponsável por levar através do sangue todas as substân- cias necessárias para a sobrevivência celular, bem como remover os resíduos e toxinas. Sistema circulatório humano Sistema excretor: responsável por manter a ho- meostase (constância do meio interno), através de dois mecanismos principais: eliminação de resíduos metabóli- cos e osmorregulação. São exemplos de órgãos excre- tores: células-flama (platelmintos); nefrídios (anelí- deos); túbulos de Malpighi (insetos); sistema urinário (vertebrados). Sistema excretor de um platelminto – Sistema excretor ou urinário humano: é for- mado por um par de rins (compostos por milhares de unidades filtradoras, os néfrons), que filtram o sangue, produzem e excretam a urina – esta é transportada pelos ureteres até a bexiga, onde fica armazenada até sair do organismo através da uretra. 65 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Sistema excretor humano Sistema locomotor: responsável pelos movimen- tos, sustentação e proteção dos órgãos internos. São exemplos de aparelhos locomotores nos invertebrados: tentáculos (cnidários e moluscos cefalópodes); para- pódios (anelídeos poliquetas); apêndices articulados (artrópodes) e asas de quitina (insetos); sistema am- bulacrário (equinodermos). Já os vertebrados apresen- tam trabalhando em conjunto o sistema esquelético e o sistema muscular. Sistema locomotor de um equinodermo. Disponível em: http://4.bp.blogspot.com/_04-EtYIW2qw/Ss_lKP- 26gWI/AAAAAAAAAA4/l1NhXwBh0cQ/s400/untitled.bmp – Sistema esquelético humano: constituído de os- sos, cartilagens, ligamentos (junção entre dois oosos) e tendões (junção entre um osso e um músculo). Além das funções características como integrante do sistema locomotor, também é responsável por produzir células sanguíneas na medula óssea e armazenar sais minerais, como o cálcio. Em um indivíduo adulto é formado por 206 ossos. Estes podem ser classificados quanto a sua forma em: longos (fêmur), curtos (calcâneo) ou chatos (escápula). Sistema locomotor humano Disponível em: https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?- q=tbn:ANd9GcQua8TmEvVtjNFhyHzMCfuRmz6795pMOqv0JI0pA- QJbf8ClQYTNvQ – Sistema muscular humano: constituído de fibras musculares contráteis (filamentos de actina e miosi- na). Além das funções características como integrante do sistema locomotor, também auxilia a manter a tempe- ratura corpórea e o fluxo sanguíneo. Em um indivíduo adulto é formado por cerca de 650 músculos, compondo cerca de 40% do peso total do corpo. Quanto ao tipo de contração, os músculos podem ser classificados como: liso (contração lenta e involuntária) – é o caso dos músculos que realizam os movimentos peristálticos nos órgãos digestivos, conduzindo o alimento; estriado es- quelético (contração rápida e voluntária) – é o caso dos músculos das pernas e dos braços, que movimenta- mos conforme nossa vontade; e estriado cardíaco (con- tração ritmada e involuntária) – trata-se do miocárdio, ou músculo cárdiaco. 66 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Tipos de músculos do sistema muscular humano Disponível em: https://www.sobiologia.com.br/figuras/Corpo/ musculo2.jpg Sistema nervoso: responsável pela coordenação in- terna do organismo (através da transmissão de impulsos nervosos) e o seu relacionamento com o ambiente que o cerca (por meio dos órgãos sensoriais). Pode ser difuso – é o caso dos cnidários, os primeiros a apresentar sis- tema nervoso na escala evolutiva, mas ainda como uma rede desordenada de nervos; ganglionar – característico da maioria dos invertebrados (platelmintos, nematel- mintos, moluscos, artrópodes, anelídeos e equinoder- mos), sendo os gânglios um princípio de centralização do comando nervoso; e, nos vertebrados, atinge maior complexidade, sendo dividido em sistema nervoso so- mático e sistema nervoso autônomo. Sistema nervoso ganglionar de um platelminto Disponível em: https://www.sobiologia.com.br/figuras/Fisiolo- giaanimal/nervoso.jpg – Sistema nervoso humano: Divide-se em sistema nervoso somático (controle voluntário) e autônomo (involuntário). O somático, por sua vez, é constituído pelo sistema nervoso central (medula espinhal e encé- falo – este, composto por cérebro, cerebelo e tronco encefálico) e pelo sistema nervoso periférico (nervos cranianos e espinhais formados por prolongamentos de neurônios sensoriais e efetuadores). Sistema nervoso somático humano Disponível em: http://correio.rac.com.br/_midias/jp- g/2015/05/06/301x271/1_sistema_nervoso_humano-3898769.jpg O sistema nervoso autônomo é dividido em simpá- tico e parassimpático, com ações antagônicas um do outro. Sistema nervoso autônomo humano. Disponível em: https://i0.wp.com/enfermagemcomamor.com.br/ wp-content/uploads/2018/05/Autonomo.jpg?resize=605%2C494 67 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Sistema endócrino: conjunto de glândulas respon- sáveis pela produção dos hormônios que são lançados no sangue e percorrem o corpo até chegar aos órgãos- -alvo sobre os quais atuam; atua junto com o sistema nervoso, regulando todas as funções do organismo. Nos invertebrados, o principal exemplo é o da muda ou ecdi- se dos insetos, processo regulado pelo hormônio ecdi- sona. Controle hormonal da metaformose (ecdise) em in- setos. Disponível em: https://4.bp.blogspot.com/-hho4In9vZdM/V4wiOnpLTAI/ AAAAAAAACog/kbuBpUQuQpYF0zYyuOkHDrJshc_KYXxwgCLcB/ s1600/metamorfosis%2Ben%2Binsectos..%2Bhormonas%2By%2B- glandulas.png – Sistema endócrino humano: consiste nas glân- dulas endócrinas e os hormônios que estas secretam, controladas pela hipófise, considerada por isso a glân- dula-mestre que, por sua vez responde a uma estrutura neurosecretora do sistema nervoso – o hipotálamo. Glândulas endócrinas com seus respectivos hormô- nios. Disponível em: https://www.bbc.com/bitesize/guides/z8t47p3/ revision/1ema%20endocrino.jpg&w=600&h=350&c=FFFFFF&t=1 O controle da secreção hormonal ocorre através de um mecanismo de retroalimentação, ou feedback, no qual a concentração do respectivo hormônio na corrente sanguínea estimula ou inibe sua secreção por parte da glândula. Mecanismo de feedback do sistema endócrino. Disponível em: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:- Thyroid_system-IT.png 68 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Fisiologia vegetal: parte da botânica que estuda os processos vitais das plantas, entre os quais destacam-se: fotossíntese, nutrição vegetal e hormônios vegetais. – Fotossíntese: processo no qual a energiasolar é transformada pela planta em energia química por meio da fixação de carbono através da clorofila. Ocorre no in- terior dos cloroplastos e, portanto, é realizada em maior intensidade nos tecidos ricos nessa organela, como o parênquima clorofiliano encontrado nas folhas. O pro- cesso pode ser dividido em duas etapas principais: a fase clara, que ocorre na membrana do tilacoide, e a fase escura, que ocorre no estroma do cloroplasto. Sua equação geral balanceada é: 12 H2O + 6 CO2 → 6 O2 + C6H12O6 + 6 H2O Processo de fotossíntese. Disponível em: http://2.bp.blogspot.com/-F2Mfy7QJc_U/UBs- DlIEIyxI/AAAAAAAAADY/HPMg5Vo2iA4/s1600/Fotossintese-esque- ma-plantas.jpg – Nutrição vegetal: difere da nutrição dos animais, pois a planta é autótrofa e produz o próprio alimento, através da absorção dos nutrientes presentes de forma inorgânica no ambiente – água e sais minerais. Estes são conduzidos das raízes até as folhas pelo vaso condutor denominado xilema – é a seiva bruta ou mineral; e o produto da fotossíntese, a seiva elaborada ou orgânica, é conduzido pelo floema das folhas para todos os teci- dos da planta. Transporte de seiva pelos tecidos vasculares vege- tais. Disponível em: http://www.cientic.com/imagens/qi/transplan- tas/transplantas_10.png – Hormônios vegetais: também chamados fitormô- nios, atuam na divisão e na diferenciação celular – esti- mulando o crescimento e o desenvolvimento dos órgãos vegetais, a germinação, a floração e a maturação dos frutos (auxinas, citocininas, giberelinas e etileno), ou inibindo todos esses processos (ácido abscísico). Atuação dos fitormônios nos processos vitais das plantas. Disponível em: https://scontent-atl3-1.cdninstagram.com/ vp/488058475e85ba7b74a62994737ea7e8/5D4E4BE0/t51.2885- 15/e35/44303633_1177347605760108_3458205520856165400_n. jpg?_nc_ht=scontent-atl3-1.cdninstagram.com 69 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A FUNÇÕES VITAIS Há dois tipos de células eucarióticas: animais e ve- getais. Apesar de terem três partes bem diferenciadas e comuns a todas elas (a membrana plasmática, o citoplas- ma e o núcleo), apresentam diferenças: existem estrutu- ras exclusivas das células animais e outras exclusivas da células vegetais. Célula Animal Seja qual for o tipo de ser vivo que apresenta células como a dos animais, essas células têm uma série de ca- racterísticas que as distinguem das plantas. Por exemplo, são desprovidas de parede celular e de cloroplastos, mas apresentam centríolos, estruturas ausentes nas plantas mais complexas. Partes de uma célula animal: Em praticamente todas as células podemos distinguir três partes: a membrana plasmática, o citoplasma e o nú- cleo. A membrana celular ou plasmática é uma estrutura que delimita a célula e a separa do meio onde se encon- tra, mas não isola completamente a célula, pois permite o intercâmbio de substâncias do interior ao exterior e vice-versa. O citoplasma ocupa o espaço situado entre a mem- brana e o núcleo. Esse espaço está preenchido de um fluido, o hialoplasma (ou citosol), no qual se encontram os orgânulos celulares ou citoplasmáticos e o citoesque- leto (uma série de microfilamentos e microtúbulos que dão forma à célula). O núcleo é uma estrutura mais ou menos esférica que se encontra no interior da célula, delimitado por uma es- trutura membranosa (o envoltório nuclear). Assim como a membrana celular, o envoltório nuclear permite o in- tercâmbio de determinadas substâncias entre o núcleo e o citoplasma. Cada uma das partes tem sua função. A célula é uma unidade biológica de funcionamento: realiza as três fun- ções vitais (nutrição, relação e reprodução). Caso uma célula pertença a um ser pluricelular, ela pode ser espe- cializada no desempenho de uma determinada função. ESTRUTURA DE UMA CÉLULA ANIMAL: As partes de uma célula animal 1. Membrana celular. É formada por uma camada du- pla de fosfolipídios, com colesterol e proteínas. É uma capa dinâmica e flexível, na qual podem ser formadas vesículas para englobar substâncias; es- sas vesículas podem se unir a outras no interior da célula. Substâncias podem atravessar a membrana celular por simples difusão (como o gás oxigênio) ou mediante transporte ativo, com consumo de energia. 2. Citosol. Fluido que ocupa o citoplasma; imersos nele encontram-se os orgânulos celulares. 3. Núcleo. Delimitado por um envoltório nuclear, no interior do núcleo há o nucléolo e os filamentos de material genético. 4. Retículo endoplasmático. Conjunto de membranas que formam sáculos e tubos conectados entre si com a membrana celular e o envoltório nuclear. Há dois tipos: o RE rugoso, que tem ribossomos, e o RE liso, sem eles. Transporta, armazena e modifica proteínas e lipídios pela célula. 5. Complexo golgiense. Conjunto de cinco a dez sácu- los achatados. Realiza secreção celular. 6. Centríolos. Presentes em células animais e ausen- tes em plantas mais complexas, são formados por tubos de proteínas; estão relacionados à organi- zação do citoesqueleto e aos movimentos (cílios e flagelos). 7. Vesículas. Estruturas membranosas pequenas que transportam substâncias, podem se unir à mem- brana e eliminar seu conteúdo para fora da célula. 8. Ribossomos. Pequenos orgânulos cuja função é produzir proteínas. Na ilustração, aparecem for- mando cadeias. 9. Citoesqueleto. Filamentos proteicos que consti- tuem uma rede, dão forma à célula e participam do transporte de substâncias. 10. Mitocôndrias. Encarregadas de realizar respiração celular, um conjunto de reações químicas median- te as quais a célula obtém energia. Algumas células animais também possuem estrutu- ras relacionadas com movimento (cílios ou flagelos), que não existem em plantas mais complexas. Célula Vegetal Elas constituem o organismo das plantas. Células ve- getais têm uma parede celular que recobre sua superfí- cie, proporcionando proteção e resistência. No citoplas- ma, abrigam orgânulos exclusivos delas, os cloroplastos, responsáveis pela fotossíntese. Estruturas únicas das células vegetais: Parece celular: a parede das células vegetais é uma parte essencial delas, além de ser um elemento diferen- ciador em relação às células animais. Tem funções de proteção e sustentação. Embora seja formada por celulo- se, há casos em que se apresenta impregnada com uma substância mais rígida, a lignina. Isso ocorre em muitas células componentes da madeira do tronco das árvores. Em razão de sua presença na parede das células vegetais, a celulose é, sem dúvida, o polissacarídio mais abundan- te na Terra. Além da parede celular, as células vegetais caracte- rizam-se pela presença de orgânulos chamados plastos (ou plastídios) e pela existência de grandes vacúolos. Os plastos são característicos de células vegetais e das algas; podem ser de vários tipos e realizam muitas funções. Os amiloplastos, por exemplo, são importantes, pois armazenam amido como substância de reserva. Os plastos mais importantes, contudo, são os cloroplastos, os orgânulos que realizam fotossíntese. Têm um pig- 70 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A mento verde, a clorofila, substância-chave na captação de luz solar. A maioria das plantas é verde em razão da presença desse pigmento. As células vegetais também se distinguem das animais pela presença de estruturas com forma de bolsas, os vacúolos, que podem apresen- tar grande volume. Os vacúolos armazenam substâncias (água, moléculas orgânicas, substâncias residuais). A célula vegetal adulta tem a presença de um único vacúolo central e o núcleo deslocado para a periferia. As partes de uma célula vegetal: De modo semelhante ao das células animais, nas cé- lulas vegetais podem-se distinguir três partes. A membrana é muito parecida com a das células ani- mais e apresenta as mesmas funções, ainda que esteja recoberta pela parede celular. A rigidez dessa cobertu- ra complexa exige mecanismos de união e comunicação entre as células vegetais que constituem um tecido. O citoplasmacontém diversos orgânulos e é preen- chido pelo fluido chamado citosol. No interior celular encontra-se o núcleo, que realiza exatamente as mesmas funções desempenhadas pelo núcleo das células animais. ESTRUTURA DE UMA CÉLULA VEGETAL: As partes de uma célula vegetal 1. Conjunto de membrana celular e parede celular. Na ilustração, aparecem também as paredes das células vizinhas, assim como as estruturas que per- mitem a união das células e a passagem de deter- minadas substâncias entre elas. 2. Citosol. Fluido que ocupa o citoplasma, similar ao das células animais. Em razão da existência do grande vacúolo, o espaço ocupado pelo citosol é proporcionalmente menor em determinadas célu- las vegetais. 3. Vacúolo. É uma grande vesícula que armazena substâncias. Por exemplo, na epiderme da laran- ja, o vacúolo acumula o óleo essencial responsável pelo odor característico do fruto. Em outros casos, simplesmente armazena água. Nas células animais, encontram-se pequenas vesículas, envolvidas com empacotamento de materiais, seu transporte e se- creção. 4. Cloroplastos. São orgânulos com uma membrana que os separa do citoplasma e em cujo interior há acúmulos de sáculos formados também por mem- branas; nesses sáculos encontra-se a clorofila. Os cloroplastos estão presentes em células de partes verdes das plantas – folhas e caules jovens – e não são encontrados em outras regiões da planta. Em órgãos destinados a armazenar reservas (como os tubérculos das batatas), os plastos presentes são chamados amiloplastos, orgânulos especializados em acumular glicídios na forma de amido. 5. Complexo golgiense. Conjunto de cinco a dez sácu- los achatados, com as mesmas funções principais executadas nas células animais. 6. Mitocôndrias. Como ocorre em células animais, es- ses orgânulos encarregam-se da respiração celular. A diferença é que, nas células vegetais, os glicídios que participam das reações da respiração celular provêm do metabolismo autótrofo e não da maté- ria orgânica conseguida no ambiente. 7. Retículo endoplasmático. Com as mesmas funções que desempenha em células animais, também se distinguem o retículo endoplasmático liso e o ru- goso. No rugoso, aderidos às membranas encon- tram-se ribossomos, cuja função é a síntese de proteínas. 8. Núcleo celular. De mesma estrutura e função que nas células animais. Em células vegetais, não se encontra no centro celular, mas deslocado para a periferia, como consequência do crescimento do vacúolo. Diferenças entre a célula animal e a célula vegetal As células vegetais possuem uma pare de celular for- mada de um material re sistente, chamado celulose, en- volvendo a membrana plasmática. Essa parede dá pro- teção e sustentação à célula. A célula animal não possui essa camada de celulose. No citoplasma da célula vegetal, existe uma (ou mais) bolsa chamada vacúolo. Nas células jovens, os vacúolos são pe quenos e numerosos; já nas células adul tas, é co- mum a presença de um único vacúolo volumoso ocu- pando um grande espaço. Esse vacúolo é cheio de água com nutrientes. As células vegetais possuem, no seu inte rior, corpús- culos chamados cloroplastos, ricos em um pigmento ver- de chamado clo rofila. A clorofila absorve a energia solar necessária para a realização da fotossínte se, processo pelo qual os seres clorofilados produzem seu próprio alimento. As célu las animais não possuem cloroplastos. REFERÊNCIAS https://www.coladaweb.com/biologia/biologia-celu- lar/celula-animal-e-vegetal http://www.netxplica.com/figuras_netxplica/exanac/ biologia/organizacao.hierarquica.areal.editores.png https ://blog.maxieduca.com.br/wp-content/ uploads/2018/09/Classificacao-dos-seres-vivos-1.jpg https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/ thumb/b/ba/Tree_of_Living_Organisms_2.png/220px- -Tree_of_Living_Organisms_2.png http://csls-text.c.u-tokyo.ac.jp/images/fig/fig12_1.gif http://biology.kenyon.edu/courses/biol114/Chap12/ FG18_05.JPG https://www.sobiologia.com.br/figuras/Histologia/ tecidos.jpg https://www.sobiologia.com.br/figuras/Histologia/ tecidos2.jpg https://docplayer.com.br/docs-images/67/57210233/ images/14-1.jpg https://evolucaodecientistas.f i les.wordpress. com/2017/08/planaria4.jpg?w=840 71 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A https://1.bp.blogspot.com/-5ZLU2wqWY3c/V5I- fOMhVklI/AAAAAAAAAA0/xvG2Oa9TQ_kwvx4a7JFyaZO- wdo9DTHxkQCLcB/s1600/images.jpg https://docplayer.com.br/docs-images/66/55261681/ images/5-1.jpg http://3.bp.blogspot.com/-beuZZfS0NsY/UI-xmAj_ e1I/AAAAAAAAAC0/2zWdMvV0s60/s1600/jahjd.jpg https://alemdasaulas.files.wordpress.com/2015/01/4. png?w=300&h=225 https://corpbancacentrocultural.com/wp-content/ uploads/thon/organs-of-the-circulatory-system-circu- latory-system-major-organs-circulatory-system-major- -parts-300x210.jpg https://1.bp.blogspot.com/-QNzQdq99TI8/Wutem- nS1z7I/AAAAAAAAAZs/lJKL8TkxPBckxf1FOBAwXEf3Hn- YEREEhQCLcBGAs/s400/Fig%2B1%2BMOZAPRENDE.jpg https://brasilescola.uol.com.br/upload/conteudo/ images/os-rins-sao-os-responsaveis-por-filtrar-sangue- -reabsorver-agua-outras-moleculas-uteis-ao-nosso-or- ganismo-1319541458.jpg OS VÍRUS E SERES DE ORGANIZAÇÃO MAIS SIMPLES (PROCARIONTES, PROTISTAS E FUNGOS). Parasitologia é uma ciência que se baseia no estudo dos parasitas e suas relações com o hospedeiro, englo- bando os filos Protozoa (protozoários), do reino Protista e Nematoda e Platyhelminthes (platelmintos) e Arthro- poda (artrópodes), do reino Animal. Ao iniciar o estudo da parasitologia é conveniente que você se lembre de alguns dos conceitos básicos uti- lizados na Parasitologia. Portanto, vamos a eles: Agente etiológico = é o agente causador ou o res- ponsável pela origem da doença. pode ser um vírus, bactéria, fungo, protozoário ou um helminto. endemia - quando o número esperado de casos de uma doen- ça é o efetivamente observado em uma população em um determinado espaço de tempo. doença endêmica - aquela cuja incidência permanece constante por vários anos, dando uma idéia de equilíbrio entre a população e a doença. epidemia - é a ocorrência, numa região, de ca- sos que ultrapassam a incidência normalmente esperada de uma doença.infecção - é a invasão do organismo por agentes patogênicos microscópicos.infestação - é a inva- são do organismo por agentes patogênicos macroscópi- cos. vetor- organismo capaz de transmitir agentes infec- ciosos. 0 parasita pode ou não desenvolver-se enquanto encontra-se no vetor.hospedeiro - organismo que serve de habitat para outro que nele se instala encontrando as condições de sobrevivência. o hospedeiro pode ou não servir como fonte de alimento para a parasita. hospedei- ro definitivo - é o que apresenta o parasito em fase de maturidade ou em fase de atividade sexual. hospedeiro intermediário - é o que apresenta o parasito em fase lar- vária ou em fase assexuada.profilaxia - é o conjunto de medidas que visam a prevenção, erradicação ou controle das doenças ou de fatos prejudiciais aos seres vivos. CONCEITOS GERAIS EM PARASITOLOGIA As primeiras conceituações de parasitismo o caracte- rizavam como uma relação desarmônica, portanto unila- teral, onde o parasita obrigatoriamente trazia prejuízos ao seu hospedeiro. Como esta definição se mostrou fa- lha, principalmente em razão de nem sempre se conse- guir demonstrar danos determinantes de sinais e/ou sin- tomas, no hospedeiro, a mesma foi sendo abandonada pela maioria dos profissionais da área e substituída por outras mais coerentes com os conceitos mais modernos. Atualmente, parasitismo é principalmente conceitua- do como a “relação entre dois elementos de espécies (ou grupo e espécie, no caso dos vírus) diferentes onde um destes, apresenta uma deficiência metabólica (parasita) que faz com que se associe por período significativo a um hospedeiro (hospedador), visando suprir tal carên- cia”. CAMPO DA PARASITOLOGIA 1- Sentido amplo (lato senso): Fazem parte, todos os vírus, algumas espécies de: Bactérias, Fungos, Pro- tozoários, Platelmintos, Nematelmintos,Artrópo- des e de Algas microscópicas. 2 - Sentido estrito (estrito senso): Onde por razões convencionais são alocados somente algumas es- pécies de: Protozoários, Helmintos e Artrópodes compreendendo também em algumas instituições de ensino o estudo dos Fungos parasitas. ADAPTAÇÃO PARASITÁRIA A perda parcial de um ou mais sistemas metabóli- cos e da capacidade de utilizar outra fonte nutricional no meio ambiente externo, em todo seu ciclo de vida ou em parte dele, faz com que o parasita se instale em seu hospedeiro e dependa da sobrevida deste, princi- palmente se tratando dos endoparasitas, em que, caso ocorra morte do hospedador, o parasita normalmente também sucumbe. Como estratégia de sobrevivência e transmissão, o parasita “busca” reduzir sua capacidade de agressão em relação ao seu hospedeiro, o que se dá por seleção natural, no sentido de uma melhor adapta- ção a determinado(s) hospedeiro(s). Neste caso, quanto maior for à agressão, menos adaptado é este parasita a espécie que o hospeda, e consequente possibilidade de morte deste, o que tende com o passar dos anos à seleção de amostras (cepas) menos virulentas para este hospedador. HABITAT PARASITÁRIO Tal como acontece com os seres de vida livre, que têm um habitat definido em determinada área geográ- fica estudada, a localização de um parasita em seu hos- pedeiro não se dá ao acaso, mas sim é conseqüência de uma adequação parasitária a determinado segmento anatômico que passa a ser assim o seu ecossistema in- terno, em decorrência sofre as conseqüência das ações naturais de resistência de seu hospedeiro. Podemos por assim dizer que o “habitat” parasitário é o local mais 72 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A provável de encontro de determinado parasita em seu hospedeiro, sendo que para os helmintos normalmente consideramos, quanto não se especifica a fase de desen- volvimento em questão, o habitat da forma adulta. ORIGEM DO PARASITISMO DO HOMEM E OS PRINCIPAIS CONCEITOS DE PARASITISMO A origem do parasitismo do homem pode ser dedu- zida a partir de vários dados, onde se destacam achados paleoparasitológicos, comparações genéticas e afinida- des entre diferentes hospedeiros comuns. Quando o ho- mem e outros animais se apresentam como diferentes hospedeiros de um mesmo ciclo (Definitivo e Interme- diário), como é o caso dos ciclos encontrados nos gê- neros Taenia e Echiniococcus, é deduzido que ambos sofreram processo parasitário acontecido em mesmo momento. Por outro lado, alguns seres de vida livre como é o caso de nematóides, paulatinamente após en- trar em contato com o homem, devem ter se adaptados a esse suporte nutricional em razão de perda de auto- nomia metabólica, se tornando parasitadas do homem ou espécie filogenticamente próximas, com é o caso do parasitismo por Enterobiusvermicularis, que podem pa- rasitar além da espécie humana, símios antropóides. PRINCIPAIS TIPOS DE PARASITISMO 1- Acidental - Quando o parasita é encontrado em hospedeiro anormal ao esperado. P.e. Adulto de Dipylidiumcaninum parasitando humanos. 2- Errático - Se o parasita se encontra fora de seu ha- bitat normal. P.e. Adulto de Enterobiusvermicularis em cavidade vaginal. 3- Obrigatório - É o tipo básico de parasitismo, onde o parasita é incapaz de sobreviver sem seu hospe- deiro P.e. A quase totalidade dos parasitas. 4- Proteliano - Expressa uma forma de parasitismo exclusiva de estágios larvares, sendo o estágio adulto de vida livre.P.e. Larvas de moscas produ- toras de miíases. 5- Facultativo - É o caso de algumas espécies que podem ter um ciclo em sua integra de vida livre e opcional- mente podem ser encontrados em estado parasitário. P.e. Algumas espécies de moscas que normalmente se desenvolvem em materiais orgânicos em decom- posição no solo (cadáveres ou esterco), podem sob determinadas condições, parasitar tecidos em necrose, determinando o estado de miíasesnecrobiontófagas. TIPOS DE HOSPEDEIRO 1- Ciclo heteroxeno: *Definitivo: Quando o parasita se reproduz neste, de forma sexuada e/ou é encontrado em estágio adulto. *Intermediário: Se o parasita no hospedeiro só se re- produz de forma assexuada ou se encontra exclu- sivamente sob forma larvar (helmintos). Obs.: Se um protozoário não apresenta em seu ciclo reprodução sexuada em nenhum dos hospedeiros, estes são conhecidos como hospedeiro vertebrado e inverte- brado respectivamente. 2- Paratênico ou de transporte - Quando no mesmo, não ocorre evolução parasitária, porém, o hospe- deiro não esta apto a destruir o parasita rapida- mente, podendo assim, ocorrer posterior transmis- são em caso de predação por espécie hospedeira natural. Obs. Não é um verdadeiro caso de para- sitismo. 3. Reservatório: É representado pelo (s) hospedeiro (s) vertebrado (s) natural (is) na região em questão. Obs.: O termo vetor é utilizado como sinônimo de trans- missor, representado principalmente por um artrópode ou molusco ou mesmo determinado veículo de transmissão, como água ou alimentos, que possibilite a transmissão pa- rasitária. Alguns autores utilizam o termo vetor biológico quando ocorre no interior deste animal a multiplicação e/ou o desenvolvimento de formas do parasita (se constituindo em hospedeiro) e vetor mecânico nas situações onde não existem tais condições, transmitindo assim o parasita com a mesma forma de desenvolvimento de ciclo que chegou ao mesmo, não sendo portanto um hospedeiro. CONCEITOS BÁSICOS DE DOENÇAS TRANSMISSÍVEIS 1. EPIDEMIOLOGIA De origem grega, a palavra epidemiologia pode ser conceituada como a ciência que estuda a frequência, a distribuição e os fatores determinantes das doenças que afetam a população. No passado, a epidemiologia se concentrava nas doenças infecciosas que atingiam um grande número de pessoas em um curto espaço de tempo. Ao longo dos anos, com as modificações no perfil de adoecimento e morte da população, a epidemiologia passou a dar mais atenção as doenças não contagiosas (doenças crônicas). Essa modificação foi chamada de “transição epidemiológica”. 1.1 Doenças De modo simplificado, o termo doença se refere a um estado de desequilíbrio físico, mental ou social que resul- ta na perda da saúde. Normalmente acompanhadas de sinais e sintomas, as doenças podem ser basicamente classificadas em infe- ciosas ou não infecciosas. Segundo a Organização Mundial da Saú- de (OMS), “saúde é o estado de comple- to bem-estar físico, mental e social”. Em outras palavras, trata-se de uma condição individual proporcionada por fatores como alimentação equilibrada, prática regular de atividades físicas, meio ambiente, em- prego, segurança, lazer, educação, renda, transporte, boas condições de moradia, sa- neamento básico e acesso aos bens e ser- viços essenciais. #FicaDica 73 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Quando um ou mais desses fatores deixam de existir, o indivíduo ou a população ficam sujeitos ao surgimento de doenças. 1.1.1 Doenças infecciosas As doenças infecciosas, popularmente conhecidas como doenças transmissíveis, são aquelas causadas por agentes como vírus, bactérias, protozoários, fungos e vermes. São transmissíveis porque podem ser passadas de um indivíduo para o outro, geralmente, por meio do contato direto com secreções infectadas (saliva, sangue, esperma, secreção nasal etc.) ou pela ingestão de água e alimentos contaminados. 1.1.1.1 Doenças infecciosas virais As doenças infecciosas virais, mais conhecidas como viroses, são causadas pelos vírus. Os vírus são seres muito pequenos e simples, formados apenas por uma cápsula proteica (cápsula composta por proteínas) e material ge- nético (DNA ou RNA ou os dois juntos). ESTRUTURA BÁSICA DE UM VÍRUS. Algumas viroses que acometem os seres humanos são: AIDS, dengue, febre amarela, gripe e raiva. A seguir, estão as principais características dessas doenças. a) AIDS: causadas pelo vírus HIV, a AIDS, também co- nhecida como Sida (Síndrome da Imunodeficiência Adquirida), é umadoença grave que atinge pessoas do mundo todo. A principal forma de transmissão da doença ocorre pelo contato direto com secreções contaminadas pelo ví- rus, como esperma, secreção vaginal, sangue e leite mater- no, mas também pode acontecer pela recepção de órgão ou sangue contaminado, pelo compartilhamento de seringas e agulhas e por acidentes com materiais perfurocortantes contaminados. A AIDS também pode ser transmitida duran- te a gestação, quando a mãe é portadora do vírus. Após infectar organismo, o vírus HIV ataca as células de defesa do organismo (linfócitos), comprometendo de forma significativa o sistema imunológico do indivíduo doente. Esse é um dos principais sinais da doença. O diagnóstico da AIDS pode ser feito por exames la- boratoriais e pela observação de manifestações clínicas. O tratamento empregado para a doença visa reduzir a quan- tidade de vírus no sangue e melhorar/prolongar a qualida- de de vida do paciente. As principais medidas preventivas envolvem o uso de preservativos e a triagem/testagem dos doadores de sangue, esperma e órgãos. FIQUE ATENTO! O comprometimento do sistema imunoló- gico favorece o surgimento de uma série de doenças oportunistas, causadas por: a) outros vírus (herpes, citomegalovirose); b) bactérias (tuberculose, pneumonia, sal- monelose); c) fungos (candidíase, pneumocistose, crip- tococose); d) protozoários (toxoplasmose, isosporía- se). Também podem aparecer neoplasias como sarcoma de Kaposi, linfomas não Hodgkin e câncer de colo de útero. b) Dengue: a dengue é uma virose causada por um vírus transmitido pela picada da fêmea do mosqui- to Aedes aegypti. Normalmente a doença se manifesta por sinais e sin- tomas como febre alta, dores musculares, dor de cabeça, dor atrás dos olhos, náuseas, vômito, diarreia e outros. FIQUE ATENTO! Alguns sinais podem indicar dengue he- morrágica (dor abdominal, vômito persis- tente, hemorragia, sonolência, queda da temperatura corporal, diminuição de pla- quetas, entre outros) ou choque (pressão arterial baixa, mãos e pés frios e pulso rá- pido). O diagnóstico da dengue é realizado a partir dos sin- tomas apresentados pelo paciente em conjunto com a prova do laço e com a confirmação laboratorial. É importante realizar a prova do laço em todos os casos de suspeita de dengue. Para isso, basta: a) desenhar um quadro de 2,5 x 2,5 no an- tebraço do indivíduo; b) verificar a pressão arterial (PA) com o in- divíduo deitado ou sentado; c) calcular o valor médio da PA com o se- guinte cálculo (pressão arterial sistólica + pressão arterial diastólica / 2); d) insuflar novamente o manguito até atin- gir o valor médio obtido com o cálculo e manter por 5 minutos (adultos) ou 3 mi- nutos (crianças) até o aparecimento de petéquias (pequenos pontos vermelhos ou roxos); e) contar o número de petéquias no in- terior do quadrado. A prova do laço será positiva para dengue se o número de peté- quias for igual ou maior que 20 em adultos ou 10 em crianças. #FicaDica 74 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A O tratamento da doença visa aliviar os sintomas por meio do uso de analgésicos e antitérmicos. Manter a in- gestão de bastante líquido também é importante para evitar a desidratação. A dengue pode ser facilmente prevenida com a adoção de medidas simples que impeçam o desenvolvimento do mosquito Aedes aegypti, como evitar o acúmulo de água parada em vasos, garrafas, pneus, latas de lixo e outros. c) Febre amarela: doença caracterizada principal- mente por febre alta, calafrios, prostração, dor de cabeça, náuseas e vômito. Pode evoluir em poucos dias para cura ou para sua forma grave com sin- tomas como manifestações hemorrágicas e insufi- ciência hepática/renal. É causada pelo vírus amarílico, transmitido pela pica- da do mosquito Haemagogus janthinomys (febre amarela silvestre) ou do mosquito Aedes aegypti (febre amarela urbana). Formas leves e moderadas da febre amarela podem ser confundidas com outras doenças virais. Assim, o diagnóstico da doença deve levar em conta não só os sinais clínicos apresentados pelo paciente, mas também, as características epidemiológicas e os resultados de exa- mes laboratoriais. O tratamento visa apenas amenizar os sintomas, já que não existe medicamento específico para a doença. A principal medida para a prevenção da febre amarela é a vacinação. d) Influenza: mais conhecida como gripe, a influenza é uma doença viral altamente contagiosa que aco- mete o sistema respiratório, causando sintomas como febre, dores musculares, tosse seca, dor de cabeça, calafrios, espirros e coriza. Causada pelo vírus Influenza, a infecção é transmitida de uma pessoa para outra por meio do contato direto entre gotículas de saliva ou secreções contaminadas com as mucosas oral (mucosa da boca), nasal (mucosa do na- riz) ou ocular (mucosa dos olhos). Embora a transmis- são de humano para humano seja mais comum, também existem registros de transmissão do vírus de aves e suí- nos para o homem (gripe suína ou H1N1 e gripe aviária). Como possui sintomas semelhantes a de outras en- fermidades causadas por vírus respiratórios, o diagnós- tico da gripe só pode ser confirmado com exames labo- ratoriais. O tratamento dos doentes inclui medidas simples como repouso e hidratação, além do uso de antitérmicos e outros medicamentos. A principal forma de prevenção contra a gripe é vaci- nação. Outra ação bastante eficaz, é a higienização ade- quada das mãos antes de tocar a boca, o nariz e os olhos. e) Raiva: conhecida desde a antiguidade, a raiva é uma doença viral altamente letal. Trata-se de uma zoonose (doença que normalmente acomete ani- mais, mas pode ser transmitida para os seres hu- manos) caracterizada pela ocorrência de encefalite aguda (inflamação aguda do cérebro). Além da encefalite, a infecção também produz sinto- mas como mal estar, aumento de temperatura corporal, anorexia, dor de cabeça, náuseas, irritabilidade e sen- sação de angústia. Com sua evolução, também podem ocorrer manifestações como delírios, espasmos muscula- res involuntários (contrações musculares involuntárias) e convulsões. Normalmente, os espasmos musculares pro- gridem para paralisia, causando retenção urinária, prisão de ventre e alterações cardiorrespiratórias, evoluindo para a morte em poucos dias. Causada pelo Vírus da Raiva Humana, a doença re- presenta um grande problema de saúde, principalmen- te porque pode ser transmitida por animais domésticos como cães e gatos. A transmissão ocorre por meio de mordidas e arranhões produzidos por animais infectados. A doença é facilmente diagnosticada quando os si- nais e sintomas se manifestam após o contato do pacien- te com um animal doente. A confirmação do diagnóstico é feita com exames sorológicos. Casos suspeitos e confirmados de raiva são tratados com base no protocolo de tratamento de raiva humana, elaborado pela Secretaria de Vigilância em Saúde. Esse protocolo envolve a indução ao coma, o uso de antivirais, a reposição de enzimas e a manutenção das funções vitais do paciente. A principal medida para prevenção da doença é a va- cinação. Outras doenças importantes causadas por vírus são: hepatite (A, B e C), sarampo, catapora, rubéola, caxumba, poliomielite, ebola, meningite etc. #FicaDica 1. Doenças infecciosas bacterianas As doenças bacterianas são causadas por bactérias. As bactérias são microrganismos procariontes, formados por uma única célula composta basicamente por quatro componentes: membrana plasmática, hialoplasma, ribos- somos e cromatina (material genético da bactéria). 75 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Estrutura básica de uma bactéria. Vivendo de forma isolada ou agrupada (formando co- lônias), as bactérias são capazes de causar uma grande variedade de doenças como cólera, difteria, sífilis, han- seníase e tuberculose, que serão descritas com maiores detalhes a seguir. a) Cólera: infecção intestinal caracterizada por sinais e sintomas leves ou graves comodiarreia, vômito, dor abdominal, câimbras, desidratação e insuficiên- cia renal. Causada pela bactéria Vibrio cholerae, a cólera acon- tece pela ingestão de agua e/ou alimentos contaminados por fezes ou vômito de doentes. Seu diagnóstico é realizado a partir dos sintomas ca- racterísticos da doença e da identificação da bactéria em amostras de fezes analisadas. O tratamentos dos indivíduos doentes inclui o uso de antibióticos e a ingestão de bastante líquido para impedir a desidratação. A cólera pode ser facilmente evitada com medidas de saneamento básico. Outras maneiras de prevenir a doen- ça é higienizar adequadamente as mãos e os alimentos, além de realizar a desinfecção de roupas de cama e ves- tuário dos doentes. b) Difteria: doença infecciosa que atinge o nariz, a laringe, a faringe (garganta) e as amigdalas, cau- sando o aparecimentos de placas brancas e dor na garganta. Em casos mais graves pode haver tam- bém o aumento do pescoço (pescoço taurino). Causada pela bactéria Corynebacterium diphtheriae, a difteria ou crupe acontece pelo contato direto com se- creções contaminadas, eliminadas quando o doente tos- se, espirra ou fala. Geralmente, a doença é diagnosticada pela observa- ção de sinais e sintomas em conjunto com a identificação da bactéria em amostras de secreção do doente. O tratamento da difteria é realizado com o uso do soro antidiftérico (SAD) e antibióticos associado a medi- das como repouso. A principal medida de prevenção contra a doença é a vacinação. c) Hanseníase: a hanseníase, lepra ou Mal de Han- sen é uma doença bacteriana, causada pelo bacilo Mycobacterium leprae, uma micobactéria capaz de infectar um grande número de indivíduos. Assim como acontece com diversas doenças, a hanse- níase é transmitida pelo contato com as secreções conta- minadas eliminadas pelo doente. O diagnóstico da doença é realizado com base nos sinais clínicos, visando identificar áreas ou lesões na pele com alterações de sensibilidade. Também podem ser fei- tos exames laboratoriais para confirmar a presença da micobactéria. Geralmente, o tratamento da hanseníase é feito em regime ambulatorial com a associação de vários medica- mentos, selecionados conforme a classificação do doen- te, paucibacilar (apresenta poucos bacilos) ou multibaci- lar (apresenta muitos bacilos). A doença pode ser facilmente prevenida com medi- das como a vacinação BCG (bacilo de Calmette-Guërin) e a identificação e tratamento precoce dos doentes. d) Sífilis: a sífilis é infecção causada pela bactéria Tre- ponema pallidum, caracterizada por manifestações cutâneas temporárias. A doença pode ser adquirida (transmitida pelo conta- to sexual ou transfusão sanguínea) ou congênita (trans- mitida da mãe doente para o feto durante a gestação). FIQUE ATENTO! A sífilis congênita pode ser transmitida em qualquer momento da gestação. O quadro clí- nico da doença irá depender de fatores como o tempo de exposição do feto ao agente pa- tológico, mas geralmente, a sífilis congênita pode causar desde aborto até malformações como surdez e cegueira. Após a transmissão, a sífilis se manifesta conforme sua fase de desenvolvimento: sífilis primária, sífilis secun- dária, período latente e sífilis terciária ou tardia. O desenvolvimento da sífilis ocorre em fases distintas: 1) Sífilis primária: nessa primeira fase surge uma lesão indolor denominada cancro duro, que desaparece em 4 semanas sem deixar marcas. 2) Sífilis secundária: essa fase ocorre de 4 a 8 semanas após o aparecimento com can- cro duro. Nela, a bactérias causadora da doença é disseminada pela corrente sanguí- nea promovendo o aparecimento de lesões pelo corpo, além do inchaço de linfonodos. Ainda nessa fase podem ocorrer sintomas como febre, mal estar, náuseas, cansaço, dor de cabeça, distúrbios visuais etc. 3) Período latente: nessa fase, geralmente o paciente não apresenta sinais e sintomas, apenas a presença de anticorpos para sífilis. Em períodos de recaída, as lesões podem voltar a aparecer. 4) Sífilis terciária ou tardia: nessa fase, parte dos pacientes não tratados passam a apre- sentar manifestações ósseas (ossos), car- diovasculares (coração e vasos) e nervosas (sistema nervoso). #FicaDica O diagnóstico da doença é realizado com base nos si- nais cínicos apresentados pelo paciente e nos resultados de exames laboratoriais. Já o tratamento se na baseia no uso de antibióticos. A principal medida para prevenção da doença é a educação em saúde com aconselhamento sobre as situa- ções de risco e a importância do tratamento correto. e) Tuberculose: causada pela Mycobacterium tuber- culosis, também conhecida como bacilo de Koch (BK), a tuberculose é uma doença que acomete o pulmão e atinge pessoas de todas as idades, prin- cipalmente os indivíduos do sexo masculino. 76 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Com episódios de febre, sudorese e emagrecimento, a infecção causa o comprometimento do estado geral do paciente. Quando atinge os pulmões, o indivíduo doente pode apresentar dor no tórax e tosse acompanhada ou não por escarro com sangue. A tuberculose pulmonar é forma mais frequente da doença. Já a forma mais grave é a tuberculose miliar, carac- terizada pelo alto risco de desenvolvimento de meningite. Assim como outras doenças, a tuberculose é transmi- tida de pessoa para pessoa através do ar contaminado por gotículas de saliva e secreção eliminadas pelo doente ao falar, espirrar ou tossir. O diagnóstico da doença é realizado a partir dos si- nais e sintomas apresentados pelo paciente e do resulta- do de exames laboratoriais. Os casos confirmados da doença são tratados em re- gime ambulatorial por vários meses com o uso de anti- bióticos. A medida mais eficaz para a prevenção da doença é a vacinação. Identificar e tratar os indivíduos doentes também contribui para a redução do número de casos da doença. A vacinação é uma das melhores estra- tégias para evitar doenças contagiosas. Atualmente no Brasil são oferecidas 15 va- cinas gratuitas. São elas: 1) BCG: previne a tuberculose. 2) HPV: protege contra o vírus do papiloma humano. 3) Pneumocócica: protege contra pneumo- nia. 4) Meningocócica C: protege contra me- ningite. 5) Febre Amarela: previne a febre amarela. 6) VIP/VOP: previne a poliomielite. 7) Hepatite B: previne a hepatite B. 8) Penta: protege contra difteria, tétano, meningite, coqueluche e hepatite B. 9) Rotavírus: previne doenças causadas pelo rotavírus. 10) Influenza: protege contra gripe. 11) Hepatite A: protege contra hepatite A. 12) Tetra viral: previne varicela-catapora, sarampo, caxumba e rubéola. 13) Tríplice viral: previne sarampo, caxumba e rubéola. 14) Dupla adulto: previne difteria e tétano. 15) dTpa: protege contra difteria, tétano e coqueluche. #FicaDica 1. Doenças causadas por protozoários Os protozoários são seres vivos microscópicos forma- dos por uma única célula do tipo eucarionte. Sua prin- cipal característica é a presença de diversas organelas (pequenas estruturas funcionais das células), além de um núcleo celular envolvido por uma membrana. ESTRUTURA BÁSICA DE UM PROTOZOÁRIO Assim como as bactérias, os protozoários podem vi- ver isolados ou na forma de colônias, causando doenças como amebíase, doença de chagas, giardíase, malária e toxoplasmose, descritas com maiores detalhes a seguir. a) Amebíase: a amebíase é uma infecção comum de regiões pobres e áreas com saneamento básico precário. Quando não diagnosticada e tratada a tempo, pode até levar a morte. Causada pela Entamoeba histolytica, também conhe- cida como ameba, a doença é adquirida com a ingestão de água ou alimentos contaminados pelo protozoário. Embora seja rara, a transmissão sexual também pode ocorrer por meio do contato oral-anal. FIQUE ATENTO! Muitos portadores da amebíase não pos- suem sintomas (portadores assintomáticos). Isso, em conjunto com a falta de higiene durante a preparação de alimentos, aumen- ta de forma considerável o risco de trans- missãoda doença. O diagnóstico da amebíase é feito com base na ob- servação de cistos ou trofozoítos de ameba em amostras de fezes, tecidos ou raspados de abcessos. O diagnóstico de abcessos amebianos também pode ser feito por meio da dosagem de anticorpos e de exames como ultrasso- nografia e tomografia computadorizada. A doença é tratada com medicamentos como metro- nidazol, secnidazol, tinidazol e teclozam. O tipo de me- dicamento, assim como a dosagem e o tempo de trata- mento irão depender da forma apresentada pela doença (forma intestinal, forma grave ou forma extra intestinal). No caso dos abcessos, além de medicamentos, é preciso realizar a aspiração ou drenagem cirúrgica. A prevenção da amebíase envolve medidas de con- trole gerais (saneamento básico, educação em saúde e outras estratégias que evitem a contaminação de água e alimentos por fezes) e específicas (lavar corretamente as mãos após usar o banheiro, higienizar e desinfetar ade- quadamente os vegetais com água potável e hipoclorito de sódio, tratar os portadores da doença e fiscalizar os prestadores de serviços na área de alimentos). 77 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A b) Doença de chagas: causada pelo protozoário Trypanosoma cruzi, a doença de chagas ou tripa- nossomíase americana é uma infecção que se ma- nifesta em duas fases: aguda e crônica. A fase aguda é caracterizada por problemas cardía- cos, dor de cabeça, febre, inchaço da face e membros, aumento do fígado e do baço, ascite (acúmulo de água no interior do abdomen), vômito, diarreia, anemia e ou- tros. Já a fase crônica pode se apresentar sob as seguintes formas: 1) forma indeterminada: o indivíduo doente apresen- ta exame sorológico positivo para a doença, porém sem nenhum sintoma. Pode durar para o resto da vida ou evoluir para outras formas. 2) forma cardíaca: caracterizada por alterações cardía- cas, causando sintomas como tosse, tontura, des- maios e falta de ar. 3) forma digestiva: caracterizada por alterações gas- trointestinais, podendo haver dificuldade para engo- lir e distensão abdominal. 4) forma associado: acontece quando o indivíduo doen- te possui duas formas crônicas da doença, cardíaca e digestiva (cardiodigestiva). 5) forma congênita: ocorre quando nascem crianças de mães com a doença. Pode gerar prematuridade, bai- xo peso, aumento do fígado e até a morte da criança. A transmissão da doença pode acontecer de várias ma- neiras: 1) vetorial: o barbeiro (inseto) pica o homem e ao mes- mo tempo, elimina fezes com o protozoário que con- tamina a ferida formada no ato da picada. 2) oral: o indivíduo ingere alimentos contaminados com o protozoário. 3) por transplante de órgãos: o indivíduo recebe um ór- gão contaminado. 4) vertical: os protozoários passam diretamente da mãe para o bebe durante a gestação. 5) acidental: a pele lesionada entra em contato direto com secreções contaminadas (sangue e fezes). Após a transmissão, a doença pode ser diagnosticada a partir dos sintomas da doença e da identificação do pro- tozoário em amostras de sangue do doente na fase aguda ou pela presença de anticorpos contra o parasita na fase crônica. Os casos confirmados da doença são tratados com me- dicamentos específicos para aliviar os sintomas apresenta- dos. A doença de chagas pode ser prevenida com medidas como o uso de inseticidas contra o barbeiro, a realização de triagem sorológica de doadores de sangue e órgãos, a identificação e tratamento precoce de gestantes doentes, a manutenção dos cuidados com a higiene na preparação de alimentos e o uso de equipamentos de proteção individual (luvas, aventais e outros). c) Giardíase: causada pelo protozoário Giardia lamblia, a giardíase ou enterite por giárdia é uma infecção que acomete principalmente o intestino delgado de adultos e crianças, podendo causar sintomas como diarreia, dor abdominal, flatulência, anorexia, perda de peso e anemia, além da eliminação de fezes amo- lecidas com aspecto gorduroso. A infecção pode ser adquirida de forma direta (conta- minação das mãos com seguinte ingestão dos cistos) ou indireta (ingestão de cistos presentes em água e alimentos). Normalmente, o diagnóstico dos casos suspeitos é fei- to por exames parasitológicos com a pesquisa de cistos e trofozoítos em amostras de fezes ou fluido duodenal do paciente. O tratamento da giardíase é realizado com o uso de medicamentos. FIQUE ATENTO! Durante os 4 primeiros dias após o trata- mento da giardíase, é fundamental que o paciente não faça uso de álcool para evitar o efeito antabuse (reação do organismo com vômito, dor de cabeça, queda de pres- são arterial, dificuldade respiratória e palpi- tações). A doença pode ser prevenida com medidas como lavar bem as mãos após o uso do banheiro, filtrar a água po- tável e higienizar bem os alimentos. Além disso, é impor- tante isolar e tratar os doentes até a confirmação de cura. d) Malária: a malária, também chamada febre inter- mitente ou febre terçã, é uma doença infecciosa caracterizada principalmente por episódios suces- sivos de febre alta (pode atingir até 41ºC) interca- lados com períodos de melhora. Normalmente, a febre é acompanhada por calafrios, sudorese in- tensa, dor de cabeça, náuseas, mal estar, dor mus- cular e vômito. Causada por protozoários do gênero Plasmodium, doença ocorre após a picada da fêmea do mosquito Anopheles (anófeles) contaminada e é diagnosticada por exames laboratoriais que mostrem a presença do micror- ganismo ou de anticorpos relacionados a ele. Assim como acontece com outras enfermidades, a malária é tratada com o uso de medicamentos. Para prevenir a doença, é importante usar mosqui- teiros, telas em portas e janela, repelentes e roupas que protejam os braços e as pernas. Outra medida importan- te é controlar o mosquito que transmite o protozoário (mosquito anófeles). e) Toxoplasmose: a toxoplasmose ou doença do gato é uma infecção causada pelo protozoário Toxoplasma gondii. Pode tanto se manifestar sem sintomas quanto com sinais graves variados, que se relacionam com diferentes formas da doença: 1) Toxoplasmose febril aguda: pode ser assintomática ou apresentar exantema (erupções cutâneas), além de sinais de comprometimento pulmonar, hepáti- co, cardiovascular e cerebral. 2) Linfadenite toxoplásmica: forma caracterizada pela alteração de gânglios linfáticos do pescoço, se as- semelhando a mononucleose infecciosa. 78 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A 3) Toxoplasmose ocular: nessa forma ocorre a infla- mação de estruturas do olho, podendo levar a ce- gueira. 4) Toxoplasmose neonatal: nessa forma da doença, ocorre a infecção do feto durante a gestação, po- dendo causar vários problemas de saúde e até a morte do bebe. 5) Toxoplasmose no paciente imunodeprimido: os cistos do protozoário podem permanecer no orga- nismo por períodos indefinidos, causando a doen- ça no momento em que a imunidade do paciente estiver debilitada. A forma mais comum de transmissão da doença ocor- re pela ingestão de oocistos do protozoário presentes no solo e na areia, mas também pode acontecer durante a gestação quando a mãe passa a doença diretamente para o feto. Normalmente, o diagnóstico da toxoplasmose é feito com base nos sinais apresentados pelo paciente e confir- mado por exames laboratoriais. Já o tratamento é reali- zado com o uso de medicamentos. A toxoplasmose pode ser facilmente prevenida com a eliminação adequada das fezes de gato. Para garan- tir, mulheres gravidas devem evitar o contato com esses animais. 1. Doenças causadas por fungos e ácaros Conhecidos popularmente por mofos, bolores, cogu- melos, levedos e trufas, os fungos são seres importan- tes responsáveis pela degradação de matérias orgânicas, como os alimentos. Pão com a presença de bolores (fungos). Embora sejam amplamente utilizados nos processos de fabriacação de bebidas, pães e queijos, muitos fungos podem causar doenças no homem como a candidíase e a criptococose. a) Candidíase:a candidíase, também conhecida como sapinho ou candidemia, é uma micose que afeta homens e mulheres, podendo atingir a mu- cosa oral (candidíase oral), a mucosa vaginal (can- didíase vaginal), as áreas com dobras como virilha e axila (intertrigo), as áreas ao redor da unha, (pa- roníquia) e as unhas (onicomicose). Caracterizada por lesões semelhantes a placas bran- cas na boca (aftas) ou placas vermelhas, a doença é cau- sada pelo fungo Candida albicans e pode ser adquirida pelo contato direto com a mucosa ou com as secreções infectadas do doente. O diagnóstico da infecção é feito com base na ob- servação de lesões características da candidíase e na identificação laboratorial do microrganismo em tecidos contaminados. Assim como acontece com outras enfermidades, o tratamento da candidíase é medicamentoso e a escolha do medicamento é feita conforme a forma de apresen- tação da doença. A candidíase pode ser prevenida com medidas como o tratamento precoce dos indivíduos doentes e a desin- fecção de secreções e objetos contaminados. b) Criptococose: a criptococose é outra infecção causado por fungo que pode atingir tanto o ho- mem quanto animais como gatos, cavalos e vacas. Caracterizada por sinais e sintomas como o surgi- mento de lesões cutâneas, febre, dor de cabeça, vômito, fraqueza, rigidez de nuca e sudorese noturna, a doen- ça pode ser adquirida pelo contato direto com o fungo Cryptococcus neoformans (fungo saprófita encontrado no solo, em árvores, frutas secas, cereais e fezes de pom- bos). O diagnóstico da criptococose é realizado a partir dos sintomas da doença e da identificação do fungo em amostras de secreção do doente. Já o tratamento é feito com medicamentos. A principal medida de prevenção contra a doença é a redução a população de pombos. Outro organismo também capaz de causar doenças importantes é o ácaro, um aracnídeo minúsculo que per- tence à mesma família da aranha e do carrapato. 1.1. Ácaros Os ácaros causam doenças como a escabiose. a) Escabiose: mais conhecida como sarna, a escabio- se é uma infecção caracterizada pelo surgimento de lesões cutâneas e coceira intensa. Causada pelo ácaro Sarcoptes scabiei, a doença pode ser adquirida pelo contato direto com o doente e com objetos contaminados (roupa de cama, vestuário, toalha etc.). Seu diagnóstico é feito a partir dos sintomas apre- sentados e da observação do ácaro na análise (biópsia) das lesões presentes na pele. O tratamento é realizado com o uso de antibióticos e medicamentos específicos para aliviar a coceira. 79 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A As principais medidas de prevenção contra a doença são tratar os doentes, desinfetar os objetos contamina- dos com água quente e manter o doente afastado da escola ou trabalho por até 24 horas após o fim do tra- tamento. 2. Doenças causadas por vermes Os vermes são seres de corpo mole e alongado que se alojam principalmente no intestino do homem e de outros animais, causando verminoses como ascaridía- se, enterobíase, esquistossomose, elefantíase, teníase e cisticercose. Essas doenças são apresentadas com mais detalhes a seguir. Corpo humano infestado por vermes. a) Ascaridíase: a ascaridíase é uma doença parasi- tária que atinge o homem podendo até provocar obstrução intestinal (quando a quantidade de ver- mes é muito elevada). Causada pelo Ascaris lumbricoides, helminto popular- mente conhecido como lombriga, a doença é adquirida com a ingestão de água e alimentos contaminados com ovos do parasita. Após a ingestão dos ovos, pode ocorrer abcesso he- pático (cavidade com pus localizada no fígado), perfu- ração intestinal, pancreatite aguda (inflamação do pân- creas) e obstrução do intestino. Esses sinais e sintomas auxiliam no diagnóstico da infecção, que pode ser confir- mada com a realização de exames parasitológicos. Geralmente, o tratamento da ascaridíase, assim como o de suas complicações é feito com a utilização de me- dicamentos. Para evitar que a doença aconteça, são recomenda- das medidas como lavar bem as mãos antes das refei- ções, higienizar adequadamente e desinfetar verduras cruas, instalar sistemas sanitários para eliminação ade- quada das fezes e tratar as pessoas doentes. b) Enterobíase: causada pelo verme Enterobius ver- micularis, conhecido popularmente como oxiúro, a enterobíase é uma verminose que se caracteriza principalmente por coceira na região anal. Essa co- ceira geralmente ocorre durante a noite e provoca muito desconforto e irritação. A infecção acontece pela ingestão de ovos do para- sita. Nesse caso, essa contaminação pode ocorrer por: 1) autoinfecção externa ou direta (ingestão de ovos presentes em mãos sujas, comum em crianças). 2) autoinfecção indireta (ingestão de alimentos con- taminados com ovos eliminados pelo próprio do- ente). 3) heteroinfecção (ingestão de alimentos contamina- dos por ovos eliminados por outra pessoa). 4) retroinfecção (migração de larvas do verme da re- gião anal para o intestino grosso, onde se tornam adultas e passam a eliminar ovos). 5) autoinfecção interna (eclosão de ovos dentro do intestino, gerando vermes adultos). Após a contaminação pelos ovos do parasita, o diag- nóstico da doença pode ser feito a partir da observação de sinais e sintomas característicos e confirmado por exames parasitológicos. Já o tratamento é realizado com medicamentos próprios. Para prevenir a enterobíase, é indicado manter a unhas limpas e aparadas, lavar sempre as mãos e evitar coçar a região anal. Durante o tratamento é fundamental garantir que o vestuário, as roupas de cama e as instala- ções sanitárias estejam sempre limpas para impedir uma nova contaminação. Lavar as mãos frequentemente, com água e sabão, e da forma correta é uma das es- tratégias mais eficazes para impedir e in- terromper a transmissão de doenças con- tagiosas. #FicaDica O processo deve ser repetido sempre: 1) antes e depois do contato com pessoas doenças; 2) ao entrar e sair do ambiente de trabalho; 3) antes e após usar o banheiro; 4) antes e depois de calçar as luvas. O passo a passo correto para a higienização das mãos é ilustrado e descrito a seguir: a) Umedecer as mãos com água. b) Aplicar e espalhar sabão em quantidade suficiente em toda a superfície das mãos. 80 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A c) Esfregar as palmas das mãos. d) Esfregar o dorso da mão esquerda com a palma da mão direita, entrelaçando os dedos e em seguida repetir o movimento com a outra mão. e) Esfregar palma com palma, entrelaçando os dedos. f) Esfregar o dorso dos dedos com a palma da mão oposta. g) Esfregar os polegares com movimentos de rotação. h) Esfregar as pontas dos dedos. i) Enxaguar as mãos em água corrente. j) Enxugar as mãos com o auxílio de uma tolha de papel descartável. k) Fechar a torneira com a ajuda do papel toalha. l) Verificar se as mãos estão completamente limpas. c) Esquistossomose mansônica: causada pelo verme Schistosoma mansoni, a esquistossomose mansônica é uma doença que ocorre em duas fases distintas, fase aguda e fase crônica. A fase aguda pode apresentar sintomas ou não. Nor- malmente é caracterizada por dermatite cercariana (re- giões avermelhadas com intensa coceira), febre, anorexia, dor abdominal e dor de cabeça. Também pode haver diar- reia, náuseas, vômitos, tosse seca e aumento do fígado. Após seis meses de infecção, a doença pode evoluir para a fase crônica, cujas formas são: 1) hepatointestinal: apresenta diarreias e dor de estô- mago. Com a apalpação do fígado, é possível sentir nodulações (áreas de fibrose). 2) hepática: o fígado se apresenta endurecido e com área de fibrose. 3) hepatoesplênica compensada: caracterizada pelo aumento do baço (esplenomegalia) e o apareci- mento de varizes no esôfago. Também pode haver dores abdominais, alterações intestinais e hemor- ragia digestiva. 4) hepatoesplênica descompensada: forma grave em que ocorre diminuição significativa do funciona- mento do fígado, causandosurtos de hemorragia digestiva e falta de fornecimento de sangue para o fígado. A doença pode ser adquirida pelo homem através do con- tato direto com fontes de água contaminadas por cercarias. O ciclo de vida do Schistosoma mansoni tem início quando um indivíduo doente eli- mina fezes com ovos do parasita. Ao atingir a água, esses ovos eclodem e liberam uma larva ciliada conhecida como miracídio. O miracídio infecta caramujos do gênero Biomphalaria e após um período de 4 a 6 semanas, os abandonam na forma de uma outra larva chamada cercaria. Caso entre em contato com a água contaminada por cercarias, o homem adquire a doença, rei- niciando o ciclo. #FicaDica O diagnóstico de casos suspeitos da doença é feito a partir dos sintomas apresentados e da realização dos exames parasitológico das fezes e ultrassonografia do fígado. Os indivíduos doentes são tratados com medica- mentos próprios. As principais medidas de prevenção contra a infecção são garantir o saneamento básico, identificar e tratar os doentes, manter a educação em saúde e fazer o controle dos hospedeiros intermediários (caramujos). d) Filaríase por Wuchereria bancrofti: causada pelo verme Wuchereria bancrofti, a filaríse, filariose ou elefantíase é uma parasitose que pode ou não apresentar sintomas como febre, fraqueza, dor de cabeça, dor muscular e sensibilidade à luz. O homem adquire a doença por meio da picada do mosquito Culex, contaminado por larvas infectantes do parasita. Após a contaminação, o diagnóstico da infecção é fei- to pela pesquisa de microfilárias no sangue do homem. Ultrassonografias (da bolsa escrotal nos homens e da mama ou região axilar nas mulheres) e exames soroló- gicos também podem ajudar a confirmar o diagnóstico. Assim como acontece com outras verminoses, na ele- fantíase o tratamento envolve o uso de medicamentos. Para prevenir a doença, é necessário lançar mão de medidas como tratar as populações que vivem em áreas de risco, controlar o mosquito Culex e manter a educação em saúde, informando a população sobre as característi- cas da verminose e os cuidados necessários para evita-la. e) Teníase e cisticercose: a teníase e a cisticercose são duas doenças diferentes causadas pelo mes- mo parasita em distintas fases do seu ciclo de vida (verme adulto e larva). A teníase é causada pela presença do verme adulto (Taenia solium ou Taenia saginata) no intestino do ho- mem. Apresenta sintomas como dor abdominal, perda de peso, diarreia, flatulência e náuseas. Normalmente, a infecção pode ser percebida pela eliminação de partes do verme nas fezes. A doença é adquirida pela ingestão de carne crua ou mal cozida contaminada por cisticercos de Taenia solium (porco) ou de Taenia saginata (boi). O diagnóstico da teníase é feito com exames parasitológi- cos das fezes do paciente. Já a cisticercose é causada pela presença de cisticer- cos (larvas do verme) nos tecidos do hospedeiro. Os sin- tomas irão depender da localização e da quantidade de larvas existentes. Na forma mais grave da doença, a larva está localizada no sistema nervoso, provocando distúr- bios de comportamento e convulsões. A doença é ad- quirida quando o homem ingere ovos eliminados pelos vermes adultos de Taenia solium. O diagnóstico da cisti- cercose é realizado por exames sorológicos, tomografia computadorizada, ressonância magnética e biópsia dos tecidos afetados. A cisticercose pela ingestão de ovos da Taenia saginata é muito rara no homem. #FicaDica 81 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Tanto a teníase quanto a cisticercose são tratadas com o uso de medicamentos. Em alguns casos de cisticercose, o uso de anticonvulsivantes também é necessário. A prevenção da doença envolve o consumo de carnes de boa procedência, sempre bem cozidas. Além disso, é fun- damental identificar e tratar os doentes para interromper o ciclo da doença. FISIOLOGIA HUMANA: NUTRIÇÃO, DIGESTÃO, RESPIRAÇÃO, CIRCULAÇÃO; CORAÇÃO, VASOS SANGUÍNEOS, COMPOSIÇÃO E TIPAGEM SANGUÍNEA E EXCREÇÃO; LOCOMOÇÃO, OSSOS, MÚSCULOS E PERCEPÇÃO SENSORIAL; DESVIOS DA COLUNA, COORDENAÇÃO NERVOSA E HORMONAL; REPRODUÇÃO VEGETAL E ANIMAL. REPRODUÇÃO HUMANA: ANATOMIA E FISIOLOGIA DO APARELHO REPRODUTOR HUMANO, GAMETOGÊNESE, GRAVIDEZ E PARTO, EMBRIOGÊNESE, CONTROLE DA REPRODUÇÃO E MÉTODOS ANTICONCEPCIONAIS, DOENÇAS SEXUALMENTE TRANSMISSÍVEIS E DROGAS. Nutrição é um processo biológico utilizado pelos seres vivos (animais, vegetais, fungos e microrganismos) para obter os nutrientes necessários para a manutenção de funções vitais, como a respiração, a digestão e a reprodução. Na maior parte das vezes, esses nutrientes são obtidos de forma natural, ou seja, com a ingestão de alimentos. Em alguns casos, quando a pessoa não consegue se alimentar de forma convencional, os nutrientes precisam ser forneci- dos por nutrição enteral ou parenteral. A nutrição enteral consiste na ingestão controlada de nutrientes (na forma líquida) por via oral ou por sondas que levam o alimento diretamente ao estômago ou ao intestino. Já na nutrição parenteral, os nu- trientes são administrados por via intravenosa, isto é, diretamente na veia. #FicaDica 1. Alimentos Alimento é todo e qualquer produto de origem animal (carnes, leite e ovos), vegetal (frutas e legumes) ou mineral (água e sais minerais) que, ao ser ingerido, fornece nutrientes para o crescimento, manutenção e reparo do organismo. Os nutrientes presentes nos alimentos estão divididos em dois grandes grupos: a) macronutrientes: carboidratos, gorduras e proteínas. b) micronutrientes: vitaminas e minerais. De acordo com a função que desempenham, os nutrientes são classificados como: a) energéticos (carboidratos e gorduras): fornecem energia para o corpo. b) reguladores (proteínas): essenciais para a construção de tecidos como ossos, pele e músculos. c) construtores (vitaminas e minerais): auxiliam na prevenção de doenças e no crescimento do corpo. 2. Grupos alimentares Do ponto de vista nutricional, os alimentos estão divididos em oito grupos que, juntos, formam a pirâmide alimentar. A pirâmide alimentar funciona como um guia da alimentação saudável. Ela mostra, de forma gráfica, quais alimentos devem ser consumidos diariamente e em que proporções. Pirâmide alimentar (Fonte: Mesa Brasil SESC) 82 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A a) Grupo 1 (energético): composto por cereais (arroz, milho, cevada, aveia, centeio), pães, raízes (ce- noura, beterraba, rabanete) e tubérculos (batata, inhame, mandioca). Esses alimentos são ricos em fibras e carboidratos (principal fonte de energia do corpo). b) Grupo 2 (regulador): composto por verduras (al- face, couve, brócolis, repolho, rúcula, espinafre) e legumes (abobrinha, pimentão, pepino, quiabo). Esses alimentos são ricos em vitaminas, minerais e fibras. c) Grupo 3 (regulador): composto pelas frutas (maçã, banana, mamão, laranja, morango, abacaxi, melan- cia, melão, jabuticaba, uva e outros) e seus sucos. Esses alimentos também são fontes de vitaminas, minerais e fibras, essenciais para o bom funciona- mento do organismo. d) Grupo 4 (construtor): composto por leite e deri- vados (queijos, manteiga, iogurte). Esses alimentos são fontes de proteínas, gorduras e minerais como o cálcio. e) Grupo 5 (construtor): composto pelas leguminosas (feijão, lentilha, soja, ervilha). Esses alimentos for- necem fibras e proteínas de origem vegetal. f) Grupo 6 (construtor): composto por carnes (aves, boi, porco) e ovos. Esses alimentos fornecem gor- duras, vitaminas e proteínas de origem animal. g) Grupo 7 (extra energético): composto por alimen- tos ricos em óleos e gorduras (óleos vegetais, azei- te, castanha, linhaça e amêndoas). Fornecem ener- gia para o corpo. h) Grupo 8 (extra energético): composto por alimen- tos ricos e açúcar, como mel, balas e chocolates. Não possuem fibras e fornecem poucos nutrientes. Por isso, devem ser consumidos com moderação. Para garantir a ingestão de todos os nutrientes essen- ciaispara o bom funcionamento do organismo, é reco- mendado o consumo diário de: a) 8 porções de alimentos energéticos (como pães, cereais, massas e tubérculos). b) 6 porções de alimentos reguladores (3 porções de frutas e 3 porções de hortaliças). c) 6 porções de alimentos construtores (2 porções de carnes e ovos, 1 porção de leguminosas e 3 por- ções de leite e derivados). d) 4 porções de alimentos extra energéticos (2 por- ções de óleos e gorduras e 2 porções de açúcares). 3. Como escolher os alimentos A qualidade de um alimento pode ser influenciada por vários fatores. Por isso, na hora da compra, é preciso estar atento a algumas orientações para escolher alimen- tos nutritivos e saudáveis. Para alimentos embalados, por exemplo, é importan- te observar: a) o prazo de validade e outras informações presentes no rótulo (ingredientes, composição nutricional, modo de conservação e forma de preparo); b) a integridade da embalagem (não pode estar ras- gada, amassada, enferrujada ou estufada); c) as características do alimento (cor, cheiro e consis- tência); d) as condições de armazenamento do alimento em prateleiras, refrigeradores e freezers. Alimentos de origem animal (carnes, peixes e ovos) precisam ter o selo de garantia do Serviço de Inspeção Federal (SIF) do Ministério da Agricultura. Além disso: a) carne bovina ou de porco devem apresentar cor vermelho brilhante, cheiro agradável e consistên- cia firme e compacta; b) aves precisam ter superfície brilhante, cor entre amarelo e branco, cheiro agradável e consistência firme; c) peixes e frutos do mar devem ter cheiro suave, a superfície brilhante, escamas firmes, consistência firme, olhos arregalados e guelras vermelhas; d) ovos precisam estar com casca limpa e sem racha- duras; e) miúdo como fígado, coração e língua devem ter cheiro suave, cor regular, consistência firme, super- fície brilhante e sem pontos brancos; f) embutidos como salame, salsicha e presunto não podem ter a presença de bolores ou áreas endu- recidas. Frutas e hortaliças não devem apresentar: a) partes ou casca amolecidas ou mofadas; b) alteração de cor, consistência ou cheiro; c) polpa amolecida com mofo; d) talos, folhas ou raízes murchas ou mofadas; e) superfície com perfurações; f) falta ou excesso de umidade. Embora exista uma grande quantidade de alimentos naturais (frutas, verduras e outros alimentos retirados di- retamente da natureza), grande parte do que é consumi- do pela população precisa passar por processos indus- triais antes de chegar até a mesa do consumidor. Por isso, a legislação determina que todos os alimen- tos embalados na indústria apresentem uma série de in- formações em seus rótulos que permitam ao consumidor fazer escolhas mais conscientes e seguras, garantindo a promoção e a proteção de sua saúde. Dentre essas informações, devem estar: a) Denominação de venda do produto: indica a natu- reza e as características do produto. b) Origem do produto: nome e endereço do fabri- cante. c) Conteúdo: indica a quantidade de produto presen- te na embalagem. d) Número de registro: registro do produto no Minis- tério da Saúde e carimbo de inspeção do Minis- tério da Agricultura (alimentos de origem animal). e) Lista de ingredientes: indica todos os ingredientes e ativos presentes no produto. f) Instruções para uso e preparo: informa a forma de uso e preparo quando necessário. g) Modo de conservação: indica as condições neces- sárias para a conservação da qualidade e integri- dade do produto. 83 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A h) Prazo de validade: informa o tempo máximo que o produto pode ser consumido com segurança, ou seja, sem o risco de causar problemas para a saúde ou de ter suas características alteradas. i) Número de lote: mostra o código presente em um conjunto de produtos processados por um mes- mo fabricante em mesmas condições e espaço de tempo. j) Informações nutricionais: informa as quantidades de carboidrato, proteína, gordura, fibra e sódio presentes no produto. k) Advertências: indica a presença de substâncias capa- zes de causar alergias ou prejuízos para pessoas por- tadoras de certas doenças (hipertensão, diabetes etc.). 4. Como conservar os alimentos A conservação de um alimento é influenciada por fato- res como temperatura e umidade. Por isso, é indicado que: a) Alimentos não perecíveis: sejam armazenados à temperatura ambiente (25 º C), em local limpo, are- jado e sem umidade. Nesse grupo estão alimentos como arroz, milho, aveia, feijão, lentilha, farinha, biscoitos, óleos, açúcares e produtos enlatados. b) Frutas e hortaliças: sejam armazenadas em local seco, fresco, livre de insetos e protegido da luz do sol. Podem ser mantidas na geladeira para evitar o ressecamento. c) Carnes, ovos, embutidos, leites e derivados: sejam armazenados em geladeira. Nesse caso, é preciso separar os alimentos crus para evitar a contami- nação dos já cozidos. Carnes, leites e derivados devem ser mantidos nas prateleiras mais altas que são mais frias. d) Produtos congelados: sejam conservados em tem- peraturas mais baixas (-18 º C) para evitar sua de- terioração. Carnes já descongeladas não devem ser congeladas novamente. Para aproveitar ao máximo, o valor nutritivo de frutas e verduras, é recomendado: a) consumir produtos frescos; b) ingerir o alimento inteiro ou em pedaços; c) cozinhar as verduras no vapor; d) não cozinhar demais os vegetais; e) aproveitar a água de cozimento dos ve- getais na preparação de outros pratos; f) não usar substâncias para realçar a cor dos vegetais (bicarbonato de sódio, por exemplo); g) cozinhar os vegetais em fogo brando; h) conservar os alimentos de forma ade- quada. #FicaDica 5. Higiene dos alimentos Manusear e preparar os produtos em boas condições de higiene evita a contaminação do alimento e uma série de doenças. Normalmente, a contaminação do alimento acontece durante as etapas de sua preparação e pode ser biológi- ca, química ou física. a) Contaminação biológica: acontece pela presença de microrganismos (como fungos, vírus, bactérias e parasitas) nos alimentos. Esses microrganismos sobrevivem e se multiplicam na presença de fato- res como calor, umidade e nutrientes. Os microrganismos podem ser classificados em bons (utilizados na produção de queijos, iogurtes e bebidas), maus (estragam os alimentos, os deixando com cheiro e aparência desagradáveis) e perigosos (não modificam o sabor nem a aparência dos alimentos e podem causar doenças). b) Contaminação química: é provocada pela presença de produtos químicos como agrotóxicos e ferti- lizantes (utilizados no cultivo de alimentos como frutas verduras e cereais); medicamentos (usados para tratar e prevenir doenças em aves, porcos e bois que fornecem alimentos como carnes, leites e ovos); e produtos de limpeza (quando os alimentos são armazenados juntamente como sabão, água sanitária e desinfetantes). c) Contaminação física: causada pela presença de pe- dras, ossos, vidro, madeira, metal e outros mate- riais que possam contaminar os alimentos. Dentre as principais doenças causadas pela ingestão de alimentos contaminados, estão: a) Intoxicação estafilocócica: causada pela ingestão de bolos e tortas com recheio e/ou cobertura, con- taminados pela bactéria Staphylococcus aureus. b) Salmonelose: causada pela ingestão de carnes e ovos contaminados por bactérias do gênero Sal- monella. c) Clostridiose: causada pela ingestão de alimentos como caldos, molhos, sopas e carnes malcozidas, contaminados pela bactéria Clostridium perfrin- gens. d) Botulismo: causado pela ingestão de alimentos em conserva contaminados pela bactéria Clostridium botulinum. e) Intoxicação por bacilo cereus: causada pela inges- tão de alimentos à base de arroz, amido e cereais contaminados pela bactéria Bacillus cereus. f) Shigelose: causada pela ingestão de alimentos como saladas e mariscos contaminados por bacté- rias do gênero Shigella. g) Colibacilose: causada pela ingestãode água ou sa- ladas cruas contaminadas pela bactéria Escherichia coli. h) Infecção por rotavírus: causada pela ingestão de água e alimentos contaminados por vírus do gê- nero Rotavirus. 5.1 Como evitar a contaminação dos alimentos Para reduzir a quantidade de microrganismos e evitar a contaminação dos alimentos durante seu manuseio e preparo, é necessário combinar medidas de higiene pes- soal e ambiental. 84 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Todas as pessoas envolvidas nas etapas da prepara- ção dos alimentos, precisam: a) tomar banho todos os dias; b) escovar os dentes após as refeições; c) manter as unhas limpas, curtas e sem esmalte; d) manter os cabelos presos ou protegidos e a barba aparada; e) lavar as mãos. Os manipuladores de alimentos devem lavar as mãos, sempre: a) antes de pegar ou comer o alimento; b) depois de ir ao banheiro ou tocar em dinheiro, par- tes do corpo, objetos sujos e animais; c) toda vez que trocar de atividade no trabalho; d) depois de fumar ou assoar o nariz; e) depois de manipular alimentos crus; f) antes de entrar na área de preparação dos alimen- tos. g) retirar brincos, anéis, relógios e outros acessórios antes de iniciar o preparo do alimento; h) usar roupas limpas e sapatos fechados; i) usar máscaras e luvas no preparo de alimentos ser- vidos crus. Além de todos esses cuidados, é recomendado que o ambiente utilizado para preparo dos alimentos seja sem- pre mantido em boas condições de higiene. Ou seja, é preciso limpar: a) equipamentos e utensílios após o uso; b) bancadas e pisos após o preparo de cada refeição; c) refrigeradores a cada 15 dias; d) portas e janela uma vez ao mês; e) latas de lixo (devem ter tampa e estar longe dos alimentos). Outras orientações importantes, são: a) tocar nos alimentos, com as mãos limpas, somente na hora de lavá-los ou prepara-los; b) usar apenas água filtrada ou fervida; c) lavar bem frutas, verduras e legumes em água cor- rente, usando sabão, água sanitária ou vinagre; d) preparar os alimentos perto do horário de consu- mo; e) usar somente produtos de origem animal que con- tenham o selo do SIF; f) cozinhar bem as carnes, aves e peixes (usar tempe- ratura maior que 70 º C); g) descongelar bem os produtos congelados antes de prepara-los; h) preparar a quantidade adequada para evitar so- bras; i) guardar as sobras de alimento na geladeira em po- tes fechados; j) aquecer os alimentos refrigerados por igual; k) não misturar alimentos crus e cozidos; l) evitar o uso de utensílios de madeira; m) guardar os alimentos em potes fechados, prote- gendo de insetos e animais; n) não falar, tossir ou espirrar perto dos alimentos; o) não consumir alimentos com aparência, textura ou cheiro alterado; p) ler atentamente as informações presentes no rótu- lo do alimento; q) sempre verificar o prazo de validade do alimento; r) conservar o alimento em local apropriado. EXERCÍCIOS COMENTADOS 1. (COMLURB-RJ – AGENTE DE PREPARO DE ALIMEN- TOS – FUNDAMENTAL – CESGRANRIO – 2009) O Mi- nistério da Saúde vem alertando para a necessidade de uma alimentação saudável, divulgando orientações apli- cáveis a pessoas com mais de dois anos de idade. Uma dessas orientações é que se deve consumir, por dia, a) 1 porção de fruta. b) 1 porção de leites e derivados. c) 2 porções de manteiga. d) 3 porções de legumes e verduras. e) 4 porções de cereais. Resposta: Letra D. Para garantir o consumo de todos os nutrientes essenciais, é necessário consumir, por dia, 3 porções de verduras e legumes. 2. (PREFEITURA DE PORTO VELHO-RO – COZINHEIRO – FUNDAMENTAL – CONSULPLAN – 2012) Analise as afirmativas. I. Ovos frescos têm a casca porosa, fosca e afundam quando colocados em uma vasilha com água. II. O leite pasteurizado é isento de germes patogênicos, causadores de doenças. III. Os ovos, apesar de bastante proteicos, não devem substituir a carne nas refeições. Está(ão) correta(s) apenas a(s) afirmativa(s): a) I b) II c) I e II d) II e III e) I, II e III Resposta: Letra C. Uma alimentação saudável deve ser variada e colorida para garantir o consumo de to- dos os nutrientes necessários. Por isso, embora seja um alimento de alto valor nutritivo, o ovo não deve substituir outros alimentos proteicos, como legumino- sas, carnes, leite e seus derivados. 3. (SES-DF – TÉCNICO EM NUTRIÇÃO – MÉDIO – IA- DES – 2014) Considerando a contaminação cruzada em unidades de alimentação e nutrição, assinale a alternativa correta. a) Esse conceito abrange apenas as operações de pré- -preparo e de distribuição dos alimentos, em que não se permite que o produto acabado tenha qualquer forma de contato com a matéria-prima. 85 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A b) Cuidados higiênicos com o manipulador e constante vigilância das suas condições de saúde e da existência de por- tadores assintomáticos são medidas importantes para evitar a contaminação cruzada c) O conceito não se aplica ao pessoal encarregado de reparos em equipamentos e em instalações. d) É possível que os operadores das zonas consideradas limpas trabalhem nas zonas consideradas sujas, desde que sejam tomadas medidas preventivas. e) Temperatura, umidade e ventilação adequadas no ambiente evitam a contaminação cruzada. Resposta: Letra B. Para reduzir a quantidade de microrganismos e evitar a contaminação dos alimentos durante seu manuseio e preparo, é necessário combinar medidas de higiene pessoal e ambiental. Além de manter boas con- dições de higiene, os manipuladores de alimentos precisam estar em boa saúde e fazer o uso de equipamentos de proteção individual como luvas, toucas e máscaras. FISIOLOGIA A Fisiologia é a parte da Biologia que estuda o funcionamento do corpo como um todo. Ao estudar Fisiologia, com- preendemos melhor como cada órgão e sistema funcionam para garantir o equilíbrio do organismo. Sistemas que constituem o corpo humano. 1. Sistema Digestório O sistema digestório tem a função primordial de promover nutrientes para o corpo. O alimento, após passar pela boca, é propelido, por meio do esôfago, para o estômago e, em seguida para os intestinos delgado e grosso, antes de ser esvaziado pelo ânus. O sistema digestório prepara o alimento para ser usado pelas células por meio de cinco atividades básicas. 1.1 Boca A abertura pela qual o alimento entra no tubo digestivo é a boca. Aí encontram-se os dentes e a língua, que pre- param o alimento para a digestão, por meio da mastigação. Os dentes reduzem os alimentos em pequenos pedaços, misturando-os à saliva, o que irá facilitar a futura ação das enzimas. Os dentes Os dentes são estruturas duras, calcificadas, presas ao maxilar superior e mandíbula, cuja atividade principal é a mastigação. A língua A língua movimenta o alimento empurrando-o em direção a garganta, para que seja engolido. Na superfície da lín- gua existem dezenas de papilas gustativas, cujas células sensoriais percebem os quatro sabores primários: amargo (A), azedo ou ácido (B), salgado (C) e doce (D). De sua combinação resultam centenas de sabores distintos. A distribuição dos quatro tipos de receptores gustativos, na superfície da língua, não é homogênea. As glândulas salivares A presença de alimento na boca, assim como sua visão e cheiro, estimulam as glândulas salivares a secretar saliva, que contém a enzima amilase salivar ou ptialina, além de sais e outras substâncias. A amilase salivar digere o amido e outros polissacarídeos (como o glicogênio), reduzindo-os em moléculas de maltose (dissacarídeo). Três pares de glân- dulas salivares lançam sua secreção na cavidade bucal: parótida, submandibular e sublingual. 86 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Os sais da saliva neutralizam substâncias ácidas e mantêm, na boca, um pH neutro (7,0) a levemente áci- do (6,7), ideal para a ação da ptialina. O alimento, que se transforma em bolo alimentar, é empurrado pela lín- gua para o fundo da faringe, sendo encaminhado para o esôfago, impulsionado pelas ondas peristálticas, levando entre5 e 10 segundos para percorrer o esôfago. Através dos peristaltismo, você pode ficar de cabeça para baixo e, mesmo assim, seu alimento chegará ao intestino. Entra em ação um mecanismo para fechar a laringe, evitando que o alimento penetre nas vias respiratórias. Quando a cárdia (anel muscular, esfíncter) se relaxa, permite a passagem do alimento para o interior do es- tômago. 1.2 Faringe e esôfago A faringe, situada no final da cavidade bucal, é um canal comum aos sistemas digestório e respiratório: por ela passam o alimento, que se dirige ao esôfago, e o ar, que se dirige à laringe. O esôfago, canal que liga a faringe ao estômago, lo- caliza-se entre os pulmões, atrás do coração, e atravessa o músculo diafragma, que separa o tórax do abdômen. 1.3 Estômago e suco gástrico O estômago é uma bolsa de parede musculosa, loca- lizada no lado esquerdo abaixo do abdome, logo abaixo das últimas costelas. É um órgão muscular que liga o esô- fago ao intestino delgado. Sua função principal é a diges- tão de alimentos proteicos. Um músculo circular, que existe na parte inferior, permite ao estômago guardar quase um litro e meio de comida, possibilitando que não se tenha que ingerir alimento de pouco em pouco tempo. O estômago produz o suco gástrico, um líquido claro, transparente, altamente ácido, que contêm ácido clorí- drico, muco, enzimas e sais. O ácido clorídrico mantém o pH do interior do estômago entre 0,9 e 2,0 (ácido). Também dissolve o cimento intercelular dos tecidos dos alimentos, auxiliando a fragmentação mecânica iniciada pela mastigação. A pepsina, promove o rompimento das ligações pep- tídicas que unem os aminoácidos e o resultado do tra- balho dessa enzima são oligopeptídeos e aminoácidos livres. A mucosa gástrica é recoberta por uma camada de muco, que a protege da agressão do suco gástrico, bas- tante corrosivo. Apesar de estarem protegidas por essa densa camada de muco, as células da mucosa estomacal são continuamente lesadas e mortas pela ação do suco gástrico. Por isso, a mucosa está sempre sendo regene- rada. Estima-se que nossa superfície estomacal seja to- talmente reconstituída a cada três dias. Eventualmente ocorre desequilíbrio entre o ataque e a proteção, o que resulta em inflamação difusa da mucosa (gastrite) ou mesmo no aparecimento de feridas dolorosas que san- gram (úlceras gástricas). A mucosa gástrica produz também o fator intrínseco, necessário à absorção da vitamina B12. O bolo alimentar pode permanecer no estômago por até quatro horas ou mais e, ao se misturar ao suco gástri- co, auxiliado pelas contrações da musculatura estomacal, transforma-se em uma massa acidificada e semilíquida, o quimo. Passando por um esfíncter muscular (o piloro), o qui- mo vai sendo, aos poucos, liberado no intestino delgado, onde ocorre a maior parte da digestão. 1.4 Intestino delgado O intestino delgado consiste em um tubo com pouco mais de 6 m de comprimento por 4cm de diâmetro e pode ser dividido em três regiões: duodeno (cerca de 25 cm), jejuno (cerca de 5 m) e íleo (cerca de 1,5 cm). A porção superior ou duodeno tem a forma de ferra- dura e compreende o piloro, esfíncter muscular da parte inferior do estômago pela qual este esvazia seu conteú- do no intestino. A digestão do quimo ocorre predominantemente no duodeno e nas primeiras porções do jejuno. No duo- deno atua também o suco pancreático, produzido pelo pâncreas, que contêm diversas enzimas digestivas. Outra secreção que atua no duodeno é a bile, produzida no fí- gado e armazenada na vesícula biliar. O pH da bile oscila entre 8,0 e 8,5 (básico). Os sais biliares têm ação deter- gente, emulsificando (quebrando) as gorduras. O suco pancreático, produzido pelo pâncreas, contém água, enzimas e grandes quantidades de bicarbonato de sódio. O pH do suco pancreático oscila entre 8,5 e 9. Sua secreção digestiva é responsável pela hidrólise da maio- ria das moléculas de alimento, como carboidratos, pro- teínas, gorduras e ácidos nucleicos. A mucosa do intestino delgado secreta o suco enté- rico, solução rica em enzimas e de pH aproximadamente neutro. No intestino, os movimentos peristálticos das pare- des musculares, movimentam o quimo, ao mesmo tem- po em que este é atingido pela bile, enzimas e outras secreções, sendo transformado em quilo. A absorção dos nutrientes ocorre nas regiões do jejuno e do íleo. A superfície interna, ou mucosa, des- sas regiões, apresenta, além de inúmeros dobramentos maiores, milhões de pequenas dobras (4 a 5 milhões), chamadas vilosidades; um traçado que aumenta a super- fície de absorção intestinal. As membranas das próprias células do epitélio intestinal apresentam, por sua vez, do- brinhas microscópicas denominadas microvilosidades. O intestino delgado também absorve a água ingerida, os íons e as vitaminas. Os nutrientes absorvidos pelos vasos sanguíneos do intestino passam ao fígado para serem distribuídos pelo resto do organismo. Os produtos da digestão de gor- duras (principalmente glicerol e ácidos graxos isolados) chegam ao sangue sem passar pelo fígado, como ocorre com outros nutrientes. 1.5 Intestino grosso É o local de absorção de água, tanto a ingerida quan- to a das secreções digestivas. Uma pessoa bebe cerca de 1,5 litros de líquidos por dia, que se une a 8 ou 9 litros de água das secreções. Glândulas da mucosa do intestino grosso secretam muco, que lubrifica as fezes, facilitando seu trânsito e eliminação pelo ânus. 87 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A 1.6 Glândulas anexas 1.6.1Pâncreas O pâncreas é uma glândula de aproximadamente 15 cm de extensão e se localiza atrás do estômago, entre o duodeno e o baço. Ele é tanto exócrino (secretando suco pancreático, que contém enzimas digestivas) quanto en- dócrino (produzindo hormônios como insulina, glucagon e somatostatina). O suco pancreático atua no processo digestivo e, através do ducto pancreático é lançado na ca- vidade do duodeno. Sua secreção digestiva é responsável pela hidrólise da maioria das moléculas de alimento, como carboidratos, proteínas, gorduras e ácidos nucleicos. O pH do suco pancreático oscila entre 8 e 8,3. O pâncreas tem as seguintes funções: - Dissolver carboidrato (amilase pancreática); - Dissolver proteínas (tripsina, quimotripsina, carboxi- peptidase e elastáse); - Dissolver triglicerídios nos adultos (lípase pancreá- tica); - Dissolver ácido nucleicos (ribonuclease e desoxirri- bonuclease). 1.6.2 Fígado O fígado é uma das glândulas anexas do sistema di- gestório do corpo humano e se localiza no abdômen, sob o diafragma, e é a maior glândula do corpo. Ele armaze- na substâncias, como glicose, ferro e vitaminas; sintetiza proteínas; inativa produtos tóxicos; metaboliza e elimina resíduos gerados no próprio corpo (como a ureia, o áci- do úrico e o ácido lácteo). A bile é um fluido produzido pelo fígado, que fica ar- mazenada na vesícula biliar e atua na digestão de gor- duras, de alguns alimentos e na absorção de substâncias nutritivas da dieta ao passarem pelo intestino. Ela é ex- cretada pelo fígado, segue pelos ductos biliares, passa à vesícula, indo ao intestino, onde emulsiona as gorduras. A vesícula biliar tem de 7 a 10 cm de comprimento e tem capacidade para até 50 ml de bile. 2. Sistema respiratório O sistema respiratório humano é constituído por um par de pulmões e por vários órgãos que conduzem o ar para dentro e para fora das cavidades pulmonares. Es- ses órgãos são as fossas nasais, a boca, a faringe, a laringe, a traqueia, os brônquios, os bronquíolos e os alvéolos – estes três últimos localizados nos pulmões. 2.1.1 Fossas nasais As fossas nasais são duas cavidades paralelas que começam nas narinas e terminam na faringe. Elas são separadas uma da outra por uma parede cartilaginosa denominada septo nasal. Em seu interior possuem um revestimento dotado de células produtoras de muco e células ciliadas, também presentes nas porções inferio- res das vias aéreas, como traqueia, brônquiose porção inicial dos bronquíolos. No teto das fossas nasais existem células sensoriais, responsáveis pelo sentido do olfato. Têm as funções de filtrar, umedecer e aquecer o ar. 2.1.2 Faringe A faringe é um canal comum aos sistemas digestório e respiratório e comunica-se com a boca e com as fossas nasais. O ar inspirado pelas narinas ou pela boca passa necessariamente pela faringe, antes de atingir a laringe. 2.1.3 Laringe A laringe é um tubo sustentado por peças de cartila- gem articuladas, situado na parte superior do pescoço, em continuação à faringe. A entrada da laringe chama-se glote. Acima dela en- contra-se a epiglote, que funciona como válvula. Quando nos alimentamos, a laringe sobe e sua entrada é fechada pela epiglote. Isso impede que o alimento ingerido pene- tre nas vias respiratórias. O epitélio que reveste a laringe apresenta pregas, as cordas vocais, capazes de produzir sons durante a pas- sagem de ar. 2.1.4 Traqueia Consiste em um tubo de aproximadamente 1,5 cm de diâmetro por 10-12 centímetros de comprimento, cujas paredes são reforçadas por anéis cartilaginosos. Bifurca- -se na sua região inferior, originando os brônquios, que penetram nos pulmões. Seu epitélio de revestimento muco-ciliar adere partículas de poeira e bactérias pre- sentes em suspensão no ar inalado, que são posterior- mente varridas para fora (graças ao movimento dos cí- lios) e engolidas ou expelidas. 2.1.5 Pulmões Os pulmões humanos são órgãos esponjosos, com aproximadamente 25 cm de comprimento, sendo en- volvidos por uma membrana serosa denominada pleura. Nos pulmões os brônquios ramificam-se profusamente, dando origem a tubos cada vez mais finos, os bronquío- los. O conjunto altamente ramificado de bronquíolos é a árvore brônquica ou árvore respiratória. Cada bronquíolo termina em pequenas bolsas formadas por células epite- liais achatadas recobertas por capilares sanguíneos, de- nominadas alvéolos pulmonares. O diafragma serve como base de cada pulmão. Este fino músculo que separa o tórax do abdômen (presen- te apenas em mamíferos) promove, juntamente com os músculos intercostais, os movimentos respiratórios. 2.2 Mecânica da respiração Os pulmões ocupam a maior parte da cavidade to- rácica. Neles ocorre o processos de renovação do ar co- nhecido como mecânica da respiração. 2.2.1 Movimentos respiratórios Na inspiração, os músculos da caixa toráxica (dia- fragma e músculos intercostais) se contraem e se acha- tam; o tórax se expande, a pressão interna diminui em relação a atmosférica, e o ar entra. Na expiração, todos os músculos relaxam, voltando a posição inicial, a pressão interna na da caixa torácica aumenta, e o ar é expelido. 88 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A 2.2.2 Regulação dos movimentos respiratórios Os movimentos respiratórios são involuntários, mas podem ser alterados de forma voluntária. O centro nervoso, que controla os músculos do tórax e o diafragma, localiza-se numa parte do sistema nervo- so central denominado bulbo. 3. Sistema Cardiovascular O principal órgão desse sistema é o coração, que bombeia o sangue, de forma que ele possa circular por todas as células do organismo pelos vasos sanguíneos, levando oxigênio; e retorne ao coração trazendo gás car- bônico. O tempo médio para que o sangue complete um ciclo completo de circulação é de um minuto. Os nutrientes, hormônios e resíduos metabólicos também tem a contribuição do sistema cardiovascular para serem transportados aos órgãos de destino. 3.1 Circulaçõoes O sangue flui por duas circulações: a circulação pul- monar e a circulação sistêmica. A Pequena Circulação ou Circulação Pulmonar é o caminho que o sangue percorre do coração aos pul- mões, e dos pulmões ao coração. Assim, o sangue ve- noso é bombeado do ventrículo direito para a artéria pulmonar que se ramifica de maneira que uma segue para o pulmão direito e outra para o pulmão esquerdo. Já nos pulmões, o sangue presente nos capilares dos al- véolos libera o gás carbônico e absorve o gás oxigênio. Por fim, o sangue arterial (oxigenado) é levado dos pul- mões ao coração, através das veias pulmonares, que se conectam no átrio esquerdo. A Grande Circulação ou Circulação Sistêmica é o caminho do sangue que sai do coração até as demais células do corpo, e vice-versa. No coração, o sangue ar- terial, vindo dos pulmões, é bombeado do átrio esquer- do para o ventrículo esquerdo e deste para a artéria aorta responsável por transportar esse sangue para todo o organismo. Assim, quando esse sangue oxigenado chega aos tecidos, os vasos capilares refazem as trocas dos gases: absorvem o gás oxigênio e liberam o gás carbônico, tor- nando o sangue venoso. Por fim,o sangue venoso faz o caminho de volta ao coração e chega ao átrio direito pe- las veias cavas superiores e inferiores, completando o sistema cardiovascular. 3.2 Componentes do Sistema Cardiovascular 3.2.1 Sangue O sangue é um tecido conjuntivo líquido altamente especializado, produzido na medula óssea vermelha, que flui pelas veias, artérias e capilares sanguíneos. O sangue é formado por alguns tipos de células (parte figurada) disti- bruídas em um meio liquido chamado de plasma. Os constituintes celulares são os glóbulos vermelhos (eritrócitos ou hemácias), os glóbulos brancos (leu- cócitos) e as plaquetas (trombócitos). O plasma com- põe-se principalmente de água com diversas substâncias dissolvidas, que são transportadas através do corpo. Hemácias Continuamente produzidas pela medula vermelha (tecido hematopoiético) dos ossos longos; são armaze- nadas no baço, destruídas no fígado e na medula óssea. Tem duração média de 120 dias. Na fase embrionária, são produzidos pelo fígado. Contêm hemoglobina, pigmento vermelho que tem função de se combinar e transportar oxigênio. Leucócitos Continuamente produzidos pela medula óssea, baço e gânglios linfáticos, apresentam grande variedade mor- fológica,relacionada a função exercida no sistema de de- fesa do organismo. Os mais frequentes são os neutrófi- los (70%), que defendem o organismo contra os agentes estranhos, como fungos e bactérias; em seguida há os linfócitos, que participam do sistema imunológico com a produção de anticorpos. Plaquetas Produzidas pela medula óssea, têm um papel impor- tante na coagulação do sangue. 3.2.2 Coração O coração é um órgão muscular do sistema cardio- vascular, que se localiza na caixa torácica entre os pul- mões e funciona como uma bomba dupla de modo que o lado esquerdo bombeia o sangue arterial para diver- sas partes do corpo, enquanto o lado direito bombeia o sangue venoso para os pulmões. O coração funciona impulsionando o sangue por meio de dois movimentos: de contração, denominado sístole e de relaxamento, de- nominado diástole. Estrutura do Coração - Átrios: cavidades superiores por onde o sangue chega ao coração. - Ventrículos: cavidades inferiores por onde o sangue sai do coração. - Válvula Tricúspide: impede o refluxo de sangue do átrio direito para o ventrículo direito. - Válvula Mitral: impede o refluxo de sangue do átrio esquerdo para o ventrículo esquerdo. 89 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Os batimentos cardíacos Os batimentos cardíacos tem origem num impulso rít- mico que partem de um grupo de células especializadas da própria parede muscular do coração, chamado de nódulo sino-atrial, que funciona como um marca-passo. Entretanto, o ritmo das pulsações é controlado pelo sistema nervoso autônomo, através de um nervo inibidor que libera acetilco- lina, e de um acelerador, que libera adrenalina. 3.2.3 Vasos Sanguíneos Os vasos sanguíneos são tubos do sistema cardiovas- cular, distribuídos por todo o corpo, por onde circula o sangue. São formados por uma rede de artérias e veias que se ramificam formando os capilares. Artérias As artérias são vasos do sistema cardiovascular, que saem do coração e transportam o sangue para todas as células do corpo. A parede da artéria é espessa e forma-da de tecido muscular elástico, que suporta a pressão do sangue. O sangue venoso, rico em gás carbônico, é bombeado do coração para os pulmões através das ar- térias pulmonares; enquanto o sangue arterial, rico em gás oxigênio, é bombeado do coração para os tecidos do corpo, através da artéria aorta. As artérias se ramificam pelo corpo, ficam mais finas, formam as arteríolas, que se ramificam ainda mais, originando os capilares. Veias As veias são vasos do sistema cardiovascular, que chegam ao coração trazendo de volta sangue dos te- cidos do corpo. Suas paredes são mais finas que as arté- rias e apresentam válvulas para evitar o retorno do fluxo sanguíneo devido a gravidade. O sangue venoso, rico em gás carbônico, é levado do corpo para o coração através das veias cavas; enquanto o sangue arterial, rico em gás oxigênio, é transportado dos pulmões para o coração através das veias pulmonares. As veias, ao se aproxima- rem do coração, ficam mais espessas, sendo formadas pela junção das vênulas, provenientes dos capilares. Capilares Os capilares são ramificações microscópicas de ar- térias e veias do sistema cardiovascular. Suas paredes apresentam apenas uma camada de células, que permi- tem a troca de substâncias entre o sangue e as células. 4. Sistema linfático O sistema linfático está representado por um sistema de vasos que recolhe o liquido intercelular e o devolve ao sangue. O líquido intercelular (intersticial) é semelhan- te ao plasma sanguíneo, embora contenha bem menos proteínas. A pressão sanguínea faz com que o plasma sanguíneo atravesse a parede dos capilares, com exceção das proteínas de grande peso molecular, e passe para os espaços intercelulares. O liquido intercelular é mantido normalmente em equilíbrio entre o sangue e o fluido dos tecidos, uma vez que ele é continuamente reconduzido à corrente san- guínea pelo sistema de vasos linfáticos. O fluido, agora dentro dos vasos passa a ser chamado de linfa e, ao con- trário do sangue, circula em apenas um sentido, isto é, da periferia em direção ao coração. De acordo com o calibre, os canais do sistema são chamados capilares (menor calibre), vasos e ductos lin- fáticos (maior calibre).A parede dos dutos linfáticos tem estrutura semelhante à das veias. No trajeto dos vasos linfáticos, encontram-se dila- tações denominadas gânglios linfáticos ou linfonodos. Tais gânglios são constituídos de tecido conjuntivo he- matopoiético linfoide. Por sua riqueza em macrófagos os linfonodos representam filtros para a linfa, fagocitando elementos estranhos. Neles, formam-se glóbulos bran- cos do tipo monócitos e, principalmente, linfócitos. Além disso, por sua riqueza em plasmócitos, representam lo- cais de formação de anticorpos. As proteínas plasmáticas desempenham um papel importante na transferência de liquido através da pare- de do capilar. O líquido pode sair da corrente sanguínea para o liquido intercelular e também pode passar dos es- paços intercelulares para a corrente sanguínea. O sentido da passagens desses líquidos é determinado pela pres- são sanguínea dos capilares e pela pressão osmótica das proteínas do plasma. Pressão sanguínea: em razão da sístole ventricular, o sangue é bombeado pelo sistema arterial sob alta pres- são. Essa pressão decresce à medida que o sangue se distancia do coração, de tal modo que, ao passar das ar- teríolas para os capilares, atinge valores de 35 mmHg. Na saída dos capilares, o valor da pressão sanguínea é de apenas 15mmHg, em média. Desse modo, a pressão sanguínea média nos capilares é da ordem de 25 mmHg. Esta pressão é suficiente para fazer o líquido extravasar o plasma sanguíneo (sem a maior parte das proteínas) e chegar aos espaços intercelulares (interstício). Em virtude da maior concentração do plasma sanguí- neo (apresenta proteínas) em relação ao liquido interce- lular, há uma maior pressão osmótica no interior do vaso. Em consequência dessa diferença, tem-se movimento do liquido dos espaços intercelulares para o interior da parede capilar (semipermeável). A pressão osmótica das proteínas plasmática é da ordem de 25mmHg. Desse modo, observa-se um equilíbrio dinâmico do movimento do liquido entre o sangue dos capilares e do liquido in- tercelular dos tecido. A pressão sanguínea força o fluido para fora do capi- lar, de maneira decrescente, da terminação arterial para a terminação venosa. A pressão osmótica das proteínas força o fluido dos espaços intercelulares para o interior do capilar. Na terminação arterial sai mais fluido do que entra e, na terminação venosa, verifica-se o contrário. 5. Sistema excretor O sistema excretor é formado por um conjunto de ór- gãos que filtram o sangue, produzem e excretam a urina - o principal líquido de excreção do organismo. É consti- tuído por um par de rins, um par de ureteres, pela bexiga urinária e pela uretra. Os rins situam-se na parte dorsal do abdome, logo abaixo do diafragma, um de cada lado da coluna verte- bral.Cada rim é formado de tecido conjuntivo, que sus- tenta e dá forma ao órgão, e por milhares ou milhões de unidades filtradoras, os néfrons, localizados na região renal. 90 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A O néfron é uma longa estrutura tubular microscópica que possui, em uma das extremidades, uma expansão em forma de taça, denominada cápsula de Bowman, que se conecta com o túbulo contorcido proximal, que continua pela alça de Henle e pelo túbulo contorcido distal; este desemboca em um tubo coletor. São responsáveis pela filtração do sangue e remoção das excreções. 5.1 Funcionamento dos rins O sangue chega ao rim através da artéria renal, que se ramifica muito no interior do órgão, originando grande número de arteríolas aferentes, onde cada uma ramifica- -se no interior da cápsula de Bowman do néfron, forman- do um enovelado de capilares denominado glomérulo. O sangue arterial é conduzido sob alta pressão nos ca- pilares do glomérulo. Essa pressão tem intensidade sufi- ciente para que parte do plasma passe para a cápsula de Bowman, processo denominado filtração. Essas substân- cias extravasadas para a cápsula de Bowman constituem o filtrado glomerular, que é semelhante, em composição química, ao plasma sanguíneo, com a diferença de que não possui proteínas, incapazes de atravessar os capila- res glomerulares. O filtrado glomerular passa em seguida para o túbu- lo contorcido proximal. Nesse túbulo, ocorre reabsorção ativa de sódio. A saída desses íons provoca a remoção de cloro, fazendo com que a concentração do líquido dentro desse tubo fique menor (hipotônico) do que do plasma dos capilares que o envolvem. Com isso, quando o líquido percorre o ramo descendente da alça de Hen- le, há passagem de água por osmose do líquido tubular (hipotônico) para os capilares sanguíneos (hipertônicos) – ao que chamamos reabsorção. O ramo descendente percorre regiões do rim com gradientes crescentes de concentração. Consequentemente, ele perde ainda mais água para os tecidos, de forma que, na curvatura da alça de Henle, a concentração do líquido tubular é alta. Esse líquido muito concentrado passa então a percor- rer o ramo ascendente da alça de Henle, que é formado por células impermeáveis à água e que estão adaptadas ao transporte ativo de sais. Nessa região, ocorre remoção ativa de sódio, ficando o líquido tubular hipotônico. Ao passar pelo túbulo contorcido distal, que é permeável à água, ocorre reabsorção por osmose para os capilares sanguíneos. Ao sair do néfron, a urina entra nos dutos coletores, onde ocorre a reabsorção final de água. Dessa forma, estima-se que em 24 horas são filtrados cerca de 180 litros de fluido do plasma; porém são for- mados apenas 1 a 2 litros de urina por dia. Além desses processos gerais descritos, ocorre, ao longo dos túbulos renais, reabsorção ativa de aminoá- cidos e glicose. Desse modo, no final do túbulo distal, essas substâncias já não são mais encontradas. 5. 2 Regulação da função renal Aregulação da função renal relaciona-se basicamen- te com a regulação da quantidade de líquidos do corpo. Havendo necessidade de reter água no interior do corpo, a urina fica mais concentrada, em função da maior reab- sorção de água; havendo excesso de água no corpo, a urina fica menos concentrada, em função da menor reab- sorção de água. O principal agente regulador do equilíbrio hídrico no corpo humano é o hormônio ADH (antidiurético), produzido no hipotálamo e armazenado na hipófise. A concentração do plasma sanguíneo é detectada por re- ceptores osmóticos localizados no hipotálamo. Haven- do aumento na concentração do plasma (pouca água), esses osmorreguladores estimulam a produção de ADH. Esse hormônio passa para o sangue, indo atuar sobre os túbulos distais e sobre os túbulos coletores do né- fron, tornando as células desses tubos mais permeáveis à água. Dessa forma, ocorre maior reabsorção de água e a urina fica mais concentrada. Quando a concentração do plasma é baixa (muita água), há inibição da produção do ADH e, consequentemente, menor absorção de água nos túbulos distais e coletores, possibilitando a excreção do excesso de água, o que torna a urina mais diluída. 6. Sistema nervoso A coordenação nervosa refere-se ao controle de fun- ções de um organismo, desempenhado pelo sistema nervoso. 6. 1 A célula nervosa O sistema nervoso é constituído por elementos alta- mente diferenciados, as células nervosas, ou neurônios. Os neurônios podem variar em forma e tamanho. Todos tem em comum, entretanto, um corpo celular, os den- dritos e o axônio. Os dendritos e o axônio são prolongamentos do cor- po celular. Os dendritos são, geralmente, expansões cur- tas e muito ramificadas (dendron = árvores). O axônio é geralmente longo e pouco ramificado. Há neurônios cujo axônio apresenta um envoltório chamado bainha de mielina. Esta bainha é formada por células especiais, as células de Schwann, que envolvem os axônio e os revestem com várias camadas de proteí- nas e lipídeos. A bainha funciona como isolante elétrico e permite condução mais rápida de impulso. Os corpos celulares dos neurônios se localizam no cen- tros nervosos, como o cérebro, a medula e os gânglios; os nervos por exemplo, são formados por feixes de axônios. As células nervosas se comunicam umas com as ou- tras através de seus prolongamentos: as terminações dos axônios com as ramificações dos dendritos, sendo este o sentido obedecido na propagação do impulso nervoso. 91 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A 6.1.2 Tipos de neurônios Os neurônios sensitivos conduzem o impulso nervo- so das células para o Sistema Nervoso Central. Os neurônios motores conduzem o impulso nervoso do Sistema Nervoso Central para os músculos ou glândulas. Os neurônios de associação encontram-se no Siste- ma Nervoso Central e servem de ligação entre os neuró- nios sensitivos e os motores que processam e coorde- nam a informação. 6.1.3 Sinapse As sinapses são regiões de conexão química estabe- lecidas entre um neurônio e outro; entre um neurônio e uma fibra muscular ou entre um neurônio e uma célula glandular. O impulso nervoso Em um neurônio, os estímulos se propagam sempre no mesmo sentido: são recebidos pelos dendritos, se- guem pelo corpo celular, percorrem o axônio e, da extre- midade deste, são passados à célula seguinte (dendrito – corpo celular – axônio). O impulso nervoso que se pro- paga através do neurônio é de origem elétrica e resulta de alterações nas cargas elétricas das superfícies externa e interna da membrana celular. A membrana de um neurônio em repouso apresenta- -se com carga elétrica positiva do lado externo (voltado para fora da célula) e negativa do lado interno (em conta- to com o citoplasma da célula). Quando essa membrana se encontra em tal situação, diz-se que está polarizada. Essa diferença de cargas elétricas é mantida pela bomba de sódio e potássio. Assim separadas, as cargas elétri- cas estabelecem uma energia elétrica potencial através da membrana: o potencial de membrana ou potencial de repouso (diferença entre as cargas elétricas através da membrana). Quando um estímulo químico, mecânico ou elétrico chega ao neurônio, pode ocorrer a alteração da permea- bilidade da membrana, permitindo grande entrada de sódio na célula e pequena saída de potássio dela. Com isso, ocorre uma inversão das cargas ao redor dessa membrana, que fica despolarizada gerando um potencial de ação. Essa despolarização propaga-se pelo neurônio caracterizando o impulso nervoso. Imediatamente após a passagem do impulso, a mem- brana sofre repolarização, recuperando seu estado de repouso, e a transmissão do impulso cessa. O estímulo que gera o impulso nervoso deve ser for- te o suficiente, acima de determinado valor crítico, que varia entre os diferentes tipos de neurônios, para induzir a despolarização que transforma o potencial de repouso em potencial de ação. Esse é o estímulo limiar. Abaixo desse valor o estímulo só provoca alterações locais na membrana, que logo cessam e não desencadeiam o im- pulso nervoso. Qualquer estímulo acima do limiar gera o mesmo po- tencial de ação que é transmitido ao longo do neurônio. Assim, não existe variação de intensidade de um impulso nervoso em função do aumento do estímulo; o neurônio obedece à regra do “tudo ou nada”. De um ponto de vista funcional o sistema nervoso hu- mano está dividido em somático e autônomo. 6.2 Sistema Nervoso Somático A porção somática do sistema nervoso compreende todas as partes envolvidas no controle voluntário. Dos organismos. Compreende o sistema nervoso central, formado pelo encéfalo e pela medula nervosa, onde ocorrem a interpretação e a integração dos impulsos ner- voso, e de onde partem ordens para todo o organismo. O sistema nervoso central é protegido por um sistemas de membranas, as meninges: pia-mater, em contato direto com os órgãos do sistema nervoso; dura-máter, sob os ossos do crânio e da coluna vertebral e aracnoide, que situa-se entre as duas anteriores. O sistema nervoso somático inclui, também, o sis- tema nervoso periférico, que compreende os nervos formados por prolongamentos de neurônios sensoriais e efetuadores, que conduzem, respectivamente, impulsos dos receptores sensoriais ao sistema nervoso central e, deste, de volta para as parte periféricas do corpo, onde estão os efetuadores de respostas. O encéfalo forma-se a partir de um dilatação do tubo neural, que se subdivide em três porções: anterior, poste- rior e médio. Num estágio posterior, a porção anterior do encéfalo se subdivide, constituindo o cérebro (grande- mente expandido sob a forma de hemisférios cerebrais) e o diencéfalo (tálamo, hipotálamo e hipófise posterior). O cérebro é a sede de todas as ações voluntárias e cognitivas, como raciocínio e memória. O diencéfalo estabelece numerosas conexões com outras partes do encéfalo. O tálamo contém feixes as- cendentes e descendentes que ligam o cérebro a me- dula. O hipotálamo engloba os centros que controlam o sono, vigília, fome, sede, osmorregulação, temperatura, instinto sexual, prazer e dor. A parte superior da hipófi- se, considerada a glândula mestra do sistema endócrino, é formada por uma projeção do diencéfalo, abaixo do hipotálamo. Ela armazena secreções produzidas por cé- lulas neuro-secretoras. O cerebelo é o órgão responsável pela coordenação das atividades dos músculos esqueléticos, do tato, visão e audição, em nível inconsciente, a partir de informações recebidas. Indivíduos com lesão no cerebelo exibem fra- queza e perda do tônus muscular, assim como movimen- tos descoordenados. Suas atividades estão relacionadas com o equilíbrio e postura corporal. O cerebelo trabalha em conexão com o córtex cerebral e o tronco encefá- lico. O bulbo, além de ser caminho para todos os feixes nervosos que ligam a medula espinhal ao cérebro, con- têm centros de controle das funções vegetativas,como respiração, deglutição e circulação. 92 ESPE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A A medula espinhal é uma extensão do encéfalo, estendendo-se da base do crânio até logo abaixo das costelas. E uma haste de tecido cerebral, com um pequeno canal passando através de todo seu comprimento, que contém o líqui- do céfalo-raquidiano, e coloração branca por fora e cinzento por dentro. É uma importante via de comunicação com os centros nervosos superiores, contendo inúmeros feixes ascendentes e descendentes. Além disso, atua como centro de coordenação autônoma, que controlam algumas ações reflexas. 6.3 Sistema nervoso autônomo O sistema nervoso autônomo controla a função involuntária de diversos órgãos, já que a maior parte da sua ativida- de não chega ao córtex. Divide-se em sistema nervoso simpático e sistema nervoso parassimpático. Estes trabalham de forma antagônica, podendo-se afirmar que o sistema parassimpático restaura os níveis de equilíbrio alterados pelo simpático. A função do sistema nervoso simpático (SNS) é a de preparar o corpo para uma emergência, de responder a um estímulo do ambiente quando o organismo se encontra ameaçado, excitando e ativando os órgãos necessários às respostas. Já o sistema nervoso parassimpático (SNP) visa reorganizar as atividades desencadeadas pelo SNS, relaxando as atividades. Relaciona-se diretamente com a capacidade de regulação do organismo face às condições ambientais em que se encontra – homeostasia, equilíbrio interno mantido pelo hipotálamo. Por exemplo, se o SNS faz com que o ritmo cardíaco acelere, a função do SNP é estabilizar esse ritmo. 93 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A 7. Sistema sensorial O Sistema sensorial consiste nos receptores senso- riais, nos neurônios aferentes, e nas partes do cérebro envolvidas no processamento da informação. Os sentidos são os meios através dos quais se per- cebem e reconhecem os estímulos do ambiente em que se encontram – em outras palavras, são as traduções do mundo físico para a mente. Os mais conhecidos são cin- co: a visão, a audição, o tato, o paladar e o olfato; haven- do ainda outros mais, como a propiocepção, as percep- ções térmicas e de pressão, entre outras. Os estímulos provenientes do ambiente são captados através de células altamente especializadas, chamadas de células sensoriais; ou através de simples terminações nervosas dos neurônios. Essas células ou terminações nervosas podem ser encontradas espalhadas pelo corpo e nos órgãos dos sentidos (olfato, paladar, tato, visão e audição), formando o sistema sensorial. Embora cada órgão do sentido apresente um tipo de célula sensorial diferente, elas funcionam de maneira muito semelhante. Ao serem estimuladas, ocorre uma al- teração na permeabilidade da membrana plasmática da célula sensorial, gerando impulsos nervosos que chegam até o sistema nervoso central, onde serão interpretados. Esses impulsos nervosos gerados pelas células sensoriais (através de uma luz que atinge os olhos ou de um odor que chega às narinas) são muito semelhantes. Somente quando chegam às áreas do cérebro responsáveis, nesse caso, pela visão e pelo olfato, é que os impulsos serão interpretados como sensações visuais e olfativas. Dessa forma, quem na verdade vê e cheira não são os olhos e o nariz, e sim o cérebro. A nossa pele é responsável pelo tato e nela podemos encontrar mecanoceptores que captam estímulos mecâ- nicos, transmitindo-os ao sistema nervoso central. Em nossa língua estão as papilas gustativas, que são as responsáveis pelo nosso paladar. Há papilas gustativas especializadas na percepção dos quatro sabores (azedo, salgado, doce e amargo). O olfato também tem papel importante na percepção dos sabores, pois também apresenta quimiorreceptores. Nossas narinas são as responsáveis pelo sentido do olfato. Nelas está o epitélio olfativo, um tecido especia- lizado onde encontramos milhares de células olfativas, que possuem pelos que captam moléculas dissolvidas no ar que respiramos. Os ouvidos são os órgãos responsáveis pela audição e pelo equilíbrio. Nele encontramos mecanoceptores que captam estímulos mecânicos retransmitindo-os ao sistema nervoso central. Já nos olhos encontramos células sensoriais que são estimuladas pela luminosidade, chamadas de fotocepto- res, responsáveis pelo sentido da visão. Essas células são encontradas na retina e podem ser do tipo cone ou bas- tonete. Os bastonetes são muito sensíveis a variações na luminosidade, mas não distinguem cores, enquanto que os cones as distinguem. 8. Sistema Endócrino O Sistema Endócrino é o conjunto de glândulas res- ponsáveis pela produção dos hormônios que são lan- çados no sangue e percorrem o corpo até chegar aos órgãos-alvo sobre os quais atuam. Junto com o sistema nervoso, o sistema endócrino coordena todas as funções do nosso corpo. O hipotálamo, grupo de células nervosas localizadas na base do encéfalo, faz a integração entre esses dois sistemas. 8.1 Controle hormonal Hormônios são substâncias produzidas por glându- las endócrinas. Eles são liberados dessas glândulas dire- tamente no sangue e atuam em células-alvo geralmente distantes do seu local de produção. Uma vez recebidos pelo alvo, os hormônios desencadeiam uma série de rea- ções químicas, regulando o metabolismo das células; seu efeito pode ser imediato ou levar vários dias para apare- cer, persistindo por meses ou até anos, dependendo do hormônio. Ao contrário das glândulas endócrinas, as glândulas exócrinas não produzem hormônios e liberam suas se- creções por dutos ou canais, como é o caso das glându- las lacrimais, sudoríparas e salivares. Existe ainda glându- la mista, representada pelo pâncreas, que apresenta uma porção endócrina que secreta hormônios e uma porção exócrina, que secreta suco pancreático no duodeno atra- vés do duto pancreático. Além das glândulas endócrinas, existem órgãos que também secretam hormônios, como é o caso do coração, do estômago, do intestino delgado e dos rins. Os hormô- nios secretados por esses órgãos geralmente apresen- tam efeitos locais. O controle hormonal é realizado por um sistema de retroalimentação (feedback). Observe no exemplo abaixo como ocorre esse processo. 94 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A 8.2 Glândulas do Sistema Endócrino As glândulas endócrinas estão localizadas em dife- rentes partes do corpo: hipófise, tireoide e paratireoi- des, suprarrenais, pâncreas e as glândulas sexuais. Hipófise A hipófise também denominada glândula pituitária, é uma pequena glândula com cerca de 1 cm de diâme- tro localizada na base do cérebro. A hipófise é conside- rada uma glândula mestra, pois secreta hormônios que controlam o funcionamento de outras glândulas, sendo grande parte de suas funções reguladas pelo hipotálamo. A hipófise é dividida anatomicamente e funcional- mente em duas partes (anterior e posterior). Cada parte será responsável por funções fisiológicas diferenciadas. Sendo assim, reconhece -se na hipófise: Adeno-hipófise (hipófise anterior):Secreta os hor- mônios que controlam o funcionamento de outras glân- dulas endócrinas, quando estimuladas a fazer isso pelo hormônios do hipotálamo. - TSH (hormônio tireotrófico): estimula e regula a ati- vidade da tireoide na produção dos hormônios T3 e T4; - ACTH (hormônio adrenocorticotrófico): controla a atividade do córtex da glândula suprarrenal, esti- mulando a liberação de cortisol e aldosterona; - LH (hormônio luteinizante): regula as atividades das gônadas masculinas e femininas, como a produção de testosterona nos testículos e estrogênio nos ovários, indução da ovulação e formação do corpo lúteo. - FSH (hormônio folículo-estimulante): atua na produ- ção dos folículos, nos ovários; e dos espermatozoi- des, nos testículos. - Prolactina: promove a produção de progesterona nos ovários femininos e também a produção de leite nas glândulas mamárias, durante a gravidez e a amamentação. - Somatotrofina, hormônio do crescimento ou GH: hor- mônio que promove a captação de aminoácidospara a formação de proteínas. Com isso, esse hor- mônio atua no crescimento de todo o organismo, incluindo tecidos, ossos e cartilagens, promovendo o aumento na estatura principalmente dos jovens na puberdade. Após a puberdade, a produção des- se hormônio cai consideravelmente. Há casos em que, em virtude de uma disfunção na hi- pófise, a pessoa continua a produzir esse hormônio mes- mo após a puberdade. Quando isso ocorre, há aumento da estatura, mas os ossos do crânio, da face, das mãos e dos pés aumentam, causando uma doença que chama- mos de acromegalia. O excesso do hormônio do crescimento provoca o aumento exagerado no tamanho do corpo, o que chama- mos de gigantismo; já a sua deficiência (que geralmen- te é causada por fatores genéticos), provoca o nanismo. Algumas crianças que têm deficiência na produção do hormônio do crescimento podem ser tratadas com inje- ções desse hormônio para promover o seu crescimento. Neuro- Hipófise (hipófise posterior): Só armazena hormônios produzido pelo hipotálamo. Os hormônios secretados pela hipófise posterior são: - Ocitocina: hormônio que atua nas contrações do útero durante o parto, estimulando a expulsão do bebê. Também promove a liberação de leite durante a ama- mentação. - ADH (hormônio antidiurético): esse hormônio atua no controle da eliminação de água pelos rins, portan- to tem efeito antidiurético, ou seja, é liberado quando a quantidade de água no sangue diminui, provocando uma maior absorção de água no túbulo renal e diminuin- do a urina. Quando o nível desse hormônio está acima do normal, ocorre a contração das arteríolas, provocando um aumento da pressão arterial, por isso o outro nome que esse hormônio é conhecido – vasopressina. Há casos em que a quantidade de ADH no organismo da pessoa é deficiente, provocando excesso de urina e muita sede. A esse quadro damos o nome de diabetes insípida. Tireoide Glândula localizada na parte anterior pescoço. Age na função de órgãos importantes como o coração, cérebro, fígado e rins. Interfere, também, no crescimento e de- senvolvimento das crianças e adolescentes; na regulação dos ciclos menstruais; na fertilidade; no peso; na memó- ria; na concentração; no humor; e no controle emocional. A tireoide utiliza o iodo para produzir os hormônios vitais, sendo que os principais são a tiroxina (T4) e a trii- odotironina (T3). Esses hormônios são responsáveis pelo nosso metabolismo basal, ou seja, estimulam as células a trabalharem e garantem que tudo funcione corretamen- te no corpo. A função da tireoide, bem como das demais glândulas endócrinas, é regulada por um mecanismo de auto con- trole que envolve o cérebro – o feedback ou retroalimen- tação. Quando os níveis de hormônios da tiroide estão baixos, o hipotálamo no cérebro produz um hormônio conhecido como liberador de tirotrofina (TRH), que faz com que a adenoipóifise libere o hormônio estimulador da tireoide (TSH). Problemas relacionados a tireoide Os distúrbios da tireoide ocorrem quando essa glân- dula para de funcionar corretamente, podendo produzir mais ou menos hormônios do que o normal. Uma vez que a glândula tireoide é controlada pela hipófise e pelo hipotálamo, distúrbios nestes órgãos endócrinos tam- bém podem afetar a função da tireoide. 95 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Hipertireoidismo O hipertiroidismo, também conhecido como hiper- funcionamento da tiroide, é uma doença metabólica caracterizada pela produção excessiva de hormônios tireoidianos (chamados T3 e T4). Esses hormônios de- sempenham um papel fundamental da regulação do me- tabolismo, incluindo funções vitais como as frequências cardíaca e respiratória. Hipotireoidismo Assim como o hipertireoidismo, o hipotireoidismo também causa um aumento de volume da tireóide (bó- cio). Contudo, esse aumento não é acompanhado de mais produção dos hormônios tireoidianos, mas sim pela queda na produção dos hormônios T3 (triiodotironina) e T4 (tiroxina). Paratireoide As paratireóides são quatro pequenas glândulas que se localizam atrás da glândula da tireoide, na região do pescoço. Essas glândulas secretam um hormônio chama- do de paratormônio (PTH) e são responsáveis pelo equi- líbrio do cálcio e manutenção da massa óssea. Além de aumentar a concentração de Ca2+ plasmá- tico, o hormônio da paratireóide reduz a concentração de fosfato sanguíneo. Este efeito resulta da atividade do paratormônio em células dos túbulos renais, diminuindo a reabsorção de fosfato e aumentando sua excreção na urina. O paratormônio aumenta indiretamente a absor- ção de Ca2+ no trato digestivo, estimulando a síntese de vitamina D, que é necessária para esta absorção. A se- creção das células paratireóides é regulada pelos níveis sanguíneos de Ca2+. Hipoparatireoidismo É a doença resultante da falta de produção de pa- ratormônio pelas glândulas paratireóides. A falta desse hormônio causa a redução do cálcio no sangue. Hiperparatireoidismo É a doença resultante do excesso de produção de paratormonio pelas glândulas paratireóides. O excesso deste hormônio causa o aumento do cálcio no sangue e na urina. Pâncreas O pâncreas é uma glândula mista situada acima do estômago, que pode ser classificado de acordo com seu funcionamento: Pâncreas Exócrino: Tem a função de produzir sucos di- gestivos e enzimas que ajudam a partir em pedaços me- nores as proteínas, os açúcares e as gorduras, para que possam passar para o intestino, auxiliando na digestão dos alimentos e metabolismo dos nutrientes; Pâncreas Endócrino: Tem uma função importante na produção de hormônios, como a insulina e glucagon, os quais regulam a forma como o organismo utiliza os açúcares. Por terem funções diferentes, o pâncreas exócrino e endócrino são formados por células diferentes, por exemplo, o pâncreas endócrino é formado por conglo- merados de células chamadas ácinos que irão produzir o suco pancreático. Misturados com os ácinos, encon- tram-se os Ilhotas de Langerhans, que são grupos iso- lados de células que produzem os hormônios que fazem o controle dos níveis de açúcar no sangue. Insulina A insulina é um hormônio sintetizado no pâncreas, que promove a entrada de glicose nas células e também desempenha papel importante no metabolismo de lipí- deos e proteínas. Existem algumas patologias relaciona- das à função da insulina no corpo, como: diabetes, resis- tência à insulina e hiperinsulinemia. Conheça agora um pouco mais sobre a importância deste hormônio para nossa saúde. Atuação no organismo: Os carboidratos que ingerimos através dos alimentos (pão, massas, açúcares, cereais) são mais rapidamente convertidos em glicose quando precisamos de energia. Para a glicose penetrar em cada célula do corpo é necessário que haja insulina circulante, que faz com que o hormônio chegue aos receptores de insulina nas células. Quando a glicemia (taxa de glicose no sangue) au- menta após uma refeição, a quantidade de insulina tam- bém aumenta para que o excesso de glicose possa ser rapidamente absorvido pelas células. Diabetes O diabetes é uma síndrome metabólica de origem múltipla, decorrente da falta de insulina e/ou da inca- pacidade de a insulina exercer adequadamente seus efeitos, causando um aumento da glicose (açúcar) no sangue. O diabetes acontece porque o pâncreas não é capaz de produzir o hormônio insulina em quantidade suficiente para suprir as necessidades do organismo, ou porque este hormônio não é capaz de agir de maneira adequada (resistência à insulina). A insulina promove a redução da glicemia ao permitir que o açúcar que está presente no sangue possa penetrar dentro das células, para ser utilizado como fonte de energia. Portanto, se houver falta desse hormônio, ou mesmo se ele não agir corretamente, haverá aumento de glicose no sangue e, consequentemente, o diabetes. As células do pâncreas são incapazes de produzir in- sulina e se não há insulina circulante a absorção de gli- cose fica prejudicada e ocorre o aumento deglicose no sangue. Neste caso é necessário injetar insulina subcutâ- nea para que possa ser absorvida pelo sangue. Diabetes tipo II As células musculares e adiposas são incapazes de utilizar toda a insulina secretada pelo pâncreas. Assim, a glicose no sangue é pouco aproveitada por essas células. Hiperinsulinemia Algumas das causas da hiperinsulinemia são: obesi- dade, sedentarismo e consumo elevado de carboidratos refinados, que provoca aumento de glicose no sangue e consequentemente aumento na produção de insulina. Resistência à insulina Ocorre dificuldade de penetração da glicose nas cé- lulas e dessa forma é produzido mais insulina, já que este é o seu papel, levar glicose à célula, só que devido a essa 96 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A dificuldade este hormônio não atua de forma ideal, não desempenha sua função por completo. Esse excesso de insulina pode gerar um estado de pré-diabetes ou dia- betes mesmo. Suprarrenais As glândulas supra-renais têm este nome devido ao fato de se situarem sobre os rins, apesar de terem pouca relação com estes em termos de função. As supra-renais são glându- las vitais para o ser humano, já que possuem funções muito importantes, como regular o metabolismo do sódio, do po- tássio e da água, regular o metabolismo dos carboidratos e regular as reações do corpo humano ao stress. Hormônios produzidos pelas suprarrenais: - Aldosterona: A principal ação da aldosterona é a re- tenção de sódio. Onde há sódio, estão associados íons e água. Portanto, a aldosterona age profundamente no equilíbrio dos líquidos, afetando o volume intracelular e extracelular dos mesmos. Glândulas salivares e sudorípa- ras também são influenciadas pela aldosterona para reter sódio. O intestino aumenta a absorção de sódio como reação à aldosterona. - Adrenalina e Noradrenalina: Tais hormônios são se- cretados em resposta à estimulação simpática e são con- siderados como hormônios gerais. Liberados em grandes quantidades depois de fortes reações emocionais como, por exemplo, susto ou medo, estes hormônios são trans- portados pelo sangue para todas as partes do corpo, onde provocam reações diversas, principalmente cons- trição dos vasos, elevação da pressão arterial, aumento dos batimentos cardíacos, etc. Tais reações resultam no aumento do suprimento de oxigênio às células. Além disso, a adrenalina, que au- menta a glicogenólise hepática e muscular e a liberação de glicose para o sangue, eleva o metabolismo celular. A combinação dessas reações possibilita, por exemplo, reações rápidas de fuga ou de luta frente a diferentes situações ameaçadoras. Cortisol: O cortisol serve para ajudar o organismo a con- trolar o estresse, reduzir inflamações, contribuir para o fun- cionamento do sistema imune e manter os níveis de açúcar no sangue constantes, assim como a pressão arterial. Glândulas sexuais / aparelho reprodutor O hipotálamo produz GnRH, que estimula a adeno- -hipófise a liberar LH e FSH que, por sua vez, agirão sobre as gônadas, estimulando a produção de testosterona, es- trógeno e progesterona. Testículos Os hormônios do sistema genital masculino são produzidos nas gônadas masculinas, conhecidas como testículos. São os hormônios que determinam as carac- terísticas sexuais secundárias, induzem a formação dos gametas masculinos e promovem o impulso sexual. É na puberdade, aproximadamente entre os 11 e os 14 anos, que começam a ocorrer as mudanças fisioló- gicas no corpo dos meninos. Nessa fase da vida, dois hormônios produzidos pela adeno-hipófise agem sobre os testículos, estimulando a produção de testosterona. Esses hormônios são o hormônio folículo-estimulante (FSH) e o hormônio luteinizante (LH), também chamados de gonadotrofinas por atuarem sobre as gônadas. No homem, o hormônio luteinizante também pode ser chamado de hormônio estimulador das células in- tersticiais (ICSH), porque age estimulando as células in- tersticiais, ou de Leydig, a produzirem testosterona. A testosterona e os hormônios gonadotróficos FSH e LH atuam juntos na ativação da espermatogênese (produ- ção de espermatozoides). A testosterona é o principal hormônio masculino. Ela determina o desenvolvimento dos órgãos genitais, a des- cida dos testículos para a bolsa escrotal e o aparecimento das características sexuais secundárias masculinas, como a distribuição de pelos pelo corpo, engrossamento da voz, desenvolvimento dos músculos e dos ossos, entre outras. Também é a testosterona que induz o amadureci- mento dos órgãos genitais, além de promover o impulso sexual. A testosterona começa a ser produzida ainda na fase embrionária e é a presença dela que determina o de- senvolvimento dos órgãos sexuais masculinos. Se hou- ver ausência desse hormônio, ou a falta de receptores compatíveis a ele nas células do embrião, o sexo que se desenvolverá será o feminino. Ovários Na mulher o aumento de LH e FSH é o estímulo para a maturação folicular. O folículo, em processo de ama- durecimento, passa a secretar estrógeno, o qual prepara o útero para receber o embrião, provocando espessa- mento da parede do endométrio, aumento da irrigação sanguínea e da produção de muco. Quando o folículo rompe, o nível de estrógeno cai e, como ele tem efeito inibitório sobre a secreção de LH e FSH, esses hormônios têm um pico, provocando a liberação do óvulo de 16 a 24 horas depois. Forma-se, então, o corpo lúteo, que co- meça a secretar progesterona. Caso haja a fecundação, os níveis de estrógeno e de progesterona seguem aumentando, inibindo o eixo hi- potálamo-hipófise ao longo da gestação. Assim, nesse período, o LH e o FSH se mantêm baixos, e a mulher se torna anovulatória. Se não houver a fecundação, o óvulo entra em involução em até 72 horas. A progesterona e o estrógeno começam a cair e o estímulo para manutenção da parede do endométrio cessa, provocando sua desca- mação, caracterizando a menstruação. Então, o LH e o FSH, que estavam baixos, começam a subir novamente, iniciando um novo ciclo. A Ovulação A ovulação é a liberação de um óvulo maduro feita por um dos ovários por volta do 14º dia do ciclo mens- trual, contado a partir do primeiro dia de menstruação. No ovário (o local de onde sai o óvulo) surge o corpo lúteo ou amarelo – uma estrutura amarelada que passa a produzir o estrogênio e progesterona. Esses hormônios atuam juntos, preparando o útero para uma possível gra- videz, além disso, o estrogênio estimula o aparecimen- to das características sexuais femininas secundárias. O óvulo liberado é “captado” por uma das tubas uterinas, 97 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A que ligam os ovários ao útero. Revestindo essas tubas internamente, existem células com cílios que favorecem o deslocamento do óvulo até a cavidade do útero. A Fecundação A mulher pode ficar grávida se, quando o óvulo es- tiver nesses tubos, ela mantiver relação sexual com o parceiro e um espermatozoide (célula reprodutora mas- culina) entrar no óvulo. O encontro de gametas (óvulo e espermatozoide), na tuba uterina, chama-se fecundação. Apenas um dos milhões de espermatozoides contidos no esperma penetra no óvulo, na fecundação. Depois da fecundação, ocorre então a formação da célula-ovo ou zigoto. Essa primeira célula de um novo ser sofre divisões durante o seu trajeto pelo tubo até o útero. O sexo bio- lógico desse novo ser humano – ou seja, o sexo do bebê – é definido na fecundação pelos cromossomos X ou Y. Os seres humanos, salvo raras exceções possuem 46 cromossomos, sendo que dois deles são os cromosso- mos sexuais (que definem o sexo). As mulheres possuem dois cromossomos X (portanto ela á XX) e os homens, um X e um Y (portanto XY). Na divisão celular (meiose) para a formação dos ga- metas (óvulo e espermatozoide) a mulher só gera game- tas (óvulos) X enquanto que o homem pode gerar game- tas (espermatozoides) X e Y. Então: - Se o espermatozoide que contém o cromossomo X fecundar o óvulo (X), o embrião será do sexo femi-nino (XX). - Se o espermatozoide que contém o cromossomo Y fecundar o óvulo (X), o embrião será do sexo mas- culino (XY). A Menstruação A menstruação ocorre quando não há fecundação e o óvulo é eliminado pelo canal vaginal com o sangue e o material resultante da descamação da mucosa uteri- na. O ciclo menstrual é o período entre o início de uma menstruação e outra. Esse período dura, em média 28 dias, mas pode ser mais curto ou mais longo. A primeira menstruação se chama menarca e, na maioria das vezes ocorre entre 11 e 13 anos, embora não exista uma idade determinada para isso. A menstruação representa o iní- cio da vida fértil, isto é, o período em que a mulher pode, se não houver problemas, engravidar. Por volta dos 50 anos o “estoque” de óvulos se esgo- ta, pois alguns foram liberados nas ovulações e outros se degeneraram. Cessam as menstruações e, com isso a fer- tilidade da mulher −essa fase é denominada menopausa. 9. Sistema tegumentar O sistema tegumentar reveste o corpo, protegendo-o contra o atrito, a perda de água, a invasão de micro-or- ganismos e a radiação ultravioleta. Tem papel na percep- ção sensorial (tato, calor, pressão e dor), na síntese de vitamina D, na termorregulação, na excreção de íons e na secreção de lipídios protetores e de leite. Constituintes O sistema tegumentar (ou tegumento) é constituído pela pele e os seus anexos: pelos, unhas, glândulas sebá- ceas, sudoríparas e mamárias. A pele é o maior órgão do corpo. É composta pela epiderme, de epitélio estratificado pavimentoso quera- tinizado, e pela derme, de tecido conjuntivo. Subjacente, unindo-a aos órgãos, há a hipoderme (ou tecido sub- cutâneo), de tecido conjuntivo frouxo e adiposo. A pele apresenta diferenças segundo a sua localização. A palma das mãos e a planta dos pés, que sofrem um atrito maior, possuem uma epiderme constituída por várias cama- das celulares e por uma camada superficial de queratina bas- tante espessa. Esse tipo de pele não possui pelos e glândulas sebáceas, mas as glândulas sudoríparas são abundantes. A pele do restante do corpo tem uma epiderme com poucas camadas celulares e uma camada de queratina delgada. A epiderme da pele grossa mede 0,8 a 1,4mm, enquanto a da pele fina, 0,07 a 0,12mm. Epiderme A epiderme é constituída de tecido epitelial, cujas cé- lulas apresentam diferentes formatos e funções. Na ca- mada mais superficial (camada córnea) as células estão mortas (e sem núcleo) e são compostas em grande parte por queratina. Derme Também chamada de pele verdadeira, a derme é elás- tica, rija e flexível. É a camada intermediária da pele que fica abaixo da epiderme. Nela encontra-se a elastina e o colagénio responsáveis pela elasticidade. Tecido Subcutâneo Esse parte não é considerado como parte da pele e por isso recebe o nome de hipoderme ou tecido sub- cutâneo. Ele é formado essencialmente pelo tecido adi- poso e tecido conjuntivo frouxo. Possui as seguintes fun- ções: fixar a pele e isolar o corpo de mudanças extremas no meio ambiente. 10. Sistema esquelético O sistema esquelético é constituído de ossos e carti- lagens, além dos ligamentos e tendões. O esqueleto sus- tenta e dá forma ao corpo, além de proteger os órgãos internos e atua em conjunto com os sistemas muscular e articular para permitir o movimento. Outras funções são a produção de células sanguíneas na medula óssea e ar- mazenamento de sais minerais, como o cálcio. O osso é uma estrutura viva, muito resistente e dinâmica pois tem a capacidade de se regenerar quando sofre uma fratura. Tipos de células do osso As células ósseas quando jovens são chamadas os- teoblastos. Quando a célula óssea se torna madura, transforma-se em osteócito. Existem outras células im- portantes no tecido ósseo: os osteoclástos. Essas células são especialmente ativas na destruição de áreas lesadas ou envelhecidas do osso, abrindo caminho para a rege- neração do tecido pelos osteoblastos. Estrutura dos Ossos A estrutura óssea é constituída de diversos tipos de tecido conjuntivo (denso, ósseo, adiposo, cartilaginoso e sanguíneo) e de tecido nervoso. 98 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Os ossos longos são formados por distintas camadas, sendo estas: - Periósteo: a mais externa, é uma membrana fina e fibrosa (tecido conjuntivo denso) que envolve o osso, exceto nas regiões de articulação (epífises). É no periósteo que se inserem os músculos e ten- dões. - Osso compacto: O tecido ósseo compacto é com- posto de cálcio, fósforo e fibras de colágeno que lhe dão resistência. É a parte mais rígida do osso, formada por pequenos canais que circulam nervos e vasos, entre estes canais estão espaços onde se encontram os osteocitos. - Osso esponjoso: o tecido ósseo esponjoso é uma camada menos densa. Em alguns ossos apenas essa estrutura está presente e pode conter medula óssea. - Canal medular: é a cavidade onde se encontra a medula óssea, geralmente presente nos ossos lon- gos. -Medula óssea: A medula vermelha (tecido sanguí- neo) produz células sanguíneas (processo chama- do de hematopoiese), mas em alguns ossos deixa de existir e há somente a medula amarela (tecido adiposo) que armazena gordura. Esqueleto É o conjunto formado pelos 206 ossos que consti- tuem o Sistema Esquelético humano, sendo estes: Classificação dos ossos: Os ossos são classificados de acordo com a sua forma em: - Longos: têm duas extremidades ou epífises; o corpo do osso é a diáfise; entre a diáfise e cada epífise fica a metáfise. A diáfise é formada por tecido ós- seo compacto, enquanto a epífise e a metáfise, por tecido ósseo esponjoso. Exemplos: fêmur, úmero. - Curtos: têm as três extremidades praticamente equivalentes e são encontrados nas mãos e nos pés. São constituídos por tecido ósseo esponjoso. Exemplos: calcâneo, tarsos, carpos. -Planos ou Chatos: são formados por duas camadas de tecido ósseo compacto, tendo entre elas uma camada de tecido ósseo esponjoso e de medula óssea Exemplos: esterno, ossos do crânio, ossos da bacia, escápula. 11. Sistema muscular A nossa capacidade de locomoção depende da ação conjunta de ossos, articulações e músculos, sob o con- trole do sistema nervoso. O corpo possui mais de 600 músculos, que, além de promoverem a movimentação do corpo, também apre- sentam outras importantes funções, tais como a manu- tenção da temperatura corporal (por isso que trememos de frio) e garantir o fluxo sanguíneo. Os músculos são classificados em: - Liso ou visceral: é composto por células fusiformes com apenas um núcleo, apresenta contração invo- luntária e é encontrado na parede de vasos sanguí- neos, bexiga, intestino e útero, ou seja, estruturas ocas do corpo. Responsável pela impulsão de lí- quidos como sangue, urina, bile, entre outros. As células do músculo liso reagem a sinais químicos oriundos de outras células ou hormônios. A princi- pal das funções desse músculo é a compressão do conteúdo das cavidades a que pertencem, partici- pando, assim, de processos como digestão e regu- lação da pressão arterial. São chamados de lisos porque suas fibras não apresentam estriações. -Estriado cardíaco: Formado por uma rede de fibras conjugadas e ramificadas que compõe o miocár- dio, revestimento muscular do coração. Produz contrações involuntárias, sendo controlado pelo sistema nervoso vegetativo. -Estriado esquelético: formado por fibras muscula- res, apresenta terminações nervosas e está direta- mente ligado ao movimento e à postura corporal. Recebe esse nome por apresentar estriações for- madas pelas proteínas actina e miosina. A contração muscular -Os miofilamentos: actina e miosina Toda a célula muscular contém filamentos protéicos contráteis de dois tipos: actina e miosina. Esses miofila- mentos (ou miofibrilas) são diferenciados um do outro pelo peso molecular, maior no filamento de miosina. Ao microscópio eletrônico, a actina aparece sob a forma de filamentos finos, enquanto a miosina e representada por filamentos grossos.A interação da actina com a miosina é o grande evento desencadeador da contração muscu- lar. A disposição regular dessas proteínas ao longo da fi- bra produz o padrão de faixas claras e escuras alternadas, típicas do músculo estriado. As unidades de actina e miosina que se repetem ao longo da miofibrila são chamadas sarcômeros. As faixas mais externas dos sarcômeros, claras, são denominadas de banda I e contêm apenas filamentos de actina. A faixa central mais escura é denominada banda A. As extremi- dades da banda A são formadas por filamentos de actina e miosina sobrepostos, enquanto a sua região mediana mais clara, denominada banda H, contém apenas mio- sina. DOENÇAS 1. Doenças transmitidas pela água As principais doenças causadas pela falta de trata- mento da água são: Leptospirose A infecção humana na maioria das vezes está asso- ciada ao contato com água, alimentos ou solo contami- nados pela urina de animais portadores do Leptospira. As bactérias são ingeridas ou entram em contato com a mucosa ou pele que apresentem solução de continuida- de. Os animais classicamente lembrados são os roedo- res mas bovinos, equinos, suínos, cães, e vários animais selvagens são responsabilizados pela difusão da doença. A contaminação entre pessoas doentes é absolutamente rara. 99 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Cólera O cólera é uma doença infectocontagiosa do intesti- no delgado causada pela bactéria Vibrio cholerae, geral- mente transmitida por meio de alimento ou água conta- minados. Amebíase e giardíase São infecções intestinais parasitária causadas, respecti- vamente, pelos protozoários Entamoeba histolytica e Giar- dia sp. São bastante comuns em áreas do mundo onde o saneamento básico é deficiente, permitindo que alimen- tos e água sejam expostos à contaminação fecal. Esquistossomose A esquistossomose é uma doença que leva a proble- mas de saúde crônica. A infecção é adquirida quando as pessoas entram em contato com água doce que está infectada com as formas larvais de vermes platelmintos da espécie Schistosoma mansoni. Os vermes adultos mi- croscópicos vivem nos vasos linfáticos do trato urinário e dos intestinos. A maioria de seus ovos fica presa nos tecidos e a reação do corpo a eles pode causar grandes danos à saúde. Quando uma pessoa infectada urina ou defeca na água, ela contamina o líquido com os ovos de Schistoso- ma. Esses ovos eclodem e invadem os tecidos de caracóis que vivem naquele lago ou rio. Os parasitas então cres- cem e se desenvolvem no interior desses animais. Após crescerem, as larvas deixam o caracol e penetram na água, onde podem sobreviver durante cerca de 48 horas. O Schistosoma é capaz de penetrar na pele de pessoas que pisam descalças, nadam, tomam banho ou lavam roupas e objetos na água infectada. Dentro de algumas semanas, os vermes crescem no interior dos vasos sanguíneos do corpo e produzem ovos. Alguns desses ovos viajam para a bexiga ou intes- tinos e são passados para a urina ou fezes. 2. Doenças transmitidas por mosquitos Malária Malária ou paludismo é uma doença infecciosa trans- mitida por mosquitos e provocada por protozoários pa- rasitários do gênero Plasmodium. A doença é geralmente transmitida através da picada de uma fêmea infectada do mosquito Anopheles, a qual introduz no sistema circula- tório do hospedeiro os microrganismos presentes na sua saliva, os quais se depositam no fígado, onde maturam e se reproduzem. A malária manifesta-se através de sinto- mas como febre e dores de cabeça, que em casos graves podem progredir para coma ou morte. A doença encon- tra-se disseminada em regiões tropicais e subtropicais ao longo de uma larga faixa em redor do equador, englo- bando grande parte da África subsariana, Ásia e América. A malária é prevalente em regiões tropicais e subtro- picais devido à chuva abundante, temperatura quente e grande quantidade de água estagnada, o que proporcio- na habitats ideais para as larvas do mosquito. A transmis- são da doença pode ser combatida através da prevenção das picadas de mosquito, usando redes mosquiteiras ou repelente de insetos, ou através de medidas de erradi- cação, como o uso de inseticidas ou o escoamento de águas estagnadas. Febre amarela A febre amarela é uma doença infecciosa aguda, fe- bril, de natureza viral, encontrada em países da África e Américas Central e do Sul. Caracteriza-se clinicamente por manifestações de insuficiência hepática e renal, que pode levar à morte, em cerca de uma semana. Apresen- ta-se como febre amarela urbana ou febre amarela sil- vestre. O vírus infecta humanos e outros vertebrados, princi- palmente macacos. Os vetores são fêmeas de pernilon- gos. Na febre amarela urbana das Américas, o vírus é transmitido de um homem a outro pela picada de fêmeas infectadas de Aedes aegypti. Este mosquito de hábitos predominantemente urbanos, procria-se ao redor das habitações, em recipientes que acumulam água parada. É condição necessária para a ocorrência de transmissão urbana natural de febre amarela a existência de um caso pelo menos, de portador da forma silvestre proveniente de área endêmica brasileira ou de um caso importado de outro país em área infestada pelo A. aegypti. Os mosqui- tos pertencentes ao gênero Aedes apresentam duas fases de vida. Uma que envolve ovos, larvas e pupas e se passa na água e outra que compreende os mosquitos adultos. Dengue A dengue é um dos principais problemas de saúde pública no mundo. A Organização Mundial da Saúde (OMS) estima que entre 50 a 100 milhões de pessoas se infectem anualmente, em mais de 100 países, de todos os continentes, exceto a Europa. Cerca de 550 mil doen- tes necessitam de hospitalização e 20 mil morrem em consequência da dengue. Em nosso país, as condições socioambientais favoráveis à expansão do Aedes aegypti possibilitaram a dispersão do vetor, principalmente nas áreas urbanas. Sua forma de transmissão e seus sintomas são simi- lares aos de várias outras infecções virais que possuem mosquitos como vetores: febre amarela, zika e chikun- gunya – todas estas epidêmicas no Brasil. Filariose ou elefantíase A filariose ou elefantiase é a doença causada pelos parasitas nemátodes da espécie Wuchereria bancrofti, comumente chamados filária, que se alojam nos vasos linfáticos, cujo inchaço levou a denominação popular desta doença como elefantíase. Tem como transmissor os mosquitos dos gêneros Culex, Anopheles ou Aedes e a mosca Chrysomya ,conhecida como varejeira, presentes nas regiões tropicais e subtropicais. O mosquito é infectado quando pica um ser humano doente. Dentro do mosquito as microfilárias modificam- -se ao fim de alguns dias em formas infectantes, que mi- gram principalmente para a cabeça do mosquito. 100 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A EXERCÍCIO COMENTADO 1. (ENEM - 2011) Durante as estações chuvosas, au- mentam no Brasil as campanhas de prevenção à dengue, que têm como objetivo a redução da proliferação do mosquito Aedes aegypti, transmissor do vírus da dengue. Que proposta preventiva poderia ser efetivada para di- minuir a reprodução desse mosquito? a) Colocação de telas nas portas e janelas, pois o mosqui- to necessita de ambientes cobertos e fechados para a sua reprodução. b) Substituição das casas de barro por casas de alvenaria, haja vista que o mosquito se reproduz na parede das casas de barro. c) Remoção dos recipientes que possam acumular água, porque as larvas do mosquito se desenvolvem nesse meio. d) Higienização adequada de alimentos, visto que as lar- vas do mosquito se desenvolvem nesse tipo de subs- trato. e) Colocação de filtros de água nas casas, visto que a reprodução do mosquito acontece em águas conta- minadas. Resposta: Letra C. Essa questão é uma dentre várias que abordam problemas de saúde pública – forma como as doenças são cobradas no ENEM. Observe que o que você precisa saber para responder a essa ques- tão é que o mosquito da dengue coloca seus ovos em águaparada. Reprodução vegetal e animal: Reprodução vegetal representa a produção de novos indivíduos ou filhos das espécies de plantas, que podem ser realizada via meio sexual ou assexual. Reprodução se- xual produz pela fusão de gametas, resultando em des- cendências geneticamente diferentes do pai ou pais. Por outro lado, a reprodução assexuada produz novos indi- víduos sem a fusão de gametas, geneticamente idêntico aos da planta-mãe, exceto quando ocorrem mutações. Em plantas de semente a descendência pode ser emba- lada como formas de proteção, que é usado como um agente de dispersão. • Reprodução Vegetal Assexuada A reprodução “vegetativa” engloba pedaços vege- tativos da planta original. A apomixia ocorre em muitas espécies de plantas. Espécie que persiste em local por propagação vegetativa de indivíduos constitui em colô- nia clonal, com indivíduos idênticos a todos os outros da mesma colônia. A distância que uma planta pode se mo- ver durante a reprodução vegetativa é limitada, embora algumas plantas produzam ramificações rizomas que co- brem a grande área, muitas vezes, em apenas algumas estações de crescimento. Quando o indivíduo aumenta de tamanho através da multiplicação celular o processo é chamado de “crescimento vegetativo”. Rizoma e Reprodução Rizoma é o caule subterrâneo modificado que ser- ve como órgão de reprodução vegetativa. As pontas de crescimento do rizoma podem separar as plantas novas. Prostrados ramos aéreos, chamados de corredores ou estolões, são importantes aos órgãos de reprodução ve- getativa em algumas espécies, como morangos, gramí- neas e samambaias. Plantas, caso da cebola, jacinto, narciso e tulipas se reproduzem dividindo os subterrâneos. Espécies como a batata e Dália, se reproduzem por um método seme- lhante, envolvendo tubérculos subterrâneos. Gladíolos e açafrão (açafrão) reproduzem de forma similar com as cebolas. Reprodução Assexuada e Seres Humanos A forma mais comum da reprodução vegetal utilizada pelas pessoas é a semente. Porém, séries de métodos as- sexuados são utilizadas para as melhorias de processos naturais, incluindo: - Corte; - Enxertia; - Brotação; - Camadas; - Divisão; - Secção de rizomas; - Raízes; - Tubérculos; - Bulbos; - Estolões; - Brotos; Métodos assexuados são frequentes para propagar cultivos com características desejáveis, individuais, que não se tornam realidade a partir da semente. Propaga- ção de frutíferas é realizada por brotamento ou enxertia. Na horticultura, o “corte” é um ramo que foi cortado da mãe planta, por vezes com a ajuda de líquido ou pó de enraizamento que contém hormônios. Quando uma raiz cheia se forma as folhas começam a brotar de novo. Exemplos incluem os cortes das hastes de amoras, vio- letas africanas e verbenas para produzir novas plantas. O uso das estacas é enxerto, com caule ou raiz que se unem em um tronco diferente. Viveiros oferecem à venda árvores enxertadas com hastes que podem produ- zir quatro ou mais variedades de frutas relacionadas. Os usos mais comuns da enxertia é a propagação de cultivos sobre as plantas já enraizadas. • Reprodução Sexual Do Vegetal A reprodução sexual engloba dois processos funda- mentais: Meiose e fertilização. A primeira reorganiza os genes e reduzem o número de cromossomos. Ao passo que o segundo restaura o cromossomo da diploide. En- tre esses dois processos, os diferentes tipos de plantas e algas variam, mas muitos deles, incluindo os vegetais terrestres, sofrem alternância de gerações. 101 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Gametófitos são estruturas multicelulares que pos- suem único conjunto de cromossomos em cada célula. O gametófito produz machos ou fêmeas de gametas (ou ambos), por um processo de divisão celular chamado mi- tose. Em plantas vasculares, com gametófitos separados, os femininos são conhecidos como MEGA. A fusão dos gametas masculinos e femininos produz um diploide no zigoto e se desenvolvem por divisões ce- lulares em mitoses no esporófito multicelular. Ao passo que o esporófito maduro produz esporos por meiose, por vezes referida como “divisão de redução”, porque os pares de cromossomos são separados para formar con- juntos individuais. Em musgos e hepáticas o esporófito simboliza es- trutura nunca separada do gametófito. Em samambaias, gimnospermas e plantas com flores (angiospermas) os gametófitos são relativamente pequeno e os esporófito possuem maior tamanho. Em gimnospermas e plantas floridas o gametófito MEGA está contido dentro do óvu- lo (que pode tornar-se uma semente) e o micro gametó- fito tem contenção dentro do pólen de grãos. História Da Reprodução Sexual Ao contrário dos animais, as plantas são imóveis e não podem buscar parceiros sexuais para a reprodução. Na evolução, os meios abióticos, incluindo água e vento, são transportados para o esperma da reprodução. As pri- meiras plantas foram aquáticas, elas lançaram espermas livremente na água. Plantas terrestres primitivas e musgos tinham esper- matozoides móveis que nadavam em finas películas de água. As plantas de sementes, incluindo samambaias, coníferas e cordaites, evoluíram há 350 milhões de anos. Tinham grãos de pólen para conter os gametas para a proteção dos espermatozoides durante o processo de transferência do sexo masculino para femininos. Plantas produtoras de sementes, que incluem as an- giospermas e as gimnospermas, possuem alternância de gerações com esporófitos heteromórficos grandes con- tendo gametófitos reduzidos. Angiospermas possuem órgãos distintos e reprodutivos chamados de flores. Reprodução Vegetal: Plantas Com Flores Plantas com flores são formas vegetais dominantes na terra e se reproduzem por meio sexuado e assexuado. Reprodução sexual engloba a produção de gametas ma- chos e fêmeas. A transferência dos gametas masculinos aos óvulos femininos acontece em processo denomina- do polinização. Na sequência, tem a fertilização e os óvulos crescem em sementes dentro do fruto. Após as sementes estarem prontas para a dispersão, a fruta amadurece e as semen- tes são libertadas a partir da fruta. Após várias quantida- des de tempo e com condições específicas as sementes germinam e crescem para a geração seguinte. - Reprodução Vegetal: Plantas Com Flores - Reprodução Vegetal A antera produz machos gametófitos, o esperma é produzido em grãos de pólen, aos quais se ligam ao es- tigma no topo do carpelo em que os gametófitos femi- ninos (dentro dos óvulos) estão localizados. O tubo po- línico cresce através do estilo do carpelo, o núcleo do sexo das células do grão de pólen migra para o óvulo no sentido de fertilizar os gametófitos femininos em proces- so chamado de dupla fertilização. O zigoto resultante se desenvolve em embrião, en- quanto que o endosperma triploide (uma célula de es- perma, mais duas células do sexo feminino) se origina aos tecidos circundantes da semente em desenvolvi- mento. O ovário que produziu o gametófito feminino se transforma na fruta, que rodeia as sementes. Fonte: http://meioambiente.culturamix.com/nature- za/reproducao-vegetal-assexuada-e-sexuada GAMETOGÊNESE E EMBRIOGÊNESE: Gametogênese é a produção de gametas. O gameta masculino é o espermatozoide, e o gameta feminino é o óvulo. A produção de espermatozoides é chamada de espermatogênese e ocorre nos testículos. A gametogê- nese feminina é a oogênese e se dá nos ovários. É durante a gametogênese humana que acontece a formação de gametas. Existem dois tipos de gametogênese: a espermato- gênese e a ovogênese. A meiose no homens irá resultar na formação dos espermatozoi- des enquanto nas mulheres a meiose irá re- sultar na formação dos óvulos. #FicaDica Espermatogênese e Ovogênese Como já foi dito, a gametogênese se divide em Esper- matogênese e Ovogênese. A ilustração abaixo mostra de forma resumida uma comparação entre esses dois proces- sos. 102 ES PE CÍ FI CO D A D IS CI PL IN A Fases da Espermatogênese e da Ovulogênese Esquema da estrutura do